Gli spermatozoi sono tra le cellule più studiate del corpo umano, e sorprende che possano avere ancora segreti: eppure, utilizzando una tecnica di microscopia elettronica che permette di vedere le strutture nanometriche fino al dettaglio di una singola proteina, un gruppo di ricercatori ha scoperto una struttura a elica finora sconosciuta, sul limitare della coda (flagello) di questi nuotatori. Non è ancora chiaro a che cosa possa servire, ma potrebbe spiegare perché alcuni spermatozoi sembrino spostarsi in modo più efficiente di altri.
Più da vicino. I ricercatori delle Università di Gothemburg (in Svezia) e del Colorado (USA) hanno utilizzato una tecnica di imaging chiamata tomografia crioelettronica, un'applicazione della microscopia crioelettronica - premiata nel 2017 con il Nobel per la Chimica: leggi qui - che consente di ottenere e osservare ricostruzioni tridimensionali di strutture nanometriche.
Le cellule vengono analizzate mentre si trovano congelate nel ghiaccio e senza l'aggiunta di sostanze chimiche che possano oscurarne alcune strutture. È stato così possibile osservare meglio il flagello, la macchina complessa, formata da migliaia di proteine-mattoncino, chiamate tubuline, che permette la locomozione degli spermatozoi.
Le tubuline sono organizzate in lunghe strutture, i microtubuli, sulle quali si trovano le proteine motrici, il "motore" dei flagelli. Avanzando tra un microtubulo e l'altro, queste "tirano" la coda e le permettono di piegarsi e distendersi: di fatto, di nuotare.
molla nanometrica. Analizzando la prima ricostruzione tridimensionale della parte terminale del flagello, gli scienziati hanno notato una strana struttura a spirale partire dall'estremità della coda ed estendersi per un decimo della sua lunghezza. Non è chiaro quale sia il compito della strana configurazione a turacciolo, mai osservata finora, ma un'ipotesi è che impedisca ai microtubuli di deformarsi come tenderebbero a fare e concentri invece tutta la spinta creata dalle proteine sulla locomozione, affinché si nuoti verso la meta.
Chi era Antoni van Leeuwenhoek? Antoni van Leeuwenhoek (1632 - 1723) è uno scienziato sui generis. Nato a Delft, nei Paesi Bassi, il 24 ottobre, 1632, veniva da una famiglia di artigiani (costruivano cesti) e prima di dedicarsi alla scienza – senza neppure aver studiato – divenne contabile e in seguito aprì un negozio di tessuti. Eppure la sua passione per la natura e per l'ottica lo portò a migliorare i primi rudimentali microscopi in uso al tempo e a osservare per primo i batteri. Il suo contributo allo studio della microbiologia è fondamentale: è stato il primo a descrivere gli organismi unicellulari, a osservare le fibre muscolari, i capillari e gli spermatozoi.
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Prima di tutto, come diavolo si pronuncia? Probabilmente prima del Doodle di oggi pochi di noi avevano ben presente chi fosse Antoni van Leeuwenhoek (o Anthonie). Ancora meno sapevano come si pronuncia il nome. La dizione precisa è: ɑnˈtoːni vɑn ˈleːuə(n)ˌɦuk o anche, meno precisamente antoni van leunuk. Se volete ascoltare come si pronuncia, cliccate qui
Grande passione. Nei negozi di stoffe Amsterdam, città dove si trasferì a 16 anni, Antoni van Leeuwenhoek si impratichì con l'uso di lenti speciali, montate su piccole staffe, utilizzate abitualmente dai mercanti per osservare i tessuti. Migliorando queste lenti di ingrandimento, riuscì a costruire microscopi di gran lunga più potenti e precisi di quelli allora in uso, raggiungendo ingrandimenti di circa 270 volte, impensabili al tempo. Migliorò poi i suoi strumenti applicando specchi riflettenti concavi e utilizzando la luce artificiale che al tempo era assicurata soltanto dalle candele. Nella foto una replica precisa di uno dei suoi microscopi, ben diverso da quelli a cui siamo abituati oggi.
