تكاثر لاجنسي

A sexual reproduction -

التكاثر اللاجنسي

أميرة أومري

خصائص التكاثر اللاجنسي

أنماط التكاثر اللاجنسي

مزايا التكاثر اللاجنسي

مساوئ التكاثر اللاجنسي

انتشار التكاثر اللاجنسي

 

التكاثر reproduction هو سمة الكائنات الحية للحفاظ على بقائها واستمراريتها، والتكاثر اللاجنسي asexual reproduction هو الوسيلة التي تقوم بها بعض الكائنات الحية لإنتاج أفراد بنات جديدة من أم أصل وحيدة من دون تدخل الأعراس، والأفراد البنات الجديدة تمتلك صفات مماثلة لصفات الأم الأصل.

خصائص التكاثر اللاجنسي

 1– يحدث التكاثر اللاجنسي من دون اتصال جنسي، فهو-من ثمّ-  تكاثر لاتزاوجي agamogenesis؛ بمعنى آخر لا يحتاج إلى شريك.

 2– لا يحتاج التكاثر اللاجنسي إلى وجود أعراس ذكرية وأخرى أنثوية؛ ومن ثمّ لا تتشكل هذهالأعراس، ولا تحدث عملية الإخصاب.

 3– يؤدي التكاثر اللاجنسي إلى إنتاج أفراد بنات جديدة بدءاً من فرد واحد فقط، أي من أم أصل وحيدة.

 4 – يحدث فيه انقسام خيطي mitosis  فقط. 

 5– الأفراد البنات الجديدة الناتجة بطريقة التكاثر اللاجنسي هي صورة مطابقة للأم.

 6–  تتماثل الأفراد البنات الجديدة وراثياً، وتتماثل كذلك وراثياً مع الأم الأصل، ولذلك لا يحدث تنوع وراثي إلا من  خلال حدوث طفرات.

 7– تتشكل الأفراد البنات الجديدة على حساب الخلايا الجسمية somatic cells فقط.

8– تجري عمليات التكاثر اللاجنسي سريعاً.

9– تمتاز به عادة متعضيات وحيدة الخلية unicellular organisms، وتُعّدّ وسيلة تكاثر اللافقاريات الدنيا، كما تحدث أيضاً عند النباتات والفطريات fungi  والخمائر yeasts. 

10– يُعدّ التكاثر اللاجنسي أحياناً كالاستنساخ cloning .

أنماط التكاثر اللاجنسي

يحدث التكاثر اللاجنسي بطرائق عدة. ويُميَّز في ذلك الانشطار والتبرعم والتقطع (التجزؤ) والتجديد:

1– الانشطار fission: يحدث عندما ينشطر جسم الأم الأصل - وهي هنا فرد واحد- إلى شطرين؛ إلى فردين اثنين، هما ابنتان جديدتان، ويُعرف هذا بالانشطار الثنائي، أو يحدث عندما ينشطر جسم الأم الأصل إلى عدة أفراد بنات جديدة، ويُعرف هذا بالانشطار المتعدد، ويكون كل النسل أو الذرية تقريباً بالحجم نفسه.

يعني هذا النمط من التكاثر اللاجنسي أن الوحدة الإنجابية هي كامل جسم الأم الأصل، حيث لا يتبقى أي شيء من جسمها؛ لأنها انشطرت بكاملها إلى أفراد بنات، لذا أَطلَقَ عليها بعض الباحثين "كائنات خالدة immortal "؛ لأنها لا تموت على نحو طبيعي. وهو النمط الشائع في الحيوانات الأوالي Protozoa  والبكتريا Bacteria، وكذلك في بعض الأوليات Protista والفطريات وحيدة النواة unicellular fungi .

