Các phát hiện của nhóm cho thấy, hình xoắn ốc hình thành khi cơ thể phôi thai dài ra nhanh chóng trong khi ruột đóng vai trò như một sợi dây neo. Sự ràng buộc vật lý đó khiến cơ thể đang phát triển bị uốn cong và xoắn thành một vòng xoắn thuận chiều kim đồng hồ.
TS Raul Diaz, một cộng tác viên tại Đại học Tiểu bang California ở Los Angeles đã sử dụng hình ảnh CT để kiểm tra phôi rắn với độ chi tiết giải phẫu cao. Các kết quả siêu âm cho thấy một cấu trúc bất thường bên trong cơ thể động vật đang phát triển.
TS Tetsuto Miyashita, tác giả chính và trưởng nhóm nghiên cứu tại Bảo tàng Tự nhiên Canada cho biết: "Kết quả chụp CT phôi rắn của Raul đã hé lộ một cấu trúc mà chúng tôi chưa từng thấy trước đây, đó là một cột ruột kéo dài xuyên suốt hình xoắn ốc của cơ thể đang cuộn tròn. Có một phần ruột tách rời khỏi phần còn lại của cơ thể, được bao quanh bởi các nhánh mạch máu từ túi noãn hoàn."
Quan sát đó đã cung cấp cho nhóm nghiên cứu cơ chế mà họ đang tìm kiếm. Phôi rắn phải phát triển nhanh chóng để tạo ra cơ thể dài bất thường, nhưng ruột lại không phát triển với tốc độ tương tự. Sự không đồng bộ trong tốc độ phát triển tạo ra một lực cản cơ học giúp định hình cơ thể theo hình xoắn ốc.
"Vì vậy, phôi rắn tách phần ruột phát triển chậm, phần ruột này hiện đang giữ chặt cơ thể đang dài ra. Cơ thể bị cong và xoắn lại thành hình cuộn," Miyashita giải thích.
Lực cuộn này được định hướng để phôi phát triển về phía đối diện của lòng đỏ trứng. Và lòng đỏ trứng luôn nằm ở phía bên trái của phôi, do đó phôi sẽ luôn bắt đầu cuộn theo chiều kim đồng hồ.
Các phôi thai không giữ nguyên tư thế thuận tay phải này trong suốt quá trình phát triển. Khi lớn lên, túi noãn hoàng nhỏ lại, và các phôi thai có thêm không gian để thay đổi vị trí.
Cơ bắp cũng trưởng thành, cho phép chúng bắt đầu tự di chuyển. Một số vẫn cuộn tròn theo chiều thuận, nhưng một số lại cuộn tròn theo chiều ngược lại.
Kết quả cho thấy, hướng cuộn xoắn sớm nhất được quyết định bởi cấu trúc giải phẫu trong quá trình phát triển và các lực vật lý chứ không phải bởi chuyển động cơ bắp có chủ đích.