Введение спермы может быть естественным или искусственным. В первом случае мы поручаем это самому самцу путем нормального полового акта (рис. 34), во втором случае делаем это при помощи инструментов, вводя сперму, предварительно собранную в сосуд.
Рис. 34. Садка зубробизона на корову (фото Аскании-Нова).
До разработки метода искусственного осеменения естественный метод был единственным, и почти все гибриды, полученные до последнего времени в природе и в зоосадах (кроме старых асканийских зеброидов и гибридов в СССР наших дней), получались естественным методом введения спермы, совпадающим с ее получением.
В настоящее время разработка метода искусственного осеменения переносит основные перспективы именно на этот метод. Тем не менее естественный метод может сохранить свое применение в некоторых случаях. Так например, если птицы не размножаются, будучи изолированными от самцов, к ним приходится подпускать самцов другого рода; для возбуждения инстинкта гнездования, иначе мы не получим гибридов, сколько бы мы ни осеменяли такую самку искусственно. Или если самка принадлежит к трудно приручаемому виду, например антилопы, и чрезвычайно пуглива, попытки искусственного осеменения могут привести к тяжелой травматизации и даже гибели животного. В этих случаях подпуск самца близкого вида может легче привести к получению гибридного приплода. Этот естественный метод гибридизации сталкивается с часто трудно преодолимыми препятствиями, о которых мы упоминали в главе III и при анализе проблемы получения спермы и которые в данном случае распадаются на два вида:
1) рефлексологические препятствия,
2) механические препятствия.
Рефлексологические препятствия для гибридного спаривания сводятся к тому, что самка чужого вида не возбуждает самца вовсе. или в достаточной степени не реагирует на половые сигналы, идущие от. самца. Об этом мы говорили выше.
Эти препятствия однако во многих случаях устраняются или отпадают, в результате чего мы и имеем многочисленные, хотя относительно и редкие, случаи гибридизации естественной или в зоосадах и хозяйствах. Но так как базироваться в работе на этих редких исключениях невозможно, то следует выяснить методы и пути, которые могут привести к систематическому преодолению этих препятствий. Таких методов может быть много. Некоторые из этих приемов имеют довольно общее значение, хотя здесь и нужно подчеркнуть, что в каждом гибридизационном сочетании видов эти препятствия специфичны и подлежат конкретному выяснению.
1. Совместного содержания и воспитания во многих случаях оказывается уже достаточно для получения гетерогенного спаривания. Многие виды например птиц при этом спариваются в весьма широких пределах. Например селезень мускусной утки (Cairina moschata), уединенный с домашними утками или гусынями, очень легко переходит в наступления, а так как он является сильным самцом, хватающим самок, стаскивающим их за крыло в воду и т. д., то самки тех видов, где самец имеет сходные инстинкты, реагируют на его ухаживания. Точно, так же самцы разных быков, баранов, козлов и т. д. идут довольно легко на самок других видов. Совместное воспитание в Аскании-Нова (Шулер) отнятых от матерей телят антилоп, канн, бантенга и зебу привело к попыткам спаривания самца канны с самкой бантенг, как только у нее наступила первая течка. Совместное раннее воспитание, говорят, облегчает гибридизацию рыбок-живородок.
2. Помощь самцу в том случае, если самка неохотно подпускает чужого самца, может быть оказана разными способами. Заключение в тесный выгон, привязывание (рис. 34), завязывание головы, чтобы самка не видела самца, подвязывание ног, чтобы она не могла ударить самца, и тому подобные приемы могут помочь делу. Впрочем подрезание ножек и крыльев не облегчало спаривание видов дрозофил в опытах Стертеванта.
3. Метод подмены самки. На базе установления условных рефлексов у самца на обстановку ручной садки может быть развит прием подмены самки, примененный нами и Соколовской при гибридизации гуся с уткой. Гусак «Дружок» был хорошо приучен к ручной садке, при которой ему приносили гусыню. Экспериментатор деру жал ее в руках, клал ее на землю и сажал на гусыню гусака. После месяца такой работы ему была принесена белая пекинская утка.[Гусыня находилась. в соседнем выгуле, отделенном сеткой. На зов экспериментатора гусак начал проявлять признаки возбуждения, стал гоготать, но направился не к утке, а к сетке навстречу гусыне, проявлявшей тоже большое возбуждение. Итти к утке гусак отказывался. Тогда гусыня была поймана, принесена в отделение гусака и положена рядом с уткой.
