Такимъ образомъ, естественно увеличивалось знаменіе всесторонняго изученія процесса оплодотворенія. Въ чемъ заключается суть этого явленія? Не имѣя возможности сколько-нибудь подробно входить въ разсмотрѣніе этого вопроса, позволю себѣ лишь напомнить читателямъ нѣкоторыя стороны этого явленія, необходимыя для пониманія причинъ, обусловливающихъ образованіе пола.
Процессъ оплодотворенія заключается въ полномъ сліяніи яйцевой (женской) клѣточки съ сперматозоидомъ. Главнымъ моментомъ этого акта является сліяніе ядеръ женской и мужской клѣточки. Изученіе строенія клѣточнаго ядра показало, что въ немъ имѣются вещества двоякаго рода, получившія уже давно названіе хроматина и ахроматина. Хроматинъ имѣется въ ядрѣ въ видѣ нитей, лентъ, довольно безпорядочно переплетенныхъ между собою. Не всѣ онѣ одинаковы по своимъ размѣрамъ. Однако число этихъ хроматиновыхъ лентъ, или такъ называемыхъ хромозомъ, строго фиксировано для каждаго вида животныхъ. Всѣ клѣтки, изъ которыхъ образовано тѣло даннаго, животнаго, имѣютъ одно и то же число хромовомъ въ своихъ ядрахъ. Каждый разъ, когда клѣтка начинаетъ дѣлиться, каждая изъ входящихъ въ составъ ядра хромовомъ расщепляется пополамъ вдоль такъ, что число хромозомъ удваивается: Половина этихъ хромовомъ отходитъ въ одну изъ дочернихъ клѣтокъ,-- другая, парная ей, половина числа хромозомъ -- отходитъ въ другую. Такимъ образомъ сохраняется не только постоянное для всѣхъ клѣтокъ число хромозомъ, но и полная ихъ идентичность.
Зародышевая клѣтка, эта родоначальница всѣхъ клѣточекъ любого многоклѣточнаго организма, имѣетъ то самое число хромозомъ, которое характерно для всѣхъ имѣющихъ отъ нея произойти клѣтокъ. Но сама эта зародышевая клѣтка есть результатъ сліянія материнской и отцовской половыхъ клѣтокъ. Казалось бы, на первый взглядъ, страннымъ, какъ единая зародышевая клѣтка съ нормальнымъ числомъ хромозомъ можетъ быть результатомъ сліянія двухъ нормальныхъ же клѣтокъ (половыхъ). Какъ будто бы 1+1 оказывается равнымъ 1, а не 2. На самомъ дѣлѣ этотъ математическій нонсенсъ объясняется тѣмъ, что половыя клѣтки въ отношеніи числа хромозомъ, имѣющихся въ ихъ ядрѣ, являются не полными клѣтками, а какъ бы полуклѣтками. У нихъ число хромозомъ вдвое меньше, чѣмъ въ любой клѣткѣ тѣла даннаго вида животныхъ. Тогда понятно, что 1/2 + 1/2 = 1. Такимъ образомъ, если въ клѣткахъ тѣла даннаго вида, животныхъ, предположимъ, имѣется 18 хромозомъ, то въ половыхъ клѣткахъ ихъ будетъ всего по 9. При актѣ оплодотворенія къ 9 хромозомамъ женской клѣтки присоединяются 9 хромозомъ мужской, въ результатѣ чего получается въ оплодотворенной, т, е. въ зародышевой клѣткѣ нормальное число хромозомъ -- 18. Это число и останется постояннымъ для
всѣхъ рѣшительно клѣтокъ развивающагося организма. Первоначально въ половыхъ клѣткахъ етото развивающагося организма тоже будетъ полное (т. е. въ данномъ примѣрѣ 18) число хромовомъ. Но когда наступаетъ время полового размноженія, происходитъ такъ называемый процессъ созрѣванія половыхъ продуктовъ, половыхъ клѣтокъ, который и заключается въ обѣднѣніи хромозомами, въ уменьшеніи ихъ числа ровно въ два раза.
