Что мы знаем о близнецах?

[Admin]

Что мы знаем о близнецах?

Рассказ об этом замечательном явлении в живой природе мы поведем по материалам книги И. Канаева «Близнецы и генетика».

Близнецы — это дети, выношенные и рожденные одной матерью одновременно.

Существуют однояйцевые близнецы (ОБ) и разнояйцевые (РБ). Однояйцевые — монозиготные близнецы, развиваются из одного оплодотворенного яйца — зиготы. В период дробления, или гаструляции, зародыш делится на две (или более) части, каждая из которых потом развивается самостоятельно.

В случае неполного раздвоения яйца или близкого расположения зародышей в матке возникают различные уродства, например «соединенные близнецы» и т. п.

Разнояйцевые близнецы — гетерозиготы, они развиваются из разных яиц. Могут быть как разнополыми, так и однополыми, и похожи друг на друга не более, чем обычные братья или сестры. Развитие их возможно при одновременном созревании и оплодотворении двух (и более) яиц. Число одновременно созревающих яиц регулируется гонадотропными гормонами гипофиза.

Как редкие и удивительные явления в человеческом обществе, близнецы еще в древности служили предметом страха и восхищения. В мифах и религиях народов Востока существовало несколько пар божеств-близнецов. Например, в Древнем Египте Осирис и Исида были близнецами, ставшими супругами еще в материнской утробе.

В Древней Греции было много культов близнецов, о которых существовало много мифов и сказаний. Из наиболее известных пар надо прежде всего назвать Аполлона и Артемиду, божеств Солнца и Луны. Другая пара — это братья-близнецы Кастор и Поллукс, герои спартанского происхождения, ставшие очень популярными в эллинском мире. По одному из мифов, эти близнецы — дети спартанской царицы Леды и пленившего ее Зевса, отца богов. Они произошли «из одного и того же яйца», по словам Горация.

Из легендарных близнецов Рима наиболее известны вскормленные волчицей Ромул и Рем, основатели «вечного города».

В средние века появились сведения об уродствах. Например, в книге Лицетуса (1616 г.) приводится описание редкого двойного уродства — генуэзца Коллоредо, имевшего на теле висящего головой вниз близнеца-«паразита» (рис. 26).

В XVIII в. интерес к «монстрам», то есть уродствам, настолько вырос, что стали собирать в музеи экземпляры двойных уродств, «сросшихся» близнецов и изучать их. Петр I разделял этот интерес к «монстрам» и издал специальный указ о собирании по всей России всевозможных уродцев и сохранении их в первом русском музее в Петербурге — Кунсткамере. Двойные уродства из этой коллекции впоследствии изучали многие ученые — К. Ф. Вольф, К. М. Бэр, П. А. Загорский и др.

В XVIII в. ученые старались объяснить образование близнецов и двойных уродств. В Париже возник знаменитый «спор о монстрах» между двумя учеными — Лемери и Винсло. Первый считал, что первоначально нормальное строение зародыша по различным причинам нарушается, и тогдр возникает уродство, двойной же урод образуется путем слияния двух зародышей. Винсло, наоборот, считал, что в яйце уже с самого начала имеется раздвоение или уродство. Лемери был ближе к современному пониманию вопроса, чем Винсло.

Из русских ученых первой половины XIX в. близнецами занимался эмбриолог К. М. Бэр. Он, как и К. Ф. Вольф, считал, что близнецы образуются путем раздвоения первоначально одного эмбриона, и пытался изучать живых младенцев-близнецов, соединенных головами.

Во Франции Исидор Жоффруа создал классификацию и терминологию по тератологии (науке об уродствах).

Вопрос о близнецах и до настоящего времени не нашел окончательного решения. Но многие стороны этой загадки природы уже ясны. Основываясь на достижениях современной науки, происхождение РБ в общем можно объяснить.

В основе их происхождения лежит полиовуляция, то есть одновременное созревание нескольких яиц, которые почти одновременно оказываются оплодотворенными. Образование яиц в яичнике млекопитающих происходит не всегда одинаково. Чаще всего каждое яйцо образуется в особой ячейке яичника (фолликуле), где оно окружено питающими его клетками. Реже в такой ячейке может возникнуть несколько яиц. Оба этих способа образования яиц известны у человека. Но существует еще третий способ образования яиц. Как правило, яйцо при созревании дважды выделяет небольшие тельца, называемые редукционными, с которыми из яйца удаляется часть ядерного вещества. Бывают случаи, когда яйцо вместо того чтобы выделить второе редукционное тельце, которое обычно значительно меньше яйца, делится на две более или менее равные части, И тем самым получается «двойное яйцо», по-видимому, с одинаковым набором наследственных факторов — генов.

