التكاثر اللاجنسي

 التكاثر اللاجنسي هو عملية حيوية تنتج فيها الكائنات الحية نسلًا متطابقًا وراثيًا مع الأب الواحد، دون الحاجة إلى اندماج الأمشاج أو الانقسام الميوزي. يعتمد هذا النوع من التكاثر غالبًا على الانقسام الميتوزي لخلايا الكائن الأصلي.

 التكاثر اللاجنسي فى الخميرة

يتميز بسرعة الإنتاج ووفرة النسل، ولا يتطلب البحث عن شريك، مما يجعله فعالًا في البيئات المستقرة. ومع ذلك، فإن النقص في التنوع الوراثي يجعل النسل عرضة للهلاك عند حدوث تغيرات بيئية سلبية.

خصائص وإيجابيات وسلبيات التكاثر اللاجنسي:

• الخصائص: يتطلب التكاثر اللاجنسي فردًا أبويًا واحدًا فقط، ولا يتضمن إخصابًا أو إنتاج جاميتات. تتميز عملياته بالسرعة وينتج عنها نسل متطابق جينيًا ووراثيًا عبر الأجيال المتعاقبة.

 • الإيجابيات: يمكن أن يحدث دون الحاجة إلى التزاوج أو إيجاد شريك. ينتج أعدادًا هائلة من النسل بكميات ووفرة عالية وفي وقت زمني قصير. يسمح بانتقال الصفات الإيجابية من جيل الآباء إلى الأبناء، ويمكن أن يحدث في مختلف البيئات الطبيعية. يكون فعالًا في البيئات المستقرة لضمان تأقلم الأبناء.

 

• السلبيات: النسل الناتج يفتقر إلى التنوع الجيني، مما يجعله عرضة للمخاطر عند حدوث تغيرات بيئية سلبية أو انتشار الأمراض، وقد يؤدي ذلك إلى هلاك جميع أفراد النوع. كما يمكن أن يؤدي النمو السريع في البيئات المواتية إلى استنفاد الموارد وارتفاع معدل الوفيات في الجماعة.

 و تختلف أنواع التكاثر اللاجنسي وطرق حدوثها باختلاف الكائنات الحية. 

تتعدد أنواع التكاثر اللاجنسي وتختلف باختلاف الكائنات الحية:

1. في الحيوانات:

 الانشطار الثنائي (Fission): ينقسم الكائن الحي مكتمل النمو إلى فردين منفصلين تمامًا ومتطابقين جينيًا.

كيفية الحدوث: تنمو الخلية في الحجم ويتضاعف الحمض النووي (DNA) لتكوين كروموسومين يرتبطان بالغشاء البلازمي. تنفصل الكروموسومات مع استطالة الخلية، ويتكون جدار وغشاء بلازمي جديدان في المنتصف لتقسيم الخلية إلى اثنتين.

أمثلة: شائع في الكائنات بدائية النوى كالبكتيريا والعتائق، وبعض حقيقيات النوى مثل الأميبا، البراميسيوم، اليوجلينا، البلازموديوم، الطحالب البسيطة، شقائق النعمان، المستورقات، خيار البحر، وشوكيات الجلد.

 

 التجزئة (Fragmentation): ينقسم الفرد الناضج إلى أجزاء كبيرة نسبيًا، يمكن لكل جزء منها النمو والتجدد ليصبح فردًا جديدًا. يختلف عن الانشطار بأن الأفراد الناتجة غالبًا ما تكون ذات أحجام مختلفة بوضوح.

أمثلة: نجم البحر (حيث يمكن لذراع مقطوعة أن تنمو لتكون كائنًا كاملًا)، ديدان البلاناريا، الديدان الحلقية، والديدان التوربينية.

 

 التوالد العذري (Parthenogenesis): تتطور بويضة غير مخصبة لتصبح فردًا كاملًا دون الحاجة إلى تخصيب. يمكن أن ينتج أفراد بكروموسومات أحادية أو ثنائية.

أمثلة: براغيث الماء، الروتيفر، حشرات المن، الحشرات العصوية، النمل، النحل (ينتج ذكورًا بكروموسومات أحادية)، وبعض الزواحف، البرمائيات، والأسماك.

 

 التبرعم (Budding): ينمو جزء محدد من الكائن الحي (برعم) وينفصل ليصبح كائنًا جديدًا مطابقًا جينيًا للأصل. في بعض الحالات، قد لا ينفصل البرعم ويبقى ضمن المستعمرة.

أمثلة: اللافقاريات، الهيدرا، الشعاب المرجانية، وبعض الإسفنجيات.

