التكاثر الجنسى
التكاثر الجنسى
عبارة عن عملية تقوم من
خلالها الكائنات الحية بإنتاج أفراد من نفس نوعها، وفى ذات الوقت ليست مُتطابقة أو
مُشابهة لها تمامًا كما يحدث فى التكاثر اللاجنسى. أى أن التكاثر الجنسى يعمل على
حدوث التباين الوراثى فى الكائنات الحية. التكاثر
الجنسى عملية حيوىة تساهم فى الحفاظ على أنواع الكائنات الحية وتضمن استمراريتها
فى الحياة. تتكاثر معظم الكائنات الحية جنسيًا بما فى ذلك الإنسان والنباتات
والحىوانات،
يعتمد التكاثر الجنسى على حدوث عمليتين:
الأولى هى الانقسام الميوزى الذى ينتج عنه الأمشاج (الجاميتات) وهى خلايا تحتوى
على نصف عدد الكروموسومات فى الخلية الأم، والثانية هى الإخصاب.
فى التكاثر الجنسى يتم انتاج الخلايا الجنسية أو
الأمشاج عن طريق الانقسام الميوزى بغرض اختزال عدد الكروموسومات إلى النصف فتصبح
هذه الخلايا أحادية المجموعة الكروموسومية (ن) وعند الإخصاب يعود العدد الأصلى للكروموسومات ( ن) نتىجة
اندماج المشيجين الذكرى والأنثوى.
العيوب الأساسية للتكاثر الجنسي أنه
1.
أبطأ في العموم ن التكاثر اللاجنسى، ويتطلب طاقة
أكبر، ويستهلك وقتًا أطول.
2.
يجب أن تنمو الكائنات الحية التي تتكاثر جنسيا
لتصل إلى مرحلة النضج الجنسي قبل أن تستطيع التكاثر.
3.
إيجاد مكان مناسب للتزاوج، ايجاد شريك الحياة.
4.
يتطلب التكاثر الجنسي احتفاظ أحد الأبوين
بالجنين النامي داخل جسمه وحمايته حتى ولادته.
5.
يتطلَّب الأمر في بعض الأنواع توفير مزيد من
الرعاية الأبوية والحماية بعد الولادة، وهو ما يمكن أن يمثِّل استثمارًا مكلفًا
طويل المدى.
صور التكاثر الجنسى
١. الاقتران Conjugation
تتكاثر
الكائنات البدائية مثل بعض الأوليات والطحالب والفطريات بالانقسام الميتوزى فى
الظروف المناسبة، ولكنها تلجأ إلى التكاثر الجنسى بالاقتران عند تعرُّضها لتغير
الظروف بالبِيئة المحيطة مثل حدوث الجفاف أو تغير نقاوة أو درجة حرارة الماء.
يحدث الاقتران في الأسبيروجيرا عندما
تصبح الظروف المحيطة غير مناسبة مما يجعل من الصعب على الأسبيروجيرا البقاء فيها.
من خلال التكاثر الجنسي، يستطيع
«الأسبيروجيرا» زيادة التباين الوراثي لنسله ما يعطي نسله فرصة أفضل للبقاء. وهذا
لأن التباين الوراثي يضيف صفات جديدة إلى التركيب الوراثي لأفراد النسل مما قد
يساعدهم على التكيف مع بيئاتهم الجديدة.
أ. الاقتران السلمى
1. خلايا الأسبيروجيرا أحادية الصيغة الصبغية (تحتوي
على مجموعة واحدة فقط من الكروموسومات) وأثناء حدوث الاقتران، تنمو قناة تسمى قناة
الاقتران بين الخيطين المتجاورين تربط كل خلية بنظيرتها من الخيط الآخر. ثم ينتقل
نوع خاص من الجاميتات من الخلية الموجودة في الخيط الذكري إلى الخيط الأنثوي عبْر قناة
الاقتران. ثم تندمج المادة الوراثية للخليتين الأحاديتي الصيغة الصبغية لتكوين
خلية ثنائية الصيغة الصبغية تسمى الزيجوت (2ن).