Сложнее и менее понятен вопрос образования однояйцевых близнецов. Здесь одно яйцо вместо того чтобы превратиться, как обычно, в одного зародыша, превращается в двух и более зародышей.

Оплодотворенное яйцо (зигота) начинает путь превращения в зародыш повторным делением на более мелкие клетки (бластомеры). Зигота, как и всякая клетка, делящаяся путем сложного деления (кариокинеза), передает дочерним клеткам тот же набор хромосом, какой она имеет сама с содержащимися в них генами. И это сохраняется в последующих клеточных поколениях. Таким образом, все клетки, образующиеся из зиготы в процессе развития зародыша, обладают одинаковым набором генов. Это позволяет сделать вывод, что близнецы, возникшие из одной зиготы (ОБ), имеют одинаковую наследственность.

Зигота уже на стадии первых двух бластомеров может окончательно раздвоиться, иными словами каждый из этих двух бластомеров вступит на путь самостоятельного развития и превращения в особый индивидуум. Но процесс раздвоения зачатка будущего организма может проходить и на более поздних стадиях развития, вплоть до стадии гаструляции, то есть до той стадии, когда происходит закладка кишечника. По некоторым данным, у человека закладка однояйцевых близнецов может проходить на разных стадиях. Есть случаи, когда ОБ образуются из первых двух бластомеров, а есть и такие, когда зачаток раздваивается на более поздних стадиях, и притом не один раз,— тогда возникают однояйцевые двойни, тройни и т. д.

Когда однояйцевые близнецы возникают из первых двух бластомеров, то, вероятно, эти две клетки прикрепляются к стенке матки. При делении каждой клетки образуется самостоятельный зародыш. Также два одновременно оплодотворенных яйца, попав в матку, превращаются в пару РБ. Если такие яйца, как и два самостоятельных бластомера, укрепятся близко в стенке матки и, вырастая, будут сближаться, то они могут мешать друг другу, конкурируя из-за пищи, поступающей через плаценту (детское место) из крсви матери. Такой антагонизм приводит к недоразвитию и гибели более слабого. Когда зародыши располагаются очень близко в матке, возможно их срастание и образование соединенных близнецов.

Мы рассмотрели тот случай, когда ОБ образуются из двух первых бластомеров. Однако раздвоение яйца может происходить и на более поздней стадии. При этом на стадии бластоцисты развивающаяся зигота образует пузырек, имеющий сначала стенку из одного слоя клеток. На участке этой стенки с внутренней стороны возникает скопление клеток, называемое зародышевым узелком. Из части этого материала образуется зародыш и его внутренняя оболочка — амнион. Остальная часть стенки бластоцисты врастает в слизистую оболочку стенки матки, образуя наружную оболочку зародыша — хороин, и участвуя в построении плаценты. Зародыш развивается на дне плоскости, которую создает над ним амнион, а под ним располагается зародышевый мешок. При нормальном развитии зародыша в бластоцеле развивается один зародышевый узелок, а при возникновении на этой стадии ОБ — два, или же первоначально единый зародышевый узелок в дальнейшем раздваивается. В первом случае возникают два зародыша, каждый со своим амнионом и со своим желточным мешком. Во втором — оба зародыша имеют один общий амнион и один желточный мешок. Зародыши находятся близко друг к, другу и могут вследствие этого иметь общие части тела. Таким образом образуются соединенные близнецы (рис. 27).

В качестве примера соединенных близнецов описаны соединенные тройни — например, трехголовый ребенок с двумя руками и двумя ногами; вскрытие показало, что этот урод имел 3 гортани, 3 трахеи и 3 пищевода, но 2 пары легких, 2 сердца и 2 позвоночника, из которых один вторично раздвоился только в переднем конце и нес третью голову.

Различают три разных пути возникновения соединенных близнецов: 1) раздвоение переднего конца зародыша на стадии гаструляции; 2) «слияние» тканей двух смежных зародышей еще до дифференцировки органов; 3) «срастание» двух зародышей уже после дифференцировки органов, после гаструляции.