Проблема достижения сперматозоидом яйца в половых путях самок чужого вида и помощь ему в этом

Сперматозоиды, попадая в половой тракт самки чужого вида, оказываются вообще говоря в обстановке, для них. необычной. Каждый вид животных помимо морфологических особенностей имеет конечно и свою собственную физико-химическую характеристику. Указания на это мы получаем хотя бы при сравнительном изучении осмотического давления спермы разных видов животных. Следующие таблицы показывают степень этого различия как в абсолютных величинах, так и в процентах, если взять за 100 сперму человека с наименьшим осмотическим давлением из числа видов, приведенных в таблице.

Уже в пределах этого списка различие достигает солидной цифры в 20 %. Между тем рядом исследований показано, что сперматозоиды могут быть весьма чувствительны к колебаниям осмотического давления. Такими стеносмотическими формами являются млекопитающие и птицы (?) в противоположность формам, у которых оплодотворение происходит в воде (рыбы, амфибии, иглокожие), сперматозоиды которых способны переносить более сильные колебания.

Изменение осмотического давления на 50 % (особенно в сторону повышения) способно убить сперматозоиды млекопитающих почти моментально. Если вспомнить по этому поводу, что для прохождения полового тракта самки сперматозоиду требуется несколько часов, то станет понятным, что даже незначительные отклонения в осмотическом давлении могут явиться сильнейшим препятствием для гибридизации.

Прилагаемая таблица показывает, как резко снижается переживание сперматозоидов барана при незначительных отклонениях от оптимального осмотического давления.

Если признать, что вообще говоря осмотическая характеристика сперматозоида соответствует условиям в женском половом аппарате, то легко видеть из этой таблицы и рис. 38, что уже в половых путях коровы сперма барана будет себя чувствовать (в отношении осмотического давления) в два-три раза хуже, чем в половых путях овцы (переживание вместо 3,4 лишь 1,5).

Осмотическое давление мы взяли лишь в качестве примера, правда, одного из самых важных факторов. Но помимо того и другие физические, химические и биологические (например фагоциты) факторы в чужих родовых путях могут оказаться губительными для сперматозоидов.

^{Рис. 38. Кривая падения жизнеспособности спермы при изменении осмотического давления (по Милованову).}

Прямые наблюдения Дональда Иочема (Yochem, 1927) показали резкое снижение срока жизни сперматозоидов морской свинки в шейке матки крысы и обратно по сравнению со сроком переживания в шейке матки своего вида (при одинаковой технике искусственного осеменения).

^{Продолжительность жизни в часах}

При гетерогенном осеменении переживание снижалось таким образом на 75 %.

Более удивительные результаты были получены Соколовской и нами у птиц. Ненесущимся кряквам была искусственно введена сперма: одной — селезня, другой — гусака, третьей — петуха. Вскрытие через 22–25 часов показало, что сперматозоиды в большом количестве проникли в самые верхние отделы яйцевода. Сперматозоиды селезня сохраняли оживленное движение; сперматозоиды гуся (22 час.) и петуха (25 час.) в большинстве были неподвижны, но некоторые имели хорошее поступательное движение.

Широкое проведение подобных опытов на разных сочетаниях должно будет нарисовать конкретную картину того, с какой степенью препятствий мы встречаемся в этой области. Если вернуться к осмотическому давлению, то возможно конечно, что у некоторых близких видов оно может оказаться более различным, чем у далеких видов. Так, и в приведенной на стр. 125 таблицы видно, что жеребец в этом отношении стоит очень близко к человеку и собаке — видам систематически очень далеким, и, наоборот, далеко стоит от гораздо более родственного ему барана. Мало того разбавитель для спермы лошади оказывается подходящим для спермы гуся (если судить по движению сперматозоидов).

В настоящее время мы еще слишком мало знакомы с этой областью, чтобы извлечь из нее достаточно конкретные указания для гибридизации. Однако некоторые указания для нас достаточно важны.

Так например Гельхорн для лягушки и Поярков для собаки нашли, что сперматозоиды их выдерживают гораздо лучше гипотонию, чем гипертонию. Если поэтому мы имеем два вида — гипотонический и гипертонический (по сравнению друг с другом), то осеменение гипотонического вида гипертоническим должно будет дать ceteris paribus лучшие результаты, чем реципрокное осеменение. С этой точки зрения например осеменение коровы спермой барана (в осмотическом отношении) более перспективно, чем осеменение овцы спермой быка.

