Сущность самого препятствия к гетерогенному оплодотворению этими опытами вскрывается еще очень мало. Картина была бы проще, если бы при данной щелочности яйцо было более или менее одинаково доступно различным сперматозоидам. Этого конечно нет. Таким образом вопрос о том, почему при данной среде (например нормальной воде) в яйцо легко проникает свой сперматозоид и вовсе не проникает чужой — нимало не решается. Мы лишь получаем — правда, очень важные — указания, что при повышенной щелочности барьер понижается, делая яйцо доступным даже для чужих сперматозоидов, а при нейтрализации барьер повышается, делая яйцо недоступным даже для своих сперматозоидов.

Сущность «барьера оплодотворения» нам пока не ясна, но открыта возможность экспериментального изменения высоты этого барьера.

Изменение щелочности среды является не единственным фактором, при помощи которого можно изменять «барьер оплодотворения». Так, еще в 1887 г. О. и Р. Гертвиги обнаружили здесь роль возраста яиц иглокожих и показали, что если яйцам дать постоять несколько времени, то они становятся более восприимчивыми к чужой сперме.

Несколько иначе смотрит на вопрос Вернон (1900), занимавшийся тоже многочисленными гибридизациями ежей (см. также Теннент, 1910, 1911).

Что касается других объектов помимо упомянутых, обычных в такого рода, исследованиях (иглокожие, амфибии), то сведения здесь, отсутствуют повидимому нацело. Нацело отсутствуют они в частности и для млекопитающих и птиц. Приходится обратить внимание гибридагогов на этот зияющий пробел, дабы принять меры к его заполнению.

По остальным проблемам оплодотворения, перечисленным выше, сказать нечего. Следует однако еще раз вернуться к вопросу о судьбе сперматозоида, проникшего в чужое яйцо. Далеко не всегда это приводит к действительному оплодотворению, т. е. к возбуждению, к развитию с участием обоих ядер. Купельвизер (1909,1912) заметил, что сперматозоиды молюсков и кольчатых червей проникают иногда случайно в яйца ежа St. purpuratus в нормальной морской воде. В этих случаях развития яиц однако не наступало. Но в других случаях развитие наступает, и сказать сейчас, в чем заключается причина различной реакции яиц на чужие сперматозоиды, — еще невозможно.

Интересно однако проследить, как на границе возможного оплодотворения вариирует участие отцовского ядра в развитии гибрида.

Нормальное оплодотворение должно сопровождаться более или менее полным слиянием семенного и яйцевого ядер в процессе оплодотворения.

В гибридных оплодотворениях наблюдающиеся здесь явления, оказываются весьма разнообразными, открывая широкое поле для дальнейших исследований и попыток вмешательства в этот процесс.

В случаях ультрагибридизации, как например при сочетании морской еж × молюск (Купельвизер, 1909), мы видим гибель ядра сперматозоида, и если на некоторых препаратах мы и наблюдаем картину как бы слияния ядер, то это вероятно более или менее случайная картина. Во всяком случае уже в первом делении дробления участвует только материнское ядро. В другом аналогичном случае оплодотворение яиц ржа Echinus спермой кольчатого-червя (Купельвизер, 1912) хотя слияние ядер почти всегда и наблюдается, но уже в первом делении хромосомы отца ведут себя ненормально — не включаются в дочерние ядра первых двух бластомеров. В несколько менее отдаленных скрещиваниях (еж × лилия, Годлевский, 1906) слияние ядер происходит благополучно, и хромосомы обоих родителей участвуют (изучено недостаточно!) в дроблении яйца.

Тем интереснее, что у рыб при значительно более близких скрещиваниях слияние ядер идет с большими затруднениями. Уже по материалам, полученным Менкхгаузом (1904) при гибридизации Fundulus ♂ × ♀ Menidia, можно видеть, пользуясь различием в хромосомах обоих видов, что хотя слияние ядер при этом гетерогенном оплодотворении и происходит, но в веретене первого дробления оба типа хромосом, не перемешиваясь, расположены билатерально двумя группами. В третьем делении дробления эта группировка уже нарушается, и по мере дальнейших делений происходит полное перемешивание в митозах хромосом обоего типа, хотя разница в этих типах сохраняется попрежнему.