التبرعم في الخميرة

 

 البراعم الداخلية أو البريعمات (Gemmules): شكل من التكاثر اللاجنسي يُلاحظ في الإسفنجيات، حيث يطلق الكائن الأصلي كتلة متخصصة من الخلايا التي يمكنها التطور إلى نسل جديد. هذه البريعمات شديدة المقاومة للظروف البيئية الصعبة.

 

 التجدد (Regeneration): ينشأ فرد جديد من جزء منفصل من فرد آخر، ويمكن اعتبارها نوعًا معدلًا من التجزئة.

أمثلة: شوكيات الجلد مثل نجم البحر.

 

 الاستنساخ (Cloning): هو إنتاج نسخ طبق الأصل من المادة الوراثية لكائن حي.

الاستنساخ الإنجابي: يستخدم لإنتاج حيوانات بأكملها. يتم أخذ المادة الوراثية من نواة خلية بالغة وزرعها في بويضة مفرغة من مادتها الوراثية، ثم تزرع في رحم أم بديلة. أشهر مثال على ذلك هو النعجة دوللي.

 

الاستنساخ العلاجي: يهدف إلى إنتاج خلايا جذعية من بويضات ملقحة في المختبر دون السماح لها بالنمو لتكوين كائن حي كامل، وتستخدم هذه الخلايا في علاج الأمراض وفهم تطورها.

 

2. في النباتات: التكاثر اللاجنسي في النباتات يمكن أن يكون طبيعيًا أو صناعيًا بتدخل الإنسان.

 التكاثر الخضري (Vegetative Propagation - طبيعي): يتم إنتاج نباتات جديدة من أجزاء خضرية مثل الجذور، السيقان، أو البراعم.

 

السوق الزاحفة (Runners/Stolon's): سيقان تنمو أفقيًا فوق أو تحت التربة، وتتكون عندها جذور عرضية وبراعم جديدة. مثل الفراولة والنعناع.

 

الجذمور (Rhizome): ساق تحت أرضية متحوّرة تنمو أفقيًا وتخزن الغذاء، وتظهر عليها براعم تنمو لنبات جديد. مثل الزنجبيل والكركم.

 

القرم (Corm): ساق متحورة منتفخة ورأسية تخزن العناصر الغذائية، وتحوي عقدًا برعمية قادرة على النمو. مثل الزعفران والزنبق.

 

الدرنات (Tubers): سيقان أو جذور متحوّرة تخزن الغذاء، وتظهر عليها عيون تحتوي على براعم تعطي نباتات جديدة. مثل البطاطا.

 

الأبصال (Bulbs): ساق متحوّرة محاطة بأوراق لحمية تخزن الغذاء، وتنمو الجذور من أسفلها. مثل البصل والنرجس.

 

 التفتت (Fragmentation - طبيعي): ينشأ نبات جديد من جزء صغير ينفصل عن النبات الأم ويسقط على التربة لينمو.

     أمثلة: نبات طحلبية القبعة المكسيكية (براعم ورقية على أطراف الأوراق)، والنباتات غير الوعائية كحشيشة الكبد والطحالب (أجزاء من الأوراق أو أكواب برعميه).

 

 تشكيل الأبواغ (Spore Formation - طبيعي): الأبواغ هي خلايا تكاثر لاجنسي قادرة على تكوين نبات جديد. تنتشر في الهواء وتحتوي على غطاء واقٍ يحميها من الظروف غير المناسبة.

 

أمثلة: الطحالب والسرخس.

 الطرق الاصطناعية للتكاثر اللاجنسي في النباتات:

التعقيل (Cuttings): أخذ قطع من الجذع أو الأوراق أو الجذور أو السوق المتحورة، وزراعتها لتنمو. مثل الجوري وإكليل الجبل.

 

الترقيد (Layering): جعل أفرع أو سيقان النباتات تنتج جذورًا وهي ما تزال متصلة بالنبات الأم، ثم فصلها بعد تكون الجذور. يشمل الترقيد الأرضي (مثل العنب والياسمين) والترقيد الهوائي (مثل التين).

 

التطعيم (Grafting): نقل جزء من نبات (الطعم) لينمو على نبات آخر (الأصل) لتحسين الصفات. مثل أشجار اللوز والحمضيات.

 

التقسيم (Division): فصل أجزاء من النباتات التي تخرج تيجانًا أو ريزومات وزراعة كل جزء على حدة. مثل الفوجير والأسبيروجيرا.

