Сперматозоиды: поиск яйцеклетки
Особенности сперматозоидов, необходимые для поисков яйцеклетки и слияния с ней.
Как и яйцеклетки, сперматозоиды у большинства животных берут начало от первичных половых клеток (ППК) . В семенниках ППК превращаются в сперматогонии , которые начинают интенсивно размножаться митозом после наступления половой зрелости. Этот процесс (как и созревание сперматозоидов) продолжается у многих животных и человека постоянно, весь репродуктивный период. Неиспользованные сперматозоиды гибнут и разрушаются. Начавший размножаться митозом сперматогоний не делится до конца. Образующиеся клетки связаны цитоплазматическими мостиками. Эта связь сохраняется и во время мейотических делений: только зрелые сперматозоиды отделяются от общей клеточной "сети" ( рис. 135 ). Потомки одного созревающего сперматогония на протяжении всего периода дифференцировки их в зрелые сперматозоиды остаются связанными друг с другом цитоплазматическими мостиками.
На рисунке схематично показано, что в мейоз вступают только два связанных сперматогония, из которых в конечном счете образуются восемь связанных между собой гаплоидных сперматид . Связи между клетками нужны для того, чтобы все сперматозоиды в ходе развития получали продукты диплоидного генома (в частности, продукты генов Х-хромосомы ).
На последнем этапе созревания сперматозоид теряет большую часть цитоплазмы и заключенных в ней органоидов (рибосомы, эндоплазматическую сеть и др.). Ядро его уменьшается в размерах за счет очень плотной конденсации хроматина. Зрелый сперматозоид состоит из трех отделов - головки, шейки и хвоста ( рис. 136 ). Сперматозоиды большинства животных подвижны благодаря жгутику, который образует "хвост". (У нематод , ракообразных и некоторых других животных подвижные реснички и жгутики отсутствуют. Их сперматозоиды тоже лишены жгутиков и двигаются амебоидно.)
В головке, кроме ядра и узкого ободка цитоплазмы, содержится акросома - видоизмененный аппарат Гольджи. Это мембранный пузырек, в котором содержатся гидролитические ферменты. В передней части шейки находятся две центриоли, которые служат базальным тельцем жгутика. Остальная часть шейки заполнена одной или несколькими митохондриями ; они окружают основание жгутика и поставляют АТФ для его движения.
Сперматозоиды (как, впрочем, и яйцеклетки и даже зародыши) можно замораживать в жидком азоте. При столь низкой температуре они практически как угодно долго сохраняют жизнеспособность. Это позволяет хранить в замороженном виде сперму ценных животных-производителей и использовать ее для искусственного осеменения. Кроме того, на этом основана идея создания "банка" для хранения зародышей редких и исчезающих видов животных. Эта идея успешно реализуется в России и нескольких других странах.
