Matemáticos descubren una sorprendente conexión entre los patrones de movimiento de los espermatozoides con las cebras

Los matemáticos han demostrado una vez más su capacidad para desvelar secretos en la naturaleza, y esta vez, han encontrado una conexión intrigante entre cómo se forman las rayas de cebra y cómo nadan los espermatozoides.

Mediante una investigación que se remonta al genio matemático Alan Turing, los matemáticos de la Universidad de Bristol, en Reino Unido, descubrieron que los patrones de movimiento de los espermatozoides pueden explicarse mediante una plantilla matemática llamada “sistemas de reacción-difusión”.

Turing, conocido por su trabajo en descifrar códigos, propuso la idea de que los patrones biológicos pueden surgir de la reacción de dos moléculas que se difunden en el espacio. En este caso, los matemáticos analizaron cómo el flagelo del espermatozoide, la cola que lo impulsa hacia adelante, utiliza esta plantilla matemática para dar forma a sus patrones de movimiento.

A pesar de las controversias sobre los modelos de reacción-difusión, estos pueden ser herramientas útiles para comprender comportamientos complejos.

Los investigadores aislaron los elementos esenciales del latido flagelar y encontraron que la dinámica de reacción-difusión explicaba bien los patrones observados. Esto es análogo a los sistemas químicos, donde sustancias reaccionan y se difunden en el espacio, pero en este caso, son motores moleculares anclados en la estructura flagelar los que generan oscilaciones que se difunden por la cola.

Aunque el modelo es una simplificación, los investigadores lo compararon con datos experimentales de espermatozoides y algas verdes unicelulares. Sorprendentemente, encontraron que su modelo capturaba suficientemente el movimiento de los flagelos de espermatozoides y algas, lo que sugiere que la naturaleza utiliza soluciones similares en diferentes especies.

La investigación fue publicada en la revista Nature Communications.