Ядра спермия могут осуществлять механическую функцию.
Удобнее всего начать описание строительных процессов, осуществляемых субклеточными компонентами сперматиды при спермиогенезе, с решения задачи конструирования опорного и локомоторного блоков. Собственно, это одна из главных задач спермиогенеза — построить клетку высокой прочности, способную выдержать те механические напряжения, которые связаны с продвижением спермия по половым путям и сквозь яйцевые оболочки. Клетка располагает для осуществления этого строительства только цитоплазматическими органеллами и ядром — телами жидкой или полужидкой консистенции.
Основной более или менее перспективный строительный материал клетки — клеточные мембраны и высокополимерные молекулы ДНК, обладающие тенденцией к полимеризации в виде волокнистых конструкций. Вероятно, механическую роль в клетке могут играть микротрубочки с аппаратом центриолей, используемые, в частности, для строительства жгутика.
Ядро, действительно, трансформируется при спермиогенезе в основную опорную часть клетки.
Сейчас трудно перечислить и классифицировать все структуры, которые возникают при конденсации хроматина в головке спермия. Ядра спермиев, как правило, резко фельген-позитивны. ДНК упакована в ядре спермия чрезвычайно плотно, приобретая в некоторых случаях кристаллическую конструкцию. В гистохимическом и электронно-микроскопическом исследовании головок спермия петуха и лягушки было установлено спиральное расположение ДНК, связанное с осуществлением механической функции.
Рисунок. Схемы конструкции спермиев различных животных.
Конструкция спермия включает четыре основных строительных компонента:
Ядро (Я) — изображено черным; жгутик (Ж) изображен с нитями протофибрилл; митохондрии (M); акросома (А) — показаны ее конструктивные компоненты: АВ — акросомная вакуоль, А (м) — так называемое м-тело акросомы, К — внутренняя часть акросомы — так называемый кристаллоид. Типичным для конструкции спермия считается наличие акросомы, расположенной на переднем (прободающем) конце-спермия (7, 14). Однако у большинства представленных на рисунке форм спермия акросома отсутствует. На прободающем конце спермия в этих случаях располагается ядро (i, 9, 13), митохондрия (з, 10) или ядерно-митохондриальная конструкция (2, 11). Жгутик мотет быть один (1, 7, 9 — IS, 14) или два (г), или заменен подвижными отростками (з, 8), или превращен в опорную конструкцию (5) 1 — гидроид Tubularia larynx; 2 — турбеллярия; 3 — паразитический: червь Gnathostonnula jenneri; 4 — ракообразное из группы Ostracoda (Cypridopsis sp.);
Спиральное расположение хроматина описал Ясузуми в головке спермия воробья (Passer montanus). Ядрышковая РНК, как правило, отсутствует. Структуры типа рибосом в ядре спермиев не обнаружены. Характерной особенностью головки спермия, по-видимому, усиливающей ее опорную функцию, следует считать плотное сближение плазмолеммы с ядерной мембраной с минимальным пространством между ними. Наиболее очевидное доказательство приобретения ядром опорной (механической) функции заключается в формировании безакросомных (анакросомных) спермиев.
Безакросомная конструкция спермиев обнаружена у гидроидов, некоторых нематод и трематод, а также у низших ракообразных — изопод, некоторых насекомых.
У одного из видов нематод — Nippostrongylus brasiliensis описана чрезвычайно своеобразная форма спермия, напоминающая ручную гранату или лопатку, в ручке которой помещается удлиненное ядро с микротрубочками, расположенными вдоль центральноосевой части, а в расширенной части, вокруг центральноосевого пучка микротрубочек плотно упакованы специфически дифференцированные митохондрии. Акросо,мы нет. Очевидно, механическая функция, обеспечивающая внедрение спермия в яйцо, осуществляется ядром. То же можно сказать и о других формах безакросомных спермиев.
