الانقسام الاختزالي والتكاثر الجنسي

الفرق بين الانقسام الاختزالي والتكاثر الجنسي

القدرة على التكاثر العيني هي خاصية أساسية لجميع الكائنات الحية، العينية تعني أن نسل أي كائن حي يشبه إلى حد كبير والديهم والتكاثر العيني هذا ينتج من الانقسام الاختزالي والتكاثر الجنسي وفيما يلي شرح لكل من الانقسام الاختزالي والتكاثر الجنسي:

التكاثر الجنسي

اتحاد خليتين من كائنين منفصلين، تحتوي الخلايا أحادية الصيغة الصبغية على مجموعة واحدة من الكروموسوم ات، تسمى الخلايا التي تحتوي على مجموعتين من الكروموسومات ثنائية الصبغيات، يسمى عدد مجموعات الكروموسومات في الخلية بمستوى ploidy، إذا كانت الدورة التناسلية ستستمر، فيجب أن تقلل الخلية ثنائية الصبغة بطريقة ما من عدد مجموعات الكروموسوم قبل أن يحدث الإخصاب مرة أخرى أو سيكون هناك مضاعفة مستمرة في عدد مجموعات الكروموسوم في كل جيل، لذلك، يتضمن التكاثر الجنسي انقسامًا نوويًا يقلل من عدد مجموعات الكروموسوم.

التكاثر الجنسي هو إنتاج خلايا أحادية الصيغة الصبغية (الأمشاج) واندماج (إخصاب) اثنين من الأمشاج لتشكيل خلية مفردة ثنائية الصبغيات تسمى البيض ة الملقحة، تنتج جميع الحيوانات ومعظم النباتات هذه الأمشاج أو البيض والحيوانات المنوية، في معظم النباتات والحيوانات، من خلال عشرات الجولات من انقسام الخلايا الانقسامية، ستتطور هذه الخلية ثنائية الصبغة إلى كائن بالغ.

الإنقسام الإختزالي

يتم إنتاج الخلايا أحادية الصيغة الصبغية التي تعد جزءًا من الدورة التناسلية الجنسية عن طريق نوع من الانقسام الخلوي يسمى الانقسام الاختزالي، يستخدم الانقسامالاختزالي العديد من نفس الآليات مثل الانقسام الفتيلي، ومع ذلك، فإن نواة البداية تكون دائمًا ثنائية الصبغيات والنواة التي تنتج في نهاية انقسام الخلية الانتصافية أحادية العدد، وبالتالي فإن الخلايا الناتجة لها نصف الكروموسومات مثل الأصل، لتحقيق هذا التخفيض في الكروموسومات، يتكون الانقسام الاختزالي من جولة واحدة من تكرار الكروموسومات وجولتين من الانقسام النووي.

نظرًا لأن الأحداث التي تحدث خلال كل مرحلة من مراحل التقسيم مماثلة لأحداث الانقسام الفتيلي، يتم تعيين نفس أسماء المراحل، ومع ذلك، نظرًا لوجود جولتين من التقسيم، يتم تحديد العملية الرئيسية والمراحل بـ “I” أو “II”، وبالتالي، فإن الانقسامالاختزالي الأول هو الجولة الأولى من الانقسام الانتصافي ويتكون من الطور الأول، وما إلى ذلك.

التكاثر الجنسي وعيوبه

كان التكاثر الجنسي ابتكارًا تطوريًا مبكرًا بعد ظهور الخلايا حقيقية النواة، أثناء التكاثر الجنسي، يتم الجمع بين المادة الوراثية لشخصين لإنتاج نسل متنوع وراثيًا يختلف عن والديهم، وحقيقة أن معظم حقيقيات النوى تتكاثر جنسياً هي دليل على نجاحها التطوري، في كثير من الحيوانات، هو في الواقع الأسلوب الوحيد للتكاثر، يُعتقد أن التنوع الجيني للنسل الناتج عن الجنس يمنح الأنواع فرصة أفضل للبقاء على قيد الحياة في بيئة غير متوقعة أو متغيرة.

يدرك العلماء بعض العيوب الحقيقية للتكاثر الجنسي، ظاهريًا ، يبدو أن تكوين ذرية هي استنساخ وراثي للوالد هو نظام أفضل، إذا كان الكائن الأصلي يحتل بنجاح موطنًا، فإن النسل الذي له نفس السمات سيكون ناجحًا بالمثل، ويجب أن تحافظ الأنواع التي تتكاثر جنسيًا على نوعين مختلفين من الأفراد، الذكور والإناث، مما قد يحد من القدرة على استعمار الموائل الجديدة حيث يجب أن يكون كلا الجنسين موجودًا، لذلك، هناك فائدة واضحة للكائن الحي

الذي يمكن أن ينتج ذرية عندما تكون الظروف مواتية عن طريق التبرعم اللاجنسي أو التفتت أو البيض اللاجنسي، ولا تتطلب طرق التكاثر اللاجنسي هذه كائنًا آخر من الجنس الآخر، في الواقع، احتفظت بعض الكائنات الحية التي تعيش أسلوب حياة انفرادي بالقدرة على التكاثر اللاجنسي، بالإضافة إلى ذلك، في السكان اللاجنسيين، يكون كل فرد قادر على التكاثر، ففي التجمعات الجنسية، لا ينتج الذكور النسل بأنفسهم، ولكن من الناحية النظرية، يمكن أن ينمو عدد السكان اللاجنسيين بسرعة مضاعفة.