Когда гусак направился к гусыне и схватил ее за голову, была произведена подмена, гусь оказался посаженным на утку и правильно покрыл ее. В следующие дни достаточно было экспериментатору держать на земле утку, а помощнику принести кричащую гусыню и стоять с ней, держа ее вблизи, чтобы гусак уже без отказа садился на утку. (рис. 35). Замечательно, что к этому приему приходилось прибегать даже для того, чтобы посадить гусака на другую гусыню — пока не принесут «его» гусыню, гусак возбужденно стремился к ней через сетку и на зов экспериментатора не шел. Принос «его» гусыни успокаивал одну часть его возбуждения, и гусак уже нормально спаривался с подменяющей самкой.
Рис. 35. Подстановка утки гусю (фото Аскании-Нова).
Таким же приемом мы заставляли прирученного петуха естественно осеменять индюшку.
4. Большое значение имеет поднятие возбуждения самца, для чего могут быть использованы разные приемы — нажимы как со стороны внутренних стимулов, так и со стороны внешних. К таким внутренним стимулам могут быть отнесены например введение пролана, гравидана и других эндокринов, усиленная фосфористая диета, моцион и пр. К внешним — содержание в виду самок.
Мы упоминали уже о практиковавшемся приеме раскраски кобыл и ослиц (Hunter; см. Дарвин, «Происхождение человека» (белыми полосками или одевания полосатых шкур и попон при случке с зебрами (Wohltmann, 1911). Петух, не идущий нормально на цесарку, идет на нее, если ему бросить ее внезапно с некоторой высоты.
Подробные указания об искусственном возбуждении самцов для спаривания их с самками другого вида дает для бабочек Штандфусс (1896). Его указания частично можно распространить и на другие объекты.
В ряде случаев прямые попытки естественного осеменения бабочек чужими самцами, помещенными в общий садок, не приводили к цели. Самцы либо вовсе не возбуждались либо возбуждались слабо. Для того чтобы поднять возбуждение самцов вида а и заставить их итти на самок вида b, Штандфусс помещал в соседний, садок самок вида а. Самки вида а выделяли запах, приводящий самца их вида в сильное возбуждение. Но так как свои самки оказывались недоступными, то самцы бросались на находящихся с ними самок чужого вида. Этот прием был разработан и удачно привел к получению первых экспериментальных гибридов бабочек в 1837 г. Хузом (Huose, 1842, Smerinthus populi × ocellatus).
Несколько иначе этот метод применялся в другом случае. В один и тот же садок к самцам. вида а сажались самки двух видов: и а и b. Но самцов было значительно больше, чем самок их вида. Придя в возбуждение от запаха своих самок, самцы бросались на них, но так как для всех самцов «своих» самок нехватало, то самцы начинали спариваться и с чужими самками.
Аналогичное возбуждение может конечно применяться и в других видах. Однако этот метод требует понимания экспериментатором тех основных возбуждений, которых нехватает самцам. В одних случаях это может быть запах, как в опытах Штандфусса, в других — зрительные образы и пр. Если это запах, то возможно применить обмазывание чужих самок пахучими выделениями «своих» самок — мочой и потом, выделениями при течке и пр. Если нехватает зрительных, образов, необходимо дополнить их раскраской самок и пр.
Тем не менее рефлексологические препятствия к гетерогенному спариванию могут оказаться чрезвычайно большими и непреодолимыми по той причине, что мы этой областью овладели еще не достаточно, и если самец не выказывает желания итти к самке чужого вида, то экспериментатору часто чрезвычайно трудно решить, чего именно нехватает самцу для возбуждения. В птичнике Аскании-Нова например имелся самец аргус в полном здоровье и красоте. Мы пускали к нему индюшку, цесарку, фазанку, применяли метод посадки самки перед ним при помощи веревки, привязанной к ноге. Если бы самец обнаружил хотя слабую попытку к спариванию, можно было бы, ухватясь за нее, развить возбуждение больше. Однако ни в одном случае аргус не обнаружил ни малейшей половой реакции на самок и продолжал шагать вдоль сетки вольеры, оставляя экспериментатора в полном неведении того, в какой области лежит та пружина, на которую необходимо нажать — в области ли внешнего вида самки, ее голоса, в области ли окружающей обстановки и т. п. Конечно здесь еще в большей степени, чем в случае гомогенного спаривания, необходимы изучение естественной экологии вида и ее детальный экспериментальный анализ.
