Вопрос 47. Моноспермия и полиспермия. Партеногенез

/. Моноспермия и полиспермия

2. Партеногенез, его разновидности

3. Искусственный партеногенез

В яйцеклетку проникает, как правило, один сперматозоид — моноспермия. Однако у насекомых, рыб, птиц и некоторых других животных в цитоплазму яйцеклетки может попасть не­сколько сперматозоидов. Это явление получило название поли­спермии.

Роль полиспермии не совсем ясна, но установлено, что ядро лишь одного из сперматозоидов сливается с женским пронук-леусом. Следовательно, в передаче наследственной информа-

ции принимает участие только этот сперматозоид. Ядра других сперматозоидов подвергаются разрушению.

2. Особую форму полового размножения представляет собой пар­теногенез, т. е. развитие организма из неоплодотворенных яйце­вых клеток. Эта форма размножения была обнаружена в сере­дине XVIII в. натуралистом Ш. Бонне.

В настоящее время известен не только естественный, но и ис­кусственный партеногенез. Естественный партеногенез, суще­ствующий у ряда растений, червей, насекомых, может быть:

• факультативным;

• облигатным;

• циклическим.

У некоторых животных любое яйцо способно развиваться как без оплодотворения, так и после него. Это так называемый факультативный партеногенез. Он встречается у пчел и муравь­ев, у которых из оплодотворенных яиц развиваются самки, а из неоплодотворенных — самцы. У этих животных партеноге­нез возникает как приспособление для регулирования соотно­шения полов.

При облигатном (обязательном) партеногенезе яйца развивают­ся без оплодотворения. Этот вид партеногенеза известен, на­пример, у кавказской скальной ящерицы.

У многих видов партеногенез носит циклический характер. У тлей и дафний в летнее время существуют лишь самки, раз­множающиеся партеногенетическн, а осенью партеногенез сменяется размножением с оплодотворением.

Облигатный и циклический партеногенез исторически разви­вается у тех видов животных, которые погибали в большом ко­личестве или у которых была затруднена встреча особей разно­го пола. Установлено существование партеногенеза у птиц. У одной из пород индеек многие яйца развиваются партено-генетически; из них появляются только самцы.

В ядрах соматических клеток особей, развивающихся из неоп­лодотворенных яиц, в ряде случаев имеется гаплоидный набор хромосом, а в других — диплоидный. Восстановление дипло­идного набора хромосом достигается различными способами. Иногда одно из редукционных телец возвращается в яйцо или даже не выделяется, а его ядро сливается с ядром яйца; это имеет место у пресноводного рачка артемии. Иногда при овогенезе не происходит второго мейотического деления, в ре­зультате чего восстанавливается диплоидный набор хромосом (тли, дафнии).

3. Искусственный партеногенез был обнаружен в 1886 г. А.А. Ти­хомировым. Этот исследователь добился развития неоплодотворенных яиц тутового шелкопряда, раздражая их тонкой кис­точкой или обрабатывая в течение нескольких секунд концен­трированной серной кислотой.

В конце XIX и начале XX вв. многочисленные исследователи до­казали возможность искусственного партеногенеза у иглоко­жих, червей, моллюсков и других животных. Тот факт, что дробление яйца начинается только после его оплодотворения, получил объяснение благодаря опытам с искусственным пар­теногенезом, которые показали, что для развития яйца необхо­дима активация. Она является следствием тех сдвигов в обмене веществ, которые сопутствуют оплодотворению.

В естественных условиях эти сдвиги происходят после проник­новения сперматозоида в яйцеклетку, но в эксперименте могут быть вызваны разнообразными воздействиями — химическими, механическими и т. д. Все они, как и проникновение сперма­тозоида, влекут за собой обратимые повреждения протоплазмы яйца, что изменяет метаболизм и оказывает активирующее воздействие.

Оказалось, что сравнительно легко поддаются активации яйца млекопитающих. Извлеченные из тела неоплодотворенные яй­цеклетки кролика были активированы воздействием понижен­ной температуры. После пересадки в матку другой крольчихи они развивались в нормальных крольчат.