Hur en enskild spermie mot alla odds simmar genom vätska för att nå äggledarna har avslöjats – och allt handlar om rytm.

Forskare från Storbritannien och Japan fann att spermiernas huvud- och svansrörelser gjorde mönster som liknar de fält som bildas runt magneter.

Och dessa hjälper till att driva spermier mot det kvinnliga ägget.

Om man vet varför vissa spermier lyckas och andra misslyckas skulle man kunna behandla manlig infertilitet, säger forskarna.

Mer än 50 miljoner spermier ger sig ut på resan för att befrukta ett ägg när en man och en kvinna har sex.

Omkring 10 når mållinjen – men det kan bara finnas en vinnare.

Resan är förrädisk, säger studiens författare Dr Hermes Gadelha.

”Varje gång någon berättar för mig att de ska få ett barn tycker jag att det är ett av de största miraklen någonsin – men ingen inser det”, säger Dr Gadelha, docent i tillämpad matematik vid University of York.

Han och hans team mätte slaget på enskilda spermiecellers svansar för att försöka förstå vätskeflödet runt spermierna.

Det visar sig att en ”enkel matematisk formel” förklarar de rytmiska mönster som skapas, säger dr Gadelha.

Och dessa rörelser hjälper de utvalda spermiecellerna att röra sig framåt mot sin heliga graal – det kvinnliga ägget.

I studien, som publiceras i tidskriften Physical Review Letters, sägs att nästa steg är att använda modellen för att förutsäga hur ett stort antal spermier rör sig.

Prof Allan Pacey, spermieexpert vid University of Sheffield, säger att en framgångsrik spermie är mer än bara simkunnighet.

”Ju mer vi vet om spermier desto bättre. Detta kan hjälpa infertilitetsbehandlingen på något litet sätt, men det finns många andra faktorer att ta hänsyn till också.”

Dessa inkluderar antalet tillgängliga spermier, att få dem till rätt plats vid rätt tidpunkt och det DNA som finns i spermiehuvudet.

Race till ägget – vilken sorts resa har spermier framför sig?

När en man har ejakulerat produceras 50 miljoner till 150 miljoner spermier, och dessa celler börjar genast simma uppströms mot kvinnans äggledare.

Men det är ingen lätt resa – det finns många hinder att övervinna för de manliga könscellerna, som bara är 0.065 mm långa.

Bara en spermie kan tränga in i kvinnans ägg och befrukta det, så loppet är kört.

Först måste de överleva i slidan, där förhållandena gör att de flesta dör. Sedan måste de undvika återvändsgränder och att fastna innan de når livmodern.

På vägen finns marodörer med vita blodkroppar som är redo att döda dem.

Slutligt kommer de återstående spermierna fram till äggledarna, där de matas och får näring.

Men har ett ägg släppts ut vid exakt rätt tidpunkt för att välkomna den vinnande spermien? Om inte har resan varit förgäves.