В 2004 году многие средства массовой информации сделали сенсационные заявления, что японские ученые смогли получить партеногенетических мышей. Проведенный эксперимент похож на классический партеногенез лишь результатом, когда в потомстве появляются только особи женского пола. На самом же деле было получено потомство от двух самок мыши, Яйцеклетка мыши-мамы была «оплодотворена» яйцеклеткой другой мыши. Мне трудно придумать ей название: вторая мама? или мама, которая папа? Но суть состоит в том, что в ядре яйцеклетки, которая играла роль сперматозоида, предварительно выключили работу одного из генов, который регулирует активность отцовских хромосом. Активность генов отцовских хромосом крайне важна и необходима, когда развитие идет естественным путем с настоящими мамой и папой. Об этом мы еще поговорим.
Сейчас же, отвечая на вопрос, кто главнее, яйцеклетка или сперматозоид, надо признать, что обе половые клетки важны, но яйцеклетка главнее. Еще одним доказательством этого являются пионерские работы нобелевского лауреата 2012 года сэра Джона Гёрдона. Он удалял из яйцеклетки лягушки гаплоидное ядро и вместо него помещал в яйцеклетку, но не в сперматозоид, диплоидное ядро из кишечника головастика. В результате из такой лягушачьей икры получались сначала головастики, а потом и лягушки. То, что сделал сэр Джон Гёрдон, называется клонированием.
Клонировать млекопитающих, в отличие от лягушек, оказалось намного сложнее. Но 22 февраля 1997 года мир узнал об овечке Долли. В Рослинском университете группа Яна Вилмута после слияния яйцеклетки и ядра соматической клетки получила знаменитую на весь мир овечку, которую Вилмут назвал в честь любимой им кудрявой кантри певицы Долли Партон, или просто Долли.
В чем же принципиальное отличие яйцеклеток от сперматозоидов? Главное отличие это крупные размеры яйцеклетки. Яйцеклетки курицы это яйца, которые мы с удовольствием едим на завтрак.
Красная, черная, щучья икра, икра минтая и любая другая икра рыб (но не кабачковая или баклажанная) это тоже яйцеклетки. Во всех яйцеклетках есть запас питательных веществ. Всем хорошо знакомый желток главный источник питания для развивающегося эмбриона.
Если все события развития нового организма происходят вне связи с организмом матери, от которой можно получить питательные вещества, то таким яйцеклеткам надо много желтка. По количеству желтка яйцеклетки подразделяют на полилецитальные (много), мезолецитальные (средне) и алецитальные (нет или очень мало). Лецитос (λέκιθος) это название желтка по-гречески.
Еще одно различие связано с распределением желтка внутри цитоплазмы яйцеклетки. У птиц и рыб желток занимает практически весь объем яйцеклетки, смещая ядро под плазматическую мембрану. Практически все тело яйцеклетки это желток, а такая яйцеклетка называется телолецитальная. У нас с вами и у других млекопитающих желток распределен равномерно это изолецитальный тип яйцеклеток, а у насекомых желток расположен вокруг центрально лежащего ядра, то есть центролецитально.
Из всего разнообразия яйцеклеток нас интересует изо- и алецитальная яйцеклетка человека (рисунок 20).
Рисунок 20. Яйцеклетка
Как любая барышня на выданье, яйцеклетка не только крупна, но и красива. Вокруг плазматической мембраны у нее толстый блестящий «чепчик» блестящая оболочка. Для пущей привлекательности и красоты на блестящей оболочке есть «корона» из фолликулярных клеток, которые она прихватила из яичника, где росла и готовилась к свиданью со сперматозоидом. Яйцеклетка, если встретит любимого, будет верна только ему одному. Поэтому кроме органоидов и желточных гранул у нее есть специальные гранулы верности, которые называются «кортикальные гранулы», так как они находятся под корой, то есть прямо под мембраной яйцеклетки.
