معلومة

هل كل الأنواع لديها انقسام انثوي غير متماثل؟

هل كل الأنواع لديها انقسام انثوي غير متماثل؟



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

في جميع الأمثلة التي يمكنني التفكير فيها ، (معظمها من الفقاريات) ، الانقسام الاختزالي الأنثوي ، أو التكوُّن البويضات ، يتم إنتاج المشيج أحادي العدد فقط بينما ينتج عن الانقسامات الخلوية الأخرى أجسامًا قطبية. بينما ينتج الانقسام الاختزالي للذكور 4 أمشاج فردية. يتبع هذا الاختلاف التعريف الأساسي للإناث والذكور على أنهم موارد مخصصة للخلايا الإنجابية.

أريد أن أعرف ما إذا كان إنتاج الأمشاج غير المتماثل هذا عالميًا حقًا عبر جميع الكائنات الحية. هل كل الانقسام الاختزالي في النباتات أو الكائنات وحيدة الخلية غير متكافئ بين الذكر والأنثى؟


يؤدي الانقسام الاختزالي للنبات إلى ظهور أربعة مجموعات ضخمة ، ولكن عادة ما يموت ما يصل إلى ثلاثة منهم بسبب موت الخلايا المبرمج ، مما يترك فجوة واحدة فقط. لكنهم متماثلون وثلاثة منهم لا يجب أن يموتوا طوال الوقت كما يبدو [المرجع].

المتصورة هي كائن حي أحادي الصبغة يخضع للانقسام الاختزالي بعد اندماج الخلايا المشيجية. يبدأ التمايز الجنسي في مرحلة ما خلال مرحلة الميروزويت (انظر هنا وكذلك المراجع التبادلية).

Chlamydomonas هو أيضًا أحادي الصيغة الصبغية خلال مرحلته الخضرية ، وينتج أربعة مشيجات أحادية العدد ذات الجلد. يبدو أن التمايز الجنسي عشوائي.

ربما يكون هناك المزيد من الأمثلة على الكائنات الحية التي لا تخضع لانقسام غير متماثل كما يظهر في الميتازوا. قد يكون هناك بعض عدم التناسق العشوائي الذي يؤدي إلى تمايز الجنسين في حقيقيات النوى أحادية الخلية أحادية الخلية وموت الخلايا المبرمج في النباتات الضخمة ؛ قد تحدث هذه الأحداث العشوائية لاحقًا أيضًا. بالنسبة إلى البلازموديوم ، هذا غير معروف حقًا ؛ آخرون لست متأكدًا منهم.


الفرق بين الانقسام الاختزالي في الذكور والإناث

التكاثر هو عملية مهمة للغاية ضرورية لاستمرار النسل. التكاثر الجنسي واللاجنسي هما نوعان مختلفان من الطرق التي تتكاثر بها النباتات والحيوانات. التكاثر اللاجنسي هو شكل من أشكال التكاثر حيث يولد الصغار من والد واحد. في التكاثر الجنسي ، يتحد كل من الذكر والأنثى لتكوين نسل. الانقسام والانقسام الاختزالي هما خطوتان مهمتان لانقسام الخلايا يؤديان إلى تكوين حياة جديدة.

الانقسام الاختزالي هو نوع خاص من التكاثر يستخدمه البشر والحيوانات ونباتات معينة. يحدث الانقسام الاختزالي في مرحلتين مختلفتين ، الانقسام الاختزالي 1 والانقسام الاختزالي 2. في الذكور البشرية ، يحدث الانقسام الاختزالي في الأنابيب المنوية للخصيتين بينما يحدث في الإناث في الخلايا التي تسمى أووجونيا. في الذكور ، يحدث الانقسام الاختزالي عند البلوغ بينما يحدث عند الإناث عند الولادة. يحفز حمض الريتينويك الذي تشكله الكلى البدائية عملية الانقسام الاختزالي عند الإناث عند الولادة ، ولكن في الذكور يتم قمع تكوين حمض الريتينويك حتى سن البلوغ بواسطة أنسجة الخصية. يتم التغلب على هذا القمع عندما تبدأ خلايا سيرتولي في سن البلوغ في إنتاج حمض الريتينويك من تلقاء نفسها. هذا فرق مهم للغاية في خطوات الانقسام الاختزالي عند الذكور والإناث.

في الانقسام الاختزالي 1 ، يتم تقسيم الأمشاج إلى قسمين بحيث يكون هناك انخفاض في عدد الكروموسومات إلى نصف ما هو موجود أصلاً في الخلية الأم. في البداية ، هناك عبور للكروموسومات المشتقة من الخلايا الأم مما يساعد في خلط الخصائص من كل والد ، ثم يتم فصل نصف إجمالي الكروموسومات بشكل واضح عن الآخر. يتم توزيع جميع الكروموسومات بالتساوي في نصفين ، وبالتالي فهي تحمل أيضًا سمات خلاياها الأم بنسب متساوية. تسمى هذه الخطوة أيضًا باسم "التقسيم الاختزالي" حيث أنه أثناء عملية الانقسام ، تقلل الكروموسومات إلى نصف العدد الموجود في الأصل. الخطوة التالية هي الانقسام الاختزالي 2 في هذه المرحلة يوجد انقسام داخلي لنصف الخلايا الوليدة وما نحصل عليه هو أربع خلايا ابنة مع تبديل وتوليفات مختلفة من الكروموسومات.

يعتبر الانقسام الاختزالي مهمًا في الثدييات لأنه عندما يندمج الذكر والأنثى لتكوين البيضة الملقحة ، ثم أثناء تكوين البيضة الملقحة ، يتم استبدال العدد المفقود من الكروموسومات لاستعادة العدد إلى 42 كروموسومًا أصليًا. إذا حدث خطأ أثناء الانقسام الاختزالي 1 أو الانقسام الاختزالي 2 ، مثل وجود كروموسوم إضافي أو كروموسوم واحد أقل ، فيُطلق عليه عدم الانفصال. إذا كان هناك عدم انفصال ، فسيؤدي ذلك إلى تكوين زيجوتات مع كروموسومات إضافية وسيؤدي إلى ولادة طفل يعاني من العديد من الحالات الشاذة أو حتى التخلف العقلي. لذلك ، يعد الانقسام الاختزالي خطوة مهمة جدًا في التكاثر. تحمل الخلايا الوليدة المكونة من الأمشاج الأنثوية فقط كروموسوم الجنس X بينما تحمل الخلايا الوليدة المكونة من الأمشاج الذكرية إما كروموسومات جنسية X أو Y. في الواقع ، يعد الانقسام الاختزالي مهمًا لتكوين البيضة الملقحة ، ولكن بمجرد تكوين البيضة الملقحة ، فإنها تنمو أكثر لتصبح جنينًا عن طريق انقسام الخلايا الانقسامية. الانقسام الخيطي هو تكرار بسيط للخلايا عن طريق الحفاظ على عدد الكروموسوم سليمًا مثل الخلايا الأم.

ملخص: يحدث الانقسام الاختزالي عند الولادة عند الإناث في خلايا الأوجونيا ولكنه يحدث عند سن البلوغ عند الذكور في الأنابيب المنوية. الانقسام الاختزالي هو عملية تكاثر الخلية حيث يتم تقليل عدد الكروموسومات إلى النصف من الأصل.


جميع أنواع السحالي الأنثوية التي تم إنشاؤها في المختبر

لإعادة مراجعة هذه المقالة ، قم بزيارة ملفي الشخصي ، ثم اعرض القصص المحفوظة.

لإعادة مراجعة هذه المقالة ، قم بزيارة ملفي الشخصي ، ثم اعرض القصص المحفوظة.

قام الباحثون بتربية نوع جديد من السحالي من الإناث ، محاكية عملية حدثت بشكل طبيعي في الماضي ولكن لم تتم ملاحظتها بشكل مباشر.

& quotIt & # x27s إعادة إنشاء الأحداث التي أدت إلى ظهور أنواع جديدة ، كما قال عالم الأحياء الخلوية بيتر باومان من معهد ستويرز للأبحاث الطبية ، والذي تم وصف نوعه الجديد في 3 مايو في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم. & quot إنه يتعلق بمسألة كيفية ظهور هذه الأنواع ثنائية الجنس في المقام الأول. & quot

الأنواع الأنثوية فقط التي تتكاثر عن طريق استنساخ نفسها - وهي عملية تسمى التوالد العذري ، حيث تتطور الأجنة دون إخصاب - كانت تعتبر ذات يوم حظًا تطوريًا مسدودًا. ولكن في العقد الماضي ، تم العثور على ثنائية الجنس في أكثر من 80 مجموعة من الأسماك والبرمائيات والزواحف. قد لا يكون هذا طريق مسدود بعد كل شيء.