Совершенно такую же картину наблюдала М. Моррис (1904) при оплодотворении яиц Fundulus спермой Ctenolabrus. Хромосомы этих рыб тоже отчетливо различны; палочкообразные — у первого вида, точкообразные — у второго (рис. 91).

При сравнении процесса слияния ядер при гомо- и гетерооплодотворении и ясно заметна разница. В чистом оплодотворении оба ядра, подходя друг к другу, быстро сливаются, и только уже после этого центросома делится на две дочерние, и начинается первое деление… При встрече чуждых ядер, наоборот, граница между ними ясно сохраняется и тогда, когда сияют уже две центросомы. Далее после того как оболочка ядер исчезает, видны еще в веретене два остатка ядра, и когда оба ядра наконец сливаются в метафазе — круглые и палочкообразные хромосомы лежат двумя неперемешанными группами. Та же картина сохраняется — и в анафазе и лишь в следующих делениях в расположении хромосом не чувствуется изолированности.

Гибридизация морских ежей с молюсками. В опытах оплодотворения яиц морских ежей спермой молюсков мы имеем дело с попытками гибридизации крайней степени — речь идет о представителях различных типов животного царства. Более отдаленными гетерогенными сочетаниями будут уже лишь сочетания Metazoa × Protozoa и животные × растения. Так как тем не менее в этой «фантастической» гибридизации иглокожих с молюсками мы встречаем ряд интереснейших явлений вплоть до почти правильного оплодотворения, то интересно изучить эти явления подробнее. Здесь мы имеем краткую, но содержательную работу Леба (1908) и подробную работу его ученика — Купельвизера (1909). Они несколько различаются и объектами: у Леба — морской еж Strongylocentrotus franciscanus. и молюск Chlorostoma funebrale, у Купельвизера — преимущественно еж Echnus microtuberculatus и молюск Mytilus.

Для успеха опытов необходимы чистота и предохранение от инфекций. Животные тщательно обмывались пресной водой, по вскрытии гонады тщательно отмывались морской водой, взятой из чистого места, отфильтрованной, нагретой до 70° и снова охлажденной до температуры морской воды, и помещались в сосуды с морской водой. Для опытов использовались яйца, сами собой выходившие из гонад. Mytilus выбирались лишь со. зрелой спермой и притом хорошоподвижной. Оказалось полезным перед опытами держать сперму на воздухе ¹/₂—1 час без воды или с небольшим количеством ее — это способствует оживлению спермы.

Для опытов яйца раскладывались порциями в сосуды с 50 см³ воды, и прибавлялась сперма, предварительно разбавленная вдвое, в разные сосуды в таком количестве: 0 (контроль); 0,2; 0,4 … 2 см³. Пребывание яиц вместе со спермой («экспозиция») ограничивалось 3 часами, после чего яйца переносились в свежую воду.

Оказалось однако, что-эта техника, пригодная для St. purpuratus, недостаточна для St. lividus и для Echinus. Яйца последнего покрыты студенистой оболочкой, абсолютно непроходимой для спермы молюсков, к которой они только густо прилипают. Оболочка может быть; уничтожена кратким содержанием в подогретой воде или 1–1¹/₂-минутной обработкой раствором 0,5 см^{3 n}/₁₀ HCl в 50 см³, морской воды. Наилучшим способом является однако механический, путем сильного потряхивания. Часть яиц при этом разрушается, но часть утрачивает лишь оболочку.

К освобожденным от оболочки яйцам Echinus прибавлялось 5—10 капель полуразбавленной спермы и 50 см³ воды, экспозиция здесь продолжалась не более 1 часа. Более длительная экспозиция оказывалась вредной, так как после проникновения спермы Mytilus в яйцо Echinus последнее не образовывало оболочки, предохраняющей от — внедрения других сперматозоидов, и в большинстве случаев это приводило к полиспермии (наблюдалось внедрение до 17 сперматозоидов). Между тем дальнейшее правильное дробление возможно лишь при моноспермии. Именно полиспермией и объясняется низкий процент нормального развития яиц Echinus × Mytilus, в среднем равнявшийся у Купельвизера 3,7 % до бластулы и 1 % до гаструлы.