三位研究人员，其中两位来自加州大学欧文分校，第三位来自密歇根大学弗林特分校，发现海胆精子导航是极值搜索的自然实现。在发表在《物理评论E》杂志上的论文中，MahmoudAbdelgalil、HaithemTaha和YasserAboelkassem描述了他们如何使用导航模型和控制理论中的概念来帮助解释海胆精子如何能够穿过海水寻找卵子施肥。

海胆精子的导航策略被发现是极值搜索的自然实现

先前的研究表明，作为交配的一部分，雌性海胆会将一团卵喷射到它们周围的海中。同样，雄性海胆会向海中喷射出一团精子。然后精子进入卵子并使它们受精。但是精子是如何找到卵子的呢?很长一段时间以来，这一直是海洋学家问自己的问题。在这项新的努力中，研究三人组解决了这个难题。

研究人员的工作始于他们注意到称为“极值搜索”的实时计算机搜索算法的模型看起来与海胆交配视频中发生的非常相似。在这样的模型中，一个实体通过对其接收到的信号做出反应来找到另一个实体。向正确的方向移动会导致信号接收变强，而向错误的方向移动会导致信号变弱。

搜索实体要找到它的目标，只需要继续寻求信号强度的增加。极值搜索广泛用于人类应用，例如燃烧控制和汽车防抱死制动控制。

对于海胆，研究人员发现卵会释放出一种肽，其作用与计算机系统中的信号相同。精子不断地对这些信号做出反应，寻求增加它们的强度，直到它们到达卵子。研究人员指出，他们的发现表明，极值搜索可用于生物学应用，例如开发针对肿瘤的疗法。他们还指出，其他生物似乎也使用极值搜索，包括寻找食物的细菌和向光移动的藻类。