Oogeneze, ovulace a oplodnění slepičího vejce

Studium procesu tvorby a oplodnění slepičího vejce je nezbytným předpokladem pro vytvoření správného pochopení kuřecí embryogeneze.

To je o to srozumitelnější, že většina vývoje kuřete před vylíhnutím z vaječné skořápky probíhá mimo přímé spojení s tělem matky, a to díky látkám, které budou obsaženy ve složení vejce sneseného kuřetem. .

Lze jmenovat velké množství prací, jejichž autoři studovali různé aspekty procesu oogeneze, ovulace a oplodnění slepičího vejce. Spolu s nimi existují studie o drcení slepičího vejce a o raných fázích vývoje embrya, ke kterým dochází před začátkem inkubace. Naprostá většina literárních údajů o těchto důležitých úsecích rané ontogeneze kuřat je však prezentována formou vysoce specializovaných studií a závěry autorů k některým otázkám jsou někdy rozporuplné. O těchto problémech nejsou v ruštině žádné uspokojivé zprávy.

Na základě toho se nám zdá vhodné stručně shrnout dříve získaná data o každém z dotčených úseků a poznamenat mezi nimi ta kontroverzní ustanovení, která teprve čekají na vyřešení.

Oogeneze. V oogenezi ptáků, stejně jako v oogenezi jiných zvířat, se rozlišují tři období: období reprodukce vaječných buněk, období jejich růstu, které se zase dělí na období malého a velkého růstu a období jejich zrání. Období rozmnožování oogonia nastává ve vaječníku embrya (De Hollander – D’Hollander, 1905, Venzke, 1954). Vaječné buňky jsou v tomto období poměrně malé. Jejich průměr nepřesahuje 0,016 mm (Swift, 1914). Období rozmnožování zárodečných buněk, jejichž rychlost dělení je vysoká, končí vylíhnutím kuřete z vaječných skořápek.

V období malého růstu se zárodečné buňky nebo oocyty začnou zvětšovat v důsledku tvorby a akumulace primárního žloutku v nich. Do této doby jsou obklopeny jednovrstvým folikulárním epitelem vaječníku. Podle Brambella (1926) buňky folikulárního epitelu vylučují Golgiho tělíska do cytoplazmy oocytu, která se následně stávají centry pro tvorbu žloutku.

V období velkého růstu se v plazmě vajíčka začíná hromadit sekundární žloutek v důsledku postupně složitější sekreční aktivity folikulárního epitelu vaječníku (Mazunin, 1955). Proces vývoje oocytů je poměrně dlouhý. Rozlišuje tři po sobě jdoucí fáze tvorby žloutku, určené jak vlastnostmi žloutku obsaženého v jejich složení, tak množstvím žloutku v oocytu (Romanov, 1931; Myrza V. a Myrza E. – Marza E. a. Marza E Dalmane, 1935).

V počáteční fázi tvorby žloutku, která se shoduje se současným růstem oocytu v důsledku zvýšení cytoplazmy v něm, tento hromadí rezervní látky sestávající z kapek neutrálního tuku a lipoidů. Hromadění žloutku v kuřecím oocytu začíná 10. den jeho vývoje před vylíhnutím z vaječných blan (Goldsmith, 1928). V důsledku toho se oocyty zvětšují. Jejich průměry se v průměru zvětšují od 20 do 700 mikronů. Buněčné jádro je v tuto chvíli umístěno ve středu oocytu.

Druhá fáze tvorby žloutku je charakterizována výskytem žloutkových vakuol v rezervní látce oocytu (Konopacka, 1933; Dalmane, 1955). Končí vytvořením primárního žloutku světlejší barvy. Ukládání primárního žloutku začíná ve středu oocytu, kde se následně tvoří latebra vajíčka. Buněčné jádro se brzy poté přesune na periferii oocytu. Táhne za sebe část světlého žloutku a tvoří krk latebry. Typicky jsou průměry oocytů v této době 1,0 mm, zatímco na konci druhé fáze tvorby žloutku dosáhnou průměru 3,0 mm.

Druhá fáze tvorby žloutku ukončuje období malého růstu oocytů.

Třetí fáze tvorby žloutku, charakterizovaná výskytem sekundárního žloutku v oocytu, je spojena s restrukturalizací sekreční aktivity folikulárního epitelu vaječníku a zejména s projevem jeho schopnosti propouštět tuky, které rozpouštět barviva do oocytu. V tomto ohledu se barva vaječného žloutku mění od světle žluté po intenzivně oranžovou v závislosti na povaze potravy, kterou slepice dostává.

Žluté žloutkové kuličky jsou mnohem větší než bílé žloutkové kuličky. Toho si jednou všiml Balfour (1881), který věřil, že průměr prvního se pohybuje od 25 do 100 a druhého od 4 do 75 mikronů.

