Знание-сила, 2003 № 08 (914) - [4]
Михаил Вартбург
Выигрывают те, которые любят погорячее...
Перефразированное в заголовке название известного фильма, в котором главную роль сыграла Мэрилин Монро, исключительно точно описывает тот фильм, что прокручивается в темных глубинах женского тела, — с той разницей, что главную роль здесь играет не Мэрилин Монро, а рядовая яйцеклетка, а в роли «некоторых» выступают столь же рядовые сперматозоиды.
Забавные дела, оказывается, происходят в темных глубинах наших тел. И наука, демонстрирующая нам, что у нас внутри происходит, кажется порой чем-то вроде волшебного фонаря, на прозрачных стенках которого разыгрываются поразительные спектакли.
Михаэль Айзенбах. профессор химического департамента израильского Института имени Вейцмана в Реховоте, вот уже много лет исследует тончайшие детали процесса оплодотворения. Детали эти, хоть и тончайшие, но в то же время и важнейшие в таком процессе. Мы. например, представляем себе обычно, что мужские сперматозоиды, оказавшись в женском организме, немедленно устремляются в путь к яйцеклетке, настойчиво одолевая все и всяческие преграды на этом пути. А в действительности это не так. В действительности, оказывается, сперматозоиды в этот момент еще не вполне созрели для того, чтобы проникнуть в яйцеклетку и оплодотворить ее. И поэтому, едва войдя в так называемую фаллопиеву трубу, они устраивают «привал» на стенке этой трубы и здесь, во время этого привала, «дозревают». И лишь те сперматозоиды, которые вполне созрели, отрываются от стенки и отправляются дальше. Но куда?
Вопрос не праздный. По сравнению со сперматозоидом фаллопиева труба огромна. Для него двигаться в ней — все равно, что нам идти пешком по туннелю под проливом Ла-Манш. С той — невыгодной для сперматозоида — разницей, что фаллопиева труба изгибается, по стенкам ее все время пробегают волны мышечных сокращений, а сами стенки — не бетонные, так что маленький сперматозоид вполне может в них застрять. Главное же — как найти цель?
Двенадцать лет назад профессор Айзенбах обнаружил, что у сперматозоида есть наводчик, и является им сама яйцеклетка. Оказывается, созревшая яйцеклетка выделяет определенное химическое вещество, на призыв которого, как бабочка на свет, и движется по фаллопиевой трубе сперматозоид. Происходит так называемый хемотаксис, химическое притяжение.
Вскоре, однако, выяснилось, что хемотаксис действует лишь на коротких расстояниях. Причиной этого являются как раз упомянутые выше волны мышечных сокращений, пробегающие по трубе. Из-за этих волн химическое вещество, выделяемое яйцеклеткой, не может распространяться на большие расстояния по трубе. Оно может навести сперматозоид на цель лишь после того, как он подойдет к ней на достаточно близкое расстояние. А как подойти? Мы возвращаемся к прежнему вопросу.
Ответ на него нашел тот же профессор Айзенбах. В статье, опубликованной в конце января 2003 года в журнале «Nature Medicine», он сообщил о своем новом исследовании, которое привело к поразительному результату Оказалось, что на дальних расстояниях сперматозоид ведет не химический, а тепловой «радар». Сперматозоиды, выясняется, любят, где погорячее.
В поисках возможного метода «наводки» сперматозоида на яйцеклетку были перебраны самые разные варианты. Намек на «тепловой вариант» был получен, когда обнаружилось, что место дозревания сперматозоидов в фаллопиевой трубе несколько холоднее, чем то место, где он проникает в яйцеклетку. Для проверки новообнаруженной возможности был поставлен специальный опыт. В лаборатории соорудили некое подобие фаллопиевой трубы, концы которой поддерживались при несколько разной температуре, как это имеет место в настоящей фаллопиевой трубе. Первоначально опыт ставился на кроличьей сперме, позже — на человеческой. Выяснилось, что та и другая реагируют на разницу температур одинаково. Почуяв эту разницу, сперматозоиды тотчас начинают двигаться в сторону большей температуры (поклонникам концепта «витальности» разрешается усмотреть в этом движении жизни против градиента температуры ее, жизни, «антиэнтропийную» особость: «мертвое» вещество «движется» от горячего к холодному). В первых опытах эта разница составляла 2 градуса Цельсия («место дозревания» имело температуру 37 градусов, а «место проникновения» — 39). Затем, постепенно понижая температуру, исследователи установили, что сперматозоиды реагируют даже на разницу в полградуса. Выявилась также другая замечательная деталь: на эту разницу температур реагируют только «дозревшие» (то есть уже способные проникнуть в яйцеклетку) сперматозоиды. Незрелые остаются на месте «привала».
Такие вот дела творятся во мраке фаллопиевых труб. Как подытожил профессор Айзенбах, «сперма, видимо, наводится тепловым сигналом — во всяком случае, на большей части пути по трубе. И лишь в самом конце, в непосредственной близости от яйцеклетки, происходит более тонкая настройка на цель с помощью испускаемого яйцеклеткой химического сигнала».
Теперь остается пожелать главным действующим лицам удачи.
Будущее: реальный прогноз или виртуальная утопия?
Рисунок И. Ершова
