О явлении полиморфии и двухъядерности в половых клетках у рыб Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

2003

Известия ТИНРО

Том 133

УДК 597-146.512

В.П.Курдяева

О ЯВЛЕНИИ ПОЛИМОРФИИ И ДВУХЪЯДЕРНОСТИ В ПОЛОВЫХ КЛЕТКАХ У РЫБ

Описан факт нахождения полиморфноядерных и двухъядерных ооцитов, вступивших в трофоплазматический рост, у черного леща и горбушки. В ихтиологической литературе обсуждался вопрос о возможности размножения половых клеток у рыб с помощью амитоза. Об этом косвенно свидетельствуют часто встречающиеся полиморфно- и двухъядерные оо- и сперматогонии у молоди, а также у половозрелых рыб после нереста. С этим же явлением связывают обнаружение двухъядерных ооцитов протоплазматического роста. Факт обнаружения полиморфно- и двухъядерных ооцитов начала трофоплазматического роста у рыб ранее не описан и поэтому интересен с научной точки зрения.

Kurdyaeva V.P. Polymorphism and binucleus in fish sexual cells // Izv. TINRO. — 2003. — Vol. 133. — P. 161-163.

The fact is described of finding of polymorphonuclear and binuclear oocytes in stage of trophoplasmatic growth in black bream and gorbushka. The possibility of fish sexual cells reproduction with the help of amitosis was previously discussed in ichthyological literature. Moreover, it is testified indirectly by polymorphic and binuclear oo- and spermatogoniums occurred often in juveniles and matured fish after spawning. The polymorphonuclear and binuclear oocytes in the beginning of tropho-plasmatic growth weren't described earlier for fish, so it is interesting from the scientific point of view.

Выяснение механизмов образования, причин возникновения и биологического значения двух- и многоядерности в органах животных и человека — важная проблема цитологии (Рябинина, Бенюш, 1973). Одним из способов образования двухъядерных клеток считают амитоз, который рассматривается как равноценный способ деления нормальных клеток (Алов, 1958; Бродский, 1964; Жирно-ва, 1972; и др.). Часто наблюдаемое явление полиморфии ядер в молодых спер-матогониях и оогониях у рыб связывают с возможностью их прямого деления (Сакун, 1964). Половые клетки с полиморфными ядрами у рыб обнаруживаются в определенные моменты жизненного и полового цикла, а именно: в период дифференцировки пола и во время физиологической регенерации половых желез после нереста.

При изучении гаметогенеза и половых циклов карповых рыб, относящихся к подсемейству Cultrinae, мы также столкнулись с подобным явлением. Полиморфные ядра обнаруживались в первичных сперматогониях у верхогляда (Cha-nodichthys erythropterus (Bas.)), пойманного в первых числах июля. К этому времени самки верхогляда чаще всего находятся в посленерестовом состоянии. В семенниках у самцов половые клетки различаются по фазам развития. Наряду со сперматозоидами, сперматоцитами и сперматидами, которые являются, по-видимому, остаточными, можно наблюдать увеличение количества первичных сперматогоний диаметром до 14-15 мкм в постенном участке семенных ка-

нальцев. Среди сперматогоний нередко встречаются такие, у которых ядро имеет перетяжку на одном полюсе, в то же время можно часто видеть два обособленных ядра в одной клетке, расположенных недалеко друг от друга или на некотором расстоянии. Редкая встречаемость фигур митоза в это время наводит на мысль, что прямое деление играет немаловажную роль в размножении первичных сперматогоний у верхогляда. В настоящее время установлено, что между митотической и амитотической формами клеточных делений на тканевом уровне существует обратная зависимость. Повышение амитозов сопровождается уменьшением количества митозов (Жирнова, 1972). Двухъядерные сперматого-нии, а также оогонии встречались не только у половозрелых особей верхогляда к концу нереста и в посленерестовый период, но и у ювенильных рыб.

Полиморфия ядер является особенностью половых клеток самых ранних фаз развития. Обнаружение двухъядерных и частично перешнуровавшихся ооци-тов протоплазматического роста у рыб также связывают с явлением полиморфии (Сакун, 1964).

Двухъядерные ооциты трофоплазматического роста — явление, по-видимому, довольно редкое. Нами встречены ооциты трофоплазматического роста с полиморфными ядрами у черного амурского леща (Megalobrama terminalis (Rich.)), отловленного в оз. Ханка в августе. В двух ооцитах диаметром 207,5 и 199,0 мкм ядра имели бобовидную форму (рис. 1), в ооците диаметром 224,0 мкм ядро имело неглубокую перетяжку посередине. В цитоплазме этих ооцитов можно наблюдать ряд вакуолей. Двухъядерные ооциты трофоплазматического роста встречены в яичниках у двух особей горбушки Chanodichthys oxycephalus (Bleeker), пойманных в июле и октябре. Популяция одноядерных клеток, вступивших в трофоплазматический рост, имела диаметр 257,0290,0 мкм, диаметр ядер — 124,5-149,0 мкм. В периферической области цитоплазмы видны включения, представленные одним рядом вакуолей. Цитоплазма неоднородна по структуре. Диаметр двухъядерной клетки не отличался от диаметра одноядерных (288,0 мкм). Размеры обоих ядер несколько различны: диаметр меньшего ядра составил 91,3 мкм, большего — 124,5 мкм. В обоих ядрах в краевой области нуклеоплазмы располагались ядрышки. В центре ядер можно видеть хроматиновые нити. Оба ядра не соприкасались друг с другом, а располагались на небольшом расстоянии. В периферической области цитоплазмы виден ряд вакуолей (рис. 2). Таким образом, двухъядерный ооцит был в нормальном состоянии и не отличался от одноядерных ооцитов этой же фазы развития. У другой особи горбушки двухъядерный ооцит находился также в фазе начала вакуолизации цитоплазмы. Диаметр клетки составлял 249,0 мкм, диаметр ядер — 107,9 и 93,8 мкм. Форма ядер одинакова — в виде овала. Внутренний изгиб обоих ядер как бы взаимно дополняет друг друга (рис. 3). По всей вероятности, разделение ядер произошло при помощи амитоза.

Рис. 1. Полиморфное ядро в ооците начальной фазы вакуолизации цитоплазмы у черного амурского леща. Ув. об. 40х, ок. 7х

Fig. 1. Polymorphous nuclear in oocyte of initial phase of cytoplasma vacuolization in black Amur bream. 40x magn., 7x oc.

Рис. 2. Двухъядерный ооцит в фазе начала вакуолизации цитоплазмы в популяции половых клеток у горбушки. Июль. Ув. об. 3,5х, ок. 15 х

Fig. 2. Binucleat oocyte in phase of initial vacuolization of cytoplasma in population of sexual cells of gorbushka. July. 3.5x magn., 15x oc.

PHC. 3. ^ByxtflAepHbin OOUHT B ^a3e Hana^a BaKyo^H3auHH uHTon,na3Mbi y rop6ym-kh. OKT^6pb. Yb. o6. 10x, ok. 10x

Fig. 3. Binucleat oocyte in phase of initial vacuolization of cytoplasma in population of sexual cells of gorbushka. October. 10x magn., 10x oc.

Причина образования и судьба двухъядерных ооцитов трофоплазматичес-кого роста требуют специального изучения. Если полиморфия и двухъядерность в сперматогониях и оогониях рассматриваются как этап, предшествующий разделению и тела клетки, то в случае образования двухъядерных ооцитов трофо-плазматического роста цитотомии, по-видимому, не произойдет, так как клетка вступила в период созревания.

Литература

Алов И.А. О взаимоотношениях между митозом и амитозом // Изв. АН СССР. Сер. биол. — 1958. — № 4. — С. 403-407.

Бродский В.Я. Прямое деление клетки // Успехи современной биологии. — 1964. — Т. 58, вып. 3. — С. 366-394.

Жирнова А.А. Некоторые данные о суточной периодичности митозов и амитозов в эпителиальных тканях личинок амурского осетра и гибрида — амурский осетр (самка) х калуга (самец). // Фауна и рыбохозяйственное значение прибрежных вод северо-западной части Тихого океана: Уч. зап. ДВГУ. Сер. биол. (ихтиология и гидробиология). — 1972. — Т. 60. — С. 70-75.

Рябинина З.А., Бенюш В.А. Полиплоидия и гипертрофия клеток в процессах роста и восстановления. — М.: Медицина, 1973.

Сакун О.Ф. Амитоз половых клеток у рыб и условия его возникновения // Проблемы современной эмбриологии. — М.: Изд-во МГУ, 1964. — С. 295-297.

Поступила в редакцию 20.09.02 г.