Влияние температуры на скорость и продолжительность движения спермиев
Скорость реакций, лежащих в основе механизма обмена и движения спермиев животных, находится в прямой зависимости от температурных условий. Эту особенность используют, в частности, при длительном хранении эякулятов спермы з условиях низких температур1. Одновременно с температурой меняется характер, скорость и продолжительность движения спермиев (Rikmenspoel, 1962; Dujin, Liepor, 1966; Dujin, 1967; Branham, 1969, и др.).
У исследованных морских животных кривая зависимости интенсивности движения хвостов у спермиев от температуры сходна с соответствующими кривыми, полученными для других групп организмов. Это доказывает общность реакций, которые лежат в основе механизма движения спермиев животных. Однако реакция спермиев морских пойкилотермных животных на изменение температуры окружающей среды имеет свои особенности. Как показали исследования прохождения волн сокращения вдоль хвостовой нити у спермиев морских ежей и некоторых других морских организмов (Holwill, 1969), нарушение линейной зависимости частоты биения жгутиков наблюдается у них при более низкой температуре, чем у реснитчатого эпителия и хвостовых нитей спермиев гомойотерм-ных животных (Holwill, Silvester, 1967). Нарушение нормального хода кривой связано, видимо, с денатурацией энзима, который участвует в реакции, поставляющей энергию для процесса изгибания хвостовых нитей.
Сведения о влиянии температурных условий окружающей среды на скорость движения спермиев рыб довольно ограничены (табл. 8). Используя метод киносъемки суспензии, В. Шленк и X. Каман (Schlenk, Kahmann, 1937) получили
1 Сведения о хранении спермиев рыб можно найти в работах, выполненных на осетровых (Шмидтов, 1936; Персов, 1947а), сельдевых Blax-ter, 1955), лососевых (Лебединцев, Недошивин, 1912; Scheming, 1928; Smith, Quistorff, 1943; Buther, 1944; Riicker, 1949; Борисов, Крыжановский. 1955; Withler, Humphreys, 1967; Hoyley, Idler, 1968; Truscott et al.. 1968; Withler, Morley, 1968; Graybill, Horton, 1969; А. Турдаков, 19696), щуковых (Lindroth, 1946), карповых (Евтюхин, 1933; Мусселиус, 1951; Sneed, Clemens, 1956; Bogatu, 1961; Habecovic, Fijan, 1962; Попова, 1968; А. Турдаков, 19696), тресковых (Motmib et al, 1968) и окуневых (Евтюхин, 1933), а также в соответствующих обзорах (Гинзбург, 1968; А. Турдаков, 19696).
кривые изменения скорости движения опермиев ручьевой форели Salmo trutia т. fario в зависимости от времени^ пребывания их в пресной воде при температурах 2,25°, 6°, 9,° 12,5° и 16°. Экспоненциальная форма кривых падения скорости движений спермиев свидетельствует, по мнению авторов, что в основе механизма движения спермиев лежат процессы, подчиняющиеся закономерностям течения «простых мономолекулярных обратимых реакций». Применявшаяся методика измерения скорости не позволила определить характер движения спермиев в первые секунды контакта их с водой, время достижения ими максимальной скорости и величину последней.
Это удалось сделать при (помощи фотографирования суспензии спермиев в темном поле микроскопа «а высокочувствительную кинопленку. Скорость движения спермиев определялась по длине следов, оставляемых на пленке светящимися головками (А. Турдаков, 19716, в). Было показано, что время от момента контакта спермиев с водой до достижения ими максимальной скорости сокращается с повышением температуры суапензии. Соответственно растет средняя величина положительного ускорения и максимальной скорости движения. Среди исследованных трех видов 'костистых рыб наиболее высоким положительным ускорением обладают спермин османа Diptychus dybowskii (26,5 мк/сек2 при 5,5°; 50,3 — при 10,5°; 61,2 — при 15,5° и 80 мк/сек2 при 20,0°). Спермин иесыккуль-ской форели Salmo ischchan issykogegarkuni набирают скорость несколько дольше, но при одинаковых условиях движутся с максимальной скоростью, близкой к скорости движения спермиев османа. Для опермиев чебачка Leuciscus bergi характерен длительный период движения с положительным ускорением и невысокая скорость i(cm. рис. 44, табл. 8).
