Привлечение спермиев

Видоспецифическое привлечение спермиев (род хемотаксиса) доказано для многих животных, в том числе для кишечно-полостных, моллюсков, иглокожих и первичнохордовых (Miller. 1985). Еще в 1978 г. Миллер (Miller. 1978) показал, что яйца кишечно-полостного Orthopyxis caliculata не только секретируют хемотактический фактор, но и регулируют время его выделения. Развивающиеся ооциты на разных стадиях созревания приклеивали к предметным стеклам и на некотором расстоянии от них помещали сперму. Если яйца еще не завершили второго деления мейоза, то спермии никак не реагировали на них. Однако после завершения второго деления мейоза, когда яйца были уже готовы к оплодотворению, спермии перемещались по направлению к ним. Таким образом, ооцит контролировал не только видовую принадлежность спермиев. которых он будет привлекать, но и время, когда он будет их привлекать.

Механизмы хемотаксиса у разных животных различны (см. обзор Metz, 1978). До последнего времени ни один из хемотактических факторов идентифицирован не был. Однако недавно из яиц морского ежа выделили два видоспецифических аттрактанта спермиев: сперакт — пептид, содержащий 10 аминокислотных остатков, был выделен из яиц Strongylocentrotus purpuratus (Hansbrough. Garbers, 1981), a резакт пептид, содержащий 14 аминокислотных остатков, — из студенистой оболочки яиц Arbacia punctulata (Ward et al.. 1985). Резакт быстро диффундирует в морской воде и при добавлении к суспен-

Гилберт С. Биология развития: В 3-х т. Т. I: Пер. с англ. — М.: Мир, 1993. — 228 с.

_______________ ОПЛОДОТВОРЕНИЕ: ВОЗНИКНОВЕНИЕ НОВОГО ОРГАНИЗМА_____________________________ 43

Рис. 2.8. Хемотаксис спермиев у Arbacia. В каплю суспензии спермиев объемом 20 мкл вносили 1 нл раствора резакта (концентрация 10 нМ). А. Фотография, сделанная с экспозицией 1 с; показано положение микропипетки. До добавления резакта спермии плавают кругами, диаметры которых очень малы. Б — Г. Также 1-секундные экспозиции, миграция спермиев к центру градиента резакта соответственно через 20, 40 и 90 с после его введения. (Из Ward et. al., 1985; фотографии с любезного разрешения V. Vaequier.)

зии спермиев Arbacia оказывает сильное воздействие в очень низких концентрациях (рис. 2.8). Когда на предметное стекло помешают каплю морской воды со спермой Arbacia, спермии обычно плавают кругами диаметром около 50 мкм. Через несколько секунд после внесения в каплю незначительного количества резакта спермии мигрируют в ту область, куда он был внесен, и скапливаются в ней. По мере того как резакт диффундирует из этой области, к скоплению присоединяются новые спермии.

Воздействие резакта видоспецифично, и он не привлекает спермии других видов. Поверхностными рецепторами спермиев Arbacia резакт связывается (Bentley et al.. 1986), поэтому спермии плывут по градиенту концентрации этого соединения до тех пор. пока не достигнут яйца.