الأكثر شهرة بين جميع الأنواع ثنائية الجنس اسبيدوسيليس، السحالي whiptail في جنوب غرب أمريكا الشمالية ، منها 7 أنواع من 12 نوعًا ثنائي الجنس. تشير الدراسات الجينية إلى أن ازدواجية الجنسين نشأت من اتحادات تاريخية لسحاليتين متكاثرتين جنسيًا ينتميان إلى نوعين مرتبطين ارتباطًا وثيقًا ، يمتلك نسلهما الهجين الطفرات اللازمة للتوالد العذري.

في اثنين من الجلطات أحادية الجنس ، يبدو أن هذا كان كافياً لأنهم أصبحوا على الفور من الإناث. في الخمسة الآخرين ، استغرق الأمر جولة أخرى من التزاوج الجنسي التقليدي. هذه الأنواع تسمى ثلاثية الصبغيات ، وتحمل مجموعتين من الكروموسومات من الأنواع الأم الأصلية وواحدة من الأب.

ولكن على الرغم من كل الأدلة على هذه التهجين التاريخي ، كان من الصعب بشكل ملحوظ ملاحظة ذلك في الوقت الحاضر. عندما تم العثور على ذيل هجينة جديدة في الطبيعة ، فقد ثبت أنها عقيمة على الدوام. وينطبق الشيء نفسه على الجهود المعملية ، بما في ذلك الجهود التي استمرت لمدة 29 عامًا وشارك فيها 230 سحلية من تسعة أنواع. لقد ترك الباحثون مع لغز: على الرغم من أن إضافة الكروموسومات ممكنة بوضوح ، إلا أنها كارثة كلما شوهدت.

لم يقرر فريق Baumann & # x27s حتى الآن ما سيطلق عليه نوعهم الجديد ، والذي بلغ عدد الإناث اعتبارًا من شهر مارس 68 أنثى مع وجود المزيد من البيض في الطريق.

وقال باومان إن هناك أنواعًا معترفًا بها حدث هذا التهجين منذ 100000 عام. & quot ولكن هناك أيضًا أنواع هجينة ظهرت في السنوات الخمس الماضية. إذا ذهبت إلى نيو مكسيكو ونظرت حولك ، يمكنك العثور عليها. لقد نشأت أيضًا في المختبر ، لكنها & # x27re معقمة. & quot

ومع ذلك ، كان هناك تلميح تاريخي واحد للنجاح المختلط. في عام 1967 ، أسير أ. exsanguis أنثى ، ثلاثية الصيغ الصبغية والتوالد العذري ، تزاوجت بنجاح مع ذكر أ. إينورناتا. إحدى ذرية الأنثى تضع البيض. لقد تم الاهتمام بهم & # x27t ، لكن باومان وزملائه شكوا في أنهم ربما يكونون قد تطوروا.

في الدراسة الجديدة قاموا بإعادة النظر في تلك التجربة ، مرة أخرى للتزاوج أ. exsanguis مع أ. إينورناتا. هذه المرة ، عملت بشكل قاطع. تم استخلاص ست بيضات واحتضانها ، مما أدى إلى إنتاج أربع إناث هجينة. ذهب الجميع لاستنساخ أنفسهم. هؤلاء النسل هم الآن في جيلهم الرابع ، يتمتعون بصحة جيدة ويمثلون وإثباتًا لمبدأ الحصة النسبية وكيف يمكن أن تتطور السحالي التكاثرية الجديدة في الطبيعة.

لم يقرر فريق Baumann & # x27s حتى الآن ما سيطلق عليه نوعهم الجديد ، والذي بلغ عدد الإناث اعتبارًا من شهر مارس 68 أنثى مع وجود المزيد من البيض في الطريق. الدراسة المستمرة أكثر إلحاحًا من الاسم. & quot ما هو الفرق الأساسي بين هذه السحالي وكل هجين تم فحصه في الأربعين عامًا الماضية؟ & quot.

إنه سؤال له آثار متعددة. تكمن خبرة Baumann & # x27s في الانقسام الخلوي ، حيث يمكن لمقارنة الانقسام الخلوي الجنسي ، المعروف باسم الانقسام الاختزالي ، في الأنواع الجديدة مع السحالي الأخرى التي تعاني من العقم ، أن تكشف عن آليات لم يتم تقديرها بعد. & quot من خلال مقارنة ومقارنة الانقسام الاختزالي في الأنواع المختلفة ، اكتسبت تقديرًا لمدى ضآلة ما نعرفه عن الانقسام الاختزالي في أي كائن حي ، & quot ؛ قال.

إذا ثبت أن هذا التهجين المختبري مشابه لحظات التهجين التي تحدث بشكل طبيعي ، فقد يدعم فكرة أن التعددية الجنسية ليست طريقًا تطوريًا مسدودًا. لقد تلقت سحالي Baumann & # x27s بشكل فعال تدفقًا من الطفرات الجينية ، مما يوفر تنوعًا غير متاح للمستنسخين الذاتي. إنه يتساءل عما إذا كانت بعض سلالات السحالي قد تتناوب فعليًا بين التكاثر الجنسي وغير الجنسي ، اعتمادًا على ضغوط كل عصر.

"هل هذا هو الحال حقًا أنه بمجرد أن يصبح النوع ثنائي الجنس ، فإنه & # x27s يتم تثبيته في الحجر ، وسيكون على هذا النحو حتى يموت؟" قال. & quot أو هل هناك احتمال أن المواد الموجودة في سلالات ثنائية الجنس يمكن أن تجد طريقها إلى الوراء؟ & quot

صورة: 1) أحد النسل الهجين. (وليام ب. نيفز). 2) على النصف الأيسر من الصورة ، توجد ابنة مهجنة تتكاثر بالتكاثر الوراثي بين الأنواع الأم على اليمين من الجيل الثاني والثالث والرابع من أحفاد الهجين. (PNAS).

الاقتباس: & quot توليف المختبر لأنواع الفقاريات التي تتكاثر بشكل مستقل. & quot بقلم Aracely A. Lutes و Diana P. Baumann و William B. Neaves و Peter Baumann. وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم ، المجلد. 108. العدد 18 ، 3 مايو 2011.


يتم تصحيح التثلث الصبغي الجسدي وثلاثي الصبغيات أثناء الانقسام الاختزالي للإناث في أنواع معينة انيقة

يعتبر التثلث الصبغي وثلاثي الصبغيات ، اللذين يُعرَّفان على أنهما وجود نسخة ثالثة لواحد أو كل الكروموسومات ، على التوالي ، ضارًا في العديد من الأنواع بما في ذلك البشر. أثبتت الدراسات السابقة ذلك أنواع معينة انيقة مع النسخة الثالثة من الكروموسوم X تكون قابلة للحياة وخصبة. ومع ذلك ، فقد تبين أن كروموسوم X الإضافي ينفصل بشكل تفضيلي في أول جسم قطبي أثناء الانقسام الاختزالي للبويضة لإنتاج تردد أعلى من ذرية euploid مما قد ينتج عن الفصل العشوائي. هنا ، نوضح أن الصبغيات الإضافية يتم التخلص منها بشكل تفضيلي بواسطة ثلاثي الصيغة الصبغية C. ايليجانس والتثلث الصبغي الرابع C. ايليجانس أظهر التصوير الحي للكروموسومات المتأخرة الطور وتحليل تلطيخ REC-8 لمغازل الطور الثاني أنه ، في ثلاثية الصبغيات ، لا تفقد بعض الكروموسومات أحادية التكافؤ التماسك وتفصل بشكل تفضيلي سليمًا في أول جسم قطبي أثناء الطور الأول ، بينما تفصل الجسيمات الذاتية الأخرى الكروماتيدات بشكل متساوي في الطور الأول والقضاء على بعض الكروماتيدات المفردة الناتجة أثناء الطور الثاني. نظهر أيضًا عدم تناسق في مغزل الطور ، مما قد يساهم في الفصل غير المتماثل. تكشف هذه الدراسة عن مسار يسمح للآباء المختلطين في الصيغة الصبغية بإنتاج نسل سوي الصيغة الصبغية بتردد أعلى من التردد العشوائي.

حقوق النشر © 2017 لجمعية علم الوراثة الأمريكية.

الأرقام

يحدث انخفاض في عدد الكروموسوم ...

يحدث انخفاض عدد الكروموسوم في ثلاثي الصبغيات C. ايليجانس . (أ - د) صور ...

وراثة ثلاثة أليلات متعددة الأشكال ...

وراثة ثلاثة أليلات متعددة الأشكال في تقاطع 3N × 2N. (أ) ثلاثي الصيغة الصبغية ...

عدد نسخ الكروموسوم الخامس ...

عدد نسخ الكروموسوم الخامس أقل من المتوقع من الفصل العشوائي بين ...

يتم تصحيح التثلث الصبغي الرابع. (أ)…

يتم تصحيح التثلث الصبغي الرابع. (أ) صور مضان للرأس / مناطق البلعوم للبالغين ...

تتأخر الكروموسومات أثناء الطور الأول ...

تتأخر الكروموسومات أثناء الطور الأول والطور الثاني في الأجنة 3N. (أ) الكروموسومات ...

الكروماتيدات المنفردة موجودة في ...

