Wie sich Spermien tatsächlich fortbewegen
Es sind Millionen von Spermien, die bei der Ejakulation in den weiblichen Genitaltrakt gelangen. Aber letztlich macht nur eines das Rennen und befruchtet die Eizelle. Bisher lautete die Annahme, dass es durch bohrende und rotierende Bewegungen um die eigene Achse dorthin gekommen ist. Doch deutsche Wissenschafter kamen jetzt zu einer etwas anderen Erkenntnis: Forscher der Medizinischen Fakultät der Universität Duisburg-Essen konnten nun erstmals mit einer neuartigen 3D-Mikroskopie (Digital Holographische-Mikroskopie) die Bewegung von frei schwimmenden Spermienköpfen und Spermienschwänzen aufzeichnen.
Die überraschende Erkenntnis: Die Spermien vollführen anders als vermutet keine vollen Drehungen um die eigene Achse. "Es ist vielmehr so, dass die Köpfe der Spermien in einer wechselnden Bewegung hin und her schlagen. Sie werfen sich jeweils von einer Wangenseite auf die andere und bewegen sich dadurch vorwärts", wird Prof. Gunther Wennemuth, Direktor des Instituts für Anatomie an der Medizinischen Fakultät, in einer Aussendung der Universität zitiert.
Wie diese Bewegungen in dem neuen 3D-Mikroskopieverfahren aussehen, sehen Sie hier:
Gesunde Spermien drehen ihre Köpfe sehr schnell, zirka drei bis sechs Mal pro Sekunde und erzeugen damit eine vorwärts gerichtete Bewegung. Wennemuth: "Diese Bewegung verläuft linear, also geradeaus gerichtet, während der Schwanz sich spiralförmig im Uhrzeigersinn dreht."
Bewegung in 3D: Links ein Spermium zweidimensional dargestellt; rechts die Analyse des gleichen Spermiums projiziert in 3D
Die Spermien würden sogar eine Art Gedächtnis für diesen Vorgang besitzen und genau wissen, in welche Richtung sie ihre Köpfe drehen müssen. Liegt der Spermienkopf auf seiner linken Wange, so dreht er sich zunächst im Uhrzeigersinn auf die rechte Wange, danach zurück gegen den Uhrzeigersinn auf die linke Wange. Zudem konnte das Forscherteam zeigen, dass Spermien, die ihre Köpfe nicht hin und her werfen, sich auch nicht mehr vorwärts bewegen können. Sie schwimmen stattdessen im Kreis. Wennemuth: "Diese sogenannten Kreisschwimmer sind keine geeigneten Kandidaten, um das millionenfache Rennen zur Eizelle zu gewinnen."
Die neuen wissenschaftlichen Ergebnisse der Arbeitsgruppe von Gunther Wennemuth sind im Fachmagazin PLOS One erschienen.
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