للانشطار لدى الحيوانات عدة طرائق:

1– الانشطار الثنائي binary fission : هو وسيلة فعالة جداً؛ لأنه يتكون عدد كبير من ذرية مماثلة للأم الأصل في فترة قصيرة من الوقت. وبناءً على طريقة انقسام السيتوبلاسما (الهيولى) في الانشطار الثنائي تظهر ثلاثة أشكال من الانشطار الثنائي، هي:

أ– انشطار ثنائي بسيطsimple binary fission : يُسميه بعض العلماء انشطاراً ثنائياً غير نظامي irregular simple binary fission ، يحدث عندما يمر الانقسام السيتوبلاسمي في أي طريقة كانت، ولكن يحدث دائماً عندما يكون هذا الانقسام عمودياً على الانقسام النووي، مثال ذلك الأميباAmoeba  (الشكل1 ).

الشكل (1) الانشطار الثنائي البسيط لدى الأميبا.

ب- انشطار ثنائي عَرْضيtransverse binary fission : يحدث عندما يكون الانقسام السيتوبلاسمي متطابقاً مع المحور العرضي للفرد الأم الأصل، مثال ذللك البراميسيوم Paramecium (الشكل2)، والبلاناريا Planaria (الشكل 3 ). تنقسم النواة التكاثرية الصغيرة أولاً إلى نواتين اثنتين، وتهاجر كل منهما إلى أحد طرفي الجسم، يعقب ذلك انقسام النواة الكبيرة الإعاشية، ومن ثم يحدث تضاعف الفجوات المتقلصة وكذلك الميزاب الفموي والفم والبلعوم وغيرها، ثم يحدث شق عرضي سيتوبلازسمي عند منتصف الجسم؛ مما يؤدي إلى انقسامه قسمين متشابهين، ينمو كل قسم إلى حيوان كامل. يتكرر هذا الانشطار غالباً يومياً بحدود  4مرات.

الشكل (2) الانشطار الثنائي العرضي لدى البراميسيوم.

الشكل (3) الانشطار الثنائي العرضي لدى البلاناريا.

ج– انشطار ثنائي طوليlongitudinal binary fission : يحدث عندما يكون الانقسام السيتوبلاسمي متطابقاً مع المحور الطولي للفرد الأم الأصل،مثال ذلك اليوغلينا Euglena (الشكل 4)، والتريبانوزوما Trypanosoma (الشكل 5)، وعند الكثير من شقائق النعمان البحرية sea anemones  (الشكل 6). تنقسم أولاً النواة المحركة kinetoplast، وتتطور ثانياً إلى جسيم قرب قاعدي parabasal body الذي يتطور منه السوط الثاني، ومن ثم تنقسم نواة المتعضية إلى نواتين اثنتين، يتبع ذلك باقي محتويات الجسم، بعدها تنقسم التريبانوزوما إلى فردين بنتين جديدتين بدايةً من النهاية الأمامية. يعطي هذا الانقسام السريع جماعات كثيرة العدد داخل المضيف وفي وقت قصير جداً. 

الشكل (4)الانشطار الثنائي الطولي لدى اليوغلينا.

الشكل (5) الانشطار الثنائي الطولي لدى التريبانوزوما.

الشكل (6) انشطار ثنائي طولي لشقيقة النعمان البحرية.

د– انشطار ثنائي مائلoblique binary fission : يحدث عندما يكون الانقسام السيتوبلازمي مائلاً، مثال ذلك السيراشيوم Ceratium (الشكل7).

الشكل (7) الانشطار الثنائي المائل لدى السيراشيوم.

ه– الانشطار المتعددmultiple fission : يحدث داخل المتعضية الأم الأصل، ويتم بأن تنقسم النواة إلى نوى بنات عديدة من خلال انقسامات متكررة غير مباشرة، يعقب ذلك انقسام السيتوبلاسما إلى أقسام عدة بحسب عدد النوى البنات، وهكذا يتشكل عدد من الخلايا البنات الوليدة بعدد النوى والسيتوبلاسما المنقسمة من أم أصل وحيدة وبالوقت ذاته، ولهذا يدعى هذا الانشطار بالانشطار المتعدد. الجدير بالذكر في هذا النوع من الانقسام أن بعض السيتوبلاسما غير المستخدمة الباقية في جسم الأم لا تستخدم فيما بعد، وتدعى الجسم المتبقي residual body، مثال ذلك الطفيلي الكبدي (البلاسموديوم) Plasmodium (الشكل8). عندمايستقر البلاسموديوم الطفيلي في خلايا كبد الإنسان يتحول إلى شكل مستدير يدعى المتقسمة schizont ، وهو بنية مكورة وحيدة الخلية، ويتكاثر البلاسموديوم بالانشطار المتعدد، تنقسم النواة إلى عدد كبير من النوى، وبعد ذلك تنقسم السيتوبلاسما بحسب عدد النوى، ولذلك تُحاط كل نواة بجزء ضئيل من السيتوبلاسما لتكوّن أفراد بنات تدعى الأُقسومات merozoites.