توجد كروماتيدات مفردة في الطور الثاني من ثلاثي الصبغيات. الإسقاطات z للأجنة ثنائية الصبغة ...

يتم إثراء ASPM-1 على عمود المغزل القشري. (أ) تسلسل الفاصل الزمني أحادي المستوى ...


الانقسام الاختزالي: تحتوي البويضات على تيار داخل الخلايا لدفع الكروموسومات بعيدًا عن المركز لتقسيم الخلايا

تعتمد معظم الخلايا على الحبال الهيكلية لوضع الكروموسومات استعدادًا لانقسام الخلايا. ليس كذلك البويضات. بدلاً من ذلك ، يدفع تيار قوي داخل الخلايا الكروموسومات بعيدًا عن المركز استعدادًا لانقسام الخلايا غير المتماثل للغاية الذي يكمل نضج البويضة عند إخصاب البويضة ، وفقًا لتقرير باحثين في معهد Stowers للأبحاث الطبية.

توضح النتائج التي توصلوا إليها كيف أعادت البويضات توجيه آلية خلوية ديناميكية قادرة على توليد قوى كبيرة داخل الخلايا واستخدامها على نطاق واسع من قبل الخلايا المهاجرة لدفعها إلى الأمام ، لتمهيد الطريق لانقسام الخلايا غير المتماثل - وهو نوع الانقسامات الخلوية التي تولد خليتين مختلفتين. قد يؤدي أيضًا إلى تحسينات في معايير الاختيار المستخدمة لاختيار البويضات الواعدة للإخصاب في المختبر.

عندما تتطور بيضة الثدييات ، فإنها تخضع لانقسامات خلوية غير متماثلة للغاية ، والمعروفة باسم الانقسام الاختزالي الأول والثاني. خلال كل من هذه التقسيمات ، ينقسم السيتوبلازم بشكل غير متساوٍ ، مما يؤدي إلى تكوين بيضة كبيرة وجسمان قطبيان أصغر بكثير من البويضة النامية. لتحقيق هذا التوزيع غير المتكافئ للسيتوبلازم ، يجب وضع المغزل الانتصافي - الهيكل الذي يفصل الكروموسومات إلى خلايا ابنة - بالقرب مما يسمى الغطاء القشري ، المنطقة التي سيتشكل فيها الجسم القطبي.

"تنبأ التفكير التقليدي بنوع من الحبل المادي الذي يغرس المغزل الانتصافي في الغطاء القشري" ، كما يقول رونغ لي ، دكتوراه ، باحث في Stowers وكبير مؤلفي الدراسة التي نُشرت في 28 أغسطس 2011 ، طبعة متقدمة عبر الإنترنت من بيولوجيا خلية الطبيعة. "لقد كانت مفاجأة تمامًا ، بدلاً من ذلك ، أن تدفق مستمر داخل الخلايا يدفع المغزل إلى الموضع الصحيح ويبقيه هناك."

كانت الدراسات السابقة قد استبعدت الأنابيب الدقيقة ، التي تساعد في وضع المغزل أثناء انقسامات الخلايا الانقسامية ، على أنها حبال محتملة بينما أشارت الدراسات القديمة إلى الأكتين كمرشح محتمل. يشكل الأكتين ، وهو أحد أكثر البروتينات وفرة في الخلايا الحيوانية ، شبكات خيوط ديناميكية تلعب دورًا مهمًا في العديد من العمليات الخلوية ، بما في ذلك هجرة الخلايا ، والنقل داخل الخلايا.

لمعرفة ما إذا كان الأكتين يلعب دورًا في موضع المغزل الانتصافي وكيف يمكن ذلك ، قام باحث ما بعد الدكتوراه والمؤلف الأول Kexi Yi ، دكتوراه ، باحتضان بويضات الفأر مع العديد من مثبطات معروفة للهيكل الخلوي أكتين. "في غضون دقائق من تطبيق CK-666 ، وهو مثبط جديد ومحدد للغاية ، انجرف المغزل بعيدًا عن الغطاء القشري باتجاه مركز البويضة."

يمنع CK-666 مركب Arp2 / 3 ، وهو منظم رئيسي للهيكل الخلوي للأكتين المعروف أنه يلعب دورًا في حركة الخلايا وتهريب الأغشية. إنه يرتبط بخيوط الأكتين الموجودة ويبدأ في نمو خيوط "متفرعة" جديدة. كشفت تجارب أخرى أن انقباض الميوسين 2 ، المعروف بإنتاج تقلصات العضلات ، يدفع المغزل بعيدًا عن الغطاء القشري عند تثبيط مركب Arp2 / 3.

أظهر العمل السابق الذي قامت به لي وفريقها أن الكروموسومات الانتصافية ، عند وضعها بالقرب من قشرة البويضة في الانقسام الاختزالي الثاني ، تحفز تكوين غطاء أكتين قشري عن طريق نشر الإشارة التنظيمية من بروتين ران. عندما اختبر Yi تأثير اعتراض إشارة Ran ، وجدوا أن Ran ينظم أيضًا توطين Arp2 / 3 ومن خلال الامتداد ، موضع المغزل.

تحولت يي بعد ذلك إلى الفحص المجهري متحد البؤر عالي الدقة والتحليل الطيفي للارتباط الزماني المكاني (STICS) ، بالتعاون مع خبراء التصوير في Stowers ، جاي أونروه ، دكتوراه ، وبريان سلوتر ، دكتوراه ، وكلاهما مؤلفان مشاركان في ورقة ، لتتبع ديناميات شبكة الأكتين السيتوبلازمية في البويضات المسمى بمسبار F-actin الحي.

يقول يي: "أظهر تحليل STICS أن تدفق الأكتين ينشأ عند الغطاء القشري ويستمر لأسفل على طول جانبي القشرة الجانبية قبل أن يتقارب بالقرب من مركز البويضة ويعكس اتجاهه نحو المغزل". عندما عالج البويضات بـ jasplakinolide ، وهو دواء مثبت لخيوط الأكتين ، توقف تدفق الأكتين في داخل الخلايا على الفور تقريبًا.

"يدفع تدفق الأكتين التدفق السيتوبلازمي بعيدًا عن منطقة الغطاء القشري على طول محيط الخلية. عندما يصل إلى القطب المقابل للبويضة ، فإنه يدور مرة أخرى في نمط مشابه لتدفق الأكتين نحو المغزل" ، كما يقول لي. وجد تحليل نظري أجراه الفيزيائي والمؤلف المشارك بوريس روبنشتاين ، دكتوراه ، مستشار أبحاث في معهد ستويرز ، أن التدفق السيتوبلازمي الملحوظ يولد ضغطًا على المغزل ويدفعه نحو القشرة.

في العديد من أنواع الفقاريات بما في ذلك الثدييات ، قد تتوقف البويضات في الانقسام الاختزالي الثاني لساعات أو حتى أيام في انتظار الإخصاب. يوضح لي: "خلال هذا الوقت ، يجب الحفاظ على وضع المغزل غير المتماثل بثبات". "الحفاظ على موضع المغزل تحت قوة نشطة يمكن أن يمنع الانجراف البطيء والعشوائي لموضع أو اتجاه المغزل إذا طال توقف الانتصافي."

يعد فقدان الموضع غير المتماثل للمغزل الانقسام الاختزالي الثاني سببًا معروفًا لضعف القدرة الإنجابية لدى الإناث المسنات ويستخدم موضع المغزل كمؤشر سريري لتقييم جودة البويضات التي تم القبض عليها في الانقسام الاختزالي الثاني للتخصيب في المختبر.

مانكي دينج ، دكتوراه ، في قسم التوليد وأمراض النساء وعلم الأحياء التناسلي في مستشفى بريغهام والنساء في كلية الطب بجامعة هارفارد ، بوسطن ، ماساتشوستس ، ساهم أيضًا في الدراسة ،

تم تمويل الدراسة جزئيًا من قبل المعاهد الوطنية للصحة ومعهد Stowers للأبحاث الطبية.


نتائج الانقسام الاختزالي

نتيجة الانقسام الاختزالي هي خلية أو خلايا بها نصف عدد الكروموسومات كخلية البداية. لكن ما هي مجموعات الكروموسومات الممكنة؟

تنفصل الكروموسومات المتجانسة خلال الانقسام الاختزالي الأول ، لكن فصل أزواج المتماثلات مستقل عن المتماثلات الأخرى. كمثال في الشكل أدناه ، بالنسبة لخلية بها زوجان من الكروموسومات (2n = 4) ، يمكن أن يكون هناك أربع مجموعات محتملة من الكروموسومات الأربعة. عندما نضيف إعادة التركيب وأزواجًا إضافية من الكروموسومات ، هناك تقريبًا مجموعات لا حصر لها من الكروموسومات في الأمشاج.