Этотъ процессъ созрѣванія имѣетъ огромное біологическое значеніе. Каждый разъ, когда дѣлится клѣтка, у ней происходитъ, какъ уже упомянуто, расщепленіе всѣхъ хромовомъ пополамъ, благодаря чему при дѣленіи сохраняется нормальное число хромовомъ. (Было 18, послѣ расщепленія стало 36, изъ коихъ въ каждую дочернюю клѣтку отойдетъ по 18 хромозомъ). Но въ; процессѣ созрѣванія половой клѣтки наступаетъ моментъ, когда клѣтка дѣлится на двѣ клѣтки, но хромозомы ядра дѣлятся не путемъ расщепленія, а путемъ расхожденія. Половина ихъ идетъ въ одну, половина въ другую зрѣлую половую клѣтку. Имѣвшіяся (въ нашемъ примѣрѣ) 18 хромозомъ, не расщепляясь, распредѣляются такъ, что половина ихъ -- 9 идетъ въ одну, и 9 же въ другую клѣточку. Такъ происходить процессъ обѣднѣнія зрѣлой половой клѣтки хромозомами. процессъ, протекающій на самомъ дѣлѣ значительно сложнѣе, чѣмъ я это здѣсь для простоты излагаю. При актѣ же оплодотворенія хромозомы отцовской и хромозомы материнской клѣтки вовсе не сливаются, а прямо соединяются, или", вѣрнѣе сказать, одинаково входятъ въ составъ оплодотворенной зародышевой клѣтки.
Но вотъ, оказывается, для нѣкоторыхъ животныхъ доказано присутствіе въ ядрѣ всѣхъ клѣтокъ тѣла самца нечетнаго числа хромозомъ. А число хромозомъ въ клѣткахъ самокъ было четнымъ. Фактъ этотъ самъ по себѣ огромной важности, какъ одно изъ немногихъ, несомнѣнныхъ и принципіальныхъ различій между полами, имѣетъ и рѣшающее значеніе для пониманія образованія пола. Новѣйшія изслѣдованія Генкинга, Макъ-Клёнга (М. Clung) и въ особенности Вильсона (Wilson) доказали, что среди хромозамъ слѣдуетъ отличать одну, особенно важную въ вопросѣ опредѣленія пола. Вильсонъ названъ ее иксъ-хромозомой. Въ ядрахъ всѣхъ клѣтокъ самки имѣется по двѣ такихъ иксъ-хромовомы, а въ ядрахъ клѣтокъ самца -- всего одна иксъ-хромозома. Впервые это было въ точности установлено для одного насѣкомаго (Anasa tristis). Во всѣхъ клѣткахъ тѣла самки въ ядрахъ можно было насчитать 20 хромозомъ и двѣ иксъ-хромозомы, а въ ядрахъ клѣтокъ тѣла самца было 20 хромозомъ и одна иксъ-хромозома, Тщательныя наблюденія показали, что и въ незрѣлыхъ половыхъ клѣткахъ самца было также 21 хромозома. Но когда наступилъ процессъ созрѣванія сперматозоидовъ, заключающійся, какъ я уже упоминалъ, въ расхожденіи хромозомъ (безъ расщепленія), то естественно, что нечетное число (21) хромовомъ никакъ не можетъ распредѣлиться поровну между созрѣвающими сперматозоидами. 20 хромовомъ расходятся легко по десятку- въ каждую сторону, а 21-ая -- иксъ-хромозома -- не дѣлясь, переходитъ въ одинъ изъ сперматозоидовъ. Такимъ образомъ получившіеся два зрѣлыхъ, т. е. готовыхъ въ оплодотворенію, сперматозоида не вполнѣ одинаковы. Въ одномъ изъ нихъ 10 хромовомъ, а въ другомъ 11 хромовомъ (благодаря присутствію иксъ-хромозомы).