الشكل (8) الانشطار المتعدد لدى البلاسموديوم.

مثال آخر هو الأميبا التي تلجأ إلى الانشطار المتعدد في الظروف غير المناسبة، ولكن ضمن ظاهرتين: هما التكيس encystement  والتبوغ sporulation.

في التكيستسحب الأميبا أرجلها الكاذبة، وتتكور حول نفسها،وتفرز غطاءً سميكاً مؤلفاً من 3 طبقات وتصبح متكيسة، وعند عودة الظروف الملائمة تنشطر الأميبا المتكيسة بالانشطار المتعدد، وتنتج أميبات دقيقة جداً يسميها بعض الباحثين الأبواغ كاذبة الأرجلpseudopodiospores ، وفي الظروف الملائمة يتمزق جدار الكيس لتتحرر منه هذه الأميبات الدقيقة جداً (الأبواغ) وتنمو كل واحدة منها لتصل إلى حجم الأم الأصل، وبالنتيجة يتم الحصول على عدد كبير من الأميبا (الشكل 9).

الشكل (9) الانشطار المتعدد لدى الأميبا المتكيسة.

في التبوغ تقوم الأميبا في بعض الأحيان بإنتاج عدد من الأبواغ أو ما يدعى بالأميبا المغمدة ensheathed amoeba، تشارك في توزيع الأميبا وبقائها فترات طويلة، وفي ظل الظروف الملائمة يكبر كل بوغ ليصبح أميبا صغيرة (الشكل 10).

الشكل (10) الانشطار المتعدد لدى الأميبا غير المتكيسة.

كما يحدث الانشطار المتعدد لدى الطفيلي أنتاميباEntamoeba  المتكيسة (الشكل11).

 

أ – زحاري.	ب - معوي.
الشكل (11) الانشطار المتعدد لدى أنتاميبا المتكيسة  بانقسام نواتها إلى عدة نوى.

ويبين الجدول (1) مقارنة بين الانشطار الثنائي والانشطار المتعدد:

 

الجدول ( 1) مقارنة بين الانشطار الثنائي والانشطار المتعدد.

الحالة انشطار ثنائي انشطار متعدد عدد الأفراد البنات الناتجة من الأم الأصل اثنان     عدد كبير     زمن التكوّن في ظل الظروف الملائمة في ظل الظروف غير الملائمة  مصير الأم الأصل لا يبقى شيء من الأم الأصل تبقى سيتوبلاسما الجسم

2- التبرعم budding :

في هذا النمط من التكاثر اللاجنسي تتبرعم الذرية من جسم الأم الأصل، ويحصل ذلك لدى الحيوانات بطريقتين:

أ – تبرعم خارجي external budding : وفيه ينشأ البرعم على شكل بروز على سطح جسم الأم، وينمو خارجياً، وقد ينفصل بعيداً عن جسم الأم، ويحصل على حياة مستقلة، أو يبقى متصلاً، ويصبح عضواً في مستعمرة. مثال ذلك الهيدرا Hydra   (الشكل12 )، حيث تبدأ عملية البرعمة في الهيدرا البالغة -في ظروف بيئية ملائمة- بنشوء انتفاخ صغير على سطح الجسم يدعى البرعم، ينمو ويتطور لتتشكل مِجَسّات في منطقة الرأس وفم، ويتابع تطوره ونموه ليصبح هيدرا بنت جديدة تنفصل عن الهيدرا الأم، وتعيش حياة حرة مستقلة.

