Los machos de la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster) producen espermatozoides de 1,8 milímetros de largo, 40 veces más largos que un espermatozoide humano. Ante este tamaño, los científicos se preguntaron cómo logran almacenar miles de estos espermatozoides gigantes dentro de un órgano de apenas unos 200 micrómetros sin que se enreden. Un estudio publicado en Nature por investigadores del Centro de Biología Computacional (CCB) del Instituto Flatiron ofrece pistas.
Movimiento colectivo clave para el orden
Los científicos descubrieron que los espermatozoides no están quietos. Aunque individualmente casi no pueden desplazarse, cuando están juntos se organizan como un material vivo. Sus colas permanecen alineadas y se deslizan continuamente unas junto a otras, generando movimientos colectivos muy ordenados. Este movimiento evita que se enreden, ya que las colas rozan constantemente con los espermatozoides vecinos, empujándose suavemente entre sí.
Técnicas de imagen y simulación
Para llegar a esta conclusión, utilizaron microscopía electrónica de barrido tridimensional (SBF-SEM) para reconstruir el órgano de almacenamiento, siguiendo espermatozoides individuales con resolución nanométrica. Confirmaron que estaban densamente empaquetados y alineados, no formando un ovillo. Luego marcaron cabezas y colas con proteínas fluorescentes y grabaron videos mediante microscopía confocal, observando que el conjunto nunca estaba quieto y las colas se movían coordinadamente.
Finalmente, construyeron simulaciones por computador con espermatozoides virtuales que generaban ondas con sus colas. Al interactuar, reproducían exactamente el comportamiento observado: se empujaban, mantenían alineados y evitaban enredarse, confirmando el mecanismo propuesto.
Implicaciones en materia activa
Los autores consideran que este hallazgo ejemplifica la materia activa: sistemas de unidades vivas que consumen energía y generan comportamientos colectivos ausentes en individuos aislados. Estos movimientos probablemente mantienen los espermatozoides ordenados y viables durante días o semanas hasta la fecundación. Según J. Imran Alsous, investigador del Instituto Flatiron, “es fascinante cómo la dinámica colectiva resuelve un problema de almacenamiento que parecía imposible”.