Вотъ эти различные сперматозоиды и обусловливаютъ образованіе того или иного пола зародыша. Если зрѣлая женская клѣтка (содержащая, какъ сказано, 11 хромозомъ) будетъ оплодотворена сперматозоидомъ, который, подобно ей, имѣетъ также 11 хромозомъ, то и въ получившейся зародышевой клѣткѣ будетъ 11 + 11 = 22 хромозомы (изъ нихъ 2 иксъ-хромозомы). Это и есть число хромозомъ, характерное для ядеръ всѣхъ клѣтокъ самки, и изъ такой зародышевой клѣтки всегда разовьется самка. Если же женская клѣтка будетъ оплодотворена сперматозоидомъ, содержащимъ всего 10 хромозомъ, то получившаяся зародышевая клѣтка будетъ имѣть 11 + 10 = 21 хромозомъ (изъ нихъ лишь 1 иксъ-хромозома). Это число характерно для ядеръ клѣтокъ самца, и изъ этой зародышевой клѣтки можетъ развиться только самецъ.
Существованіе различій въ числѣ хромозомъ самца и самки, впервые ясно установленное у названнаго выше насѣкомаго, было затѣмъ констатировано у многихъ другихъ животныхъ изъ разныхъ типовъ и классовъ животнаго царства и, что (не съ біологической точки зрѣнія, а съ житейской) особенно для насъ важно -- и у человѣка.
Можно ли эти полученные результаты распроістранить на весь животный міръ или нѣтъ -- сейчасъ еще трудно сказать. Повидимому, въ данномъ случаѣ мы стоимъ передъ явленіемъ неоднообразія въ природѣ, и въ то время, когда у огняхъ животныхъ полъ зависитъ исключительно отъ женскаго яйца, у другихъ -- онъ опредѣляется исключительно сперматозоидомъ. Въ первомъ случаѣ созрѣваюшія яйца различны, а всѣ сперматозоиды одинаковы, во второмъ случаѣ (у другого рода животныхъ) -- яйца одинаковы, но сперматозоиды различны. Изслѣдованія эти относятся къ самымъ послѣднимъ годамъ и, естественно, далеко еще не все выяснено съ достаточною ясностью. Но при свѣтѣ этой теоріи, многія темныя явленія могутъ быть понимаемы просто и ясно.
Нѣсколько труднѣе пока понять описанныя выше замѣчательныя явленія размноженія пчелъ. Изъ всѣхъ неоплодотворенныхъ яицъ пчелы-матки развиваются только самцы. Подобно этому, какъ упоминалось въ началѣ статьи, и нѣкоторыя ракообразныя животныя, развиваясь безъ оплодотворенія, даютъ начало иногда самкамъ, а иногда только самцамъ. Рожденіе безъ оплодотворенія только самокъ объясняется тѣмъ, что въ созрѣвающихъ яйцахъ сохраняются двѣ иксъ-хромозомы, т. е. именно столько, сколько это характерно для клѣтокъ тѣла самки. Развитіе же изъ неоплодотворенныхъ яицъ самцовъ, какъ оказывается, объясняется тѣмъ, что во время процесса созрѣванія такихъ яицъ особымъ сложнымъ путемъ происходитъ удаленіе лишней хромозомы изъ ядра. Тогда получаются яйца, содержащія лишь одну иксъ-хромозому, и изъ такихъ яицъ, конечно, могутъ безъ оплодотворенія развиваться только самцы. Въ случаѣ же, если такое же зрѣлое яйцо будетъ оплодотворено сперматозоидомъ, то изъ суммированія хромозомъ яйцевой клѣтки съ хромосомами сперматозоида получается зародышевая клѣтка, ядро которой содержитъ двѣ иксъ-хромозомы, и изъ такой зародышевой клѣтки можетъ развиться только самка. Въ этомъ случаѣ (у пчелъ) надо признать, что всѣ яйца одинаковы, и всѣ сперматозоиды одинаковы и имѣютъ лишь по одной иксъ-хромозомѣ. Справедливость этого толкованія, между прочимъ, подтверждается тѣмъ, что. у нѣкоторыхъ животныхъ удалось установить, что изъ всѣхъ созрѣвающихъ сперматозоидовъ, всѣ, не содержащіе въ себѣ ицръ-хромозомы, погибаютъ еще въ половыхъ железахъ, и способными къ оплодотворенію остаются только имѣющіе иксъ-хромозому.