Эти факты — что важно отметить — решительно говорят против — того, что причина нежизнеспособности гибридов лежит в сфере, близкой к токсическим явлениям при сливании кровей различных видов, — в сфере, связанной с химическими различиями организмов. Эти различия, поскольку они улавливаются например преципитиновой реакцией, дают всегда весьма правильный ряд, отвечающий филогенетическому отстоянию, и также не дают резких сдвигов у близких видов и у реципрокных сочетаний. Существуют поэтому несомненна другие более сильные факторы, определяющие жизнеспособность гибрида, и эти факторы несомненно очень конкретны.

Классификация явлений нежизнеспособности гибридов, или, что то же, патологии гибридов, может быть дана в следующей предварительной форме:

1. Патология зиготы, связанная с неправильностями гибридного оплодотворения и в первую очередь с нередко наблюдающейся полиспермией.

2. Патология ранних стадий эмбриогенеза, связанная с патологией гибридной клетки, в свою очередь связанной с неправильностями гибридных митозов, нарушением клеточного деления, отмиранием, хромосом и, может быть другими физиологическими явлениями пока не проанализированного характера.

3. Патология поздних стадий, связанная с нарушением взаимной приспособленности органов эмбрионов, их непропорциональным или тератологическим развитием, нарушением функции важных органов и т. п.

4.. Патология родов и вылупления, связанная с несоответствием анатомии и физиологии гибридного эмбриона и материнского организма (у живородящих) или его производных (строением скорлупы яйца и пр.). Эти патологические явления могут начинаться и на более ранних стадиях эмбрионального развития.

В качестве одной из причин ранней гибели гибридных зигот следует, отметить прежде всего полиспермию — фактор, не связанный с генотипом. Возникновение полиспермии, т. е. оплодотворение яйца многими сперматозоидами, начиная с двух, наблюдали у гибридов уже Менкгауз (1904), Купельвизер (1909) и др.

Проникновение нескольких сперматозоидов, каждый из которых приносит о собой активный элемент — центросому, приводит к тому, что в яйце возникают своеобразные многополюсные митозы (рис. 45).

Уже при двух центросомах возникает не одно нормальное веретено, а шесть, так как каждая центросома, разделившись на две, дает веретено между своими дочерними центросомами, да кроме того все 4 дочерние центросомы еще дополнительно попарно образуют веретена, т. е. образуют тетраэдр, ограниченный 6 веретенами. Хромосомы ядра оплодотворения (у Купельвизера даже только ядра яйца) распределяются при этом самым разнообразным способом по этим многим веретенам. Если такие четырехполюсные клетки закончили бы деление, то образовалось бы сразу 4 клетки с совершенно различными наборами хромосом, что привело бы к гибели эти клетки. Но и само дробление при полиспермии идет неправильно и эмбрион погибает.

^{Рис. 45. Многополюсные митозы при полиспермии (по Купельвизеру).}

Причиной возникновения полиспермии при гибридизации в случае Echinus (морской еж) × Mytilus (молюск) выяснил Купельвизер. Она состоит в том, что при проникновении первого сперматозоида в яйцо последнее не отвечает на него образованием оболочки, — предохраняющей от проникновения дальнейших сперматозоидов, и они могут внедриться один за другим вплоть до нескольких десятков.

Вариируя условия оплодотворения, полиспермии можно не допустить. Так, Купельвизер выяснил, что срок. «экспозиции» т. е. срок от момента допуска сперматозоидов к яйцам до момента отмывки, имеет большое значение, и при слишком длительной экспозиции почти все яйца оказываются полиспермными и погибают, не давая дробления. Повышение концентрации спермы имеет обратное — значение — под влиянием концентрации спермы может быть вызвано образование оболочки (и даже при чересчур сильной концентрации так быстро, что не успевает произойти оплодотворение). Леб применяя свою методику в опыте со спермой Chlorostoma, повидимому совершенно не допускал полиспермии.

Для наших целей чрезвычайно ценны наблюдения Менкгауза (1904) над различной частотой полиспермии в реципрокных скрещиваниях. Производя у рыб оплодотворение яиц Fundulus спермой Mcnidia, Менкгауз наблюдал в 50 % диспермню. В реципрокном скрещивании, наоборот, только в немногих случаях была ди- или полиспермия. Иными словами, жизнеспособные зиготы образовывались, в реципрокных скрещиваниях в совершенно различном проценте (оставляя пока вопрос об их дальнейшей жизнеспособности). В противоположность тому, что для удачи скрещивания казалось бы желательной большая легкость проникновения сперматозоида в яйцо, здесь мы видим обратную картину: там, где. проникновение сперматозоидов в яйцо идет беспрепятственно, зиготы в массе оказываются нежизнеспособными…

Еще более показательны в этом отношении данные Ньюмана (1914). Им были поставлены упомянутые реципрокные скрещивания! между тремя видами Fundulus и Cyprinodon. При реципрокных скрещиваниях в пределах Fundulus и при оплодотворении яиц Cyprinodon всеми тремя видами Fundulus полиспермия никогда не наблюдалась. Наоборот, при оплодотворении яиц Fundulus спермой Cyprinodon закономерно возникала в значительном проценте полиспермия, и это повторялось в скрещиваниях с каждым из трех видов.

Очень ценные материалы, освещающие природу патологических явлений, возникающих при гибридизации, дают нам исследования Бальцера (Baltzer, 1910) над развитием гибридных эмбрионов морских ежей. Производя различные межродовые скрещивания неаполитанских ежей, он тщательно изучил отмечавшиеся уже прежними исследователями картины как бы внезапных заболеваний гибридных личинок. При этом им было обнаружено два совершенно различных По природе случая, которые мы и рассмотрим отдельно.

I. Sphaerechinus-тип. При оплодотворении яиц Strongylocentrotus lividus, Echinus microtuberculatus и Arbacia pustulosa — всех, каких только мог испробовать Бальцер, — спермой ежа Sphaerechinus granularis всегда как общее правило на самых ранних стадиях образования бластулы гибридные эмбрионы обнаруживали «заболевание» со следующими признаками. Как только начиналось образование бластоцеля, т. е. через 13–20 часов по оплодотворении, в полость бластоцеля начинали выходить многочисленные клетки. В это время эмбрионы находятся еще в оболочке, и нормальное образование мезенхимы, сопровождающееся тоже проникновением клеток в бластоцель, начинается лишь гораздо позднее, часов через 24–26 по оплодотворении. Таким образом описываемое раннее внедрение клеток в бластоцель не имеет никакого отношения к нормальному процессу образования мезенхимы. Чем больше становится бластоцель, тем гуще он набивается кучами клеток, подвергающихся частично распаду. Личинки становятся болезненными, непрозрачными и массами опускаются на дно. Рис. 46 представляет две таких больных бластулы в возрасте 12 часов и 25 часов после оплодотворения. На правом рисунке видны помимо целых и распадающихся клеток внутри бластоцеля еще патологические клетки с гигантскими ядрами в стенке бластулы.

^{Рис. 46. Больные бластулы Strongylorentrotus ♂ × ♀ Sphaerechinus, 12 и 25 час. (по Бальцеру).}

Это болезненное состояние может длиться несколько дней, в течение которых развитие останавливается. Многие личинки на этом и кончают свою жизнь. Но некоторые переболевают и снова начинают развиваться дальше, давая плютеусов с опозданием на несколько дней. В редких случаях течение болезни оказывается короче, длится около суток. Вернон (Vernon, 1900) отметил даже, что в июле и августе значительное число эмбрионов развивается до плютеуса.