Morfologické znaky žloutkových prvků slepičího vejce bílého Leghorna podrobně studoval Knorre (1955). Autor k tomuto účelu použil morfologické a histochemické výzkumné metody využívající fázově kontrastní, ultrafialovou a fluorescenční mikroskopii. Žluté žloutkové kuličky mohou být podle něj jemnozrnné i hrubozrnné. Jejich průměr se pohybuje od 20 do 60 mikronů. Takzvané kuličky bílého žloutku jsou menší než žluté a jejich struktura je homogenní. Jejich průměry nepřesahují 7-20 mikronů. Autor také popisuje řadu přechodných forem žloutkových kuliček. Bílé i žluté kuličky podle něj obsahují neutrální tuk. U žlutých kuliček tuk prostupuje celou jejich základnou, zatímco u bílých kuliček je obsažen pouze po jejich obvodu.

Knorrova data se shodují se závěry Datkowny (1949), který zjistil, že na začátku inkubace slepičího vejce je žloutek emulzí tukových kapiček rozptýlených v kapalině koloidního fosforoproteinu.

Třetí fáze tvorby žloutku, která se shoduje s obdobím velkého růstu oocytu, je zvláště intenzivní při kladení vajíček. Žloutek je uložen buď přímo pod folikulárním epitelem, nebo pod acelulární membránou či zona radiata vytvořenou na jeho povrchu v poslední fázi růstu oocytů.

Dřívější vrstvy žloutku jsou vrstveny s následnými usazeninami, které mohou dát vytvořenému oocytu vrstvený vzhled. Rychlost tvorby žloutku se zvyšuje se zvyšujícím se povrchem oocytů a je derivátem růstu folikulárního epitelu. Několik dní před ovulací se rychlost ukládání žloutku snižuje. Podle Borkovské (1954) trvá tvorba sekundárního žloutku od 6 do 9 dnů a jen ojediněle až 20 dnů.

Zona radiata, která obklopuje oocyt před jeho ovulací, je odpadním produktem vnitřní vrstvy buněk folikulárního epitelu. Svým původem tedy patří mezi sekundární vaječné blány. V pozdějších stádiích se zona radiata spojí s primární skořápkou vajíčka, vylučovanou cytoplazmou vajíčka. Poté již nelze tyto dvě entity oddělit.

Zona radiata má otvory ve formě četných tenkých tubulů, kterými pronikají nejtenčí výběžky protoplazmy folikulárních epiteliálních buněk a dosahují svými konci až do cytoplazmy oocytu. Do oocytu se tak dostávají látky používané pro tvorbu žloutku z krve matky.

Bohužel mezi výzkumníky není dostatečně jasné, jaká formace ve slepičím vejci by se měla nazývat žloutková membrána. Vitelinní membrána se obvykle nazývá zona radiata, což je komplexnější útvar, který vznikl po dodatečném přidání k původní struktuře sítě mucinových vláken izolovaných z první části proteinové membrány a uložených na jejím povrchu po ovulaci vajíčka. a jeho vstup do nálevky vejcovodu (Needham a Smith, 1931; Hansen, 1934; Conrad a Phillips, 1938;

Složení formace, která se obvykle nazývá vitelinní membrána vajíčka, tedy zahrnuje: samotnou primární nebo vitelinovou membránu – produkt cytoplazmy vajíčka; sekundární membrána nebo derivát folikulárních epiteliálních buněk, zona radiata, a malá část terciární membrány nebo chalaza skořápky vajíčka. Posledně jmenovaný může být tak nazýván, protože s dalším vytvářením terciárních membrán z mucinových vláken, které z něj vycházejí, se ze dvou protilehlých konců žloutkové kuličky tvoří zkroucené prameny neboli chalazy, z nichž jeden směřuje k tupému a druhou na ostré konce vaječné skořápky.

V následujícím textu bude termín „vitelinová membrána“ používán k označení formace obecně akceptované pro tento koncept.

O tom, že vitelinní membrána není homogenní hmota, svědčí údaje řady badatelů, kteří studovali její strukturu. Shalumovich (1955) v něm tedy dokázal pomocí luminiscenčního mikroskopu rozlišit pět vrstev. Stejný autor však na základě histologického vyšetření a ultrafialové mikroskopie identifikoval pouze tři vrstvy. Tři vrstvy ve žloutkové membráně slepičího vejce objevili Moran a Hall (1936) a McNally (McNally, 1943), kteří ukázali, že její vnitřní vrstva o tloušťce 3 až 6 mikronů se skládá z mucinu, střední vrstvy. s tloušťkou 6 až 10 mikronů – z keratinu a vnější tloušťkou od 3 do 6 mikronů, stejně jako první, – z mucinu. V povrchové vrstvě vitelinové membrány identifikovali výraznou vláknitost. Nakonec vytvořená vitelinová membrána nemá žádné póry ani otvory, skládá se z protkaných vláken keratinu a mucinu. Voda snadno přechází z vnějšího prostředí přes vitelinovou membránu do žloutku.

