Describen el camino de los espermatozoides hacia el óvulo

Científicos de las Universidades de Birmingham y Warwick (Reino Unido) han descrito cómo navega el esperma por el tracto reproductor femenino, arrastrándose a lo largo de las paredes del canal, con frecuentes colisiones. Los resultados de la investigación, publicada en 'Proceedings of the National Academy of Sciences', proporcionan una nueva perspectiva sobre cómo encuentra el esperma su camino hacia el óvulo, lo cual ayudará a la innovación futura en el desarrollo de tratamientos para parejas infértiles.

   Los científicos, dirigidos por el doctor Petr Denissenko, de la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Warwick, y el doctor Jackson Kirkman-Brown, de la Universidad de Birmingham, exploraron las propiedades que distinguen a las decenas de células que consiguen llegar al óvulo, entre los millones de espermatozoides eyaculados.

   Contrariamente a la creencia popular, según el informe de los autores, los espermatozoides no suelen nadar en la parte central del tracto genital femenino, sino que viajan a lo largo de las paredes.

    Para estudiar el comportamiento celular en estos canales, los investigadores inyectaron células en finos microcanales. "Cuando el canal se estrecha, las células siguen adelante hasta chocar contra la pared opuesta del canal, con una distribución de ángulos de salida, siendo éstos modulados por la viscosidad del fluido", explican los autores.

   "Como consecuencia de la natación a lo largo de las esquinas, el dominio ocupado por las células se convierte esencialmente en unidimensional, lo cual produce frecuentes colisiones", añaden.

   Según Denissenko, "las paredes que recorre el esperma es uno de esos casos en que un sistema fisiológico complicado obedece a reglas mecánicas muy sencillas".

   "Las investigaciones anteriores del grupo indican que la forma de la cabeza del espermatozoide puede afectar la manera en que se desplaza. En combinación con estos datos, creemos que podremos desarrollar nuevos métodos de selección de espermatozoides", añade Kirkman-Brown.

Trazan el árbol de la vida hasta una forma ancestral única

Un nuevo estudio, publicado en 'PLoS Computational Biology', ha mapeado el desarrollo de la química que sustenta la vida, hasta la historia de la vida temprana. Los investigadores Rogier Braakman y Eric Smith, del Instituto de Santa Fe (Estados Unidos), han trazado los seis métodos de fijación de carbono, que se observan en la vida moderna, hasta una forma ancestral única.

   La fijación del carbono --el mecanismo de la vida para la fabricación de dióxido de carbono biológicamente útil-- forma el mayor puente entre la química inerte de la Tierra, y su biosfera. Todos los organismos que fijan el carbono lo hacen en uno de seis sentidos; estos seis mecanismos se superponen, pero hasta ahora no estaba claro cuál de los seis tipos ocurrió primero, y cómo se entreteje su desarrollo con los cambios ambientales y biológicos.

   Ahora, los autores de la nueva investigación, han utilizado un método que crea 'árboles' de relación evolutiva, sobre la base de las secuencias genéticas y los rasgos metabólicos. A partir de este, han sido capaces de reconstruir la historia evolutiva temprana de la diversidad biológica de fijación del carbono, en relación con todas las formas en que la vida actual lleva a cabo esta función.

   La primera forma de fijación de carbono identificada, posee una  función de robustez --que no se ve en las células modernas-- mediante un mecanismo de capas múltiples de fijación de carbono. Esta redundancia permitió, en los primeros años de vida, compensar la falta de un control preciso sobre la química interna, y formó una plantilla para las posteriores divisiones que crearon las primeras grandes ramas en el árbol de la vida. Por ejemplo, la primera gran forma de vida dividida llegó con la primera aparición de oxígeno en la Tierra, causando que los antepasados de las algas verde-azuladas, y la mayoría de otras bacterias, se separasen de la rama que incluye a la bacteria Archaea, otro gran grupo de microorganismos unicelulares.

   "Parece probable que las primeras células fueran ensamblajes raquíticos, cuyas partes estaban constantemente rompiéndose", explica Smith, y añade que "la clave para que el metabolismo se mantuviera con un apoyo tan inestable, está en una redundancia simultánea y constante".

   Una vez que las células primitivas desarrollaron enzimas y membranas más refinadas, que les aportó un mayor control sobre la química del metabolismo, la minimización de la energía que se utiliza para crear la biomasa, los cambios en los niveles de oxígeno, y la alcalinidad, dirigieron el desarrollo de la vida. En otras palabras, el medio ambiente dirigió grandes divergencias de manera predecible, a diferencia de la creencia común de que el azar dominó la innovación evolutiva.