Fai da te. Grazie alle sue eccezionale abilità di ottico, realizzò numerose lenti biconvesse a breve lunghezza focale e piccole sfere di vetro fuso di diametro inferiore a 2,5 millimetri, che, inserite in una montatura metallica, funzionavano da microscopi semplici.
Le prime lenti risalgono al 1668, quando van Leeuwenhoek aveva 36 anni. Nel corso della sua vita costruì circa 500 lenti di ingrandimento e circa 10 microscopi di cui era molto geloso: non li mostrava a nessuno.
Le prime scoperte. Dopo aver sviluppato un metodo nuovo per creare lenti più potenti, van Leeuwenhoek iniziò a fare osservazioni con i suoi microscopi a inviare i racconti delle sue scoperte alla Royal Society di Londra. Risalgono al 1673 le sue prime osservazioni della bocca e del pungiglione delle api, della muffa e dei pidocchi, inviate in forma di lettera alla Royal Society di Londra. Osservò anche i primi organismi unicellulari microscopici, destando un certo scalpore e iniziale scetticismo per la sua scoperta. Nel 1677, soltanto dopo una dimostrazione fatta da van Leeuwenhoek di fronte a una delegazione della Royal Society, venne accettata l'esistenza di organismi unicellulari.
Spermatozoi. Antony van Leeuwenhoek osservò per primo gli spermatozoi al microscopio. Li definì “animalculi”, cioè “piccoli animali”, osservando che erano dotati di testa e coda.
Nel 1676 per la prima volta Van Leeuwenhoek osservò i batteri. Anch'essi vennero definiti genericamente animalculi, dal momento che si muovevano e si capiva che fossero esseri viventi. Soltanto in seguito, nel 1838, Christian Gottfried Ehrenberg coniò il termine latino bacterium.
Metodo caotico. Van Leehuwenoek compì svariate osservazioni e alcune, nonostante siano state casuali e svolte, per la maggior parte, senza alcun piano prestabilito e in modo disordinato, erano sempre precise e molto acute e rappresentano un contributo fondamentale a ricerche già in atto, o novità assolute che inaugurano nuove vie di sperimentazione.
Grazie alle sue
osservazioni al microscopio, confermò per esempio la scoperta annunciata da Marcello Malpighi nel 1661: l'esistenza dei vasi capillari, che formano una rete tra arterie e vene
Inoltre descrisse per primo i globuli rossi.
L'applicazione del metodo sperimentale. Dopo gli inizi un po' casuali, Antony Van Leehuwenoek proseguì le sue osservazioni con maggior rigore, aiutando a porre le basi del metodo sperimentale moderno, sostenuto da Galileo Galilei.
Il metodo sperimentale non consiste nella osservazione casuale di fatti diversi, ma nel creare le condizioni di laboratorio adatte alla verifica di ipotesi formulate in precedenza, e alla misurazione il più possibile quantitativa dei fenomeni.
Come una Rock star. Le sue memorie inviate alla Royal Society di Londra divennero celebri e anche la sua figura iniziò a diventare nota in tutta Europa: la Regina d'Inghilterra, lo Zar di Russia Pietro il Grande, e molti altri scienziati illustri gli fecero visita. Non di rado succedeva che questi visitatori dovessero aspettare: se Antoni Van Leehuwenoek era impegnato in qualche esperimento significativo, non lo interrompeva neppure se il visitatore era importante. Tuttavia non tenne mai una lezione pubblica, né visitò mai alcuna Università.
Van Leeuwenhoek morì a Delft nel 1723, quando aveva 91 anni, età davvero notevole per l'epoca.
