XV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2023

Оплодотворение — процесс слияния мужских и женских половых клеток, в результате которого образуется зигота. Зигота — оплодотворенная яйцеклетка. Она всегда имеет диплоидный набор хромосом. Из зиготы развивается зародыш. [4]

Процесс оплодотворения у животных по экспериментальным данным многих авторов (Х. Дженкинсон, 1904; К. Маршалл, 1922; И.И. Соколовская, 1945, 1947; В.К. Милованов1962) проходит в четыре стадии.

Первая стадия – денудация. Характеризуется освобождением яйцеклетки при прохождении по яйцепроводу от лучистого венца и разрыхлением прозрачной оболочки под влиянием фермента гиалуронидазы, выделяемого спермиями. Гиалуроновая кислота разжижает гиалуроновую кислоту, которая связывает клетки лучистого венца и происходит отторжение фолликулярных лучистого венца. Поэтому основная роль в денудации принадлежит спермиям. Рассеивание клеток лучистого венца происходит в течение 2-3 часов.

Рассеивание клеток лучистого венца не является видовой особенностью и может происходить под влиянием спермиев животных другого вида. Процессу денудации способствуют также механические препятствия, обусловленные ворсинками слизистой оболочки яйцепровода.

При этом следует иметь в виду, что для оплодотворения необязательно полное освобождение яйцеклетки от клеток лучистого венца. Достаточно лишь места, чтобы спермии проникли через прозрачную оболочку яйцеклетки в околожелточное пространство.

Установлено, что оплодотворение не происходит, если при осеменении самки вносится менее 1000 спермиев или избыточном (более 100 млн.). В первом случае это связано с недостатком гиалуронидазы или с ее избытком во втором случае. Только после освобождения яйцеклетки от клеток лучистого венца она способна вступить в следующий этап оплодотворения.

Вторая стадия. Заключается в проникновении спермиев через прозрачную оболочку яйцеклетки, где их накапливается: у коров и овец – до 100, у свиней – от 200 до 1000, у кобыл – до 10 штук.

Эта стадия строго специфична (предзиготная селекция) и отличается высокой избирательностью: в яйцеклетку могут проникать спермии только своего вида за счет наличия на поверхности прозрачной оболочки особых образований – кортикальных гранул. Если проникает не один, а несколько спермиев, то это явление ведет к неправильному дроблению зиготы.

В это время заканчивается созревание яйцеклетки (выделение второго направительного тельца). Ядро, содержащее гаплоидное число хромосом, превращается в женский пронуклеус. [1]

Третья стадия оплодотворения. Эта стадия строго специфична и отличается очень высокой избирательностью. Выделяя трипсиноподобный фермент акрозин спермий, как правило, один (реже несколько спермиев) образует канал, через который он проникает через желточную оболочку яйцеклетки в околожелточное пространство.

Как только один из спермиев окажется в околожелточном пространстве, прозрачная оболочка претерпевает большие изменения. Она становится непроходимой для других спермиев. Это строго специфический процесс, препятствующий полиспермии.

При этом проникает не весь спермий, а только его головка и шейка. Внедрившись в цитоплазму яйцеклетки, спермий претерпевает большие изменения. Головка спермия отделяется от локоматорной части, быстро увеличивается в размере в десятки раз. Вследствие ассимиляции цитоплазмы яйца она достигает величины ядра яйцеклетки и превращается в мужской пронуклеус, имеющий, как и женский пронуклеус, половинный набор хромосом. Этот процесс длится около 2-3 часов. [2]

На четвертой стадии пронуклеусы (ядра яйцеклетки и спермия) постепенно сближаются, вступают в тесный контакт, быстро уменьшаются в объеме и затем сливаются. Этот процесс является основным в оплодотворении. Образуется качественно новая клетка (зигота), ядро которой содержит диплоидное (нормальное) как и в соматических клетках организма, для каждого вида животных число хромосом: в соматических клетках у крупного рогатого скота 60, а в половых с гаплоидным набором (яйцеклетки и спермии) - по 30, у лошадей – соответственно 66 и по 33; у свиней – 38 и по 19; у овец -54 и по 27. [3]

Половое размножение у животных может происходить двумя способами:

1) с оплодотворением (яйцеклетка сливается со сперматозоидом с образованием зиготы, из которой развивается новый организм);

2) без оплодотворения (новая особь развивается из неоплодотворенной яйцеклетки).