Далее немаловажными могут быть и механические препятствия к гетерогенному половому акту, о чем мы уже упоминали раньше. В некоторых случаях они могут оказаться непреодолимыми, если например размер полового аппарата самки слишком мал, или, наоборот, самец слишком мал, чтобы суметь овладеть самкой, или если, как у насекомых, твердые хитиновые части полового аппарата, весьма специфические у разных видов, окажутся несоответствующими друг другу, и т. д.
Однако в ряде случаев умелым вмешательством гибридизатор может устранить эти препятствия или ослабить их. Так, если мы скрещиваем дикий вид с домашними формами, то у нас всегда есть выбор пород различных величин. Для гибридизации с фазанами например удобно брать кур мелких пород или бентамок, для гибридизации с дикими утками — некоторые мелкие породы домашних. При получении мулов выбирают для скрещивания с ослом невысоких кобыл, а под жеребцов — наоборот, самых рослых ослиц.
Если этого недостаточно, то можно прибегнуть к еще большим уловкам — например поставить кобылу, идущую под осла, в ямку или под горку и т. п. Необходимо только путем тщательного наблюдения установить природу механического препятствия. Так например особая форма наследственно куцых кур дает очень часто, неоплодотворенные яйца. Наблюдение показывает, что благодаря отсутствию рулевых перьев верхние кроющие хвоста свисают вниз и закрывают отверстие клоаки. Простое постригание их открывает клоаку и позволяет петуху оплодотворить курицу. Точно так же у курдючных овец их тяжелые висячие курдюки сильна мешают спариванию, и чабаны систематически помогают баранам других пород, отводя хвост овец в сторону.
Однако такого порядка помощь возможна лишь для случая с самцами, дающими садку в присутствии человека, и в этих случаях надобность в ней в значительной степени отпадает, так как мы получаем возможность применить искусственное осеменение, снимающее сразу все механические препятствия.
Искусственное введение спермы сейчас находится уже в значительной мере в наших руках и требует лишь дальнейшего усовершенствования. Собранную сперму можно вводить двумя основными путями: 1) через вагину, естественное половое отверстие или 2) непосредственно в полость тела, к яичнику через стенку брюшной полости. Первый способ уже достаточно разработан и с успехом применяется у млекопитающих, птиц и пчел. Попытки интраперитонеального, «брюшного» осеменения пока дали в одном случае результат (у кролика). Возможно однако, что в дальнейшем этот метод получит развитие, особенно в тех случаях, когда сперматозоиды окажутся неспособными совершить нормальный путь в чужих половых путях от вагины до встречи с яйцом.
У млекопитающих собранная сперма при помощи шприца вводится в шейку матки самки, находящейся в охоте. У большинства млекопитающих этого достаточно для осеменения. Недостаточно этого лишь у животных с овуляцией, провоцируемой коитусом (кролик). У таких видов после введения спермы необходим естественный коитус с вазэктомированным самцом, который должен быть предварительно приготовлен недели за две (или инъекция пролана).
У птиц сперма вводится в отверстие яйцевода (рис. 36 и 37), в вагину, открывающуюся в клоаку, которую приходится несколько растянуть каким-либо инструментом, например но со расширителем или просто пальцами.
Искусственного введения спермы у насекомых (кроме пчел) в целях гибридизации еще не производилось, почему описывать подробно довольно кропотливую методику введения спермы пчелиным маткам мы здесь не будем — принципиальных отличий она не имеет и особенности связаны лишь с необходимостью работать под бинокулярной лупой. Музалевский и Лысенко дали более простой способ (Музалевский, и Козлов 1933).
Рис. 36. Сбор спермы петуха пипеткой (по Никитиной).