تعريف الانقسام الاختزالي و مراحله

الانقسام الاختزالي هو عبارة عن انقسام خلوي، يسبق الانقسام الاختزالي مرحلة بينية تتكون من ثلاث مراحل، تبدأ المرحلة الأولى (تسمى أيضًا مرحلة الفجوة الأولى) وتركز على نمو الخلايا، المرحلة الثانية هي التالية، والتي يتم خلالها تكرار الحمض النووي للكروموسومات، ينتج هذا التكرار نسختين متطابقتين، تسمى الكروماتيدات الشقيقة، والتي يتم تجميعها معًا في المركز بواسطة بروتينات “cohesin”، تتكاثر أيضًا الجسيمات المركزية، وهي الهياكل التي تنظم الأنابيب الدقيقة للمغزل الانتصافي، أخيرًا، خلال المرحلة الثالثة (تسمى أيضًا مرحلة الفجوة الثانية)، تخضع الخلية للاستعدادات النهائية للانقسام الاختزالي، ومراحله كالآتي:

    أثناء الطور الأول، تتكثف الكروموسومات وتصبح مرئية داخل النواة، عندما يبدأ الغلاف النووي في الانهيار، تقترب الكروموسومات المتجانسة من بعضها البعض، ويتكون المركب “synaptonemal”، وهو شبكة من البروتينات بين الكروموسومات المتجانسة، في مواقع محددة، وينتشر ليغطي الطول الكامل للكروموسومات، ويسمى الاقتران الضيق للكروموسومات المتجانسة بالتشابك، في المشابك، تتماشى الجينات الموجودة على كروماتيدات الكروموسومات المتجانسة مع بعضها البعض.
    يدعم المركب “synaptonemal” أيضًا تبادل مقاطع الكروموسومات بين كروماتيدات متجانسة غير شقيقة في عملية تسمى العبور، أحداث التقاطع هي المصدر الأول للتنوع الجيني الناتج عن الانقسام الاختزالي، يؤدي حدث عبور واحد بين كروماتيدات غير شقيقة متجانسة إلى تبادل الحمض النووي بين الكروموسومات، بعد التقاطع ، ينهار المركب “synaptonemal” ويتم أيضًا إزالة اتصال “cohesin” بين الأزواج المتجانسة، في نهاية الطور الأول، يتم تجميع الأزواج معًا فقط عند “chiasmata”.
    يكون الحدث الرئيسي في المرحلة الأولى من الطور الأول هو تكوين جهاز ألياف المغزل حيث ترتبط الأنابيب الدقيقة لألياف المغزل بالبروتينات الحركية في السنتروميرات، تنمو الأنابيب الدقيقة من الجسيمات المركزية الموضوعة في أقطاب متقابلة للخلية، تتحرك الأنابيب الدقيقة نحو منتصف الخلية وتلتصق بأحد الكروموسومات المتجانسة المنصهرة.

    يبدأ الانقسام الاختزالي الثاني مباشرة بعد التحلل الخلوي، وعادةً قبل أن يتم فك تكاثف الكروموسومات بالكامل، على عكس الانقسام الاختزالي الأول، فإن الانقسام الاختزالي الثاني يشبه الانقسام الطبيعي، في بعض الأنواع، تدخل الخلايا في الطور البيني القصير، أو الحركية الداخلية، قبل الدخول إلى الانقسام الاختزالي الثاني.
    خلال الانقسام الاختزالي الثاني ، تنفصل الكروماتيدات الشقيقة داخل خليتين ابنتيتين، وتشكل أربعة أمشاج أحادية الصيغة الصبغية، وتشبه آليات الانقسام الاختزالي الثاني الانقسام الفتيلي، وذلك باستثناء أن كل خلية مقسمة تحتوي على مجموعة واحدة فقط من الكروموسومات المتجانسة.
    بعدها يتم تكسير المظاريف النووية بالكامل وتشكيل المغزل بالكامل، ويشكل كل كروماتيد أخت حركية فردية مرتبطة بالأنابيب الدقيقة من أقطاب متقابلة، ويتم تكثيف الكروماتيدات الشقيقة إلى أقصى حد ومحاذاة عند خط الاستواء للخلية، بعدها، يتم تفكيك الكروماتيدات الشقيقة عن طريق الأنابيب الدقيقة الحركية وتتحرك نحو القطبين المعاكسين، ثم الكروموسومات إلى أقطاب متقابلة وتبدأ في التكاثف، وتتشكل المظاريف النووية حول الكروموسومات، ويفصل التحلل الخلوي الخليتين إلى أربع خلايا أحادية الصيغة الصبغية الفريدة، وفي هذه المرحلة، تكون كلتا النوى المشكَّلة حديثًا أحادية العدد، وتكون الخلايا المنتجة فريدة وراثيًا نظرًا للتشكيلة العشوائية لمتجانسات الأب والأم وبسبب إعادة اتحاد مقاطع الكروموسومات الأم والأب (مع مجموعاتها من الجينات) التي تحدث أثناء التقاطع.