Способ полового размножения, когда взрослая особь развивается из неоплодотворенной яйцеклетки, называется партеногенезом. Хотя партеногенетическое размножение не сопровождается слиянием мужских и женских половых клеток, партеногенез все же считается половым размножением. Ведь организм в этом случае развивается из гаметы, а не из соматической клетки, как при бесполом размножении. Полагают, что партеногенез возник в процессе эволюции раздельнополых форм. Он может наблюдаться как при благоприятных условиях, так и при неблагоприятных. Например, у тлей, дафний летом развиваются самки, а осенью, когда условия среды ухудшаются, из неоплодотворенных яиц развиваются самцы. У пчел, клещей, муравьев и наездников (паразитических ос) партеногенетически появляются только самцы.

У позвоночных партеногенез встречается редко (не более чем у 0,1 % всех видов). Например, существует несколько видов ящериц, которые в естественных условиях размножаются партеногенезом (ящерицы скальные, вараны комодские). Партеногенетические популяции также найдены и у некоторых видов рыб, земноводных, птиц (в том числе у нескольких пород кур и индеек). Среди млекопитающих случаи партеногенеза не известны. [5]

Полиспермия (переоплодотворение). Проникновение в протоплазму яйцевой клетки  двух или вообще нескольких спермиев называется полиспермией.

В норме после проникновения в яйцо одного спермия другие не пропускаются. У стареющих яиц зональная реакция начинается, что обусловливает невозможность проникновения спермия в яйцо, а иногда под влиянием каких-то условий проходит слияние ядра яйца с несколькими спермиями. Это происходит, вероятно, тогда, когда одновременно приблизившиеся к яйцу спермии проникают внутрь него.

Множественное оплодотворение, или суперфекундация — это оплодотворение нескольких яйцевых клеток в период одного полового цикла, но спермой разных производителей. Оно часто наблюдается у многоплодных животных (собаки, свиньи, кошки), реже у кобыл, коров. Суперфекундация, развившаяся в результате осеменения производителями, принадлежащими к одной породе и одинаковой с самками масти, часто остается незамеченной; она выявляется, когда несколько производителей, принимавших участие в осеменении самки, принадлежат к разным породам и даже видам. Так, из-за недосмотра в стадию возбуждения у породистых собак наряду с чистопородными могут ро­диться щенята с признаками двух или трех пород, нескольких мастей т. д. Отмечены случаи суперфекундации у свиней, когда рождаются поросята различных мастей, у кобыл, проявлявшейся одновременным рождением нормально развитых жеребенка и муленка. [1]

Библиографический список

1. Беляев Д.К. Общая биология. Базовый уровень. 11 издание, стереотипное. - М.: Просвещение, 2012.

2. Ветеринарное акушерство и биотехника репродукции животных. Учебное пособие. /Н.И. Полянцев, В.В. Подберезный. Ростов на Дону.: Феникс, 2001.

3. Семиволос А.М. Акушерство и гинекология: краткий курс лекций для студентов 4 курса. Специальность 65.05.01 – Ветеринария: ФГБОУ ВО «Саратовский ГАУ». – Саратов, 2016. – 99 с.

4. Оплодотворение у животных. Особенности дробления зиготы [электронный ресурс]-Режим доступа: https://studfile.net/preview/14042738/page:20/

5. Осеменение и оплодотворение у животных. Способы полового размножения животных [электронный ресурс]-Режим доступа: http://profil.adu.by/mod/book/view.php?id=1048

Код для цитирования: Скопировать