تكون الهيدرا البنت متطابقة وراثياً مع الهيدرا الأم، ولكن تبدأ حياتها المستقلة وهي أصغر حجماً من الهيدرا الأم. تتكون أحياناً عدة براعم في الحيوان الواحد، كما تتكون براعم ثانوية على البراعم الأولية، فيبدو الحيوان كأنه مستعمرة من حيوانات هيدرية.

                           

أ - برعم واحد	ب – براعم عدة والبنات غير منفصلة عن جسم الأم.
الشكل (12) التبرعم الخارجي لدى الهيدرا

يُشاهد التبرعم الخارجي أيضاً لدى الإسفنجيات Spongia  (الشكل 13)، وتبقى البراعم الناتجة  متصلة بجسم الأم، ويمكن أن تتطور إلى براعم ثانوية لتشكل مجموعة من الأفراد تصبح مستعمرة، مثل مستعمرة الإسفنج Scypha .

الشكل (13) التبرعم الخارجي لدى الإسفنج.

كما يُشاهد ذلك أيضاً لدى الكأسيات Tunicata (الشكل14) وأيضاً لدى الحلقيات Annelida كأفراد فصيلة السيلليدات Syllidae  (الشكل15 ).

الشكل ( 14) التبرعم الخارجي لدى الكأسي على رئد متصل بجسم الأم.

الشكل ( 15) الدودة الأم   pachycera Myrianida وخلفها سلسلة من الأفراد البنات الجديدة المتبرعمة، وأصغر برعم يقع خلف الأم مباشرة، وأكبر برعم يقع في آخر السلسلة.

تحدث أكثر حوادث التبرعم الخارجي غرابة لدى الدودة Syllis ramosa، حيث تتكون براعم تتطور طرفياً أو جانبياً laterally ومن دون أن تنفصل عن جسم الدودة الأم، تنمو هذه البراعم، وتبدأ لديها أيضاً بالنمو براعمها الطرفية الخاصة بها، ومع مرور الوقت تتطور هذه الدودة الأم إلى شبكة متفرعة، وتتمدد عبر قنوات الإسفنج المضيف (الشكل16).

الشكل (16) التبرعم لدىSyllis ramosa   والتي تتطور إلى دودة متفرعة.

ثمة مثال جدير بالاهتمام يجمع بين نمطي الانشطار العرضي والتبرعم الخارجي لدى قنديل البحر أوريليا Aurelia من معائيات الجوف Coelenterata صفّ الفنجانيات Scyphozoa. تُلفى في دورة حياة هذا الحيوان يرقة البلانولا  planula larva التي تخضع لعمليات التحول الشكليmetamorphosis  بعد أن تسبح لبعض الوقت وتستقر في القاع حيث تتطور إلى طور فنجاني بوليبيpolypoid scyphistoma  أو بوليب مخروطي، جسمه بشكل المخروط ذو ساق. تختزن هذه اليرقة الغذاء، وتتكاثر لاجنسياً، وتطرأ عليها سلسلة من الانشطارات العرضية التي تتعمق تدريجياً مكونة عدداً من الأطباق التي تشبه كومة من الصحون الصغيرة المسطحة متراكبة بعضها فوق بعض. تعرف هذه العملية بالتخرط strobilation ؛ لأنها تأخذ شكل التسلسل المخروطي.

يُعدّ بعض الباحثين هذه العملية نمطاً من التكاثر اللاجنسي قائماً بذاته؛ لأنه تكرارٌ لشكل القطع المتماثلة الناتجة من التبرعم. يسمى الجسم المتقطع هذا اليرقة المُخَرَّطة strobili larva ، وتدعى كل قطعة من هذه القطع المتشابهة يرقة الحَوراء أو الإيفيرا ephyra larva ، وهي ميدوزا medusa يرقية صغيرة. تنفصل كل منها الواحدة تلو الأخرى عن المجموعة بالتتابع مبتعدة عن الأخريات وعن اليرقة الأم، وتسبح في الماء، وتتغذى وتنمو، وتتحول في الوقت المناسب إلى قناديل البحر esJellyfish. علماً أن كل يرقة مخرطة أو يرقة الطور الفنجاني تتألف من نحو 12 من يرقات الحوراء (الشكل17).

