В противоположность сперматозоидам петуха сперматозоиды кролика, морской свинки и других лабораторных животных становились неподвижными, как только их быстро помещали в среды, содержащие более 5% глицерина.
Исследования с помощью фазово-контрастного микроскопа показали, что при резком повышении в среде, в которой находятся сперматозоиды грызунов, концентрации глицерина до 10—15%, хрупкое вещество акросомы сперматозоида сморщивается. Это позволяло предполагать, что среда была гипертоничной, что акросома, а может быть, и вся головка сперматозоида и даже его хвост были обезвожены. Нам пришло в голову, что эритроциты млекопитающих можно использовать для проверки осмотического эффекта разбавителей спермы, содержащих глицерин. К нашему удивлению, оказалось, что эритроциты кролика, морской свинки и человека при взвешивании их при +20° в среде, содержащей 10—15% глицерина, сморщивались лишь незначительно и на короткое время; через несколько минут под микроскопом уже не наблюдалось никаких изменений ни формы, ни размера эритроцитов. Это показывало, что у данных видов глицерин свободно проникал через оболочку эритроцита и между цитоплазмой и окружающей средой быстро устанавливалось осмотическое равновесие. Вполне допустимо, что сперматозоиды лабораторных животных не пропускают глицерин и, таким образом, повреждаются в силу осмотического давления, тогда как сперматозоиды птиц проницаемы для глицерина, подобно эритроцитам млекопитающих, на которых мы ставили опыты. Возникает еще один вопрос. Не является ли эта проницаемость по отношению к глицерину необходимой, для того чтобы он мог оказать защитное действие от вредного влияния замораживания? В связи с этим мы испытали влияние замораживания на обработанные глицерином эритроциты. После замораживания их в присутствии 10—15% глицерина при —20, —40 или —79° и последующего оттаивания подавляющее большинство эритроцитов не имело повреждений. В то же время эритроциты, взвешенные в среде без глицерина, полностью гемолизировались при замораживании и оттаивании. Большая часть эритроцитов не изменилась по внешнему виду после хранения их в течение различных периодов времени — от 5 мин до 3 месяцев — при температуре — 79° в плазме, содержащей 15% глицерина. Возможно, защита от повреждений в ходе замораживания и оттаивания зависела от присутствия глицерина не только в окружающей их среде, но и в самих эритроцитах. Это предположение впоследствии подтвердил Лавлок. Изучение процесса замораживания под микроскопом показало, что глицерин влиял на рисунок кристаллов льда. Они принимали перистую форму или форму листьев папоротника с тонкими веточками, отходящими в стороны от главного ствола, тогда как в солевом растворе без примеси глицерина кристаллы льда имели Вид широких пластинок неправильной формы. При температуре — 40° эритроциты располагались в сравнительно широких канальцах, образованных между краями кристаллов льда. Они не приобретали зубчатых контуров ни во время замораживания, ни при оттаивании. По-видимому, глицерин, присутствующий и в эритроцитах и в окружающей их среде, защищал их от действия повышающейся концентрации солей в окружающей среде после выделения воды в виде льда. После оттаивания большая часть эритроцитов не носила следов повреждений. Вполне возможно, что глицерин особенно эффективно защищал оболочку клетки от влияния химических изменений, а также механических воздействий в процессе образования и растворения кристаллов льда. Нам не удалось выявить, происходит ли кристаллизация внутри эритроцитов, обработанных глицерином и охлажденных до температуры ниже нуля. Описанные предварительные опыты на эритроцитах имеют большое значение по многим причинам. В них установлено, что глицерин оказывает защитное действие при низких температурах не только на сперматозоиды; на основании этих опытов возник ряд принципиальных вопросов относительно механизма действия глицерина, которые было бы очень трудно разрешить, если бы мы ограничились только исследованиями спермы: Наконец, эти опыты открыли нам путь к разрешению проблемы увеличения длительности жизни эритроцитов in vitro.