2. يحاط الزيجوت بجدار سميك وينتظر انقضاء فصل
الشتاء في حالة سكون أو فى الظروف الغير مناسبة بوجه عام، ويسمى حينئذٍ باللاقحة
الجرثومية (الزيجوسبور). وتبقى اللاقحة الجرثومية في حالة سكون حتى تصبح الظروف
البيئية ملائمة.
3. بعد ذلك، تنقسم النواة الثنائية الصيغة الصبغية
داخل اللاقحة الجرثومية انقساما ميوزيا، وينتج عن ذلك 4 أنوية أحادية الصيغة
الصبغية. ولا تتبقى إلا نواة واحدة من الأنوية الأربع الأحادية الصيغة الصبغية على
قيد الحياة، وتنمو اللاقحة الجرثومية لتكون خيط أسبيروجيرا جديدًا له المادة
الوراثية لكل من الخيطين. ويسمى هذا النوع من الاقتران في الأسبيروجيرا الاقتران
السلمِي.
ب. الاقتران الجانبى
فى هذا النوع من الاقتران، تندمج المادة
الوراثية لخليتين متجاورتين في نفس الخيط لتكوين زيجوت ينمو ليصبح لاقحة جرثومية
(الزيجوسبور). ومثلما هو الحال في الاقتران السّلمي، تبقى اللاقحة الجرثومية في
حالة سكون حتى تتحسن الظروف البيئية، ثم تنقسم ميوزيا قبل أن تنمو لتصبح خيطًا
جديدًا من الأسبيروجيرا.
التكاثر بالأمشاج الجنسىة Reproduction by Sexual Gametes
العملية الأولى: تكوين الأمشاج ( الجامىتات)
الأمشاج خلايا تحتوى على نصف المادة
الوراثية من الخلية الأم، و التى تنتقل من خلالها الصفات الوراثىة من الآباء الى
الأبناء. تنتج الأمشاج بواسطة عملية الانقسام الميوزى التى يتم فىها اختزال عدد
الكرموسومات (المادة الوراثىة) إلى النصف (ن)، لذا فالأمشاج تحتوى نصف عدد
الكرموسومات الموجودة فى الخلاىا الجسدىة للآباء.
فى الإنسان والحيوان يتم تكوين الأمشاج
المذكرة والأمشاج المؤنثة فى المناسل (وهى الخصية فى الأب والمبيض فى الأم)، أما
فى النبات فإن الأمشاج المذكرة والأمشاج المؤنثة فيتم تكوينها فى الزهرة وتسمى
الأمشاج المذكرة فى النبات حبوب اللقاح، وتسمى الأمشاج المؤنثة البوىضات.
العملية الثانية: الإخصاب Fertilization
الإخصاب هو عملية اتحاد أو اندماج نواة
المشيج المذكر مع نواة المشيج المؤنث لتنتج خلية واحدة تسمى البويضة المخصبة (أو
اللاقحة). أى أن البويضة المخصبة تحتوى نفس عدد الكرموسومات مثل خلايا الآباء (٢ن)
بعد عملىة الإخصاب تبدأ البويضة المخصبة فى الانقسام المىتوزى والنمو حتى ينتج
فردًا يحمل مزيجا من الصفات الوراثية لكلا الأبوىن.
أنواع التلقيح
|
التلقيح الداخلى |
التلقيح الخارجى |
|
يتم فى معظم الحيوانات التى تعيش على اليابسة مثل: الزواحف- الطيور- الثدييات حيث يتم ادخال الحيوانات المنوية الى داخل الأنثى ثم يتم
تكوين الجنين |
يتم فى
معظم الحيوانات المائية مثل الأسماك العظمية و الضفادع. يلقى كلا
الجنسين أمشاجهما فى الماء ثم تسبح الأمساج المذكرة ناحية الأمشاج المؤنثة فيحدث
التلقيح |
تعاقب الأجيال فى الكائنات الحية
ظاهرة تبادل
الأجيال
هى ظاهرة يتبادل أو يتعاقب خلالها جيل ثنائى المجموعات الكروموسومية (٢ن) مع جيل أحادى المجموعة الكروموسومية (ن) و هى تتضمن ظاهرة تبادل الأجيال طورين هما: طورالنبات المشيجى و طورالنبات الجرثومى.