الشكل (17) أحد أنماط التكاثر اللاجنسي ليرقة قنديل البحر بعد خضوعها لعملية التحول الشكلي: ( أ )– دورة حياة الحيوان بدءاً من يرقة البلانولا  1، مروراً ببوليب مخروطي  8 إلى اليرقة المخرطة 10 وانتهاءً بانفصال اليرقات الحوراء  11و 12 وتحولها إلى قنديل بحر بالغ 14. (ب) – صورة من البيئة الطبيعية لليرقات بكل أشكالها مع ملاحظة الـ  12 يرقة حوراء المتسلسلة كصحون مطبقة فوق بعضها مشكلة يرقة مخرطة واحدة.

ب – تبرعم داخليinternal budding  (يُسمى أيضاً تشكل الدُرَيراتgemmules ): وهو يحدث في الظروف البيئية غير الملائمة عند إسفنجيات الماء العذب، مثل إسفنج Spongilla وعند القليل من الإسفنج البحري، ويتم ذلك داخل جسم الأم، (وتدعى البراعم المتشكلة الدُّرَيرات)، وكل برعم يتكون من مجموعة من الخلايا البدائية  archaecytes يحيط بها جميعاً غطاء واقٍ مدعم بأشواك طرفية القرص. وعند عودة الظروف البيئية الملائمة تخرج هذه الكتلة الخلوية خارج الدريرة عبر النقيرmicropyle ، وتشكل إسفنجاً جديداً (الشكل 18).

الشكل (18): (أ)– بنية الدريرة ، (ب) – عدة دريرات.

ويوضح الجدول (2) مقارنة بين الانشطار والتبرعم:

الجدول (2) مقارنة بين الانشطار والتبرعم.

الانشطار  التبرعم تفقد الأم هويتها بعد عملية التكاثر اللاجنسي بالانشطار، أي لم تعد الأم موجودة. تبقى هوية الأم محافَظاً عليها بعد عملية التكاثر اللاجنسي بالتبرعم، أي الأم باقية. الأفراد البنات - اثنتان أو أكثر- متشابهة في البنية والتركيب، وتشبه الأم الأصل، ولكن أصغر حجماً، فيما بعد تنمو الأفراد البنات حتى تبلغ الحجم المناسب. يبدأ البرعم صغيراً، وينمو ببطء حتى يبلغ الحجم المناسب قبل فصله عن الأم، ولكن يبقى الفرد الجديد أصغر حجماً من الأم. عملية الانشطار سريعة ولحظية instantaneous عملية التبرعم بطيئة نوعاً ما وتدريجية gradual

3– التقطع أو التجزؤ fragmentation : هو نمط من التكاثر اللاجنسي، يتقطع فيه جسم الأم الأصل إلى قطعتين أو أكثر، تتطور كل قطعة منها إلى كائن حي كامل. وقد يحدث ذلك نتيجة موت الأجزاء القديمة وتحللها، كما عند الإسفنجيات.

يُشاهد هذا النمط من التكاثر عند كثير من الكائنات الحية مثل الإسفنجيات والديدان الحلقية والديدان المنبسطة وشوكيات الجلد، وكذلك عند تمزق القرص القدمي لدى شقيقة النعمان. مثال ذلك مكروستوموم Microstomum من الديدان المنبسطة sFlatworm (الشكل 19) وعند شوكيات الجلد Echinoderms  حيث بإمكان ذراع واحدة مع جزء من القرص المركزي عند نجم البحر أن يتطورا إلى حيوان كامل (الشكل20).

الشكل (19) التقطع لدى ميكروستوموم.

الشكل (20) تقطع الذراع لدى نجم البحر وتطور الجزء المقطوع إلى حيوان كامل وتجديد ما فقد لدى الأم الأصل.