Proces zrání slepičího vejce je podrobně popsán Olsenem (Olsen, 1942, 1951); Olsen a Francie (Olsen a. Fraps, 1944, 1950). Podle nich nastává začátek zrání vajíčka před ovulací; je spojena s procesem pohybu jádra v oocytu z centrálního místa v něm na periferii. Při migraci jádra se mění jeho tvar, který se postupně mění z kulovitého na čočkovitý. V důsledku tohoto procesu se na zvířecím pólu vajíčka z jádra a malého množství protoplazmy vytvoří disk o průměru 3,5 mm.

Podle Borkovské (1954) přítomnost jádra a protoplazmy na povrchu žloutkové koule naznačuje jejich spojení s folikulárním epitelem, protože ten podle jejích údajů ztrácí schopnost vylučovat žloutek na tomto místě.

Asi den před ovulací se v jádře slepičího vejce rozpadne jaderná membrána, to znamená, že se jádro začne připravovat na dělení, v důsledku čehož vzniká první směrové těleso. První směrové tělísko se uvolní z vaječné buňky asi hodinu před ovulací a poté zůstane pod zona radiata. Vřeteno druhé divize zrání se objevuje ve vajíčku krátce před ovulací, ale k uvolnění druhého vodícího tělíska dochází až po prasknutí folikulu, vajíčko vstoupí do nálevky vejcovodu a spermie pronikne do vajíčka.

Ovulace a oplodnění. Poté, co vaječná buňka dosáhne své maximální velikosti, dochází v důsledku akumulace žloutku v její cytoplazmě k ovulaci. Folikulární epitel c. To místo folikulu, kterému se říká stigma neboli jizva, se vlivem svalové kontrakce stěny folikulu, ke které dochází krátce před ovulací, postupně ztenčuje a následně praskne. Vajíčko vypadne z folikulu do lumen nálevky vejcovodu, která v této době pokrývá vaječník (Curtis, 1910). Folikulární epitel, těsně srostlý podél okraje jizvy se stěnou vaječníku a spojený s ním zevnitř speciálním cévním pediklem, zůstává na svém místě po vypadnutí vajíčka z folikulu.

Co způsobuje svalovou kontrakci stěny folikulu, která vede k prasknutí jizvy, zůstává kontroverzní. Předpoklad Sonnenbrodta (1908) a Pattersona (1910), že tento proces zahrnuje svalové kontrakce produkované nálevkou vejcovodu obklopující folikul před jeho prasknutím, nebyl potvrzen experimentální prací Pearl a Curtis (1914), kteří odstranili vajíčka a pozorovali normální proces ovulace. Na základě studie oogeneze u holubů dospěl Bartelmez (1912) k závěru, že k ruptuře bachoru dochází v důsledku mechanického tlaku zvětšeného objemu žloutku na buňky folikulárního epitelu. Tento tlak stimuluje folikulární epitel k vylučování dalšího žloutku, dokud se vajíčko nezvětší do té míry, že jizva ve folikulu praskne.

Je velmi pravděpodobné, že tento mechanismus, korelovaný s hormonálním systémem kuřete, do určité míry přispívá k včasnému procesu ovulace.

Zvláště zajímavá je otázka intervalu, ve kterém dochází k ovulaci u kuřat v období intenzivního kladení vajec, protože to pomáhá objasnit skutečný věk embrya. Podle Phillipse a Warrena (1937) existuje pozitivní korelace mezi intervalem kladení vajíček a ovulací. Ve studii na 84 slepicích White Leghorn zjistili, že průměrný interval mezi po sobě jdoucími snáškami vajec byl 26,3 hodiny s odchylkami od 24,3 do 28,7 hodin. Průměrný interval mezi kladením vajíček a novou ovulací byl 32,2 minuty. s variacemi od 7 do 74 minut. Výsledky podobné těmto údajům získali o něco dříve McNally a Byerly (Me Nally a. Byerly, 1935) a Warren a Scott (Warren a. Scott, 1935), což ukazuje na spolehlivost pozorovaného jevu.

Aby bylo možné před začátkem inkubace zjistit stáří embrya, určené dobou, kdy je oplodněné vajíčko v pohlavním ústrojí slepice, je nutné nejprve poměrně přesně vědět, kde, tedy v jaké části vejcovodu, dochází k procesu hnojení.

