التكاثر

انتاج أفراداً جدد على طرف ورقة من النبات الهوائي، Kalanchoë pinnata. النبات الصغير في المقدمة يبلغ طوله 1 سم. مفهوم "فرد" هو، من الواضح أنه، مبالغة بسبب الطبيعة اللاجنسية لعملية التكاثر.

التكاثر عملية تقوم من خلالها الكائنات الحية بإنتاج أفراد مشابهة لها. وتتكاثر أنواع المخلوقات الحية كافة بدءًا من البكتيريا البالغة الصغر حتى أكبر أنواع النباتات والحيوانات. فبدون التكاثر، تنقرض أشكال الحياة كافة.

التكاثر الجنسى واتحاد نطفة الذكر مع بويضة الانثي

والكائنات الحية يمكنها إنتاج نسْل مشابه لها نظرًا لأنها تمتلك مورثات (جينات)، وهي قطع صغيرة جدًا من مادة د ن أ (الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين) التي تحدد الخواص الأساسية الطبيعية للكائن الحي. توجد المورثات في كل خلية من خلايا الكائن الحي. وتنقل إلى نسله خلال عملية التكاثر.


وهناك نوعان من التكاثر هما الجنسي واللاجنسي. وفي التكاثر الجنسي، يتشكل الكائن الحي الجديد من اتحاد مشيج مذكر (خلية جنسية) لكائن حي مع مشيج مؤنث لكائن حي آخر من النوع نفسه. والجنس البشري (الإنسان) وجميع الحيوانات الأخرى تقريبًا تتكاثر جنسيًا. وفي التكاثر اللاجنسي، يتطور الكائن الحي الجديد من أجزاء الكائن الحي أو أجزاء تنتجها هذه الكائنات. وتشمل الكائنات الحية التي تتكاثر لاجنسيًا البكتيريا والكائنات الحية البسيطة الأخرى. وهناك العديد من الكائنات الحية يمكنها التكاثر جنسيًا ولاجنسيا. وهي تتضمن أكثر النباتات والفطريات وحيوانات بسيطة التركيب مثل الإسفنجيات.


ويعتقد بعض العلماء أن الكائنات الحية الأولى عاشت في البحر وتكاثرت لاجنسيًا. كما يعتقدون أيضًا أن التكاثر الجنسي تطور أيضًا تدريجيًا في البحر. وبعد انتقال الكائنات الحية للعيش على اليابسة، تطورت تدريجيًا طرائق معقدة للتكاثر الجنسي.

تشرح هذه المقالة التكاثر في الكائنات الحية بخلاف الجنس البشري (الإنسان). أما بالنسبة للتكاثر البشري، فانظر: التكاثر البشري.

كيف تنقل المورثات

أثناء عملية التكاثر، ينقل الكائن الحي نسخة من مورثاته إلى نسْله. وتوجد المورثات ضمن تركيبات خيطية تدعى الصبغيات (الكروموزومات). والبكتيريا كائنات حية أحادية الخلية ذات صبغي واحد فقط يتألف من خيط واحد من د ن أ. وفي الكائنات الحية الأكثر تعقيدًا تحتوي كل خلية من خلايا الجسم على نسختين من كل صبغي، مرتبتين على شكل أزواج، ويطلق على الخلايا ذات الصبغيات الزوجية الخلايا الضعفانية، في حين تدعى الخلايا المحتوية على نسخة واحدة لكل صبغي الخلايا الفردانية.

في التكاثر الجنسي يتشكل الكائن الحي الجديد من اتحاد النطفة من الذكر مع البيضة من الأنثى. في هذه الصورة ، تخترق نطفة الهمستر بيضة همستر مستديرة.

فى التكاثر اللاجنسى ينمو الكائن الحى الجديد من كائن حى احادى الوالد

في التكاثر اللاجنسي ينمو الكائن الحي الجديد من كائن حي أحادي الوالد. تظهر هذه الصورة انشطار البَراميسيوم إلى فردين مستقلين في عملية تدعى الانشطار الثنائي.