4– التجديد regeneration : هوأيضاً تكاثر لاجنسي، يحدث عند انفصال جزء أو قطعة من جسم الأم، ليتطور وينمو إلى فرد كامل جديد، مثال ذلك البلاناريا (الشكل21) التي تَستخدِم هذه الظاهرة في عملية التكاثر اللاجنسي لإنتاج فردين بنتين جديدتين بعد تعرضها لانشطار ثنائي عرضي، ويحدث ذلك أيضاً إذا تعرضت هذه البلاناريا لحادث ما يؤدي إلى انفصال جزء من جسمها، فإن هذا الجزء يتطور وينمو إلى فرد جديد كامل يقوم بتجديد الأجزاء المفقودة، كما يحدث أيضاً تجديد الجزء المفقود من جسم الأم. أي إن هناك تداخلاً بين نمطي التكاثر اللاجنسي والتقطع والتجديد؛ لأن الجزء المقطوع يحتاج إلى التجديد لإنتاج فرد كامل.

الشكل (21) تكاثر البلاناريا بالانشطار الثنائي وتجديدها إلى فردين بنتين جديدتين.

مزايا التكاثر اللاجنسي

إضافة إلى الخصائص العامة المذكورة، يمكن أن يحدث التكاثر اللاجنسي عندما:

1-  تكون الحيوانات التي يقتصر وجودها في مكان واحد معيّن غير قادرة على البحث عن الشريك، فتتكاثر لاجنسياً.  

2- يمكن أن تنتشر الأفراد الناتجة وتُكَوِّن مستعمرة في منطقة ما في فترة قصيرة من الزمن.

3- البيئات المستقرة التي تحدث فيها تغيرات ضئيلة جداً هي بيئات مناسبة للكائنات الحية فيها تستطيع أن تتكاثر فيها لا جنسياً.

مساوئ التكاثر اللاجنسي

1– يعطي أفراداً متطابقة وراثياً فيما بينها ومتطابقة مع الأم الأصل، ومن ثم لا يؤدي إلى تنوعٍ وراثيٍّ ضمن الجماعة الواحدة.

2– يمكن أن يسبب حدوث أي طفرة في الأم الأصل تأثيرات مؤذية أو ضارة في قدرة بقاء الذرية واستمرارها.

3- إذا حدثت طفرة عند الأم الأصل، فإن البيئة المحيطة بها قد تصبح وكأنها غير مناسبة، وقد تكون قاتلة بالنسبة إلى جميع الأفراد، أي ليس ثمة فرصة لمجموعة الجينات والمتغيرات أن تؤثر، ومن ثم لا تكون الأفراد قادرة على التكيف مع البيئة المتغيرة بالنسبة اليها.

 4– يؤدي الازدحام في الذرية إلى المنافسة والقتال من أجل البقاء والاستمرارية.

انتشار التكاثر اللاجنسي

التكاثر اللاجنسي مفيد لأنواع كثيرة وبطرائق عديدة:

1– التكاثر اللاجنسي هو نمط أكثر رسوخاً، ويُعدّ عادياً، ولا تمثل المصادفة عامل خطورة.

2– التكاثر اللاجنسي - وخاصة نمطي الانشطار والتبرعم-  طرائق للزيادة السريعة في العدد، وتؤدي إلى تَكَوُّن جماعات نامية بسرعة.

3– الحيوانات التي تتكاثر لاجنسياً قادرة على الاستفادة القصوى من الظروف البيئية الملائمة من خلال التضاعف السريع.

 4–  التكاثر اللاجنسي من خلال تشكل الدريرات في الإسفنج-هو وسيلة للتغلب على الظروف البيئية غير الملائمة.

                                                                      

مراجع للاستزادة:      .أميرة أومري، علم الحياة الحيوانية  2 - التكاثر وعلم الجنين، جامعة دمشق 2005 - – R. K. Noyd, J. A. Kraeger, K. M. Hill, Biology: Organisms and Adaptation, Brooks/Cole Cencage Learning, 2013. – S. A. Parramon Ediciones, Essential Atlas of Biology, Grasindo, 2007.

         

---

- التصنيف : علم الحياة (البيولوجيا) - النوع : علم الحياة (البيولوجيا) - المجلد : المجلد التاسع، طبعة 2025، دمشق مشاركة :