Плодовые мушки Drosophila melanogaster поразили ученых необычным биологическим феноменом: их сперматозоиды достигают длины 2 мм — сопоставимой с размером самого насекомого. При этом семенной пузырек, где хранятся клетки перед спариванием, имеет размер всего около 200 мкм (в 5 раз меньше). Ситуация напоминает попытку уложить тысячи длинных наушников в маленький карман — теоретически они должны запутываться, но у мушек этого не происходит.
Чтобы разгадать загадку, специалисты применили флуоресцентную маркировку головок и хвостов сперматозоидов и изучили их с помощью мощного трехмерного электронного микроскопа.
Исследование, опубликованное в Nature Physics, показало, что сперматозоиды не остаются неподвижными. Они организованы в плотно прилегающие друг к другу группы и совершают коллективные движения, охватывающие весь семенной пузырек и продолжающиеся часами.
Наша работа показывает, что сперматозоиды могут двигаться совсем не так, как это изображается в учебниках: одинокий сперматозоид, плывущий в жидкости. По отдельности сперматозоиды дрозофилы практически не совершают направленных движений, но вместе они могут двигаться за счет взаимодействия с соседними клетками.
Механизм коллективного движения, при котором клетки отталкиваются друг от друга и сохраняют натяжение, предотвращает спутывание их хвостов. Исследователи отмечают, что подобная стратегия компактного размещения длинных структур встречается и в других биологических системах — например, при упаковке 1,8 м ДНК в клеточном ядре или размещении почти 10-метрового кишечника в теле человека. Это повышает вероятность успешного размножения и выживания вида.
Ранее Наука Mail рассказывала, что составлена полная карта нейронных связей плодовой мушки.
