План строения и функции сперматозоидов, а также процессы, лежащие в основе их формирования и отбора

Сперматозоид — высокодифференцированная поляризованная клетка, состоящая из двух основных структур: головки, содержащей гаплоидное ядро и акросомальную гранулу, участвующую в экзоцитозе, и жгутика, который вырабатывает энергию и обеспечивает движение клетки; обе структуры соединены шейкой. Основная функция сперматозоида — участие в оплодотворении и последующая активация развития. Несмотря на общий план строения и функцию, сперматозоиды отличаются чрезвычайным разнообразием структуры и функциональных свойств. Например, у млекопитающих могут встречаться несколько вариантов строения головки, а общая длина сперматозоидов составляет примерно от 30 до 350 мкм. Значительно варьируют также механизмы транспорта по женским репродуктивным путям, подготовки к оплодотворению, распознавания ооцита и взаимодействия с ним. Происхождение этого разнообразия активно изучают как с эволюционной точки зрения, так и в связи с механизмами дифференцировки сперматозоидов в яичке. В статье взаимосвязь между планом строения и функцией сперматозоидов рассматривается на двух уровнях: во-первых, анализируются силы отбора, обусловливающие изменения структуры и физиологии сперматозоидов, чтобы понять адаптивное значение этих вариантов и их влияние на репродуктивный успех самцов; во-вторых, изучаются клеточные и молекулярные механизмы формирования сперматозоидов в яичке, которые могут объяснить, каким образом дифференцировка приводит к возникновению столь широкого спектра форм и функций сперматозоидов.