خلال التكاثر الجنسي. يرث النسل مورثات من كلا الوالدين خلال التكاثر الجنسي. وتنتقل المورثات بوساطة اثنين من الأمشاج التي تشكل الفرد الجديد. ويتضمن التكاثر الجنسي دورة من عمليتين هما الانقسام الاختزالي والإخصاب (التلقيح). ففي الانقسام الاختزالي، تنتج الخلايا الضعفانية أمشاجًا فردانية. وتدعى الأمشاج الذكرية بالنطفة والأمشاج الأنثوية بالبيضة. والإخصاب هو اندماج هذين المشيجين، وينتج عنه خلية ضعفانية. وتتطور البيضة المخصبة إلى كائن حي جديد. ونظرًا لتلقيها مورثات من كلا الوالدين، وتتكون لدى الكائن الجديد بنية خلقِية وراثية وسمات مميزة تختلف عن تلك التي في كلا الوالدين.

خلال التكاثر اللاجنسي. على الرغم من أن العديد من الكائنات الحية الضعفانية تتكاثر جنسيًا، إلا أنه يوجد منها ما يتكاثر لاجنسيًا. فالإسفنجيات مثلاً، حيوانات ضعفانية يمكن أن تتكاثر بعملية تسمى التبرعم. وفي هذه العملية، يؤدي انفصال جزء صغير من الإسفنج إلى تكوين فرد جديد بدون حدوث انقسام اختزالي أو إخصاب. وهنالك عملية مماثلة تدعى التكاثر الخضري تحدث في العديد من النباتات. انظر: النبات.

ويحدث شكل آخر من التكاثر اللاجنسي في البكتيريا والكائنات الحية أحادية الخلية. تنقسم بعض الكائنات الحية ببساطة عند نموها إلى حجم معين. وتدعى هذه العملية الانشطار الثنائي. وقبل الانقسام يصنع الكائن الحي نسخة من صبغياته المحتوية على المورثات. وتنشطر الخلية بين كلتا النسختين حتى تتمكن كل واحدة من الخلايا الناشئة الحصول على إحدى النسختين. وهكذا، ففي التكاثر اللاجنسي، يكون لدى كل خلية من الكائن الحي الجديد نفس المورثات مثل والديه، ولذلك فالنسل والوالدان متطابقان.

كيف تطور التكاثر

يعتقد بعض العلماء أن الحياة ظهرت على الأرض منذ 3,5 بليون سنة مضت. ومن المحتمل أن أوائل الكائنات الحية كانت الكائنات المجهرية أي الكائنات الحية أحادية الخلية التي عاشت في البحر وتكاثرت لاجنسيًا. وقد تطور التكاثر الجنسي أيضًا في البحر، وتكاثرت الحيوانات البحرية جنسيًا عبر وسائل الإخصاب الخارجي. ففي هذه العملية، تطرح الأنثى بيضها في الماء، ويحدث الإخصاب بعد أن يطلق الذكر النطاف في الماء، ثم تتحد النطاف مع البيوض.

ويرى أكثر العلماء أن بعض الكائنات الحية تركت البحر لتسكن اليابسة قبل حوالي 400 مليون سنة. وقد شكلت البيئة الجديدة والجافة صعوبات لطرق التكاثر الموجودة، ولم يعد بمقدور الكائنات الحية طرح أمشاجها ببساطة على اليابسة ما دامت تلك الأمشاج ستجف وتموت.

