Cuộc đua của tinh trùng để thụ tinh với trứng từ lâu đã được biết đến là cuộc đua một mất một còn. Và mới đây, một nghiên cứu của các nhà khoa học đã góp phần làm sáng tỏ về quá trình vượt qua muôn nghìn thử thách của hàng trăm triệu tế bào tinh trùng để đến với trứng trước tiên.
Các nhà nghiên cứu đến từ Đại học Cornell, Mỹ đã phát hiện ra rằng, đường sinh sản của phụ nữ được cấu tạo theo một hình dạng đặc biệt nhằm giúp đẩy những tinh trùng yếu hơn ra ngoài và chỉ cho phép những "ứng cử viên" khoẻ mạnh nhất lọt vào trong để gặp trứng thông qua một hệ thống các "cửa ải".
Trong một bài báo xuất bản trên tạp chí Science Advances, nhóm nghiên cứu đã sử dụng một số mô hình và mô phỏng trên máy tính nhằm quan sát hành trình của tinh trùng từ cổ tử cung đến với trứng.
Họ nhận thấy các tinh trùng yếu hơn bị cuốn vào những dòng chảy chất lỏng của cơ thể phụ nữ ở các "cửa ải" – hoặc các điểm "giới hạn", theo thuật ngữ được các nhà nghiên cứu sử dụng, trong khi chỉ có những "tay bơi" nhanh nhất và khoẻ nhất mới có thể chống chọi được với dòng chất lỏng đó và vượt qua được cánh cổng.
"Các điểm giới hạn trong đường sinh dục nữ đóng vai trò như những cánh cổng," các nhà khoa học giải thích. "Các tinh trùng có vận tốc bơi cao hơn một ngưỡng nhất định sẽ có thể bơi qua cánh cổng, trong khi những tinh trùng có tốc độ bơi chậm hơn sẽ bị mắc kẹt lại ở bên ngoài điểm giới hạn đó."
Tinh trùng sẽ "hình thành một hệ thống phân cấp" khi tập trung trước điểm giới hạn để chờ đến lượt bơi qua. Nhóm nghiên cứu cũng chỉ ra rằng tinh trùng sẽ bơi theo hình con bướm trong đường sinh sản của phụ nữ. Trong quá trình đó, những tinh trùng bơi khoẻ nhất sẽ có thể tiến đến gần điểm giới hạn, còn những tế bào chậm hơn sẽ phải "đứng ngoài".
"Cấu trúc phân cấp này khiến cho sự cạnh tranh giữa các tinh trùng càng trở nên khốc liệt, đặc biệt là giữa những tinh trùng có khả năng hoạt động linh hoạt và những đối thủ có phần chậm chạp hơn," các nhà nghiên cứu viết.
Nhóm nghiên cứu đã quan sát và thử nghiệm với cả tinh trùng của người và bò đực, và cả hai đều cho kết quả tương tự nhau.
Những phát hiện này của các nhà nghiên cứu, mặc dù không gây bất ngờ, nhưng cũng đã giúp làm sáng tỏ thêm những chặng nào trong hành trình của các tế bào tinh trùng là khó di chuyển nhất, và nguyên nhân nào dẫn đến việc rất nhiều tinh trùng đã bị bỏ lại phía sau.
"Cách thức hoạt động như một cánh cổng của các điểm giới hạn đã chứng minh cơ chế lựa chọn tự nhiên của đường sinh sản nữ, dựa trên khả năng vận động của tinh trùng," các nhà khoa học giải thích. Điều này có nghĩa rằng các tế bào tinh trùng nào có khả năng vận động tốt hơn, có khả năng di chuyển một cách độc lập nhất, sẽ vượt qua được những "cánh cổng" một cách nhanh chóng để tìm đến với tế bào trứng.
Các nhà nghiên cứu đến từ Đại học Cornell, Mỹ đã phát hiện ra rằng, đường sinh sản của phụ nữ được cấu tạo theo một hình dạng đặc biệt nhằm giúp đẩy những tinh trùng yếu hơn ra ngoài và chỉ cho phép những "ứng cử viên" khoẻ mạnh nhất lọt vào trong để gặp trứng thông qua một hệ thống các "cửa ải".
Trong một bài báo xuất bản trên tạp chí Science Advances, nhóm nghiên cứu đã sử dụng một số mô hình và mô phỏng trên máy tính nhằm quan sát hành trình của tinh trùng từ cổ tử cung đến với trứng.
Họ nhận thấy các tinh trùng yếu hơn bị cuốn vào những dòng chảy chất lỏng của cơ thể phụ nữ ở các "cửa ải" – hoặc các điểm "giới hạn", theo thuật ngữ được các nhà nghiên cứu sử dụng, trong khi chỉ có những "tay bơi" nhanh nhất và khoẻ nhất mới có thể chống chọi được với dòng chất lỏng đó và vượt qua được cánh cổng.
"Các điểm giới hạn trong đường sinh dục nữ đóng vai trò như những cánh cổng," các nhà khoa học giải thích. "Các tinh trùng có vận tốc bơi cao hơn một ngưỡng nhất định sẽ có thể bơi qua cánh cổng, trong khi những tinh trùng có tốc độ bơi chậm hơn sẽ bị mắc kẹt lại ở bên ngoài điểm giới hạn đó."
Tinh trùng sẽ "hình thành một hệ thống phân cấp" khi tập trung trước điểm giới hạn để chờ đến lượt bơi qua. Nhóm nghiên cứu cũng chỉ ra rằng tinh trùng sẽ bơi theo hình con bướm trong đường sinh sản của phụ nữ. Trong quá trình đó, những tinh trùng bơi khoẻ nhất sẽ có thể tiến đến gần điểm giới hạn, còn những tế bào chậm hơn sẽ phải "đứng ngoài".
"Cấu trúc phân cấp này khiến cho sự cạnh tranh giữa các tinh trùng càng trở nên khốc liệt, đặc biệt là giữa những tinh trùng có khả năng hoạt động linh hoạt và những đối thủ có phần chậm chạp hơn," các nhà nghiên cứu viết.
Nhóm nghiên cứu đã quan sát và thử nghiệm với cả tinh trùng của người và bò đực, và cả hai đều cho kết quả tương tự nhau.
Những phát hiện này của các nhà nghiên cứu, mặc dù không gây bất ngờ, nhưng cũng đã giúp làm sáng tỏ thêm những chặng nào trong hành trình của các tế bào tinh trùng là khó di chuyển nhất, và nguyên nhân nào dẫn đến việc rất nhiều tinh trùng đã bị bỏ lại phía sau.
"Cách thức hoạt động như một cánh cổng của các điểm giới hạn đã chứng minh cơ chế lựa chọn tự nhiên của đường sinh sản nữ, dựa trên khả năng vận động của tinh trùng," các nhà khoa học giải thích. Điều này có nghĩa rằng các tế bào tinh trùng nào có khả năng vận động tốt hơn, có khả năng di chuyển một cách độc lập nhất, sẽ vượt qua được những "cánh cổng" một cách nhanh chóng để tìm đến với tế bào trứng.
