Большая советсткая энциклопедия Гиногенез

Гиногенез

Гиногенез (от греч. gyn — женщина и ...генез), особая форма размножения и развития, при которой после проникновения спермия в яйцеклетку их ядра не сливаются и в последующем развитии участвует только ядро яйцеклетки. Поскольку при Г. отсутствует важная часть полового процесса — объединение наследственного материала родителей посредством слияния ядер их половых клеток, — оплодотворение является здесь ложным (см. Псевдогамия). Роль сперматозоида ограничивается активацией осеменённого яйца к развитию. Г. справедливо рассматривают поэтому как своеобразную форму девственного размножения, или партеногенеза. Аналогом, но вместе с тем и противоположностью Г. является андрогенез. В старой биологической литературе Г. называют мероспермией, подчёркивая частичное (от греч. méros — часть) участие спермия в процессе ложного оплодотворения и развития. Как нормальный способ размножения Г. до последнего времени был известен только у некоторых круглых червей (нематода Rhabditis aberrans) и в двух или трёх случаях у рыб: у Mollienesia formosa — живородящей рыбки из семейства карпозубых, у серебряного карася (Carassius auratus var. gibelio) и, что не вполне достоверно, у байкальской голомянки (Comephorus baicalensis). В 1964 Г. был открыт у земноводных; он оказался широко распространённым у двух видов северо-американских амбистом. Г. также обнаружен у одного вида высших растений из семейства амариллисовых (Atamosco mexicana). При Г. у рыб потомство состоит из одних самок; икра осеменяется спермой близких видов. Так, икра серебряного карася может быть осеменена спермой сазана, плотвы, обыкновенного карася, золотой рыбки, линя, вьюна и др. карповых рыб, но ни малейшего сходства с осеменившим икру видом потомство не приобретает, оставаясь в точности похожим на материнскую форму — серебряного карася (матроклинное наследование). Две гиногенетические, чисто женские расы амбистом — Ambystoma tremblayi и А. platinerum — живут в ареалах распространения двух обоеполых видов (A. latera1e и A. jeffersonianum), от которых они произошли, и размножаются посредством ложного оплодотворения самцами этих видов. Биологические преимущества полиплоидии и лёгкость её сохранения у партеногенетических форм, в том числе при Г., объясняют, почему гиногенетические расы серебряного карася и амбистом оказались триплоидными — у них три набора хромосом вместо обычных двух.

  Экспериментально Г. может быть вызван нарушением процесса оплодотворения термошоками (теплом или холодом), центрифугированием, угнетением спермиев лучами радия, рентгеновскими лучами, химические агентами и т.д. Он также может быть получен при искусственном скрещивании видов, столь далёких друг от друга, что истинное оплодотворение и гибридизация уже невозможны. Один из наиболее надёжных и простых методов получения Г. в эксперименте — радиационный Г., т. е. осеменение яйцеклетки спермой, сильно поврежденной проникающими излучениями. При изучении развития икры лягушек, осеменённой облученной спермой, наблюдается парадоксальное явление: сначала с нарастанием дозы облучения развитие яиц замедляется; при дальнейшем увеличении дозы облучения его вредное действие внезапно резко уменьшается. Это явление ("эффект Гертвига") объясняется тем, что развитие зародыша идёт теперь посредством Г., т.к. очень сильно облученные сперматозоиды, хотя и активируют яйцеклетку, оказываются неспособными к истинному оплодотворению. Экспериментально полученный Г. заканчивается большей частью ранней гибелью зародыша: поскольку содержащие гаплоидный (одинарный) набор хромосом ядра яйцеклетки и спермия не сливаются, зародыш получает не диплоидный (двойной), а лишь половинный против нормы набор генов, не обеспечивающий нормального развития. Чтобы экспериментально получить взрослые гиногенетические организмы, необходимо найти способ восстановить диплоидное или получить полиплоидное число хромосом. Такой диплоидный Г. получен пока только у тутового шелкопряда и некоторых рыб. У аксолотля и других хвостатых амфибий получен триплоидный Г.

  Г. представляет большой общебиологический интерес с точки зрения выяснения роли ядер и цитоплазмы половых клеток в оплодотворении, развитии и наследственности. Экспериментальный Г. интересен и как способ искусственного управления развитием и полом, т.к. в ряде случаев он обеспечивает получение потомства одного определенного, обычно женского, пола.

  Лит.: Вильсон Э. Б., Клетка и её роль в развитии и наследственности, пер. с англ., т. 1, М. — Л., 1936; Астауров Б. Л., Проблема регуляции пола, в кн.: Наука и человечество, т. 2, М., 1963; его же, Генетика пола, в кн.: Актуальные вопросы современной генетики, М., 1966; Ромашов Д. Д. и Беляева В. Н., Повышение выхода диплоидных гиногенных личинок у вьюна (Misgurnis fossilia L.) применением температурных шоков, "Бюл. Московского общества испытателей природы. Отд. биол.", 1965, т. 70, № 5; MacGregor H. С., Uzzell Т. M., Gynogenesis in salamanders related to Ambystoma jeffersonianum, "Science", 1964, v. 143, № 3610.

  Б. Л. Астауров.