دورة حياة السراخس
نبات الفوجير من
السراخس شائعة الوجود فى مصر، فهو يوجد فى الأماكن الرطبة الظليلة، ويربى فى
الصوبات الزجاجية للزينة.
· تبدأ دورة حياة نبات
الفوجير بطور النبات الجرثومى وهوالذى يكون الجزء
الأساسى فى دورة حياة هذا النبات، وهو طور ثنائى المجموعات الكروموسومية (٢ن).
· يتركب النبات الجرثومى من ساق ريزومية أفقية
تنمو تحت سطح التربة وينمو على سطحها السفلى جذور عرضية ليفية لتثبت النبات
ولامتصاص الماء والأملاح من التربة، كما تخرج من سطحها العلوى أوراق مركبة ريشية
الشكل تعرف بالأوراق الجرثومية.
· يوجد على السطح السفلى للأوراق الجرثومية بثرات
مستديرة بها حوافظ جرثومية تحتوى على العديد من الخلايا الجرثومية (٢ن) التى تنقسم
ميوزيًّا لتكوين الجراثيم (ن) التى تتحرر عند نضج الحوافظ الجرثومية.
·عندما تسقط الجرثومة على تربة رطبة مناسبة،
فإنها تنبت مكونة أنبوبة قصيرة تعطى بدورها خيطًا من خلايا غنية بالبلاستيدات
الخضراء، ثم يتحول هذا الخيط إلى جسم قلبى (الطور المشيجى) به أشباه جذور تساعد
على تثبيت النبات فى التربة، وتتكون الأعضاء الجنسية على مقدمة السطح السفلى للطور
المشيجى حيث تنمو الأنثريديا
Antheridia كمناسل مذكرة والأرشيجونيا Archegonia كمناسل مؤنثة.
·عند نضج الأعضاء الجنسية، يتمزق جدار الأنثريديا
وتتحرر الأمشاج الذكرية (السابحات الذكرية المهدبة) التى تسبح فى مياه التربة حتى
تصل للأرشيجونيا التى تفرز عند نضجها مادة مخاطية تلتصق بها الأمشاج الذكرية وتبدأ
عملية الإخصاب عند دخول أحد الأمشاج الذكرية للأرشيجونيا والاتحاد مع البيضة
الموجودة داخلها مكونًّا اللاقحة (٢ن). في بعض الأحيان يحدث الإخصاب الذاتي، وذلك
عندما تقوم الحيوانات المنوية لنبات مشيجي بإخصاب البويضة في نفس النبات المشيجي
·تنقسم اللاقحة بعد ذلك لتتميز إلى نبات جرثومى
جديد ينمو فوق النبات المشيجى ويعتمد عليه لفترة قصيرة حتى تتكون له ساقًا ريزومية
تحمل جذورًا ليفية وأوراقًا جرثومية، ثم يتلاشى النبات المشيجى وينمو النبات
الجرثومى ليعيد دورة الحياة.
نلاحظ فى دورة حياة نبات الفوجير تبادل
أو تعاقب طور جرثومى ثنائى المجموعة الكروموسومية (٢ن) يتكاثر لاجنسيًّا بالجراثيم
مع طور مشيجى أحادى المجموعة الكروموسومية (ن) يتكاثر جنسيًّا بالأمشاج.
لتعاقب الأجيال مزايا هامة للكائنات
الحية التي تقوم به. حيث يسمح تعاقب الأجيال بإنتاج سريع لكائنات حية جديدة من
خلال مرحلة التكاثر اللاجنسي، و يوفر أيضًا تباينًا وراثيًّا من خلال مرحلة
التكاثر الجنسي. وهذا يجعل الكائنات الحية الجديدة قادرة على الانتشار على نطاق
واسع والتكيف مع التغيرات البيئية أيضًا.