В качестве более сложного метода помощи сперматозоидам может быть поставлен вопрос о попытках изменения осмотического давления в родовых путях путем введения в них соответствующих веществ. Для этого могут быть попользованы введения этих веществ сверх-него конца яйцевода через брюшную полость. Правда, сильные буферные способности организмов почти не позволяют считать эти перспективы реальными, однако упомянуть их следует. Эти приемы будут аналогичны приемам помощи гетерогенному оплодотворению, и поэтому мы остановимся на них в следующей главе.

Более перспективным путем мы считаем путь брюшного (интраперитонеального) осеменения, имеющего целью внести сперматозоиды сразу в непосредственную близость к яичнику и верхним отделам яйцевода. Так как яичник у большинства млекопитающих (кроме хищных и некоторых других) лежит свободно в полости тела, то, проникнув в эту полость шприцем, мы можем вылить сперму непосредственно к яйцам. Опыты подобного рода были поставлены с кроликами, и в одном случае дали положительные результаты.

Еще с 1880 г. Pinner инъицировал тушь в полость тела около верхних частей труб кролика, и уже через 2¹/₂ часа при вскрытии тушь была обнаружена в матке и во влагалище. Лоде (Lode) повторил опыт на 2 кроликах с яйцами Ascaris и нашел их в средней части труб через 20–36 часов после инъекции в полость тела.

Для разработки этого метода чрезвычайно важно изучить действие жидкостей тела на сперматозоиды, в частности брюшной жидкости. Мы произвели опыт прибавлением жидкости из брюшной полости только что убитой овцы к сперме барана и козла. Небольшая прибавка (1:1) при кратком наблюдении не оказала заметного действия на движение сперматозоидов обоих видов. Наоборот, прибавление брюшной жидкости примерно в 8—10-кратном размере убило оба вида сперматозоидов моментально. Эти наблюдения однако слишком отрывочны, чтобы не требовать повторения.

Брюшное осеменение у птиц затруднено расположением мезентериальных листков. Воронка яйцевода поднимается на яичник с вентрально-латеральной стороны, и устье его отгорожено от брюшной стенки тонкой складкой брюшины. Поэтому шприц, вводимый через стенку тела, даже минуя omentum, попадает концом в полость между этой складкой брюшины и париетальным листком, и сперма остается в этой полости, не попадая к яичнику. Проколоть и эту тонкую пленку трудно, так как она слишком податлива.

Поэтому нами была предложена следующая операция (на курах): между VI и VII ребрами выше уровня process uncinatus(на 2¹/₂ пальца от средней линии спины влево и на 2¹/₂ пальца кпереди от начала легко прощупываемого бедра) делается разрез около 1¹/₂ см в коже и стенке тела. Щипцами или сильно отсасывающей пипеткой, введенной в разрез, притягивается упомянутая складка брюшины, вытягивается в разрез, и в ней между кровеносными сосудами скалпелем прорезается несколько отверстий. После этого брюшина вправляется и рана зашивается. Операция переносится очень легко. Впрочем поставленные опыты осеменения по этому способу положительных результатов еще не дали, хотя сперма попадала на яичник и в устье яйцевода.

Обсуждая вопрос об отношении сперматозоидов к жидкостям самок другого вида, уместно кратко упомянуть о вопросе об естественных гетероспермотоксинах, т. е. об убивающих сперматозоиды токсинах из сывороток крови чуждого вида. По этому вопросу имеется ряд очень противоречивых опытов. В одних случаях сперма погибала в гетеросыворотке очень быстро, в других случаях жила долго. Так как сперма легко погибает от разных причин, то случаи длительной жизни более показательны. Так, в опытах Шороховой (1933) сперматозоиды человека жили в сыворотке морской свинки (другой отряд!) 36 часов, так что говорить о токсичности нельзя, хотя в изосыворотке жизнеспособность сохранялась еще более. Интересно, что свежая сыворотка содержит какие-то, вещества, подавляющие подвижность спермы, а при инактивации сыворотки эти вещества исчезают. В инактивированной сыворотке морской свинки сперматозоиды человека жили значительно лучше, чем в нормальной женской сыворотке (до 92 часов). Шорохова считает, что эти термолабильные вещества являются не токсинами, а ферментами крови. Несомненно, что-дальнейшее изучение этого вопроса очень важно как для проблемы гетерогенного осеменения, так и оплодотворения.