Sledování průniku spermií do vajíčka a studium následné fúze samičího a samčího pronuklea ve slepičím vejci se ukázalo jako technicky obtížný úkol kvůli akumulaci velkého množství žloutku v plazmě ptačího vejce. To pravděpodobně vysvětluje příjem protichůdných údajů o této problematice v pracích různých výzkumníků. Ivanov (1924) a Vojtišková (1955) se domnívají, že k oplodnění slepičího vajíčka dochází ještě před ovulací, tedy přímo ve vaječníku. Jiní autoři: Petterson (Patterson, 1910), Walton a Whetham (1933) se domnívají, že k oplodnění slepičího vejce dochází v horních částech vejcovodu, bezprostředně poté, co tam vstoupí. Kolbruge (1913) zároveň pozoroval, že spermie nestoupají vejcovodem nad šíji a na tomto základě dospěl k závěru, že k oplodnění slepičího vajíčka nemůže dojít bezprostředně po ovulaci.

Přesazením zralých vajíček od uměle inseminované slepice do nálevky vejcovodu jiné sterilní slepice Olsen a Neher (1948) dokázali, že k oplodnění vajíčka dochází ihned po jeho ovulaci.

Bekhtina (1955, 1958) při studiu oplodnění u kuřat zjistil, že k tomuto procesu dochází v nálevce vejcovodu a dochází k němu po 10-30 minutách. po ovulaci. Podle jejích údajů je v této době vajíčko ve fázi druhého dělení zrání.

Shrneme-li všechny zmíněné práce na určení načasování ovulace a oplodnění slepičího vejce, je snadné odhalit variabilitu tohoto procesu, ke kterému může dojít. Zejména to lze demonstrovat následujícím, čistě teoretickým, výpočtem. Předpokládejme, že v určitém hejnu kuřata kladou vejce v intervalech od 24 hodin. 18 min. do 28 hodin 42 min. Intervaly mezi kladením vajíček a ovulací se u těchto kuřat budou lišit od 7 minut. do jedné hodiny 14 minut. Vezmeme-li v úvahu, že intenzita ovulace přímo koreluje s intenzitou snášky, budeme předpokládat, že slepice snáší vejce v intervalu 24 hodin. 18 minut, ovulace nastane za 7 minut. po snesení předchozího vejce a u slepice, která snáší vejce v intervalu 28 hodin. 42 minut, ovulace nastane za hodinu 14 minut. Vědět, že k oplodnění vajíčka dochází každých 10 a 30 minut. po ovulaci můžeme předpokládat, že v průměru dojde v obou případech do 20 minut. K oplození nového vejce u první slepice pak dojde poté, co předchozí vejce snese za 27 minut, u druhé slepice za hodinu a 34 minut. U první slepice bude vývoj embrya před snesením vajíčka trvat 23 hodin. 51 min. (24 hodin 18 minut minus 27 minut) a u druhého kuřete to bude trvat 27 hodin. 8 min. (28 hodin 42 minut mínus hodina 34 minut). V době snesení vajíčka tedy bude embryo z druhého kuřete o 3 hodiny starší než embryo z prvního kuřete. 17 min. (27 hodin 8 minut mínus 23 hodin 51 minut). Tyto výpočty ukazují, že i z takto obecně jednotného kuřecího hejna je hranice odchylky ve stáří embryí v nově snesených vejcích více než tři hodiny. Vezmeme-li v úvahu, že pro průmyslovou inkubaci jsou vejce odebírána od kuřat, která snášejí vejce ve výrazně odlišných časových intervalech, je zřejmé, že rozdíly ve stáří embryí v době kladení vajec mohou být významnější.

Průmyslová inkubace může zahrnovat vejce s různou dobou trvanlivosti po snesení. Jak ukázaly studie Shishkiny (1949), dlouhodobé skladování vajíček zpomaluje následný růst a diferenciaci embryí. Na základě výše uvedeného je třeba mít vždy na paměti, že při studiu struktury embryí odebraných z vajíček současně umístěných v inkubátoru se výzkumník samozřejmě musí zabývat embryi různého stáří.

Další materiály k tématu

• Výška vzduchové komory slepičího vejce
• Role chalazas ve struktuře slepičího vejce
• Chemické složení a struktura sneseného vejce
• Úloha tekuté vrstvy žloutkového váčku při tvorbě extraintestinální výživy embrya kuřete
• Oogeneze
• Co je to hnojení?
• Význam procesu zvětšování objemu žloutkového váčku při výměně plynů kuřecího embrya
• Jak embryo využívá vaječný žloutek
• Regulace velikosti slepičích vajec
• Struktura vajíčka