300 Jahre lang glaubte man, dass sich Spermien wie Aale von rechts nach links fortbewegen. Jetzt wurden Spermien erstmals durch eine 3D-Kamera betrachtet und herauskam: Sie bewegen sich nicht von rechts nach links, sondern korkenzieherartig.
Als der Niederländer Antoni von Leeuwenhoek im Jahr 1678 Spermien unter dem Mikroskop betrachtete, sah er eine Keimzelle, die ihre Geißel, also ihren Schwanz, von rechts nach links bewegte, um voranzukommen. Er verglich ihre Bewegungen deshalb mit der eines Aals. An dieser Theorie wurde in den letzten 300 Jahren nicht geruckelt.
Nun haben Forschende der University of Bristol und des Instituto de Biotecnologia in Mexico-City festgestellt, dass der niederländische Wissenschaftler wegen einer optischen Täuschung zu seiner Annahme kam. Mit erstmaligen Videos einer 3D-Kamera fand das Forschungsteam heraus, dass sich Spermien nicht wie ein Aal symmetrisch von rechts nach links bewegen, sondern immer nur in eine Richtung. Ihre Studie veröffentlichten sie im Magazin Science Advances.
Bewegung wie spielende Otter
Die Idee, die Aal-Theorie in Frage zu stellen, kam den Forschenden, als sie bei Spermien von Säugetieren wie beispielsweise Mäusen sehr viele Asymmetrien entdeckt hatten, berichtet Deutschlandfunk-Nova-Reporter Matthias Wurms. Wieso sollte es also ausgerechnet bei Menschen ein symmetrisches Vorankommen geben?
Mithilfe einer 3D-Kamera, die pro Sekunde 55.000 Bilder machen kann, filmten sie die Bewegungen der Spermien. Zum Vergleich: Bei einem normalen Fernseher sind es 25-30 Bilder pro Sekunde.
"Auf diesen 3D-Aufnahmen konnten sie erkennen, dass die Geißel immer nur in dieselbe Richtung ausschlägt. Davor gab es vor allem zweidimensionale Aufnahmen mit Mikroskopen und da konnte man das noch nicht erkennen."
Dabei erkannten sie auf den Aufnahmen auch: Um sich nicht ständig um die eigene Achse zu drehen – was ein Vorankommen erschweren würde – drehen sich die Spermien gleichzeitig um ihre Längsachse, also um sich selbst.
Statt also mit Aalen, können Spermien besser mit Ottern verglichen werden. Die bewegen sich beim Spielen nämlich auch so.
Spermien kommen also mit einer Korkenzieher-Technik voran und machen damit keine symmetrische, sondern eine asymmetrische Bewegung. Die korkenzieherartige Bewegung helfe den Spermien laut der Forschenden auch dabei, sich durch den Schleim in der Gebärmutter zu drehen.
Erkennen, welche Spermien sich durchsetzen können
Diese Erkenntnis ist vor allem für die Reproduktionsmedizin sehr interessant, sagt Matthias Wurms. Denn dort geht es darum, erfolgsversprechende Spermien zu finden. Wenn man also mehr darüber weiß, wie sich Spermien bewegen, ist es auch einfacher zu testen, welche besonders schnell, kräftig und durchsetzungsfähig sind. Außerdem können die Erkenntnisse auch dabei helfen, herauszufinden, warum manche Männer wenig oder gar nicht fruchtbar sind, sagen die Forschenden.