  • النباتات: يرى بعض العلماء أن النباتات طوّرت البذور، وهي تركيبات غير منفذة للماء تغلف الجنين (البيضة المخصبة). وتحافظ البذور على الجنين من الجفاف إلى أن يتوفر ماء كاف له للنمو.
  • الفطريات: طورت شكلاً من خلية تكاثرية يسمى البوغ والتي تبدأ بالنمو حال توفر الماء.
  • البرمائيات: تخصب البرمائيات، مثل الضفادع والعلاجيم، بيضها في الخارج في بركة أو مستنقع. ولا تحتوي بيضة البرمائيات المخصبة على مغذيات كافية للنسْل لتنمو بالكامل إلى أن يحين موعد فقس البيض. ونتيجة لذلك، فإن الحيوان البرمائي يمر عبر طور اليرقة بعد الفقس وقبل طور اكتمال النمو. وخلال طور اليرقة يجمع الحيوان الطعام الذي هو بحاجة إليه، ويأكله ليصل إلى النضج الكامل.
  • الحشرات: طورت الحشرات بيضًا ذا قشور تحتبس الماء. وتستطيع الأنثى أن تضع البيض على أغصان وأماكن أخرى معرضة للهواء دون فقدانها للرطوبة. وفي أغلب الحشرات، يُخصَّب البيض عند مغادرته جسم الأنثى بوساطة النطاف المخزَّنة في بطنها.
  • الزواحف والطيور: تتكاثر الزواحف بالتخصيب الداخلي. وهو عملية يقوم الذكر خلالها بإطلاق النطاف في فتحة بجسم الأنثى. وتُخصَّب البيضة داخل جسم الأنثى نظرًا لكونها محمية تمامًا من الجفاف. ويحتوي بيض الزواحف والطيور على كميات كبيرة من المغذيات داخل القشرة غير المنفذة للماء. وتتطور الذرية داخل البيضة ـ حيث تستهلك المغذيات كلها ـ إلى مكتمل نمو مصغَّر قبل الفقس.
  • الثدييات: يتم التكاثر في الثدييات من خلال الإخصاب الداخلي. وكانت الثدييات البدائية ـ مثلها مثل الزواحف ـ تضع بيضًا، بخلاف نوعين منها وهما قنفذ النمل والبلاتيبوس اللذان مايزالان يعيشان حتى اليوم، بينما في بقية الثدييات الأخرى، كان الصغير يولد حيًا.

وهناك ثدييات أخرى يطلق عليها الجرابيات (الكيسيات)، تلد صغيرًا ناقص النمو إلى حد كبير، ويستمر نمو الصغير في جراب على بطن أمه ليتغذى بحليب أمه. وتشمل الحيوانات الجرابية الكنغر والأبوسوم والكوالا.

وتلد غالبية الثدييات نسلاً حسن النمو. ويتلقى الصغير وهو في جسم أمه التغذية من دم الأم عبر عضو متخصص يدعى بالمشيمة.

التكاثر اللاجنسي


التكاثر الجنسي


الاخصاب الخلطي Allogamy


Autogamy

Self-fertilization (also known as autogamy) occurs in hermaphroditic organisms where the two gametes fused in fertilization come from the same individual. They are bound and all the cells merge to form one new gamete.

الانقسام الفتيلي والانقسام الاختزالي

الانقسام الفتيلي والانقسام الاختزالي

التكاثر في نفس الجنس

استراتيجيات التكاثر

أنواع أخرى من استراتيجيات التكاثر

Polycyclic animals reproduce intermittently throughout their lives.

Semelparous organisms reproduce only once in their lifetime, such as annual plants. Often, they die shortly after reproduction. This is a characteristic of r-strategists.

Iteroparous organisms produce offspring in successive (e.g. annual or seasonal) cycles, such as perennial plants. Iteroparous animals survive over multiple seasons (or periodic condition changes). This is a characteristic of K-strategists.

التكاثر اللاجنسي مقابل التكاثر الجنسي

الحياة بدون تكاثر

انظر أيضاً

الهامش


المصادر

  • S. P. Otto and D. B. Goldstein. "Recombination and the Evolution of Diploidy". Genetics. Vol 131 (1992): 745-751.
  • Tobler, M. & Schlupp,I. (2005) Parasites in sexual and asexual mollies (Poecilia, Poeciliidae, Teleostei): a case for the Red Queen? Biol. Lett. 1 (2): 166-168.
  • Zimmer, Carl. Parasite Rex: Inside the Bizarre World of Nature's Most Dangerous Creatures, New York: Touchstone, 2001.
  • "allogamy, cross-fertilization, cross-pollination, hybridization". (2.1 ed.). 2002.  Unknown parameter |ency= ignored (help); Missing or empty |title= (help)
  • "allogamy". (27 ed.). 2004.  Unknown parameter |ency= ignored (help); Missing or empty |title= (help)

وصلات خارجية