الشكل ( PageIndex <2> ): تشكيلة عشوائية ومستقلة أثناء الطور الأول يمكن إظهارها من خلال النظر في خلية بها مجموعة من اثنين من الكروموسومات (ن = 2). في هذه الحالة ، هناك ترتيبان محتملان على المستوى الاستوائي في الطور الأول. إجمالي عدد الأمشاج المختلفة هو 2n ، حيث n يساوي عدد الكروموسومات في مجموعة. في هذا المثال ، هناك أربع مجموعات وراثية محتملة للأمشاج. مع n = 23 في الخلايا البشرية ، هناك أكثر من 8 ملايين توليفة ممكنة من الكروموسومات الأبوية والأمومية. (CC-BY OpenStax Figure_11_01_03.jpg)

شاهد الفيديو أدناه لمتابعة كيفية تمرير 4 أزواج من الكروموسومات أثناء الانقسام الاختزالي الأول والثاني.

فيديو ( PageIndex <1> ): شرح كيفية حساب عدد الكروموسومات خلال المراحل المختلفة للانقسام الاختزالي. (www.youtube.com/watch؟v=vCyiokyYkMw&t=3s)


محتويات

من أجل حدوث الانقسام غير المتماثل ، يجب أن تكون الخلية الأم مستقطبة ، ويجب أن يكون المغزل الانقسامي محاذيًا لمحور القطبية. تمت دراسة بيولوجيا الخلية لهذه الأحداث في ثلاثة نماذج حيوانية: الفأر ، الديدان الخيطية أنواع معينة انيقةوالفاكهة ذبابة الفاكهة سوداء البطن. تم التركيز في وقت لاحق على التنمية في spiralia.

في C. ايليجانس، سلسلة من الانقسامات الخلوية غير المتماثلة في الجنين المبكر ضرورية في إعداد المحاور الأمامية / الخلفية ، الظهرية / البطنية ، واليسار / الأيمن لخطة الجسم. [3] بعد الإخصاب ، تحدث الأحداث بالفعل في البيضة الملقحة للسماح بالانقسام الخلوي الأول غير المتماثل. ينتج هذا القسم الأول نوعين مختلفين بشكل واضح ، يطلق عليهما AB و P1. عندما تقوم خلية الحيوانات المنوية بتخصيب خلية البويضة ، يتم ترسيب نواة الحيوانات المنوية والجسيمات المركزية داخل البويضة ، مما يتسبب في تدفق السيتوبلازم مما يؤدي إلى حركة النواة والجسيمات المركزية باتجاه قطب واحد. [4] الجسيمات المركزية التي ترسبها الحيوانات المنوية هي المسؤولة عن إنشاء القطب الخلفي داخل البيضة الملقحة. [5] تفشل الحيوانات المنوية ذات الجسيمات المركزية الطافرة أو الغائبة في إنشاء قطب خلفي. [6] [7] [8] يؤدي إنشاء هذه القطبية إلى بدء التوزيع المستقطب لمجموعة من البروتينات الموجودة في البيضة الملقحة تسمى بروتينات PARD (التقسيم المعيب) ، وهي مجموعة محفوظة من البروتينات التي تعمل في إنشاء قطبية الخلية أثناء تطوير. [9] يتم توزيع هذه البروتينات في البداية بشكل موحد في جميع أنحاء البيضة الملقحة ثم تصبح مستقطبة مع تكوين القطب الخلفي. تسمح هذه السلسلة من الأحداث للزايجوت أحادي الخلية بالحصول على قطبية من خلال التوزيع غير المتكافئ لعوامل متعددة.

تم إعداد الخلية المفردة الآن للخضوع لانقسام خلية غير متماثل ، ولكن الاتجاه الذي يحدث فيه الانقسام هو أيضًا عامل مهم. يجب توجيه المغزل الانقسامي بشكل صحيح لضمان توزيع محددات مصير الخلية المناسبة على الخلايا الوليدة. يتم التوسط في محاذاة المغزل بواسطة بروتينات PARD ، والتي تنظم موضع الجسيمات المركزية على طول محور A / P بالإضافة إلى حركة المغزل الانقسامي على طول محور A / P. [10] بعد هذا الانقسام غير المتماثل الأول ، تنقسم الخلية الوليدة AB بشكل متماثل ، مما يؤدي إلى ظهور ABa و ABp ، بينما تخضع الخلية الابنة P1 لانقسام خلوي آخر غير متماثل لإنتاج P2 و EMS. يعتمد هذا التقسيم أيضًا على توزيع بروتينات PAR. [11]

في ذبابة الفاكهة سوداء البطن، يلعب الانقسام الخلوي غير المتماثل دورًا مهمًا في التطور العصبي. الخلايا العصبية هي الخلايا السلفية التي تنقسم بشكل غير متماثل لتكوين خلايا عصبية أخرى وخلية أم عقدة (GMC). تخضع الخلايا العصبية بشكل متكرر لهذا الانقسام الخلوي غير المتماثل بينما يواصل GMC إنتاج زوج من الخلايا العصبية. يلعب نوعان من البروتينات دورًا مهمًا في تحديد هذا التباين في الخلايا العصبية ، بروسبيرو وخدر. يتم تصنيع كل من هذه البروتينات في الخلايا العصبية ويتم فصلها في GMC فقط أثناء الانقسامات. [12] Numb هو مثبط لـ Notch ، وبالتالي فإن الفصل غير المتماثل لـ Numb في القشرة القاعدية يؤدي إلى تحيز استجابة الخلايا الوليدة لإشارات Notch ، مما يؤدي إلى مصيرين مختلفين للخلية. [13] بروسبيرو مطلوب لتنظيم الجينات في GMCs. يتم توزيعه بالتساوي في جميع أنحاء سيتوبلازم الخلايا العصبية ، ولكنه يصبح موضعيًا في القشرة القاعدية عندما تبدأ الخلايا العصبية في الخضوع للانقسام. بمجرد خروج GMC من القشرة القاعدية ، ينتقل بروسبيرو إلى نواة GMC ليكون بمثابة عامل نسخ. [12]

تتوسط البروتينات الأخرى الموجودة في الخلايا العصبية في التوطين غير المتماثل لـ Numb و Prospero. ميراندا هو بروتين مرتبط ببروسبيرو ويحتفظ به في القشرة القاعدية. بعد جيل جي إم سي ، أطلقت ميراندا بروسبيرو ثم أصبحت متدهورة. [12] [14] يتم التوسط في فصل Numb بواسطة Pon (شريك بروتين Numb). يرتبط Pon بـ Numb ويتحد معه أثناء انقسام الخلايا العصبية. [12]

يجب أيضًا أن يتماشى المغزل الانقسامي مع محددات مصير الخلية الموزعة بشكل غير متماثل للسماح لهم بالانفصال في خلية ابنة واحدة وليس الأخرى. يتم التوسط في اتجاه المغزل الانقسامي بواسطة Inscuteable ، والذي يتم فصله إلى القشرة القمية للخلايا العصبية. بدون وجود Inscuteable ، يصبح تحديد موضع المغزل الانقسامي ومحددات مصير الخلية فيما يتعلق ببعضها البعض بشكل عشوائي. تظهر المسوخات غير القابلة للقطع توزيعًا موحدًا لميراندا وخدر في القشرة ، وتظهر الخلايا الوليدة الناتجة مصائر عصبية متطابقة. [12]

تمثل Spiralia (التي تُرادف عادةً lophotrochozoa) مجموعة متنوعة من الحيوانات التي تشكل أنواعها الجزء الأكبر من الحيوانات ثنائية الفصيلة الموجودة اليوم. تشمل الأمثلة الرخويات والديدان الحلقيّة والإنتوبروكتا. على الرغم من أن الكثير معروف على المستوى الخلوي والجزيئي عن الكتل الثنائية الأخرى (ecdysozoa و deuterostomia) ، فإن البحث في العمليات التي تحكم التطور اللولبي غير موجود نسبيًا. ومع ذلك ، فإن إحدى السمات الموحدة المشتركة بين spiralia هي نمط الانقسام في الجنين المبكر المعروف باسم الانقسام الحلزوني. [15]

آليات الانقسام غير المتماثل (انظر الشكل ، اللوحة اليمنى):