В отличие от сперматозоидов, которые вспоминают о поисках царевны только после пубертата, яйцеклетки начинают думать о свадьбе и готовиться к ней еще до рождения девочки. У находящегося в утробе мамы плода-девочки в яичнике начинают делиться митозом женские гоноциты овогонии. Из овогоний образуются первичные овоциты, которые начинают первое деление мейоза. В самом начале профазе первого деления мейоза, когда центриоли разошлись по полюсам клетки, первичные овоциты вдруг вспоминают, что рановато они начали готовиться к свадьбе. Поэтому они, покрытые «одеялом» из одного слоя плоских фолликулярных клеток яичника, «засыпают» до пубертата. Заснувшим в профазе первого деления мейоза овоцитам предстоит пройти метафазу (выстраивание хромосом по экватору), анафазу (расхождение хромосом с экватора к полюсам) и телофазу (разделение на две клетки) первого деления мейоза и четыре такие же фазы второго деления мейоза. Но это все произойдет только с момента наступления полового развития, то есть после 1214 лет жизни.
Таким образом, все девочки, в отличие от мальчиков, рождаются с первичными овоцитами. Развитие яйцеклеток из первичных овоцитов начнется после пубертата.
С наступлением пубертата каждый месяц в яичниках пробуждается несколько первичных овоцитов (рисунок 21). Проснувшись, они продолжают начатый во внутриутробном развитии мейоз. Фолликулярные клетки, покрывавшие «спящую» яйцеклетку, тоже начинают делиться. Поэтому делящаяся мейозом яйцеклетка оказывается в центре многослойного клеточного фолликулярного шара, заполненного жидкостью. Такой шар называется Граафов пузырек в честь нидерландского анатома Ренье Де Граафа, впервые описавшего зрелые фолликулы яичника. Яйцеклетка так торопится на встречу с женихом-сперматозоидом, что, не дождавшись окончания второго деления мейоза, в его метафазе, «выпрыгивает» из Граафова пузырька в брюшную полость поближе к входу в маточную тубу пещеру, ведущую в матку. Разорванный яйцеклеткой Граафов пузырек желтеет от злости и превращается в желтое тело. Но и это превращение не случайно. Все происходящие в яичнике события направлены только на одно на продолжение рода человеческого.
Как вы думаете, что объединяет события, происходящие ежемесячно в яичнике женщины, с романом Михаила Афанасьевича Булгакова «Собачье сердце»? Не буду томить вас это гипофиз, маленькая железа, находящаяся внутри черепа в гипофизиарной ямке турецкого седла в центре клиновидной кости. Именно эту железу профессор Филипп Филиппович Преображенский пересадил в мозг пса Шарика от погибшего пьяницы и дебошира Клима Чугункина.
Рисунок 21. Цикл яичника
Гипофиз это очень крупный начальник, то есть самый главный среди эндокринных желез в нашей эндокринной системе. Железы эндокринной системы вырабатывают гормоны и регулируют работу органов нашего тела. Гипофиз главный, так как он контролирует работу большинства эндокринных желез. Именно гипофиз запускает превращение мальчиков и девочек в мужчин и женщин, для чего он начинает вырабатывать два гормона, стимулирующих работу половых желез. Поэтому эти гормоны гипофиза называются гонадотропные гормоны, то есть гормоны, действующие на гонады половые железы (рисунок 22).
Рисунок 22. Гипофиз и яичники
Один из этих гормонов называется фолликулостимулирующий гормон. Само название говорит о том, что он стимулирует рост фолликулов в яичнике. Второй гормон называют лютеинизирующий гормон, и под его влиянием на месте лопнувшего фолликула образуется желтое тело corpus luteum. Выброс и концентрация гонадотропных гормонов зависят от количества в крови гормонов яичника. Растущие фолликулы вырабатывают эстрогены. Желтое тело вырабатывает прогестерон.