 

الأنقسام الثنائى البسيط في البكتريا

الخلفة/الفسائل (Suckers/Offshoots): نمو ثانوي من براعم إبطية قرب أو تحت سطح التربة لها جذور مستقلة عن النبات الأم. مثل النخيل.

 

زراعة الأنسجة (Tissue Culture): فصل نسيج نباتي وإنماءه في وسط غذائي شبه طبيعي يحتوي على الهرمونات والمغذيات. مثل نبات الجزر.

زراعة الأنسجة (Tissue Culture) في الجزر

 

3. في الكائنات الدقيقة (البكتيريا والفطريات والطلائعيات):

 الانشطار الثنائي (Binary Fission): الطريقة الأكثر شيوعًا في بدائيات النوى مثل البكتيريا.

 

 التبرعم (Budding): طريقة شائعة في بعض الفطريات مثل الخميرة، حيث تنقسم الخلية الأم بشكل غير متناظر لإنتاج خلية جديدة صغيرة.

 

 تشكيل الأبواغ (Spore Formation): تتكاثر الفطريات والبكتيريا أيضًا بتكوين الأبواغ، وهي خلايا تناسلية تنتشر وتنمو لتكوين كائنات جديدة.

 ظاهرة تعاقب الأجيال: بعض الكائنات الحية مثل البلازموديوم (مسبب الملاريا) ونبات السرخس لديها دورة حياة تتضمن كلاً من التكاثر الجنسي واللاجنسي، وتُعرف هذه الظاهرة بتعاقب الأجيال. يسمح هذا التناوب بإنتاج سريع لكائنات حية جديدة من خلال المرحلة اللاجنسية، ويوفر تباينًا وراثيًا من خلال المرحلة الجنسية، مما يساعدها على الانتشار والتكيف مع التغيرات البيئية.

🧬 التَّكَاثُرُ اللَّاَجِنْسِيُّ: عِبْقَرِيَّةُ التَّنَاسُلِ بِدُونِ تَزَاوُجٍ

يُعَدُّ التَّكَاثُرُ اللَّاَجِنْسِيُّ أحدَ أَبْرَزِ آلياتِ التَّنَاسُلِ فِي مَمْلَكَةِ الْحَيَاةِ، حَيْثُ تَسْتَطِيعُ الْكَائِنَاتُ الْحَيَّةُ إِنْتَاجَ نَسْلٍ مُتَطَابِقٍ وَرَاثِيًّا مَعَ الْأَبِ الْوَاحِدِ، دُونَ حَاجَةٍ إِلَى تَلَاقِي الْأَمْشَاجِ أَوِ الْاِنْقِسَامِ الْمِيُوزِيِّ.

تَعْتَمِدُ هَذِهِ الْعَمَلِيَّةُ عَلَى الاِنْقِسَامِ الْمِيتُوزِيِّ، وَتَتَّسِمُ بِالسُّرْعَةِ وَالْكَفَاءَةِ، مِمَّا يَجْعَلُهَا مُفَضَّلَةً فِي الْبِيئَاتِ الْمُسْتَقِرَّةِ. وَمَعَ ذَلِكَ، فَإِنَّ غِيَابَ التَّنَوُّعِ الْوِرَاثِيِّ قَدْ يُعَرِّضُ النَّسْلَ لِلْهَلَاكِ عِنْدَ تَغَيُّرِ الظُّرُوفِ الْبِيئِيَّةِ.

🧪 أَنْوَاعُ التَّكَاثُرِ اللَّاَجِنْسِيِّ حَسَبَ الْكَائِنَاتِ

🐾 أَوَّلًا: فِي الْحَيَوَانَاتِ

النوع	الوصف العلمي	أمثلة تطبيقية
الانشطار الثنائي	انقسام الكائن إلى فردين متماثلين جينيًا	البكتيريا، الأميبا، البراميسيوم
التجزئة	انقسام الجسم إلى أجزاء تنمو لتصبح أفرادًا جديدة	نجم البحر، البلاناريا
التوالد العذري	تطور بويضة غير مخصبة إلى فرد كامل	النحل، الزواحف، الروتيفر
التبرعم	نمو برعم على الجسم ينفصل لاحقًا	الهيدرا، الشعاب المرجانية
البريعمات الداخلية	خلايا مقاومة تنمو في ظروف صعبة	الإسفنجيات
التجدد	إعادة بناء كائن حي من جزء منفصل	شوكيات الجلد
الاستنساخ	إنتاج نسخة وراثية مطابقة	النعجة دوللي (إنجابي)، الخلايا الجذعية (علاجي)