  • Tubifex tubifex: دودة الحمأة توبيفكس توبيفكس لقد ثبت أنه يُظهر انقسامًا خلويًا غير متماثل مثيرًا للاهتمام عند نقطة الانقسام الجنيني الأول. على عكس الفكرة الكلاسيكية للاختلافات القشرية في الغشاء الملقح التي تحدد عدم تناسق المغزل في C. ايليجانس الجنين ، يعتمد الانقسام الأول في توبيفكس على عدد الجسيمات المركزية. [16] ترث الأجنة جسيمًا مركزيًا واحدًا يتمركز في سيتوبلازم خلية CD أكبر حجمًا وينبعث منها أنابيب دقيقة شعاعية أثناء الطور الذي يساهم في كل من المغزل الانقسامي وكذلك النجمة القشرية. ومع ذلك ، فإن المركز التنظيمي للأنابيب الدقيقة لخلية AB الأصغر المحتملة يصدر فقط الأنابيب الدقيقة التي تلتزم بالمغزل الانقسامي وليس النجمة الملتصقة بالقشرة. عندما يتم ضغط الأجنة أو تشوهها ، لا تزال المغازل غير المتماثلة تتشكل ، ويكشف تلطيخ جاما توبولين أن مركز تنظيم الأنابيب الدقيقة الثاني يفتقر إلى التوقيع الجزيئي للجسيم المركزي. علاوة على ذلك ، عندما يتضاعف عدد الجسيمات المركزية ، توبيفكس تنقسم الأجنة بشكل متماثل ، مما يشير إلى أن هذه الآلية أحادية المحور لانقسام الخلايا غير المتماثلة تعتمد على الجسيم المركزي. [16]
  • هلوبديلا روبوستا: العلقة هلوبديلا روبوستا يُظهر عدم تناسق مماثل في الانقسام الجنيني الأول مثل C. ايليجانس و توبيفكس، لكنه يعتمد على آلية معدلة. لا تؤثر تجارب الضغط على جنين روبوستا على الانقسام غير المتماثل ، مما يشير إلى أن الآلية ، مثل tubifex ، تستخدم مسارًا جزيئيًا قشريًا مستقلًا. في robusta ، يكشف تلطيخ الأجسام المضادة أن المغزل الانقسامي يتشكل بشكل متماثل حتى الطور الاستوائي وينبع من اثنين من الجسيمات المركزية ثنائية السطوح. [17] في بداية الطور الاستوائي ، يصبح عدم التناسق واضحًا لأن الجسيم المركزي لخلية CD أكبر محتملة يطيل النجمة القشرية بينما تصبح النجمة النجمية لخلية AB الأصغر حجمًا أقل تنظيمًا. التجارب التي تستخدم نوكودازول وتاكسول تدعم هذه الملاحظة. أجبر تاكسول ، الذي ثبت الأنابيب الدقيقة ، عددًا كبيرًا من الأجنة على الانقسام بشكل متماثل عند استخدامه بتركيز معتدل. علاوة على ذلك ، يتم علاج الأجنة باستخدام نوكودازول ، الذي يعزل ثنائيات التوبولين ويعزز إزالة بلمرة الأنابيب الدقيقة ، بالمثل ، التقسيم المتماثل القسري في عدد كبير من الأجنة. فشل العلاج بأي من العقاقير بهذه التركيزات في تعطيل ديناميكيات الجسيمات المركزية الطبيعية ، مما يشير إلى أن توازن بلمرة الأنابيب الدقيقة وإزالة البلمرة يمثل آلية أخرى لإنشاء انقسام الخلايا غير المتماثل في تطور spilarian. [17]
  • إلياناسا أبوليتا: تم اكتشاف آلية ثالثة أقل تقليدية تساهم في الانقسام غير المتماثل للخلايا في التطور الحلزوني في الرخويات إلياناسا عابوليتا. تُظهر تجارب التهجين في الموقع والتألق المناعي أن نسخ الرنا المرسال تتحد مع الجسيمات المركزية أثناء الانقسام المبكر. [18] وبالتالي ، يتم توريث هذه النسخ بطريقة نمطية لخلايا متميزة. تم تضمين جميع نسخ mRNA المتبعة في نمط محور الجسم ، وفشل التهجين في الموقع للنصوص المرتبطة بوظائف أخرى في إظهار مثل هذا التوطين. علاوة على ذلك ، فإن اضطراب بلمرة الأنابيب الدقيقة مع نوكودازول ، وبلمرة الأكتين مع السيتوكاليسين ب ، يُظهر أن الهيكل الخلوي مهم أيضًا في هذا التباين. يبدو أن الأنابيب الدقيقة مطلوبة لتجنيد الرنا المرسال إلى الجسيم المركزي ، وأن الأكتين مطلوب لربط الجسيم المركزي بالقشرة. أخيرًا ، يُظهر إدخال الجسيمات المركزية المتعددة في خلية واحدة عن طريق تثبيط الحركة الخلوية أن الرنا المرسال يتمركز بشكل موثوق على الجسيم المركزي الصحيح ، مما يشير إلى اختلافات جوهرية بين كل تركيبة مركزية. من المهم أن نلاحظ أن هذه النتائج تعكس التجارب التي أجريت بعد أول قسمين ، ومع ذلك لا تزال تُظهر وسائل جزيئية مختلفة لإنشاء عدم تناسق في الخلية المنقسمة. [18]

تتكون الحيوانات من عدد كبير من أنواع الخلايا المتميزة. أثناء التطور ، يخضع الزيجوت للعديد من الانقسامات الخلوية التي تؤدي إلى ظهور أنواع مختلفة من الخلايا ، بما في ذلك الخلايا الجذعية الجنينية. تؤدي الانقسامات غير المتكافئة لهذه الخلايا الجنينية إلى ظهور خلية واحدة لها نفس الفاعلية (التجديد الذاتي) ، وأخرى ربما لها نفس الفاعلية أو يتم تحفيزها لمزيد من التمايز إلى أنواع خلايا متخصصة مثل الخلايا العصبية. ينشأ هذا التمايز المحفز من العديد من العوامل التي يمكن تقسيمها إلى فئتين عريضتين: جوهري وخارجي. تتضمن العوامل الداخلية عمومًا كميات مختلفة من محددات مصير الخلية التي يتم توزيعها في كل خلية ابنة. تتضمن العوامل الخارجية تفاعلات مع الخلايا المجاورة والبيئة الدقيقة والكليّة للخلية السليفة. [19]

بالإضافة إلى المثال العصبي ذبابة الفاكهة المذكورة أعلاه ، تم اقتراح أن أعضاء حسية كبيرة في ذبابة الفاكهة ، وتحديداً الخلايا الدبقية ، تنشأ أيضًا من مجموعة مماثلة من الانقسام غير المتماثل من خلية سلف واحدة عن طريق تنظيم مسار إشارات Notch وعوامل النسخ. [20] مثال على كيفية قيام العوامل الخارجية بإحداث هذه الظاهرة هو الإزاحة المادية لإحدى الخلايا الوليدة خارج مكانة الخلايا الجذعية الأصلية ، مما يعرضها لجزيئات إشارات مثل كبريتات شوندروتن. [21] وبهذه الطريقة ، تُجبر الخلية الوليدة على التفاعل مع الجزيئات شديدة الكبريت ، مما يحفزها على التمايز بينما تظل الخلية الوليدة الأخرى في مكانها الأصلي في حالة هادئة.

في الخلايا الجذعية والخلايا السلفية الطبيعية ، يوازن الانقسام غير المتماثل للخلايا بين الانتشار والتجديد الذاتي مع خروج دورة الخلية والتمايز. يؤدي اضطراب الانقسام الخلوي غير المتماثل إلى التجديد الذاتي الشاذ ويضعف التمايز ، وبالتالي يمكن أن يشكل خطوة مبكرة في التحول السرطاني للخلايا الجذعية والخلايا السلفية. في الخلايا الجذعية الطبيعية غير الورمية ، تم وصف عدد من الجينات المسؤولة عن تعدد القدرات ، مثل Bmi-1 و Wnt و Notch. تم اكتشاف هذه الجينات أيضًا في حالة الخلايا الجذعية السرطانية ، وتبين أن تعبيرها الشاذ ضروري لتكوين كتلة الخلايا السرطانية. [22] على سبيل المثال ، ثبت أن سرطانات الجهاز الهضمي تحتوي على تجمعات سكانية فرعية نادرة من الخلايا الجذعية السرطانية القادرة على الانقسام بشكل غير متماثل. يتم تنظيم الانقسام غير المتماثل في هذه الخلايا من خلال مكانة السرطان (البيئة المكروية) ومسار Wnt. أدى سد مسار Wnt باستخدام IWP2 (مناهض WNT) أو siRNA-TCF4 إلى قمع عالي لانقسام الخلايا غير المتماثل. [23]

طفرة أخرى في انقسامات الخلايا غير المتماثلة التي تشارك في نمو الورم هي طفرات فقدان الوظيفة. جاء الاقتراح الأول بأن فقدان الانقسام الخلوي غير المتماثل قد يكون متورطًا في تكوين الأورام من دراسات ذبابة الفاكهة. كشفت دراسات طفرات فقدان الوظيفة في المنظمين الرئيسيين لانقسام الخلايا غير المتماثل بما في ذلك lgl و aurA و Polo و numb و brat ، عن أنماط ظاهرية مفرطة التكاثر في الموقع. في هذه الطفرات تنقسم الخلايا بشكل أكثر تناسقًا وتولد ذرية غير محددة بشكل خاطئ تفشل في الخروج من دورة الخلية والتمايز ، ولكنها تتكاثر باستمرار وتشكل كتلة من الخلايا السرطانية. [24]


هل جميع الأنواع لديها انقسام انثوي غير متماثل؟ - مادة الاحياء

التكاثر الخلوي والحمل


غالبًا ما يتم إنتاج واستبدال معظم الخلايا البشرية خلال حياة الفرد. ومع ذلك ، تختلف العملية باختلاف نوع الخلية. جسدي ، أو خلايا الجسم ، مثل تلك التي تتكون منها الجلد والشعر والعضلات ، تتكرر بواسطة الانقسام المتساوي . ال الخلايا الجنسية والحيوانات المنوية والبويضات الانقسام الاختزالي في أنسجة خاصة من الخصيتين الذكور والمبايض الأنثوية. نظرًا لأن الغالبية العظمى من خلايانا جسدية ، فإن الانقسام هو الشكل الأكثر شيوعًا لتكاثر الخلايا.


