амебообразные. Размер этой клетки у каждого биологического вида свой и никак не зависит от размеров особей. Например, сперматозоиды мышей в 1,5 раза больше, чем человеческие, у тритона – в 6 раз, у воробья – в 4, а у крокодила – в 2,5 раза меньше.
В среднем за сутки в организме мужчины вырабатывается около 10 миллионов половых клеток. Но эта цифра может сильно отклоняться в ту или иную сторону.
Средний размер сперматозоида человека – около 55 мкм «от кончика носа до кончика хвоста». Головка меньше жгутика в 10 раз: размер головки составляет всего-навсего 5 мкм, хвостика – 50 мкм. По сравнению с яйцеклеткой сперматозоид просто карлик – диаметр его головки в 20 раз меньше диаметра яйцеклетки.
Скорость передвижения сперматозоидов зависит от многих показателей, она индивидуальна у каждого мужчины в данный момент. В среднем определяется как 9-25 см/ч. Среднее расстояние, которое надо преодолеть сперматозоиду, – 25–30 см. От попадания в половые пути женщины до обнаружения яйцеклетки ему требуется где-то полтора часа, при этом он не просто движется в некоем абстрактном направлении, куда захотелось, а идет прямо к цели по заранее намеченному маршруту, запросто обходит препятствия и даже (что подтверждают последние исследования) активно ищет потерявшуюся цель.
Миллионы сперматозоидов движутся в направлении яйцеклетки, преодолевая путь, полный опасностей. Но повезет только одному!
Ученые установили: у человека способны к оплодотворению от 1 до 5 % сперматозоидов – и только! Все остальные – своеобразный брак или такие клетки, задача которых – не слияние с яйцеклеткой, а поиск и блокирование чужих сперматозоидов, если вдруг таковые окажутся в женских половых путях. Попав в организм женщины, полноценные оплодотворители живут в нем от 24 до 72 часов, а при очень благоприятных условиях – и до недели. И в любую секунду этого отведенного им времени они готовы к зачатию.
Сперматозоид мужчины. Трехмерное моделирование
Нормальный сперматозоид по своей физической подготовке не уступает бойцу отряда специального назначения. Судите сами: для того чтобы проползти расстояние в 1 см, живчику надо сделать целых 800 движений хвостиком, то есть, чтобы преодолеть весь путь, ему понадобится вильнуть жгутиком 24 000 раз!
В одной порции эякулята количество сперматозоидов у разных мужчин может колебаться от нескольких десятков миллионов до ничего. Установлено, что небольшие перерывы в половой жизни способствуют повышению количества сперматозоидов вдвое, а длительные – их катастрофическому снижению. Как считают специалисты Всемирной организации здравоохранения, для того чтобы мужчина мог зачинать детей, в одном миллилитре его спермы должно быть не менее 20 миллионов сперматозоидов, а объем одного эякулята должен быть не менее 2 мл. Большинство мужчин укладывается в пределы от 2 до 5 мл и от 20 до 300 миллионов сперматозоидов. Если количество сперматозоидов составляет менее 20 миллионов – говорят об олигоспермии, отсутствие сперматозоидов вообще называют азооспермией. Первый случай делает зачатие маловероятным, второй – невозможным.
На мужскую плодовитость непосредственное влияние оказывает подвижность сперматозоидов. Мужские половые клетки принято делить на четыре категории в зависимости от их способности передвигаться:
• категория А – движутся быстро по прямой траектории; скорость их движения не ниже 0,025 мм/с;
• категория B – движутся все еще прямо, но уже со скоростью менее 0,025 мм/с;
• категория C – малоподвижны, скорость движения хаотична;
• категория D – полностью неподвижные сперматозоиды.
Чем больше в семенной жидкости подвижных скоростных сперматозоидов категории А, тем выше у мужчины шансы стать отцом.
В зависимости от набора хромосом, которыми обладает тот или иной сперматозоид, их можно условно разделить на «девчачьи» (с одними X-хромосомами) и «мальчуковые» (несущие ту самую, заветную хромосому Y). «Девчачьи» сперматозоиды, как и положено женскому полу, живут дольше, но скучнее: они не такие шустрые. «Мальчуковые» сперматозоиды обладают более высокой скоростью передвижения, но живут почти в два раза меньше.
Пол зачатого ребенка определяется тем, какой сперматозоид оплодотворит яйцеклетку. За это отвечает один-единственный ген SRY (Sex Determining Region of Y) – в переводе «определяющий пол участок Y- хромосомы». Он начинает работать после шестой недели жизни человеческого плода. Если яйцеклетку оплодотворил сперматозоид с двумя Х-хромосомами, готовьте розовые ленточки. А если до цели первым доберется сперматозоид, несущий одну Х– и одну Y-хромосому, то запасайтесь пистолетиками, рогатками и машинками: у вас будет мальчик.
Пол будущего ребенка зависит от того, какую гамету несет сперматозоид
Итак, вроде бы понятно: для того чтобы стать мужчиной, достаточно иметь в своем распоряжении Y-хромосому. Но не торопитесь. Не все так просто.
Изначально все эмбрионы тяготеют к женскому полу, и мужчинам, чтобы сформировать свои первичные половые признаки, приходится изрядно постараться: человеческий плод первые шесть недель развития имеет абстрактную половую железу, которая только потом развивается или в яичники, или в яички. При этом эмбрионам, имеющим в своем наборе женскую пару ХХ-хромосом, дополнительных условий для превращения в полноценную женскую особь не требуется. А вот обладатели мужского набора, состоящего из Х– и Y-хромосом, станут настоящими мужчинами только в том случае, если в этой самой Y- хромосоме присутствует фактор, определяющий наличие семенников, а также если количество мужских гормонов будет достаточным для запуска механизма формирования мужских половых признаков.
Но и это еще не все. У Y-хромосомы очень высокая скорость мутации. Дело в том, что в той части тела, где вырабатываются сперматозоиды, среда не просто кислая, а очень кислая. Сперматозоиды же кислоту терпеть не могут, потому что она их разрушает. Наши неженки предпочитают щелочную среду. Из-за пребывания в кислой среде мужские половые клетки начинают мутировать. Но и на этом злоключения несчастной хромосомы не заканчиваются. Сперматозоиды подвергаются многочисленным клеточным делениям, что тоже ведет к повышению случаев мутации. И при всей такой не сложившейся личной жизни на сперматозоидах лежит очень большая ответственность: закладывать пол будущего человека.
Сексуальные игры хромосом
Иногда природа шалит. Она может наградить человека лишней хромосомой или, напротив, недодать одну. Порой она перемешивает хромосомные наборы матери и плода, или двух близнецов. Подобные эксперименты природы приводят к появлению на свет людей с серьезными генетическими аномалиями. Хромосомные заболевания относятся к малоизученным и на данный момент неизлечимым – управлять наследственностью мы еще не умеем. Медики научились пока только облегчать состояние таких больных гормонозаместительной терапией.
Синдром Суайра
Человеческий эмбрион с кариотипом XY начинает становиться мужчиной только после шестой недели своего развития при условии достаточного количества мужских гормонов. Если вдруг по каким-либо причинам в Y-хромосоме зачатого «мальчукового» эмбриона обнаружится дефект и тестостерон не будет вырабатываться в достаточном количестве или этого гормона в организме матери будет меньше 0,24 нмоль/л, у зародыша могут развиться женские половые органы. По фенотипу (внешним признакам) это будет женщина, а по генотипу (набору генов и хромосом) – мужчина. Именно так проявляется так
