Введение

Бесплодная корова с XX/XY хромосомами

Фримартин, или свободный мартин (иногда – мартин-нетель) – это бесплодная самка крупного рогатого скота с маскулинизированным поведением и нефункционирующими яичниками. Фенотипически животное выглядит как самка, но различные аспекты развития женской репродуктивной системы изменены из-за приобретения антимюллерова гормона от мужского близнеца. Генетически животное является химерой: кариотип образца клеток показывает хромосомный набор XX/XY. Животное развивается как самка (XX), но приобретает мужской (XY) компонент внутриутробно посредством обмена клеточным материалом от мужского близнеца через сосудистые соединения между плацентами – пример микрохимеризма. Химеризм в основном проявляется в гемопоэтических стволовых клетках.

История

Известно, что фримартины были описаны римским писателем Варроном, который называл их "таура". В XVIII веке врач Джон Хантер обнаружил, что у фримартина всегда есть мужской близнец. В начале XX века была выдвинута гипотеза о том, что маскулинизирующие факторы передаются от мужского близнеца к женскому через сосудистые соединения плаценты из-за слияния сосудов и влияют на внутреннее строение самки. Несколько исследователей установили, что фримартин развивается, когда хорион женского плода в матке срастается с хорионом мужского близнеца. Результаты были опубликованы в 1916 году Тандлером и Келлером. Независимо от них, то же открытие сделал американский биолог Фрэнк Р. Лилли, опубликовавший его в журнале Science в 1916 году. Обе группы исследователей признаны первооткрывателями этого явления. В сельской местности в фольклоре часто утверждалось, что это состояние встречается не только у крупного рогатого скота, но и у человеческих близнецов. Эта вера передавалась из поколения в поколение, о чем упоминается в трудах Кэтберта Беда.

Этимология

Этимология термина "freemartin" неясна: существуют предположения, что "free" может означать "готовый" (имея в виду готовность freemartin к работе) или "освобожденный от воспроизводства" (имея в виду ее стерильность, или решение фермера не пытаться разводить freemartin, или и то, и другое), либо что он может происходить от фламандского слова, обозначающего корову, не дающую молока и/или утратившую способность к деторождению. Степень маскулинизации выше, если слияние происходит на более ранних сроках беременности – примерно в десяти процентах случаев слияния не происходит, и самка остается фертильной. Мужской близнец в основном не подвергается воздействию слияния, хотя размер яичек может быть незначительно уменьшен. Размер яичек связан с фертильностью, поэтому может наблюдаться некоторое снижение фертильности быка. Фримартины ведут себя и растут аналогично кастрированным быкам.

Диагноз

Если есть подозрение, можно провести тест для выявления наличия мужской Y-хромосомы в некоторых циркулирующих лейкоцитах животного. Генетическое тестирование на Y-хромосому можно провести в течение нескольких дней после рождения, что помогает в ранней идентификации стерильной коровы. Физический осмотр теленка также может выявить различия: субъективно часто отмечается удлиненный пучок волос на вентральном конце вульвы у телки-фримартина, что нетипично для плодовитых телок. Кроме того, у многих (но не у всех) фримартинов часто наблюдается укороченная длина влагалища по сравнению с длиной влагалища плодовитой телки. Для проверки телок на явный фримартинизм вместо проведения анализа крови доступны коммерческие зонды.

Другие животные

Фримартин – обычный результат рождения разнополых близнецов у всех изученных видов крупного рогатого скота, хотя случаи его появления зарегистрированы также у овец и свиней.

Применение

Фримартины иногда используются в исследованиях стволовых клеток и иммунологии. В период внутриутробного развития происходит обмен клетками между объединенной системой кровообращения говяжьих близнецов. До 95% клеток крови фримартина могут происходить от ее брата-близнеца. Клетки мужского происхождения и их потомство легко визуализируются в тканях фримартина, поскольку только они содержат мужскую Y-хромосому. Таким образом, анализ этих тканей позволяет изучать способность гемопоэтических стволовых клеток или других клеток кровотока формировать ткани, помимо кроветворной. Модель фримартина позволяет анализировать совершенно здоровых и не подвергавшихся манипуляциям животных, избегая трансплантации, часто используемой в исследованиях стволовых клеток.

Фиктивное использование

В романе Ольдоса Хаксли "О дивный новый мир" "фримартин" (упоминается в главах 1, 3, 11 и 17) – женщина, намеренно лишенная способности к деторождению посредством воздействия гормонов в период внутриутробного развития; в книге государственная политика предписывает, чтобы фримартины составляли 70% женского населения. Побочным эффектом этого является появление бороды у некоторых женщин-фримартинов. В романе Роберта А. Хайнлайна "За горизонтом" перечислены "умные и вызывающе красивые псевдоженские фримартины" как один из генетически сконструированных специализированных типов людей, созданных в "Империи Великих Ханов" (глава 2). В романе Роберта Хайнлайна "Свободное владение Фарнхэма" главный герой, Хью Фарнхэм, получает спутницу ("грелку"), которую описывают как "естественного фримартина". В рассказе Аврама Дэвидсона "Дом, который построили Блейкнеи", скот – фримартины. В фэнтезийной серии книг Кристофера Роули "Бракетайл" "фримартин" – это название породы бесплодных драконих. В "Футволе" Ларри Нивена и Джерри Пурнелла стройная женщина использует термин "фримартин" для самоописания, сомневаясь в своей сексуальности. В романе Николы Гриффит "Хильда" главную героиню иногда называют фримартином, намекая на её неженственный характер и социальную роль. В романе Лорен Грофф "Матрица" (New York: Riverhead Books, 2021) английские крестьяне XII века используют фримартинов для запряжки повозок.