الانقسام المتساوي

تسمى عملية انقسام الخلايا التي تنتج خلايا جديدة للنمو والإصلاح والاستبدال العام للخلايا القديمة بالانقسام. في هذه العملية ، تنقسم الخلية الجسدية إلى خليتين جديدتين كاملتين متطابقتين مع الخلية الأصلية. تمر الخلايا الجسدية البشرية خلال المراحل الست من الانقسام الفتيلي في 1/2 إلى 1 1/2 ساعة ، اعتمادًا على نوع الأنسجة التي يتم تكرارها.


كثيرًا ما يتم استبدال بعض الخلايا الجسدية البشرية بخلايا جديدة ونادرًا ما يتم تكرار الخلايا الأخرى. يتم استبدال الشعر والجلد والأظافر وبراعم التذوق والبطانة الواقية للمعدة باستمرار وبمعدل سريع طوال حياتنا. في المقابل ، نادرًا ما يتم إنتاج خلايا المخ والأعصاب في الجهاز العصبي المركزي بعد بضعة أشهر من العمر. بعد ذلك ، إذا تم تدميرها لاحقًا ، فعادة ما تكون الخسارة دائمة ، كما في حالة المصابين بشلل نصفي. لا تتكاثر خلايا الكبد عادةً بعد انتهاء الفرد من النمو ولا يتم استبدالها إلا عند حدوث إصابة. خلايا الدم الحمراء هي أيضًا استثناء إلى حد ما. بينما يتم إنتاجها باستمرار في نخاع العظام لدينا ، فإن الخلايا المتخصصة التي تأتي منها لا تحتوي على نوى ولا خلايا الدم الحمراء نفسها.


الانقسام الاختزالي

الانقسام الاختزالي هو عملية مشابهة إلى حد ما ولكنها أكثر تعقيدًا من الانقسام الفتيلي. هذا صحيح بشكل خاص في الإناث. بينما ينتج الانقسام الخيطي خليتين ابنتيتين من كل خلية أصل ، ينتج عن الانقسام الاختزالي 4 خلايا جنسية ، أو الأمشاج في الذكور و 1 في الإناث. على عكس الخلايا التي تم إنشاؤها بواسطة الانقسام ، فإن الأمشاج ليست متطابقة مع الخلايا الأصل. في الذكور ، يشار إلى الانقسام الاختزالي باسم تكوين الحيوانات المنوية لأنه يتم إنتاج خلايا منوية. في الإناث يطلق عليه النشأة لأن البويضات هي المنتج النهائي الرئيسي. يوضح الرسم التوضيحي أدناه المراحل الثمانية لتكوين الحيوانات المنوية.

كيف تنقسم الخلايا - جنبًا إلى جنب مع محاكاة الانقسام والانقسام الاختزالي
هذا الرابط يأخذك إلى موقع خارجي. للعودة إلى هنا ، يجب عليك
انقر فوق الزر & quotback & quot في برنامج المتصفح الخاص بك.


تصور

الحيوانات المنوية يحمل كروموسومات الأب إلى الأم بويضة حيث تتحد مع كروموسوماتها وقت الحمل. تكون خلايا الحيوانات المنوية مجهرية ، ولكن قد تكون البويضات كبيرة بما يكفي في بعض الأنواع لتكون مرئية بالعين المجردة. يبلغ قطر البويضات البشرية قطر الشعرة .

تتوج عمليتا التقسيم التسلسلي للانقسام الاختزالي في إنتاج الأمشاج بنصف عدد الكروموسومات في الخلايا الجسدية فقط. نتيجة لذلك ، يحتوي كل من الحيوانات المنوية والبويضات البشرية على 23 كروموسومًا وحيدًا فقط.

ملخص التخفيض
الانقسام في الانقسام الاختزالي

تحتوي الخلايا الجسدية البشرية ، بمجموعتها الكاملة المكونة من 46 كروموسومًا ، على ما يشير إليه علماء الوراثة على أنه عدد ثنائي الصبغيات من الكروموسومات. الجاميطات لها عدد أحادي العدد (23). عندما يحدث الحمل ، يجمع الحيوان المنوي والبويضة بين كروموسوماتهما لتكوين a اللاقحة (بيضة مخصبة) تحتوي على 46 كروموسوم. هذا هو نفس العدد الذي كان لدى كل من الوالدين في خلايا جسدية. عند القيام بذلك ، تتصرف الطبيعة بشكل متحفظ. كل جيل يرث نفس العدد من الكروموسومات. بدون تقليل عددها إلى النصف في الانقسام الاختزالي أولاً ، سيكون لكل جيل جديد مضاعفة عدد الكروموسومات في خلاياهم مثل الجيل السابق. في غضون 15 جيلًا فقط ، سيكون لدى البشر أكثر من مليون كروموسوم لكل خلية وسيكون نوعًا مختلفًا تمامًا من الحيوانات. في الواقع ، عندما تحتوي الزيجوت على مجموعة إضافية من الكروموسومات ، فعادة ما يتم إجهاضها تلقائيًا بواسطة الجهاز التناسلي للأم - إنها حالة قاتلة.

تستغرق عملية الانقسام الاختزالي الكاملة عند الذكور البشريين حوالي 74 ساعة. يبدأ تكوين الحيوانات المنوية عادة في عمر 12-13 سنة ويستمر طوال الحياة. يتم إنتاج مئات الملايين من خلايا الحيوانات المنوية يوميًا من قبل الذكور البالغين الأصحاء. يتم إطلاق ما بين 200 و 600 مليون خلية منوية بشكل طبيعي في كل قذف. نظرًا لأن خلية الحيوانات المنوية واحدة فقط مطلوبة للحمل ، فإن هذا العدد الهائل يبدو مبالغًا فيه للغاية. ومع ذلك ، فإن ما يصل إلى 20 ٪ من خلايا الحيوانات المنوية من المحتمل أن تكون معيبة وأن الجهاز التناسلي الأنثوي معاد حتى للخلايا السليمة - فهو حمضي ويحتوي على أجسام مضادة تسعى إلى تدمير خلايا الحيوانات المنوية. إن قذف أعداد كبيرة من الحيوانات المنوية في نفس الوقت هو طريقة الطبيعة للتغلب على هذه الصعوبات وزيادة احتمالية حدوث الحمل. يمكن أن يتضاءل عدد الخلايا المنوية المنتجة بشكل كبير بسبب الإجهاد النفسي والفسيولوجي. يتناقص عدد الحيوانات المنوية أيضًا تدريجيًا مع تقدم العمر بعد الوصول إلى الذروة ، عادةً في أوائل العشرينات. بالإضافة إلى ذلك ، فإن النسبة المئوية للحيوانات المنوية التي تتحرك بشكل عشوائي وليس في خط مستقيم تزداد بشكل عام عند الرجال الأكبر سنًا. والنتيجة هي انخفاض في خصوبة الذكور. الجينات المسؤولة عن إنتاج الحيوانات المنوية موجودة في كروموسوم الجنس Y. لسوء الحظ ، يُعتقد أن معدل الطفرات في الكروموسوم Y أعلى بآلاف المرات من مثيله في الكروموسومات الأخرى. قد يكون هذا سببًا رئيسيًا لعقم الذكور. نتيجة لذلك ، بدأ استخدام الاختبارات الجينية لتشخيصه.

الجهاز التناسلي للأنثى البشرية

يعتبر الانقسام الاختزالي في الإناث أكثر تعقيدًا. بحلول الشهر الخامس بعد الحمل ، تبدأ الخلايا الجنسية غير الناضجة في النمو في مبايض الجنين ولكنها تتوقف في مرحلة مبكرة من الانقسام الاختزالي (بعد المرحلة الأولى).يظلون في خلية البويضة هذه ، أو o cyte الأولية ، المرحلة حتى سن البلوغ عندما تتسبب الهرمونات في استئناف الانقسام الاختزالي لخلايا واحدة إلى عدة خلايا كل شهر. ينتقلون إلى قسمي التخفيض الأول والثاني ويتوقفون مرة أخرى عن التطور. في هذه المرحلة هم البويضات الثانوية . عندما يتم إطلاق خلية ثانوية أخيرًا من المبيضين إلى قناة فالوب (أثناء الإباضة) ، لا تزال البويضة لم تكمل المرحلة الأخيرة من الانقسام الاختزالي. يحدث هذا فقط عند الحمل نتيجة للتغيرات الكيميائية التي تحدث عندما يدخل الجزء الرئيسي من خلية الحيوانات المنوية البويضة.

