Впервые описание сперматозоида человека было сделано в 1667 году изобретателем микроскопа А. Левенгуком. Несмотря на то, что сперматозоид в 85 000 раз меньше яйцеклетки, по передаче наследственных свойств он практически равноценен ей.
Процесс созревания зародышевых клеток у мужчин и женщин неодинаков. У женщин ежемесячно (в среднем один раз в 28 дней) созревает одна яйцеклетка, причем половину этого срока яйцеклетка находится внутри яичника, в фолликуле, который после созревания лопается. И далее яйцеклетка продолжает развиваться (созревать) в яйцеводе, или фаллопиевой трубе. И так каждый лунный месяц. Эти процессы строго регулируются гормонами.
У мужчин образование семени происходит непрерывно. Образующееся семя накапливается в семенных пузырьках. Из нескольких миллионов сперматозоидов лишь немногие достигают яйцеклетки, а внутрь ее проникает только один. Процесс этот с физиологической точки зрения довольно сложный. Ведь сперматозоид должен растворить твердую оболочку яйцеклетки и проникнуть внутрь, чтобы содержащиеся в нем наследственные структуры объединились с таковыми яйцеклетки. При слиянии яйцеклетки и спермия одновременно срабатывает механизм «защиты», предохраняющий яйцеклетку от проникновения неограниченного количества спермиев.
Биология любого вида требует соблюдения принципа: на одну яйцеклетку — один сперматозоид, и не более. Оплодотворенная яйцеклетка должна «закрыть» возможность проникновения для других сперматозоидов после проникновения первого. Иначе нарушится генетическая целостность вида, его биологическая упорядоченность. Слияние зародышевых клеток обеспечивается сложными иммунологическими и ферментативными процессами. Но не будем на них останавливаться потому, что это больше область эмбриологии, а не генетики, хотя обе науки в этом вопросе очень близки друг к другу.
Длительное время о тонком строении зрелой яйцеклетки и, особенно о самом процессе оплодотворения судили на основании экспериментов на животных. Оставалось, однако, неясным — так ли это у человека?
И вот английский ученый Р. Эдвардс благодаря тончайшей технике и знанию физиологии воспроизводительной функции у человека поднял завесу над этим интимным процессом. Он не только получил живую яйцеклетку человека, но и осуществил искусственное оплодотворение в пробирке, обеспечил развитие зиготы (оплодотворенной яйцеклетки) на ранних стадиях до формирования зародышевого пузырька, а затем пересадил развивающийся материал в матку женщины. После вынашивания родился здоровый ребенок. Эта сенсация облетела весь мир: «Получен искусственный ребенок!» Конечно, он не искусственный, но факт сам по себе неординарный.
Однако вернемся снова к зачатию: два ядра (яйцеклетки и сперматозоида) слились в одно. После этого оплодотворенная яйцеклетка, или зигота, начинает делиться.
Да, все начинается с деления единственной клетки — оплодотворенного яйца. Начинается с одной клетки, а завершается гигантским количеством. Знаете, сколько клеток в теле взрослого человека? Около пятисот триллионов, или 5 · 10>14. Здесь и нервные, и мышечные, и соединительнотканные, и кроветворные, и многие-многие другие, в том числе так называемые зачатковые, из которых формируются половые клетки. Одни из них не утрачивают способности к делению всю жизнь (например, клетки костного мозга, выбрасывающие ежесекундно в кровяное русло до 10 тысяч эритроцитов), другие навсегда расстаются с ней, едва приобретают специализацию (например, нервные клетки).
Но по каким законам производится эта загадочная специализация? Кто отдает приказ о дифференцировке клеток, какой механизм при этом включается? Почему одни из них «строят» сердце, другие — легкие, третьи — конечности?
Точного ответа на эти жгучие вопросы наука все еще не имеет. И кто знает, может, среди тех, кто сегодня робко входит в науку, найдется тот, кто будет смело подыскивать ключи к кладовой природы, за семью замками хранящей тайны клетки. Что ж, успеха ему — незнакомому и желанному!
Правда, и возможности у современного молодого исследователя значительно расширились. Он располагает сегодня и разнообразными методами прижизненного наблюдения за клеткой, и электронно-микроскопическими методами, позволяющими анализировать структуры, увеличенные в сотни тысяч раз. А возьмите, к примеру, способы культивирования клеток. Искусственно варьируя условия, подбирая методы регистрации отдельных событий, можно удивительно глубоко проникнуть в организацию и функцию каждой клетки.
