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Immer an der Wand lang Wie sich Spermien fortbewegen

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Nur ein einziges Sperma kann eine Eizelle befruchten.

(Foto: picture-alliance/ dpa)

Forscher lassen Spermien in einem winzigen Kanal entlangschwimmen und beobachten sie dabei. Die meisten Samenzellen bewegen sich immer an der Wand entlang und halten mit ihrem Kopf sogar Kontakt zu der Begrenzung. Durch die besondere Art der Fortbewegung kommt es zu zahlreichen Zusammenstößen.

Spermien schwimmen in einem dem Eileiter ähnlichen Kanal am ehesten an den Wänden. Mit dem Kopf halten sie dabei direkten Kontakt zur Wand. Dies berichten britische Wissenschaftler nach Experimenten mit speziell gefertigten winzigen Kanälen. Das offene Zentrum eines Kanals vermieden die Spermien hingegen. In der Nähe der begehrten Wandregionen komme es deshalb häufig zu Kollisionen. Das Team hofft, dass ihre in den "Proceedings" der US-Akademie der Wissenschaften vorgestellte Untersuchung dazu beiträgt, dass zum Teil noch immer mysteriöse Geschehen bei der Befruchtung besser zu verstehen.

Petr Denissenko von der University of Warwick (Coventry/Großbritannien) und seine Mitarbeiter hatten Spermien bei ihrer Wanderung durch flüssigkeitsgefüllte Mikrokanäle gefilmt. Tatsächlich sehe es so aus, als wenn die Spermien nicht nur nahe der, sondern fast gegen die Wand schwämmen, berichten die Wissenschaftler. Bei einer scharfen Kurve schwämmen sie meist geradeaus weiter, bis sie die gegenüberliegende Wand erreichen, an der sie sich dann wiederum entlang bewegten. An sanfteren Kurven verbleiben einige Spermienzellen nahe der Wand, die meisten jedoch schwämmen wiederum auf die gegenüberliegende Wand zu. Häufig komme es im Gedrängel an den Wänden zu Zusammenstößen und Überholmanövern.

Kopfform ist ausschlaggebend

In weiteren Experimenten erhöhten die Forscher die Viskosität (Zähigkeit) der Flüssigkeit in dem Kanal. Die Spermien mussten also gegen einen höheren Widerstand anschwimmen. Die Bewegungsbahnen blieben aber im Großen und Ganzen ähnlich, schreiben die Forscher. Lediglich der Winkel, in dem die Spermien die Wände an Kurven verließen, variierte. Außerdem schwammen bei größerer Viskosität mehr Zellen in der Mitte des Kanals. Wie sich ein zäheres Medium auf die Spermien auswirkte, war von Spender zu Spender unterschiedlich. Diese Variation könne möglicherweise einmal als Grundlage für einen Test zur männlichen Fruchtbarkeit dienen. Die Kopfform der Spermien, die die Schwimmeigenschaften mit beeinflusst, hänge zum Beispiel davon ab, wie das Erbgut im Kopf verpackt ist.

"Wir fangen gerade an zu verstehen, wodurch sich die kleine Gruppe von Spermien, die den Ort der Befruchtung erreicht, von der großen Gruppe, die ihn nicht erreicht, möglicherweise unterscheidet", schreiben die Wissenschaftler. Dass es so eine Gruppe gebe, sei seit mehr als 30 Jahren bekannt, die besonderen Kennzeichen der Gewinner hingegen nicht.

Quelle: ntv.de, dpa

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