تقريبًا (99.9٪) من الخلايا الجنسية في مبيض المرأة لا تتطور أبدًا إلى ما بعد مرحلة البويضات الأولية ويتم امتصاصها في النهاية من قبل جسدها. بحلول 20 أسبوعًا بعد الحمل ، هناك ما يقرب من 7،000،000 خلية أولية. فُقدوا جميعًا بالولادة باستثناء حوالي 1،200،000. في سن البلوغ ، لم يتبق منهم سوى حوالي 400000. طوال الحياة ، هناك انخفاض مستمر في عدد البيض المحتمل. في كل مرة يتم فيها إباضة واحدة بنجاح ، يتم فقدان ما يصل إلى 2000. عادةً ما يكون لدى النساء في المتوسط ​​11-14 إباضة سنويًا لمدة 33-36 عامًا. هذا يعني أنه يتم إنتاج أقل من 500 خلية ثانوية عادةً من مخزن مئات الآلاف من الخلايا الأولية. العدد الفعلي للإباضة متغير للغاية وغالبًا ما يكون أقل بكثير لأن العملية تحكمها الهرمونات وعوامل أخرى في النهاية بما في ذلك الإجهاد النفسي والتغذية والنشاط البدني والحالات المرضية. حقيقة أن النساء نادرًا ما ينجبن أكثر من عدد قليل من الأطفال هو دليل على أن جزءًا صغيرًا فقط من البويضات المبيضة الناجحة يتم تخصيبها وتصبح ملقحة قابلة للحياة. بدءًا من سن 27 عامًا تقريبًا ، تنخفض خصوبة المرأة تدريجيًا. بين 35 و 37 عامًا ، يصبح التراجع أكثر حدة وتقل فرص الحمل بشكل ملحوظ. بحلول أوائل الخمسينيات من القرن الماضي ، تبدأ معظم النساء في الانتقال إلى سن اليأس عندما يتوقفن عن الإباضة تمامًا. يمكن أن يحدث التوقف المؤقت للتبويض والعقم اللاحق في وقت مبكر جدًا من الحياة نتيجة لانخفاض مستويات هرمون الاستروجين في الدم بسبب النشاط البدني المفرط. من المحتمل جدًا أن هذا هو السبب في أن ما يقرب من ربع الرياضيات الأمريكيات في المدارس الثانوية والكليات يتوقفن عن الدورة الشهرية. كما أنه يؤدي إلى انخفاض كبير في كثافة عظامهم.

ملاحظة: قد يكون البشر هو النوع الحيواني الوحيد الذي تعيش فيه الإناث الآن بشكل طبيعي لسنوات عديدة بعد انقطاع الطمث. بعد أن تحرر الجدات من إنجاب المزيد من الأطفال ، فإنهن في وضع يسمح لهن بمساعدة بناتهن وأبنائهن في تربية ذريتهم. من المحتمل أن يزيد هذا من فرص بقاء الأحفاد على قيد الحياة ، مما يمنح جنسنا ميزة على الحيوانات الأخرى في التنافس على البقاء. ومع ذلك ، نادرًا ما عاش الناس بعد انقطاع الطمث حتى ما يزيد قليلاً عن قرن مضى عندما أتاح الطب الحديث والتطورات التكنولوجية الأخرى ذلك ممكنًا. قبل ذلك الوقت ، كنا في كثير من الأحيان مثل الحيوانات الأخرى في أن معظمنا استسلم للأمراض أو الحوادث أو الحيوانات المفترسة قبل منتصف العمر وانقطاع الطمث.

ملاحظة: تشير الأبحاث الجارية إلى أنه قد يكون من الممكن في غضون سنوات قليلة إعادة الخصوبة إلى النساء بعد انقطاع الطمث عن طريق تحفيز الخلايا الجذعية في المبايض لإنتاج بويضات جديدة.

تقترح الدراسة طريقة لإنشاء بيض جديد في النساء - تقرير صوتي للإذاعة العامة الوطنية في 27 فبراير 2012.
للعودة إلى هنا ، يجب النقر فوق الزر & quotback & quot في برنامج المتصفح الخاص بك. (4 دقائق ، 3 ثوان)

عندما يحدث الجماع البشري ، يستغرق الأمر حوالي 5 دقائق حتى تصل الحيوانات المنوية إلى الطرف العلوي لقناتي فالوب حيث يحدث الحمل عادةً. من بين مئات الملايين من خلايا الحيوانات المنوية التي تدخل المهبل ، نادرًا ما تمر أكثر من بضع مئات بنجاح عبر عنق الرحم والرحم. يصل حوالي 100 فقط إلى الطرف العلوي لقناتي فالوب. يتم توجيه خلايا الحيوانات المنوية عبر هذا المسار في الغالب عن طريق استشعار الحرارة. الأطراف العلوية لقناتي فالوب أدفأ بدرجتين من الأطراف السفلية. تفرز الخلايا الثانوية المواد الكيميائية التي قد توجه خلايا الحيوانات المنوية إليها عندما تكون على مقربة منها. عادة ، فقط خلايا الحيوانات المنوية الأكثر قابلية للحياة هي التي تصل إلى البويضات الثانوية وتلعب دورها في الحمل. غالبًا ما تكون الحيوانات المنوية التي تفشل في هذه المنافسة غير طبيعية وراثيًا. اختبار التحمل الذي يجب أن يخضعن له في الجهاز التناسلي الأنثوي هو طريقة الطبيعة للقضاء على هذه العينات الأكثر فقراً.

بين البشر ، يحدث الإخصاب عادة في غضون يوم واحد بعد الإباضة. يستغرق الأمر حوالي 4 أيام حتى تمر البويضات الثانوية عبر قناة فالوب في رحلتها إلى الرحم. يجب أن يحدث الحمل في وقت مبكر من هذه العملية. عادةً ما تبقى الحيوانات المنوية قابلة للحياة لمدة تصل إلى 48 ساعة في الجهاز التناسلي الأنثوي ، ولكن تظل الخلايا المنوية الثانوية قابلة للحياة لمدة 24 ساعة فقط بعد مغادرة المبيضين. هذا يعني أن الجماع يجب أن يحدث من أيام قليلة قبل الإباضة إلى يوم واحد بعد الإباضة إذا كان الحمل مطلوبًا. في معظم الثدييات والطيور والزواحف والأسماك والحشرات من غير البشر ، تزداد احتمالية الإخصاب من خلال حقيقة أن الإناث تتقبلن جنسيًا فقط في وقت الإباضة. تسمى هذه الفترة من القبول الجنسي للإناث شبق. في معظم الأنواع ، من الشائع أن تحدث الإباضة لدى جميع الإناث في نفس الوقت تقريبًا من العام. ينتج عن هذا المزامنة الإنجابية موسم تزاوج مشترك. في البشر وبعض الرئيسيات الأخرى ، يكون النشاط الجنسي أقل ارتباطًا بتوقيت الإباضة. من بين هذه الأنواع ، لا يوجد موسم تزاوج. بتعبير أدق ، العام بأكمله هو موسم تزاوج لأن لديهم اهتمامًا مزمنًا إلى حد ما بالجنس. هذه طريقة أخرى اختارت فيها الطبيعة زيادة احتمالية الحمل.

تحمل H alf من خلايا الحيوانات المنوية التي يتم إنتاجها بشكل طبيعي الكروموسوم X والنصف الآخر يحتوي على الكروموسوم Y. بعد ذلك ، نتوقع أن يكون 50٪ من الأطفال من الذكور و 50٪ من الإناث ، ولكن هذا ليس هو الحال عادةً. نسبة الذكور إلى الإناث حديثي الولادة في الولايات المتحدة ومعظم العالم هي 105-110 ذكر لكل 100 أنثى. نسبة الذكور إلى الإناث عند الحمل بشكل عام أعلى مما كانت عليه عند الولادة. هذا أمر محظوظ على المدى الطويل بالنسبة للمجتمع لأن معدلات الإجهاض التلقائي للذكور ومعدلات وفيات الرضع أعلى. بالإضافة إلى ذلك ، من المرجح أن يموت الذكور من الحوادث والقتال في سن المراهقة والشباب. كما يمكن للذكور في الدول المتقدمة الذين يعيشون حتى سن الرشد أن يتوقعوا الموت في سن أصغر من النساء.