🌿 ثَانِيًا: فِي النَّبَاتَاتِ

✅ الطُّرُقُ الطَّبِيعِيَّةُ

• التكاثر الخضري:
• السوق الزاحفة: الفراولة
• الجذمور: الزنجبيل
• القرم: الزعفران
• الدرنات: البطاطا
• الأبصال: البصل
• التفتت:
• القبعة المكسيكية، الطحالب
• تشكيل الأبواغ:
• السرخس، الطحالب

🛠️ الطُّرُقُ الصِّناَعِيَّةُ

• التعقيل: الجوري
• الترقيد: العنب، التين
• التطعيم: الحمضيات
• التقسيم: الفوجير
• الفسائل: النخيل
• زراعة الأنسجة: الجزر

🧫 ثَالِثًا: فِي الْكَائِنَاتِ الدَّقِيقَةِ

• الانشطار الثنائي: البكتيريا
• التبرعم: الخميرة

التبرعم في الهيدرا

• تشكيل الأبواغ: الفطريات، البكتيريا

⚖️ مُقَارَنَةٌ سَرِيعَةٌ بَيْنَ أَنْوَاعِ التَّكَاثُرِ

النوع	سرعة الإنتاج	تنوع وراثي	مقاومة للظروف
الانشطار	عالية	منخفض	ضعيفة
التوالد العذري	متوسطة	منخفض	متوسطة
زراعة الأنسجة	عالية	منخفض	عالية
الاستنساخ	حسب التقنية	معدوم	حسب الهدف

 المزيد الاثرائى في هذه الاسئله حول

ما هي الأنواع الرئيسية للتكاثر اللاجنسي في الكائنات الحية المختلفة؟

كيف يتأثر التكاثر اللاجنسي والتعديل الوراثي بالبيئة والتكنولوجيا الحديثة؟

 

يتأثر التكاثر اللاجنسي والتعديل الوراثي بشكل كبير بكل من البيئة والتكنولوجيا الحديثة، حيث تتيح التكنولوجيا طرقًا جديدة وتحد من العوائق البيئية، بينما تشكل البيئة تحديات وفرصًا لكلا العمليتين.

 

أولاً: التكاثر اللاجنسي

1. التأثر بالبيئة:

البيئات المستقرة: يُعد التكاثر اللاجنسي فعالًا جدًا في البيئات المستقرة التي لا تتعرض لتغيرات كبيرة، لأن النسل الناتج يكون متطابقًا وراثيًا مع الأبوين، مما يضمن تأقلمه مع بيئته.

البيئات المتغيرة أو غير المستقرة: في المقابل، يُعد الافتقار إلى التنوع الجيني الناتج عن التكاثر اللاجنسي سلبية رئيسية. هذا النسل المتطابق وراثيًا يكون عرضة للخطر عند حدوث تغيرات بيئية سلبية، أو انتشار أمراض، أو نقص الموارد الغذائية. يمكن لتغير بيئي واحد أن يؤدي إلى هلاك جميع أفراد النوع الناتجين من التكاثر اللاجنسي.

استنفاد الموارد: في البيئات المواتية، يمكن أن يؤدي النمو السريع وتكاثر أعداد هائلة من النسل إلى استنفاد الموارد بسرعة وارتفاع معدل الوفيات في الجماعة.

 

2. التأثر بالتكنولوجيا الحديثة (الاستنساخ): التكنولوجيا الحديثة، خاصة في مجال الاستنساخ، تستغل مبادئ التكاثر اللاجنسي لإنتاج كائنات حية مطابقة وراثيًا.

الاستنساخ الإنجابي (Reproductive Cloning):

يستخدم لإنتاج حيوانات كاملة، مثل النعجة دوللي. تتضمن العملية أخذ المادة الوراثية من نواة خلية بالغة وزرعها في بويضة مفرغة من المادة الوراثية، ثم نقل البويضة الناتجة إلى رحم أم بديلة.

التطبيقات: استنساخ حيوانات ذات صفات مرغوبة (كأبقار غزيرة الحليب)، وإنتاج حيوانات متطابقة للاختبارات الدوائية لضمان نتائج متجانسة، وإنقاذ الفصائل المهددة بالانقراض (مثل محاولات استنساخ دب الباندا العملاق).

التحديات التكنولوجية: فعاليته منخفضة جدًا (نجاح 1 من 277 في حالة دوللي)، والمواليد المستنسخة غالبًا ما تعاني من مشاكل صحية وعمر قصير. كما أن الجنين المستنسخ قد يكون أكبر من المعتاد، مما يمزق الرحم وقد يؤدي إلى الإجهاض التلقائي.

