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Le secret de la course du spermatozoïde réside dans sa queue

Les différentes parties de la queue des spermatozoïdes humains utilisent des ressorts élastiques interconnectés pour se transmettre les informations mécaniques qui permettent à ces cellules reproductrices masculines de nager et d'atteindre l'ovule, montrent des scientifiques britanniques.

Un texte d'Alain Labelle

Les biologistes savent depuis des décennies que le spermatozoïde possède une queue particulière dont le rôle est central dans sa mobilité. Par exemple, des études datant des années 1970 révélaient déjà que le flagelle (son nom scientifique) est structuré autour d’un système complexe de filaments qui sont connectés par des ressorts élastiques, qui lui donne sa forme cylindrée.

Les scientifiques pensaient ainsi que ce système fournissait au spermatozoïde la charpente nécessaire à sa course vers l’ovule.

Le mathématicien-biologiste Hermes Gadêlha et ses collègues de l’Université York ont découvert qu’il y avait plus à comprendre.

Leurs travaux montrent en effet que non seulement ce système de ressorts maintient la structure de la queue, mais qu'il permet aussi de transmettre des informations mécaniques à ses régions plus distantes, ce qui permet au spermatozoïde de se pencher et de se déplacer à sa manière.

Les spermatozoïdes avec ce type de structure interne peuvent être observés dans presque toutes les formes de vie.

Dans leurs expérimentations, les chercheurs ont développé une formule mathématique qui décrit comment les spermatozoïdes se déplacent dans le sperme. Ils ont ainsi pu déterminer qu’un mouvement qui commence près de sa tête conduit à un virage en sens inverse à la pointe de sa queue. C’est en quelque sorte un mouvement de contraction.

Cette constatation laisse à penser que l'information mécanique est transmise à travers les fibres élastiques interconnectées sur toute la longueur de la queue.

Les auteurs ont même utilisé un modèle mathématique pour calculer ces mouvements de flexion afin de mieux comprendre quels déclencheurs sont nécessaires pour transmettre ces mouvements à la queue.

« Ainsi, les rameurs qui travaillent à l'aveugle ne peuvent voir les mouvements des autres pour les communiquer entre eux. En l'absence de communication verbale, ils doivent à la place sentir la mécanique du bateau et le mouvement que chacun fait pour synchroniser leur mouvement », ajoute M. Gadêlha.

Ainsi, les moteurs moléculaires dans les cellules des spermatozoïdes communiquent un peu de la même façon, mais « dans un bateau beaucoup plus complexe », explique-t-il.

Le détail de ces travaux est publié dans le Journal of the Royal Society Interface.

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