Fabbrica importante. Sono la fabbrica degli spermatozoi e del testosterone, il più importante ormone maschile responsabile del mantenimento dei caratteri sessuali secondari (fa crescere peli e barba, potenzia la forza muscolare, rende la voce profonda e fa emergere il pomo d'adamo, influenza il comportamento aggressivo e la libido). I testicoli hanno forma ovoidale e sono contenuti in un sacchetto, lo scroto. Durante la vita fetale si formano nell’addome e scendono solo negli ultimi mesi di gravidanza. In alcuni neonati, però, uno o entrambi i testicoli non sono al loro posto. In circa metà dei casi scenderanno spontaneamente nel primo anno di vita. Altrimenti bisogna intervenire chirurgicamente.
Foto: © Shutterstock
È fatto a spicchi, come un mandarino. L’interno di un testicolo è come un
agrume, a spicchi (lobuli): ognuno
contiene 1-3 tubuli seminiferi nei quali si formano gli spermatozoi.
Ma quanti? La quantità di spermatozoi che un individuo produce varia invece con l’età e la situazione. Analizzando lo sperma dei maschi di 15 coppie stabili si è scoperto che l’emissione è in media di 3 milioni di spermatozoi per ml al giorno, ma con grandi differenze da coppia a coppia. Se l’uomo passa poco tempo con la compagna, eiacula 6 milioni di spermatozoi per ml; se ne passa tanto, 1 milione.
Perché i calci nei testicoli fanno così male? Un calcio"nelle parti basse" fa così male perché i testicoli sono ricchissimi di terminazioni nervose, che per di più non sono protette da uno spesso strato di derma, come accade invece, per esempio, alla punta delle dita. La densità delle terminazioni nervose nelle due aree è simile, ma battere le punta delle dita su un tavolo non fa altrettanto male.
L'uomo con tre palle. Si chiamava Bartolomeo Colleoni, era un temutissimo condottiero bergamasco del 15° secolo. E tre testicoli sono rappresentati nel suo stemma gentilizio, mentre Coglia, coglia (cioè “coglioni, coglioni”) era il suo grido di battaglia. Ciste o testicolo? C'è chi ipotizza che il terzo testicolo fosse in realtà una cisti perineale, detto anche testicolo accessorio o terzo testicolo, dovuto alle lunghe cavalcate. Oggi queste cisti sono, seppur raramente, osservate in ciclisti che percorrono in sella lunghe distanze. I ripetuti microtraumi contro il sellino del perineo (l’area tra ano e genitali) fa morire le cellule, che vengono inglobate dal tessuto connettivo fino a formare una finta cisti, simile a un terzo testicolo.
Più grandi sono, più piccolo è il cervello (almeno nei pipistrelli). Il testicolo umano è lungo circa 4-5 cm e ha uno spessore di 2-2,5 cm. Ma nel regno animale la dimensione del testicolo varia da specie a specie: dallo 0,02% allo 0,75 della massa corporea.
Perché queste differenze? Pare che la dimensione dei testicoli sia correlata alla fedeltà delle femmine della specie. Analizzando i testicoli di 334 specie di pipistrelli si è scoperto che i testicoli sono più grandi se le femmine sono più promiscue. A testicoli più grandi corrisponde anche meno cervello.
Per converso nelle specie in cui le femmine sono monogame, i pipistrelli hanno più cervello e testicoli più piccoli. Nella foto, testicoli di agnello, un piatto turco
La più grande fabbrica di proteine. Quale organo del corpo umano ospita la più alta gamma di proteine specifiche? No, non è il cervello, e neanche il cuore. Sono i testicoli: le ghiandole sessuali maschili producono 999 diversi tipi di proteine specializzate.
Foto: © REUTERS/Max Rossi DJM/ACM
Toccare per giurare. Nelle civiltà più antiche, come quella babilonese ed egizia, i testicoli erano considerati sacri, un attributo divino: assicuravano una discendenza. Ecco perché erano tenuti nel massimo rispetto, tanto che i giuramenti solenni si facevano ponendo le mani su di loro. Si trova traccia di questa usanza anche nella Bibbia, nel capitolo 24, versetto 2 della Genesi. Abramo (nell'illustrazione di Gustave Dorè) chiede al suo servo di giurare “ponendo una mano sotto la sua coscia”. Non a caso testicoli deriva dal latino testis, nel senso di testimone. Ecco perché sono anche chiamati santissimi, gioielli di famiglia, zebedei (dall’ebraico, “dono di Jahveh”, cioè di Dio).
