Как яйцеклетка выбирает сперматозоид

Оплодотворение — эпическая история единственного сперматозоида, преодолевшего массу испытаний перед тем, как встретиться с яйцеклеткой. Если она позволила. Впереди сплошные спойлеры, так что можете сразу включить пятиминутный блокбастер.

Сцена первая. Во время незащищенного секса около 300 миллионов сперматозоидов попадают во влагалище. Вскоре миллионы из них вытекут из него или умрут в кислой вагинальной среде. Однако многие выживут благодаря защитным элементам, содержащимся в окружающей их семенной жидкости.

Если яйцеклетка созрела, она уже ждет своего единственного друга в маточной трубе. Ему до нее бежать несколько часов — это длинный путь через шейку матки, саму матку и вдоль по маточной трубе. Если масштабировать длину яйцевода, размер сперматозоида и время от старта до финиша, получится, что нужно пробежать полумарафон. А пока стартовали миллионы бегунов.

Сцена вторая. Сперматозоиды должны пройти через шейку матки и прорваться в матку. Обычно шейка плотно закрыта, но во время овуляции — выхода яйцеклетки из яичника в маточную трубу — приоткрывается на несколько дней. Сперматозоиды продираются через цервикальную слизь, которая становится на период овуляции более водянистой, что облегчает их прохождение.

Миллионы бегунов сходят здесь с дистанции, пытаясь проникнуть через слизь. Некоторые остаются зажатыми в складках шейки матки, возможно, позднее они выберутся, но, скорее всего, будет уже поздно.

Сцена третья. Сперматозоиды внутри матки, но это еще не конец. Ее мышечные сокращения помогают сперматозоидам на пути к яйцеклетке. Но клетки женской иммунной системы принимают марафонцев за чужеродных захватчиков и уничтожают их тысячами.

Сцена четвертая. Тем, кто уцелел в матке, сейчас предстоит непростой выбор, куда отправиться: направо или налево. Обычно в каждом менструальном цикле созревает одна яйцеклетка и выходит по очереди: то из правого, то из левого яичника. Какая-то часть сперматозоидов направится сейчас по ложному пути — в пустую маточную трубу. Другой повезет сильно больше. Все потому, что они смогут распознать сигнал от яйцеклетки: «Я есть. Я здесь».

Когда яйцеклетка посылает химические сигналы — хемоаттрактанты, — хвосты сперматозоидов активизируются и двигаются к ней быстрее. Некоторые ученые считают, что яйцеклетка источает запах ландыша и сперматозоиды идут по его следу.

Последние данные говорят о том, что яйцеклетке может не понравиться тот партнер, которого выбрала женщина, и тогда она не будет зазывать сперматозоиды к себе, а будет посылать бегунам сигнал замедлиться. Ученые провели серию экспериментов и выяснили, что яйцеклетка зачастую предпочитает сперму не партнера, а другого мужчины. Вероятно, этот механизм поможет понять некоторые необъяснимые причины бесплодия.

Сцена пятая. К этому моменту осталось всего несколько тысяч сперматозоидов. Сейчас им придется очень сложно: нужно бежать «против ветра». Внутри маточной трубы работают крошечные реснички, которые подталкивают яйцеклетку к матке. Сперматозоиды отчаянно пробираются против потока, как если бы на них дули феном, некоторые застревают в ресничках и умирают.

Чтобы не погибли все, включается естественный механизм активации сперматозоидов: меняется структура мембраны, покрывающей их головки. У них как бы открывается второе дыхание, и все быстрее и упорнее они двигаются к финишу.

Сцена шестая. И вот несколько десятков из трехсот миллионов добрались до яйцеклетки. Она окружена лучистым венцом. Сперматозоидам нужно протолкнуться сквозь него и достигнуть заветного центра — блестящей оболочки яйцеклетки. Первый, кто вступит с ней в контакт, оплодотворит ее. Редко, но бывает, что в яйцеклетку попадает два сперматозоида. Ничем хорошим это не закончится: такой эмбрион просто не выживет.

Яйцеклетка буквально поглотит своего гостя и в течение нескольких секунд мембрана вокруг блестящей оболочки станет жесткой и недоступной для других. Больше того, яйцеклетка начнет выделять химические вещества, которые оттолкнут неудачников подальше от нее. Она уже выбрала своего фаворита.