تعاقب الأجيال فى بلازموديوم الملاريا
بلازموديوم الملاريا جنس طفيلي وحيد
الخلية من الطلائعيات (الأوليات الحيوانية) يمكنه إصابة البشر والتسبب في مرض يسمى
الملاريا الذى فى كثير من الأحيان يسبب الوفاة. و
تتبادل الأجيال بالنوعين من التكاثر كالأتى:
·
التكاثر الجنسى فى البعوضة
· التكاثر اللاجنسى فى البعوضة بالتجرثم و فى الانسان بالتقطع
1.تدخل
الأسبوروزويتات مغزلية الشكل إلى جسم الإنسان عندما تلدغه أنثى بعوضة الأنوفيليس
المُصابة و الأسبوروزويتات هي خلايا أحادية المجوعة الصبغية (n)،
وتوجد في الغدد اللعابية لبعض البعوض.
2. تصيب
الأسبوروزويتات خلايا الكبد حيث تنتقل اليه مع تيار الدم وتتكاثر من خلال عملية
تكاثر لاجنسي تُسمى التقطع فيها تنقسم الخلية الأبوية إلى العديد من الخلايا
البنوية عن طريق الانشطار المتعدد. وعادةً ما يكون هناك ما بين دورتين إلى أربع
دورات مكررة من عملية التقطع.
3. تنضج
الأسبوروزويتات لتصبح ميزونتات و هى الخلايا
النهائية الناتجة عن التقطع، وهي أحادية الصيغة الصبغية أيضًا. وعادةً ما تُطلَق
الميروزويتات كل 48
ساعة وتنتشر
لتصيب خلايا الدم الحمراء. بعد أن تنطلق الميروزيتات إلى مجرى الدم فإنها تخترق
جدران كريات الدم الحمراء للمريض وتدخلها لتنقسم وتتطور فيها و تتغذى على
هيموجلوبين كريات الدم الحمراء.
4. يزداد عدد
الميروزويتات بسرعة. وخلال هذه الفترة، يعاني الإنسان من أعراض الملاريا مثل
الحمى، والقشعريرة، والتعرق حيث يصاحب انطلاق الميروزيتات إلى دم المصاب انطلاق
مواد سامة.
5. تتحول بعض
الميروزويتات إلى خلايا مشيجية أحادية الصيغة الصبغية مما يعني وجود كل من الخلايا
المشيجية الأنثوية الكبيرة والذكرية الصغيرة في خلايا الدم الحمراء المصابة
للإنسان. وتنتقل الخلايا المشيجية إلى أنثى بعوضة أخرى عندما تلدغ الإنسان المصاب. تعيش هذه الأمشاج فى دم الإنسان لمدة أسبوعين، ثم تنحل وتموت إذا لم
تنتقل إلى الحشرة.
6. داخل معدة البعوضة
يحدث تكاثر جنسى من خلال اندماج مشيج ذكرى (ن) مع مشيج أنثوى (ن) لينتج زيجوت (٢ن) Zygote يتحول إلى طور حركى أو زيجوت
متحرك (٢ن) Ookinete
7. يخترق
الطور الحركى جدار معدة البعوضة وينقسم ميوزيًّا و ينمو مكونًا كيس البيض (ن) Oocyst.
8. تؤدي
عملية تكاثر الطفيل داخل كيس البيض إلى تكوين الآلاف من الأسبوروزويتات من خلال
عملية تُسمى التكاثر بالجراثيم. يتمزق كيس البيض وتنطلق الأسبوروزويتات وتصيب
الغدد اللعابية للبعوضة.
9.تبقى
الأسبوروزويتات هناك الى أن تقوم البعوضة بالتغذية من جديد وتصيب إنسانًا آخر. ثم
تبدأ دورة حياة البلازموديوم من جديد.
فى بلازموديوم الملاريا يتبادل أو
يتعاقب طور يتكاثر لا جنسيا بالتقطع (فى الإنسان) والتجرثم (فى البعوضة) وآخر
يتكاثر جنسيًّا بالأمشاج (فى البعوضة).
تعليقات
إرسال تعليق