Il sinistro pende di più. Chris McManus dello University College di Londra ha accertato che, in 107 sculture di epoca classica, quasi sempre il testicolo sinistro era scolpito più grande e più in basso di quello destro. E ha attribuito questa stranezza al fatto che i Greci credevano che il sinistro fosse “addetto” alla produzione di femmine.
Sinistrorso. Ma se questa credenza è falsa, la strana asimmetria dei testicoli è stata invece confermata da studi “sul campo” (con ricercatori inviati a curiosare nelle docce delle piscine!): i 2/3 dei maschi hanno il testicolo sinistro più grande e più basso.
La carica dei 101. Secondo Vito Tartamella, giornalista di Focus e autore del blog Parolacce, solo in italiano i testicoli hanno 101 sinonimi: da ammennicoli a zebedei. Hanno ispirato poesie, insulti, polemiche politiche. La loro importanza è testimoniata da diversi modi di dire: “avere le palle”, “avere due palle così”, “avere i coglioni quadrati”, “tenere qualcuno per le palle” (espressione nota già ai Latini: la usò Gaio Petronio nel “Satyricon”).
Parolacce Spiega sempre Tartamella «Palle e coglione sono al 5° e 6° posto delle parolacce più usate in italiano.
Maschi "senza palle". Per quanto se ne sa, quella dei castrati - o eunuchi - è un’“invenzione” cinese, di almeno 5 mila anni fa.
Nella maggior parte dei regni antichi, da Roma alla Grecia, dal Nord Africa alla Cina, gli eunuchi erano guardiani degli harem, uomini di fiducia e spie dei governanti.Nel 18° secolo i castrati, evirati da giovanissimi per preservare la voce di soprano maschio, erano idolatrati nei teatri d’opera di tutta Europa. La pratica di utilizzare eunuchi nel coro del Vaticano fu bandita solo nel 1878.
La storia degli eunuchi dall'antica Cina agli harem segreti del terzo millennio
Come si diventa eunuchi? La mutilazione veniva praticata nei bambini e poteva essere effettuata in 2 modi: nel primo, i testicoli potevano essere stritolati o completamente asportati, rimaneva il pene, ma la fertilità era comunque compromessa.
Il secondo modo implicava la rimozione di tutti i genitali, tecnica più pericolosa per il rischio di infezioni e perché la ferita, rimarginandosi, potevaimpedire la fuoriuscita dell’urina. Per questo motivo ai bambini dopo l’operazione veniva inserita una cannula per tenere aperto l’orifizio, e venivano interrati nella sabbia per una settimana senza bere. Pochi, meno della metà, sopravvivevano.
La storia degli eunuchi dall'antica Cina agli harem segreti del terzo millennio
Voi come lo definireste? Geoffrey Huish, il giovane gallese nel riquadro, non sa ancora spiegare perché l’ha fatto. Era il febbraio 2005 e la sua squadra di rugby, il Galles, doveva incontrarsi con l’Inghilterra. Erano 12 anni che il Galles non vinceva. «Se vince» disse all’amico Gethin Probert al pub di Caerphilly «mi taglio le balle». E il Galles vinse, 11 a 9. Huish, uomo di parola, nel bagno di casa e con una cesoia per fil di ferro ci mise oltre 10 minuti per eseguire la sentenza. Poi raccolse i gioielli di famiglia dalla tazza del water, li mise in un sacchetto e mentre andava al pub per mostrarli a Gethin, svenne sulla soglia in un lago di sangue. I medici non poterono fare altro che suturare il taglio e inviare il paziente al reparto di psichiatria, unica destinazione per chi celebra vittorie rendendosi spontaneamente eunuco.
