Множественные диплоидные сперматозоды трутня

Широкой известностью пользуются работы ло генетике пчел, проводимые польским ученым Ежи Войке в лаборатории пчеловодства Сельскохозяйственной академии в Варшаве

Широкой известностью пользуются работы ло генетике пчел, проводимые польским ученым Ежи Войке в лаборатории пчеловодства Сельскохозяйственной академии в Варшаве* В последние годы он очень близко подошел к раскрытию интереснейшего явления природы, которое представляют собой диплоидные трутни. В настоящем обзоре рассматриваются особенности сперматогенеза и строения половых клеток у диплоидных трутней.

Известно, что сперматозоиды — это гаплоидные клетки, которые появляются в результате сперматогенеза. V большинства животных во время этого процесса происходит редукция числа хромосом, и сперматозоиды получают половину их числа, присущего другим клеткам животного данного вида. У пчел трутни развиваются из неоплодотворенных яиц, поэтому во время сперматогенеза в них не происходит редукции.

Е, Войке (1963) показал, что в результате родственных спариваний трутни могут развиваться и из оплодотворенных яиц. С помощью разработанного им метода (1969) можно вырастить диплоидных трутней до стадии взрослого насекомого. Е. Войке и В. Сковронек (19/4) показали, что процесс сперматогенеза протекает одинаково как у гаплоидных, так и у диплоидных трутней, поэтому во время сперматогенеза не происходит редукции числа хромосом. В результате диплоидные трутни имеют диплоидные сперматозоиды с 32 хромосомами в отличие от гаплоидных, имеющих сперматозоиды с 16 хромосомами. Е. Войке (1975) установил, что в головках диплоидных сперматозоидов содержится в два раза больше ДНК, чем в головках гаплоидных.

Строение гаплоидного сперматозоида у пчел ученые исследовали с помощью электромикроскопа, но пока не определили ультраструктуру диплоидного сперматозоида и не известно, каким образом диплоидностъ влияет на строение спермия.

Для изучения ультраструктуры диплоидных сперматозоидов вырастили (методом, разработанным в лаборатории пчеловодства Сельскохозяйственной академии в Варшаве) трутней из оплодотворенных яиц. Строение спермиев изучали с помощью японского электронного микроскопа при увеличении от 2 тыс. до 100 тыс. раз.

Диплоидныи сперматозоид, как и гаплоидный, состоит из сплюснутой головки и цилиндрического хвоста. Передняя часть головки прозрачная с более темным центральным стержнем (колпачком или акросомой), задняя — однородная, называемая ядром.

Длина диплоидного сперматозоида 313 мкм, гаплоидного — 241 мкм. Объем диплоидного сперматозоида почти в два раза больше гаплоидного. Ядро диплоидного сперматозоида длиннее гаплоидного на 39 % (соответственно 7,35 мкм и 5,30 мкм).

Цилиндрический хвостик змееобразно сужается к заднему концу. Диаметр хвоста диплоидного сперматозоида больше (0,75 мкм), чем гаплоидного (0,65 мкм),— 115 %.

На поперечном срезе хвоста диплоидного и гаплоидного сперматозоидов виден крупный осевой пучок и два темных, непроходимых для электронов образования, называемых митохондриальными телами, И осевой пучок, и митохондри-альные тела начинаются в области ядра головки и проходят внутри хвоста почти по всей длине, не доходя до его конца.

Диаметр осевого пучка в гаплоидном и диплоидном сперматозоидах составляет 0,235 мкм. Внутри пучка заметны девять отдельных волоконец, прилегающих изнутри к окружности пучка. Несколько глубже располагаются девять двойных волокон и, наконец, в самом центре пучка — еще два волоконца.

Снаружи вдоль осевого пучка расположены два треугольных стержня. На срезе они представлены в виде двух треугольников, расположенных между пучком и митохондриальными телами.

Кроме описанных выше диплоидных сперматозоидов, встречаются и другие их типы. В таких случаях на срезах хвостов видны два осевых пучка и четыре мито-хондриальных тела. Такие сперматозоиды называются двойными. Диаметр их хвоста равен 1,235 мкм, что составляет 164 % диаметра одиночного диплоидного сперматозоида. Расположение осевых пучков внутри хвоста различное. В одних сперматозоидах некоторые пучки могут занимать центральное положение, в других — они находятся в сфере окружности хвоста. Не установлено, что в двойных сперматозоидах одна пара митохондри-альных тел связана с определенным пучком, как это наблюдается, в одиночных.

На поперечных срезах отдельных сперматозоидов можно видеть три осевых пучка и шесть митохондриальных тел. Такие сперматозоиды назвали тройными. Диаметр их хвоста равен 1,435 мкм, что составляет 190 % по отношению к диаметру хвоста одиночных диплоидных сперматозоидов. Как и в двойных сперматозоидах, расположение отдельных структурных частей внутри тройных сперматозоидов бывает самое различное.

Происхождение множественных сперматозоидов не исследовано. Однако на основании полученных данных можно сделать некоторые предположения. Масса таких сперматозоидов значительно выше, чем одиночных диплоидных. С другой стороны, размеры отдельных структурных частей внутри одиночных и множественных сперматозоидов аналогичны, только в последних происходит увеличение их числа. Все это указывает на то, что множественные сперматозоиды не возникли из такой же массы одиночного сперма-тоцита, а, по-видимому, образовались из массы нескольких. Неравномерное размещение структурных частей внутри множественных сперматозоидов указывает на то, что в данном случае не произошло простого слияния отдельных сперматозоидов. Процесс их формирования должен был протекать в неразделенных спер-матидах.

Таким образом, диплоидные трутни, появляющиеся из оплодотворенных яиц, формируют не только диплоидные сперматозоиды, что является уникальным явлением в мире животных, но даже двойные и тройные.

Я. Л. ШАГУН

Научно-исследовательский институт пчеловодства, г Рыбное Рязанской обл.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *