Редукция в биологии*

— процесс, имеющий место при созревании мужских и женских половых элементов и сводящийся к тому, что количество находящихся в ядре половой клетки элементов красящегося вещества (хроматина или нуклеина) уменьшается вдвое. Уже давно было замечено, что при созревании яйца на его поверхности появляются два небольших тельца, из коих одно обыкновенно делится пополам. Их назвали руководящими пузырьками (Richtungsbl ä schen), полярными тельцами и, наконец, теперь называют редукционными пузырьками. Когда процесс этот был изучен точнее (О. Гертвигом преимущественно), то оказалось, что мы имеем дело с делением яйца на 4 части, но только разделяющиеся части, хотя и являются настоящими клетками — оказываются весьма неровной величины. Одна из этих частей сравнительно с прочими громадна, содержит в себе часто массу питательного материала — это яйцо. Три прочие части малы и представляются как бы недоразвитыми и предназначенными к уничтожению яйцами. Это, следов., абортивные яйца, содержащие слишком мало питательного материала, чтобы развиваться далее. Они-то и представляют собой — редукционные пузырьки. Подобно настоящему яйцу, они содержат ядро с определенным для каждого животного числом хроматинных элементов. Если неоплодотворенное яйцо (половая клетка) имело 4 элемента (фиг. 1а), то перед выделением первого редукционного пузырька число их увеличивается вдвое, почему первый пузырек и яйцо, получающие каждый половину всего числа, содержат по 4 элемента (B, С и D).

Фиг. 1. Схема выделения редукцонных пузырьков, по Гертвигу, у Asaris megalocepha la var. bivaleus. А — половая клетка с 4 хроматинными элементами; B, C и D — выделение первого пузырька (2), E — деление первого пузырька (на 2 и 3) и начало выделения второго; F — выделение второго пузырька (4).

Перед выделением второго пузырька такого удвоения не происходит, и второй пузырек и яйцо после его выделения содержат лишь по два элемента (D, E и F), а равно и продукты деления первого пузырька тоже содержат только по 2 элемента. Таким образом, первоначальное яйцо, содержавшее 4 ядерных элемента, распалось на 4 части, содержащие каждая по 2 элемента, иначе говоря, произошла Р. числа хроматинных элементов. То же самое происходит при образовании живчика в мужских органах. Семяобразовательная клетка (фиг. 2, А) делится последовательно на 4 клетки (В, F), но при вторичном делении — удвоения хроматинных элементов не происходит и каждая из 4 клеток, дающих потом начало живчикам, содержит по 2 элемента.

Фиг. 2. Схема развития живчиков у того же животного, по Гертвигу. А — половая клетка с 4 хроматинными элементами. B, С, D — первое деление ее, E и F — второе деление.

Процесс совершенно тождествен, но здесь все 4 клетки дают каждая начало половому элементу, тогда как у самки 3 из них являются абортивными и погибают. Готовый к оплодотворению живчик и готовое к оплодотворению яйцо содержат, таким образом, вдвое менее хроматинных элементов, чем первоначальная половая клетка. Половая клетка, как и всякая другая клетка, входящая в состав тела животного, содержит одно и то же и притом определенное для каждого вида число элементов. В самом деле, все клетки тела животного происходят путем последовательного деления оплодотворенного яйца, причем при каждом делении происходит удвоение числа хроматинных элементов. Если это число было 4, то оно во всех последующих клетках будет тоже 4, ибо 8 элементов приходятся на две клетки. Если бы не происходило предварительной Р. элементов, соединяющихся при оплодотворении, то яйцо и живчик при этом соединили бы, но не слили бы элементы своих ядер. Если оба они имели по 4 (как в вышеприведенном примере) хроматинных элемента, то при оплодотворении число элементов выросло бы до 8 и половые клетки нового поколения имели бы тоже по 8-ми элементов. При слиянии половых клеток этого поколения при оплодотворении число ядерных элементов достигло бы 16, в следующем поколении 32 и т. д. — возрастало бы до бесконечности. При Р., если живчик и яйцо будут содержать в отдельности вдвое менее хроматинных элементов, то при оплодотворении, когда соединяются элементы того и другого, число дойдет лишь до нормы, а равно и все клетки тела того поколения, которое из этого яйца выйдет, будут содержать нормальное число хроматинных элементов. При девственном развитии яиц выделяется сполна первый пузырек, а второй тоже обособляется, но, как показал А. Брауэр, вместо того, чтобы выделиться, его элементы ложатся рядом с ядром яйца и относятся к нему совершенно так же, как элементы живчика в яйце оплодотворенном, т. е. хроматинные элементы второго пузырька присоединяются к элементам яйца, и вследствие этого число хроматинных элементов в яйце, хотя оно и не оплодотворяется, все-таки доходит до нормы. Интересно отметить, что при конъюгации инфузорий — процесса, рассматриваемого как первообраз оплодотворения, тоже не весь хроматин ядра (микронуклеуса) является деятельным, а только l/4 его, 3/4 же отбрасываются. По Вейсману, при Р. могут удаляться элементы, качественно отличные от элементов, остающихся в яйце, и так как свойства клеток, по его гипотезе, определяются свойствами хроматинных элементов, то перетасовка их при Р. может вызвать преобладание тех или других элементов и отозваться изменениями в организации потомства. К числу таких изменений относятся Вейсманом проявление атавистических свойств, т. е. признаков отдаленных предков. Надо отметить, что в последнее время возникают сомнения относительно возможности такой качественной Р. Что же касается до численной Р., то некоторые наблюдатели доказывают, что она не является исключительной принадлежностью половых клеток, а может иметь место и в клетках тела. Если при выделении пузырьков происходит уменьшение массы хроматина, то она, как показывают точные измерения, может нарастать вновь. Таким образом, многие считают вопрос о значении описанного нами процесса открытым и самое явление Р. не вполне доказанным. Ср. О. Гертвич, "Клетка и ткани" (перев. Холодковского); Erlanger, "Spermatogenetische Fragen" ("Zool. Centralblatt", № 8, 1897).

В. Шимкевич.