Studi Mengungkap Dorongan Silia Mengubah Sperma Menjadi Perenang Super

Nationalgeographic.co.id—Sebuah studi baru menjelaskan bagaimana rambut, yang disebut silia, berperan penting dalam menggerakkan cairan dan partikel kecil di dalam tubuh.

Seperti yang telah diketahui secara umum, bahwa sel-sel luminal tuba fallopi memiliki silia (struktur seperti rambut) pada permukaannya, dan dengan gerakan silia dari struktur seperti rambut kecil ini, aliran dibuat diarahkan dari ovarium ke rahim.

Sperma tidak dapat mengklaim semua pujian untuk kemampuan renang mereka yang kuat. Karpet rambut-rambut kecil yang melapisi bagian dalam saluran tuba justru memberi mereka dorongan ekstra, mendorongnya ke atas.

Baru-baru ini, fisikawan teoretis UO John Toner memiliki penjelasan tentang bagaimana rambut-rambut ini, yang disebut silia, dapat memindahkan cairan dan partikel kecil di dalam tubuh.

Dia menciptakan model matematika yang menjelaskan bagaimana silia sejajar untuk memindahkan partikel ke arah yang konsisten. Cairan yang mengalir di atas silia membantu rambut melambai ke arah yang sama dan mendorong partikel. Dia dan rekan-rekannya menjelaskan persamaan tersebut dalam dua makalah baru, yang diterbitkan pada 23 Desember 2021 di jurnal Physical Review E berjudul Hydrodynamic theory of flocking at a solid-liquid interface: Long-range order and giant number fluctuations dan jurnal Physical Review Letters berjudul Swarming Bottom Feeders: Flocking at Solid-Liquid Interfaces.

Toner telah mempelajari fisika berkelompok selama bertahun-tahun. Dia sebelumnya mengembangkan persamaan yang menjelaskan bagaimana ratusan burung secara serempak menukik melintasi langit, atau bagaimana kumpulan ikan berenang secara serempak. Dia memenangkan Hadiah Lars Onsager 2020 dari American Physical Society untuk karyanya tersebut.

Tetapi mengingat pertanyaan tentang silia membutuhkan pendekatan yang sedikit berbeda. "Dalam sistem biologis, banyak tindakan penting terjadi di permukaan di mana padatan bertemu dengan cairan," kata Toner. "Apa yang saya sadari adalah, itu jenis berkelompok yang sangat berbeda dari apa yang saya pikirkan." tuturnya.

Silia tidak hanya menggerakkan sperma, tetapi banyak jenis gerakan penting lainnya di dalam tubuh, termasuk mengeluarkan lendir dari paru-paru. Ini adalah tantangan yang menarik dari perspektif fisika, karena rambut-rambut itu dipasang di satu ujung, kata Toner.

Bahkan dalam penelitian lain terkait silia yang ada pada organ reproduksi pria dijelaskan juga bahwa rambut tersebut turut membantu mengaduk sperma untuk mencegah mereka berkumpul dan menyumbat saluran tabung sehingga mereka dapat mencapai tujuan akhir mereka.

Menyelaraskan lebih mudah ketika gerakan terlibat. Misalnya, Toner membayangkan sekelompok besar orang berdiri di lapangan berkabut. Mereka dapat melihat orang-orang di dekat mereka, tetapi tidak semua orang di kerumunan. Jika diminta untuk menunjuk semua dengan cara yang sama, mereka akan gagal melakukannya. Tetapi mintalah semua kelompok untuk berjalan ke arah yang sama, dan mereka akan berhasil.

Ternyata, cairan yang bergerak di atas silia memiliki efek penting. Ini memasok gerakan yang membantu silia menyelaraskan dalam satu arah, menciptakan loop umpan balik yang pada gilirannya mendorong cairan ke arah yang konsisten. Artinya, sistem menstabilkan dan mengoreksi diri.

"Seseorang membuat kesalahan kecil, tetapi cairan keseluruhan menyeretnya kembali," kata Toner, “Seperti terseret arus sungai.” ujarnya.

Di masa depan, Toner ingin meningkatkan modelnya untuk lebih meniru apa yang terlihat dalam sistem biologis.

"Kami memperlakukan cairan di atas karpet silia seolah-olah sangat dalam," katanya. “Tapi cairan dalam tubuh biasanya bergerak melalui saluran kecil. Membatasi kedalaman cairan dalam model akan mengubah proyeksi interaksi antara silia. Bagaimana ini mengubah perilaku keseluruhan dari keseluruhan sistem tetap menjadi pertanyaan terbuka,” pungkas Toner.

Baca Juga: Kata Sains soal Seks Oral: Air Mani Sebaiknya Ditelan atau Diludahkan?

PROMOTED CONTENT