СПЕРМИЙ, спермия, ·муж. (биол.). То же, что сперматозоид
.

мужские половые клетки (Гаметы) растений, не имеющие органов движения. С. высших растений неподвижны, т. к. развиваются внутри пыльцевой трубки (См. Пыльцевая трубка), образующейся при прорастании пылинки (микроспоры). Дорастая до женских половых органов - архегониев (См. Архегоний) (у голосеменных) или до зародышевого мешка (См. Зародышевый мешок) (у покрытосеменных), пыльцевая трубка лопается на конце, и происходит оплодотворение. У голосеменных из пары С., образующихся в результате деления спермагенной клетки, лишь один участвует в оплодотворении, другой погибает; в оплодотворении покрытосеменных участвуют оба С.: один оплодотворяет яйце-клетку, другой - вторичное ядро зародышевого мешка (см. Двойное оплодотворение). Мужские гаметы папоротникообразных, мохообразных и некоторых голосеменных растений (саговниковых и гинкго) снабжены жгутиками, подвижны и называются Сперматозоидами.

или спермий, зрелая мужская половая клетка животных и многих растений. Основная функция сперматозоида - оплодотворение яйца, т.е. перенос генетического материала отцовского организма в женскую половую клетку. Происхождение термина "сперматозоиды", означающего буквально "животное в семени", связано с тем, что Антони ван Левенгук, один из первых двух микроскопистов, обнаруживших эти клетки (1677), первоначально счел их за паразитических животных, обитающих в семени (сперме). Хотя позднее Левенгук отказался от такой трактовки и стал рассматривать спермии как собственно "семя", содержащее преформированное животное, все же его первоначальная точка зрения просуществовала очень долго. Только в первой половине 19 в. было выяснено, что сперматозоиды - не паразиты, а участники оплодотворения, и лишь в 1876 Оскар Гертвиг, изучая процесс оплодотворения у морского ежа, установил, что спермий проникает в яйцо и ядра этих клеток сливаются.

Строение типичного сперматозоида показано на рисунке. Это очень удлиненная подвижная клетка, главные компоненты которой - ядро, занимающее основной объем головки, и орган движения - жгутик, составляющий хвост. В сущности, сперматозоид можно описать как подвижное ядро, и такое строение отчетливо соответствует его функции. В нем очень мало цитоплазмы, но есть несколько вспомогательных структур: митохондрии, обеспечивающие его энергией; во многих случаях - акросома, органелла, подобная лизосоме и содержащая ферменты, необходимые для проникновения сперматозоида в яйцеклетку; наконец, центриоль (одна или у многих видов две), которая дает начало жгутику, а в последующем используется в ходе первого дробления зиготы, образовавшейся в результате оплодотворения. Акросома лежит впереди ядра в головке, а центриоль и митохондрии - в средней части клетки. Ядро содержит гаплоидный набор хромосом (см. также КЛЕТКА), оно плотное, конденсированное; длинный жгутик сходен по строению со жгутиками простейших и ресничками мерцательного эпителия многоклеточных животных.

Длина сперматозоида животных варьирует от сотых до десятых долей миллиметра, но у членистоногих и мелких земноводных бывает свыше одного миллиметра. Хотя у некоторых низкоорганизованных животных эти клетки образуются в сравнительно небольших количествах (например, у многих видов коловраток - не более 100 в течение жизни), обычно их продукция очень велика: у человека и кролика - свыше 108 в день, у лошади и хряка - свыше 1010. У всех позвоночных и большинства беспозвоночных сперматозоиды жгутиковые. Безжгутиковые (их обычно называют спермиями) свойственны нематодам, паукам, клещам, ракам и крабам. Такие спермии способны к амебоидному движению. С другой стороны, у некоторых беспозвоночных, например у улиток, встречаются многожгутиковые сперматозоиды; так, у реликтового вида термитов Mastotermes darwiniensis эти клетки несут около 100 жгутиков, относительно малоподвижных.

Сперматогенез (образование сперматозоидов) у большинства животных протекает в семенных канальцах семенников. Продолжительность этого процесса у разных видов неодинакова: у мышей она составляет около 35 суток, у человека - 74, а у животных с сезонным размножением - существенно больше. У млекопитающих сперматогенез (как и овуляция) регулируется фолликулостимулирующим гормоном гипофиза.

Сперматозоиды, попавшие в половые пути самки, могут длительно сохранять жизнеспособность: у пчел - 3-4 года, у птиц - около 3 недель; однако у человека они жизнеспособны в матке не более 48 часов.

