Para peneliti telah menemukan kekuatan yang membuat sperma manusia berhasil dalam persaingannya untuk membuahi sel telur.
Para peneliti, dari universitas York dan Oxford, telah menemukan bahwa lapisan luar yang memperkuat dan membungkus ekor sperma manusia adalah yang telah memberikannya kekuatan dalam membuat gerakan ritmis secara kuat yang diperlukan untuk menembus lendir penghalang serviks.
Hanya sekitar 15 dari 55 juta sperma yang memulai perjalanan berbahayanya untuk membuahi sel telur, sehingga mampu melewati saluran reproduksi di mana lendir serviks berada dengan kekentalan seratus kali lebih kental dari air, yang merupakan salah satu bagian dari tantangan seleksi alam terberat.
Temuan ini dapat mengarah pada metode pemilihan sperma yang terbaik di klinik IVF, dengan sperma teridentifikasi paling cocok dalam kondisi yang meniru sifatnya secara lebih dekat.
Dr Hermes Gadêlha, dari Departemen Matematika di University of York, mengatakan: “Kami masih belum sepenuhnya mengerti secara pasti, tetapi kemampuan sperma untuk berenang dapat dikaitkan dengan integritas genetik. Lendir serviks membentuk bagian dari proses dalam tubuh wanita untuk memastikan hanya perenang terbaik yang berhasil mencapai sel telur.
“Selama proses pemilihan sperma, klinik-klinik IVF saat ini tidak menggunakan cairan yang sangat kental untuk menguji sperma terbaik karena sampai sekarang tidak sepenuhnya jelas apakah hal tersebut penting. Studi kami menunjukkan bahwa lebih banyak uji klinis dan penelitian diperlukan untuk mengeksplorasi dampak elemen lingkungan alamnya ketika memilih sperma untuk perawatan IVF.”
https://youtu.be/ILQRvo8dwbY
Ekor sperma – atau flagela – sangat rumit dan hanya seukuran rambut.
Para peneliti menggunakan model sperma virtual untuk membandingkan ekor sperma dari manusia dan mamalia lainnya di mana pembuahannya terjadi di dalam tubuh, dengan sperma dari landak laut, yang proses pembuahannya terjadi di luar tubuh dengan cara melepaskan spermanya di dalam air laut.
Sementara ekor sperma landak laut dan sperma manusia memiki kesamaan dalam kelenturan pada bagian dalam intinya, studi menunjukkan bahwa ekor sperma pada mamalia mungkin telah mengembangkan lapisan luar yang kuat untuk memberinya jumlah yang tepat dari kekuatan ekstra dan stabilitas yang dibutuhkan untuk mengatasi hambatan cairan kental yang dihadapi dalam pembuahan internal.
Para peneliti menggunakan model virtual untuk menambah dan menghapus fitur flagela pada spesies yang berbeda sehingga mereka dapat mengidentifikasi fungsinya.
Mereka menguji kemampuan sperma seperti bulu babi virtual untuk berenang melalui cairan yang kental seperti lendir serviks dan menemukan bahwa ekornya dengan cepat melengkung di bawah tekanan, membuatnya tidak mampu terdorong ke depan.
Sperma manusia di sisi lain, gerakannya sangat lincah di dalam cairan yang encer seperti air, tetapi pada saat berada di dalam cairan yang lebih kental, mulai berenang pada gelombang ritmis yang kuat.
Dr Gadêlha menambahkan: “Dengan menggunakan sperma virtual, kami dapat melihat bagaimana sperma mamalia diadaptasi secara khusus untuk berenang melalui cairan yang lebih kental. Kita tidak tahu adaptasi mana yang didahulukan – sperma yang lebih kuat atau lendir serviks, atau apakah mereka ikut berevolusi – tetapi tidak ada yang secara alami kebetulan dan apa yang dibutuhkan oleh spesies untuk bereproduksi telah ditambahkan karena tekanan evolusi lebih dari jutaan tahunan”
Sperma, meski tanpa memiliki sebuah sistem saraf pusat untuk membuat keputusan bagaimana cara bergerak dan kapan saat yang tepat melakukannya, apa yang telah mengontrol pergerakannya tetap menjadi misteri ilmiah.
“Kita tahu bahwa sama seperti pada lengan dan kaki kita, sperma memiliki otot kecil yang memungkinkan ekornya ditekuk–– tetapi tidak ada yang tahu bagaimana ini pengaturannya di dalam ekor, pada skala nanometrik,” kata Dr. Gadêlha.
“Sperma adalah sebuah pola dasar dari pengaturan secara mandiri – gerakan yang dihasilkan tampaknya terjadi secara otomatis, mungkin karena kombinasi kompleks dari berbagai mekanisme yang telah berperan.”
