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 مماثلة 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 بتر صغيرة جدًا من مادة د ن أ (الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين) التي تحدد الخواص الأساسية الطبيعية للكائن الحي. توجد المورثات في جميع 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 أوأجزاء تنتجها هذه الكائنات. وتضم الكائنات الحية التي تتكاثر لاجنسيًا البكتيريا والكائنات الحية البسيطة الأخرى. وهناك الكثير من الكائنات الحية يمكنها التكاثر جنسيًا ولاجنسيا. وهي تتضمن أكثر النباتات والفطريات وحيوانات بسيطة الهجريب مثل الإسفنجيات.

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

تشرح هذه الموضوعة 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 هجريبات 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 جميع خلية من خلايا الجسم على نسختين من جميع 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 ينموالكائن الحى الجديد من كائن حى احادى الوالد

في التكاثر اللاجنسي ينموالكائن 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 هواندماج 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 حتى الكثير من الكائنات الحية الضعفانية تتكاثر جنسيًا، إلا أنه يوجد منها ما يتكاثر لاجنسيًا. فالإسفنجيات مثلاً، حيوانات ضعفانية يمكن حتى تتكاثر بعملية تسمى التبرعم. وفي هذه العملية، يؤدي انفصال جزء صغير من الإسفنج إلى تكوين فرد حديث بدون حدوث انقسام اختزالي أوإخصاب. وهنالك عملية مماثلة تدعى التكاثر الخضري تحدث في الكثير 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 جميع واحدة من الخلايا الناشئة الحصول على إحدى النسختين. إلى غير ذلك، ففي التكاثر اللاجنسي،قد يكون لدى جميع خلية من الكائن الحي الجديد نفس المورثات مثل والديه، ولذلك فالنسل والوالدان متطابقان.

كيف تطور التكاثر

يعتقد بعض الفهماء حتى الحياة ظهرت على الأرض منذ 3,5 بليون سنة مضت. ومن المحتمل حتى 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 حتى يطلق الذكر النطاف في الماء، ثم تتحد النطاف مع البيوض.

ويرى أكثر الفهماء حتى بعض الكائنات الحية هجرت 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 الفهماء حتى النباتات طوّرت البذور، وهي هجريبات غير منفذة للماء تغلف الجنين (البيضة المخصبة). وتحافظ البذور على الجنين من الجفاف إلى حتى يتوفر ماء كاف له للنمو.

الفطريات: طورت شكلاً من خلية تكاثرية يسمى البوغ والتي تبدأ بالنموحال توفر الماء.

البرمائيات: تخصب البرمائيات، مثل الضفادع والعلاجيم، بيضها في الخارج في بركة أومستنقع. ولا تحتوي بيضة البرمائيات المخصبة على مغذيات كافية للنسْل لتنموبالكامل إلى حتى 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 هوبحاجة إليه، ويأكله ليصل إلى النضج الكامل.

الحشرات: طورت الحشرات بيضًا ذا قشور تحتبس الماء. وتستطيع الأنثى حتى 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. وهوعملية 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 نمومصغَّر 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 النموإلى حد كبير، ويستمر نموالصغير في جراب على بطن أمه ليتغذى بحليب أمه. وتضم الحيوانات الجرابية الكنغر والأبوسوم والكوالا.

وتلد غالبية الثدييات نسلاً حسن النمو. ويتلقى الصغير وهوفي جسم أمه التغذية من دم الأم عبر عضومتخصص يدعى بالمشيمة.

التكاثر اللاجنسي

التكاثر الجنسي

سفاد الذباب الحوام في الجو.

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

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 لقاء التكاثر الجنسي

الحياة بدون تكاثر

انظر أيضاً

Breeding season
Mating system
Reproductive system
Digital reproduction

الهامش

المصادر

الموسوعة المعهدية الكاملة

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)