У растений сперматозоиды, как правило, очень мелкие, у большинства семенных - неподвижные, безжгутиковые, однако у зеленых и бурых водорослей, папоротников, хвощей, плаунов, саговников, гингко и некоторых других растений, напротив, сперматозоиды подвижны и имеют два или много жгутиков. См. также СЕМЯ
; ЭМБРИОЛОГИЯ
; ЯЙЦО
.

мужская половая клетка животных организмов и многих растений. С. животных (живчик, семенная нить, спермий) у всех позвоночных и большинства беспозвоночных имеет жгутик (хвост, рис., а), обеспечивающий его поступательное движение; у некоторых червей, многоножек, ракообразных и клещей С. не имеют хвоста и характеризуются большим разнообразием строения и амёбоидным движением. Длина С. у различных видов измеряется десятками и сотнями микрометров, у насекомых достигает нескольких миллиметров. Хвостатые С. имеют сравнительно короткую (округлую, конусовидную, крючковидную и т.д.) головку, в которой расположено ядро, содержащее конденсированный хроматин. На переднем конце головки находится Акросома, содержащая лизины. За головкой следует более тонкий промежуточный отдел, переходящий в нитевидный хвост. Промежуточный отдел у С. большинства видов животных короткий и заключает в себе базальное тело (центриоль), состоящее из девяти расположенных кольцом триплетов коротких микротрубочек и окруженное венчиком из 4-10 крупных митохондрии. От базального тела берёт начало осевая нить (осевой комплекс, аксонема), сокращение которой обеспечивает биение жгутика и перемещение С. Ультраструктура осевой нити у разных С. практически одинакова и сходна с таковой у ресничек (рис., б, в); она состоит из фибрилл (микротрубочек, диаметром 200-250 Ǻ), 2 из которых лежат в центре, а 9 периферических двойных (дублеты) расположены кольцом вокруг центральных (9 + 2). Иногда снаружи от дуолетов лежат ещё 9 дополнительных фибрилл (9 + 9 + 2). Периферические фибриллы жгутика непосредственно переходят в микротрубочки базального тела, центральные фибриллы остаются свободными. В осевых нитях жгутиков (в фибриллах и структурах, связанных непосредственно с ними) имеются белки, подобные актину и миозину скелетных мышц и обладающие способностью расщеплять АТФ. У насекомых головка С. сильно вытянута в длину, иногда спирально закручена и без заметных границ переходит в длинный хвост. Большая часть хвоста содержит особую структуру митохондриального происхождения, называется побочным ядром. У многих животных в семенниках образуется несколько типов С., большинство которых атипичны и возникают в результате нарушения хода сперматогенеза, главным образом в период делений созревания; такие С., по-видимому, не обладают оплодотворяющей способностью.

С. растений (антерозоиды) образуются в органах, называемых антеридиями. У большинства семенных растений С., обычно называют спермиями (См. Спермии), лишены жгутиков и активно не двигаются (оплодотворение происходит не в жидкой среде). С. с двумя или многими жгутиками имеются у зелёных и бурых водорослей, у некоторых низших грибов, мхов, папоротников, хвощей, плаунов, изоэтесов, селагинелл, саговников и гинкго. С. лишены целлюлозной оболочки, в большинстве случаев очень мелкие (за исключением С. некоторых саговников, у которых они достигают 300 мкм в диаметре и видны невооружённым глазом), но с крупным ядром и небольшим количеством цитоплазмы. Жгутик находится на переднем (по направлению движения) конце С. Движение С. к яйцеклетке определяется различными химическими веществами, входящими в состав женских половых клеток и органов.

Лит.: Вильсон Э., Клетка и ее роль в развитии и наследственности, пер. с англ., т. 1, М. - Л., 1936; Руководство по цитологии, т. 2, М. - .Ч., 1966; Hancock J. L., The ultra-structure of mammalian spermatozoa, в кн.: Advances in reproductive physiology, L., 1966.

Л. В. Данилова.

Сперматозоид млекопитающих: а - схема строения (1 - акросома, 2 - головка, 3 - шейка, 4 - промежуточный отдел, 5 - главный отдел хвоста, 6 - концевой отдел); б и в - поперечные срезы (сильно увеличены): б - промежуточного отдела; в - главного отдела хвоста (1 - митохондрии, 2 - центральные фибриллы, 3 - дублеты, 4 - дополнительные фибриллы).

мужская половая клетка животного организма и некоторых растени.