الاستنساخ العلاجي (Therapeutic Cloning):

يهدف إلى إنتاج خلايا جذعية من أجنة مستنسخة في المختبر، دون السماح لها بالنمو لتكوين كائن حي كامل. هذه الخلايا لديها القدرة على التكاثر والتمايز إلى أي نوع من الخلايا.

التطبيقات: يرجى أن تحمل هذه الخلايا أملًا في علاج العديد من الأمراض وفهم كيفية تطورها.

التحديات الأخلاقية والتكنولوجية: يتطلب تدمير الجنين لأخذ خلاياه الجذعية، مما يثير قضايا أخلاقية. كما أن هناك مخاوف من تحول الخلايا الجذعية إلى خلايا سرطانية بعد عدد معين من الانقسامات.

زراعة الأنوية (Nucleus Transplantation): أُجريت بنجاح في الضفادع عن طريق زرع أنوية خلايا جنينية في بويضات منزوعة النواة لتوجيه نمو جنين كامل.

بنوك الأمشاج (Gamete Banks): تستخدم التبريد الشديد للحفاظ على الأمشاج لسنوات، بهدف الحفاظ على الأنواع المهددة بالانقراض أو للتحكم في جنس المواليد من خلال التلقيح الصناعي.

 

ثانياً: التعديل الوراثي

 

1. التأثر بالبيئة:

مقاومة الآفات والأمراض: يسمح التعديل الوراثي بإدخال صفات جديدة للنباتات تمكنها من مقاومة المواد السامة والأمراض. على سبيل المثال، تم تطوير أنواع محسنة من نبات القطن تحتوي على مضادات لحشرة دودة القطن لضمان سلامة المحصول وحمايته من الهلاك.

النمو في بيئات مختلفة: يمكن إضافة جينات نباتات سريعة النمو إلى نباتات بطيئة النمو لزيادة الإنتاج، مما يمكن أن يساعد في الزراعة في بيئات تتطلب نموًا سريعًا أو إنتاجية أعلى.

المخاطر البيئية: لا يزال الجدل قائمًا ومستمرًا بين مؤيدي ومعارضي إنتاج المتعضي المعدل وراثيًا ومشتقاته بسبب غياب الإلمام بالأخطار والعواقب المحتملة على المدى البعيد بخصوص صحة الإنسان والتنوع البيولوجي والبيئة. قد يؤثر التعديل الوراثي على التوازن البيئي الطبيعي أو يؤدي إلى ظهور أنواع جديدة ذات خصائص غير مرغوبة.

التعديل الوراثي الطبيعي: تُظهر بعض البكتيريا مثل Agrobacterium tumefaciens قدرة طبيعية على إدخال جيناتها في صبغيات النباتات، مما يسبب تكون أورام فيها، وهذا يُعد شكلاً طبيعيًا من التعديل الوراثي.

 

2. التأثر بالتكنولوجيا الحديثة: تُعد التكنولوجيا الحديثة العمود الفقري لعمليات التعديل الوراثي:

التقنيات البيولوجية الحيوية: تُستخدم هذه التقنيات لإدخال صفات جديدة على النباتات لتحسين جودتها ونوعية منتوجها الزراعي.

استعمال الناقلات البيولوجية: تتمثل إحدى التقنيات في استخدام بكتيريا Agrobacterium tumefaciens كناقل بيولوجي لنقل المورثات المرغوبة من كائن حي إلى نبات. تتضمن الخطوات عزل المورثة، دمجها في بلازميد، وضع البكتيريا مع الخلايا النباتية، انتقاء الخلايا المعدلة وراثيًا، وافتسالها لإنتاج نباتات كاملة معدلة وراثيًا.

تقنية القنبلة (المدفع الجزيئي): هي تقنية حديثة لنقل المورثة بشكل مباشر باستخدام مدفع جزيئات دقيقة تسمح بدمج المورثة ضمن المادة الوراثية للخلية النباتية، وبعد ذلك، تتكاثر وتتجدد هذه الخلايا لتكوين نبتة كاملة معدلة وراثيًا.

الهندسة الوراثية (Genetic Engineering): هذا العلم العام يشمل جميع التقنيات المستخدمة لتغيير أو تعديل المادة الوراثية، مثل صنع نسخ عديدة من أي جين، معرفة تسلسل الأحماض النووية، واكتشاف الجينات وتعديلها وإعادتها إلى الخلية. وقد أدت هذه الثورة العلمية إلى إنتاج كميات كبيرة من البروتينات مثل الهرمونات واللقاحات.