نسب الذكور إلى الإناث في الولايات المتحدة

ذكور إناث
عند الحمل 130-150 100
عند الولادة 105-110 100
في سن العشرين 98 100
في سن 65+ 68 100

تؤدي الممارسات الثقافية الحالية في الصين والهند إلى معدلات أعلى للمواليد الذكور. منذ عام 1979 ، تتبنى الصين سياسة وطنية تسمح للآباء بإنجاب طفل واحد فقط من أجل الحد من النمو السكاني. أدى التفضيل التقليدي للأطفال الذكور والتوافر الفوري لتكنولوجيا الموجات فوق الصوتية إلى أعداد كبيرة من عمليات إجهاض الأجنة الإناث. يحدث هذا على الرغم من حقيقة أن عمليات الإجهاض بغرض منع ولادة الأطفال الإناث غير قانونية. يوجد الآن 119 ولدًا لكل 100 فتاة في الصين ، وفي بعض المناطق تصل النسبة إلى 144 إلى 100. ونتيجة لهذه الممارسة هي الندرة المتزايدة للمرأة القابلة للزواج. اعتبارًا من تعداد عام 2005 ، كان هناك 32 مليون شاب أكثر من النساء في الصين. في حين أن الهند ليس لديها سياسة الطفل الواحد ، إلا أنها تواجه مشكلة مماثلة بسبب الإجهاض الانتقائي للأجنة الإناث ، خاصة في الولايات الأكثر ازدهارًا في شمال الهند. ويرجع ذلك إلى الصعوبة الاقتصادية المتمثلة في تربية أسر كبيرة وتفضيل الأطفال الذكور. قد تكون الزيادة الهائلة في عدد الرجال المقبولين للزواج في الصين والهند متفجرة اجتماعيًا وسياسيًا في المستقبل القريب.

في المجتمعات التي تشجع على شكل من أشكال الزواج حيث يكون للرجل أكثر من زوجة واحدة في نفس الوقت (تعدد الزوجات) ، يولد عدد أكبر من الأطفال الإناث عادة مقارنة بالدول التي يغلب عليها الزواج الأحادي. لماذا يحدث هذا النمط العكسي لنسبة الولادة غير مفهوم تمامًا. ومع ذلك ، فمن المحتمل جدًا أن يكون مرتبطًا بحقيقة أن كل زوجة لديها اتصال جنسي أقل تواترًا. تزداد احتمالية حدوث الحمل عند الفتيات عندما يقترب موعد الإباضة. عندما يكون هناك جماع في أوقات أخرى أيضًا ، فمن المرجح أن تنتظر خلايا الحيوانات المنوية التبويض في الطرف العلوي لقناتي فالوب. ليس لديهم ما يقطعونه للوصول إلى البيضة.

أعظم معجزة الحياة - سلسلة فيديو PBS Nova حول الحمل والحمل والولادة
هذا الرابط يأخذك إلى موقع خارجي. للعودة إلى هنا ، يجب النقر فوق الزر & quotback & quot
في برنامج المتصفح الخاص بك. (8 أجزاء كل منها 4-10 دقائق)

لماذا التوائم؟

تعد الولادات المتعددة في نفس الوقت نادرة بالنسبة للإنسان ومعظم أنواع الرئيسيات الأخرى. يبدو أن وجود توأمان أخوي ، ولكن ليس متطابقًا ، يسري في خطوط الأسرة ، وهو أيضًا أكثر احتمالًا إلى حد ما بالنسبة للنساء فوق سن الثلاثين.

التوائم المتماثله أو المتآخيه قد تبدو متشابهة ولكنها ليست متطابقة وراثيا. في الواقع ، إنهما ليسا أكثر تشابهًا من أي أخ أو أخت. يتشاركون رحم أمهاتهم أثناء الحمل ولكنهم يأتون من بيضتين مختلفتين مخصبتين بحيوانات منوية مختلفة. في وقت لاحق ، يتم استدعاؤهم التوائم ثنائي الزيجوت . على النقيض من ذلك ، فإن التوائم المتماثلة تكون في الغالب متطابقة وراثيا لأنها تنتج من انقسام زيجوت واحد إلى اثنين أو أكثر من التوائم المنفصلة في غضون أيام قليلة بعد الحمل. نتيجة لذلك ، يتم استدعاؤهم التوائم أحادية الزيجوت . إذا لم يحدث انقسام الزيجوت الأصلي حتى اليوم التاسع إلى الثاني عشر بعد الحمل ، فمن المحتمل أن تكون التوائم أحادية الزيجوت التوائم المرآة . أي أنه سيكون لديهم اختلافات صغيرة في صورة المرآة داخليًا وخارجيًا. على سبيل المثال ، قد يكون أحدهما أعسر والآخر يمينًا. وبالمثل ، فإن نقرة البقر في شعرهم في مؤخرة الرأس ستكون على جوانب متقابلة. إذا حدث انقسام الزيجوت بعد اليوم 13 ، فمن المحتمل أن يولد التوأم أحادي الزيجوت ملتصقين.

أالاختلافات بين التوائم أحادية الزيجوت في وقت لاحق من الحياة هي في الغالب نتيجة التأثيرات البيئية وليس الوراثة الوراثية. ومع ذلك ، قد لا تشترك التوائم أحادية الزيجوت في نفس تسلسل الحمض النووي للميتوكوندريا. هذا يرجع إلى حقيقة أن الميتوكوندريا في الخلية قد يكون لها إصدارات مختلفة إلى حد ما من الحمض النووي ، ويمكن أن تتشتت الميتوكوندريا بشكل غير متساو عندما تنشطر البيضة الملقحة. يمكن أن تختلف التوائم أحادية الزيجوت الأنثوية أيضًا بسبب الاختلافات بينهما في تعطيل الكروموسوم X. بعد ذلك ، يمكن أن يكون لدى أنثى توأم حالة مرتبطة بالكروموسوم X مثل ضمور العضلات ويمكن أن يكون التوأم الآخر خاليًا منها.

ملاحظة: تم وصف تعطيل كروموسوم X عند الإناث في نهاية قسم الموضوع الأول من هذا البرنامج التعليمي (& quot؛ هياكل الخلايا الأساسية & quot) وتم وصف الحمض النووي للميتوكوندريا في قسم الموضوع الأخير (& quot المستوى الجزيئي للوراثة & quot).

كانت هناك حالة مسجلة واحدة على الأقل لتوائم متطابقة من جانب أمهاتهم لكنهم يشاركون فقط نصف جينات والدهم. ينتج هذا التوائم & quotsemi المتطابقة & quot من خليتين منويتين تخصبان البويضة نفسها. يبدو أن هذا الإخصاب المزدوج للبويضة يحدث في حوالي 1 ٪ من تصورات الإنسان. في معظم الحالات ، يكون الجنين غير قابل للحياة ويموت.

د يمكن أيضًا إنتاج التوائم اليزيجوتية عندما تمارس المرأة الجماع الجنسي مع أكثر من رجل في وقت الإباضة. إذا تم إطلاق عدة بويضات قابلة للحياة من مبيضيها ، فيمكن إخصاب كل منها بواسطة حيوان منوي من رجل مختلف. يشار إلى هذا باسم الأبوة الغيرية.


لماذا Intersex؟

عادة في البشر ، تجمع خلية منوية واحدة بين كروموسوماتها مع كروموسومات بويضة واحدة عند الحمل والتي بدورها تتطور إلى جنين واحد سيصبح جنينًا. ومع ذلك ، نادرًا ما تندمج اثنتان من الزيجوت وتصبحان جنينًا واحدًا. إذا نجا من الحمل سيولد الطفل الذي هو حقيقي الوهم - هو اثنان وراثيا & quot؛ شخصان & quot في جسد واحد. إذا لم يكن هذان الشخصان & quot؛ الأشخاص & quot من نفس الجنس ، فمن المحتمل أن يكون الطفل ثنائي الجنس الفرد (المعروف أيضًا باسم خنثى ) - سيحتوي على أعضاء جنسية من الذكور والإناث وأنسجة الجسم الأخرى. يعتقد بعض الباحثين أن تواتر ولادة الكيميرا سيزداد لأن الإخصاب في المختبر يصبح أكثر شيوعًا حيث يتم وضع اثنين أو أكثر من الأجنة في الرحم مع هذا الإجراء.

أخبار: في 16 كانون الثاني (يناير) 2005 ، أنجبت امرأة رومانية تبلغ من العمر 66 عامًا تدعى أدريانا إليسكو ابنة. وهذا يجعلها أكبر امرأة حاملًا وتلد طفلًا حيًا. تم زرعها ببويضة مخصبة من امرأة أصغر سناً. كان عمر الطفل 6 أسابيع ووزنه 1.4 كيلوغرام فقط (3.1 رطل) ، وهو أقل من نصف الوزن الطبيعي لحديثي الولادة. مات جنينان آخران أثناء الحمل (News at Nature.com ، 17 كانون الثاني (يناير) 2005).

الأخبار: في عدد 23 أغسطس 2009 من رسائل علم الأحياء، كريستين نافارا من جامعة جورجيا نتائج مسح 202 دولة لبيانات حول نسب الذكور إلى الإناث عند الولادة. وأشارت إلى أن هناك انحرافًا في نسب الجنس التي تتوافق مع خط العرض. في خطوط العرض المعتدلة وشبه القطبية الشمالية ، هناك عدد أكبر قليلاً من الأولاد المولودين مقارنة بخطوط العرض الاستوائية. قالت نافارا إن هذه الاختلافات كانت مستقلة عن الممارسات الثقافية والوضع الاجتماعي والاقتصادي للأسر.

حقوق النشر 1997-2014 بواسطة Dennis O'Neil. كل الحقوق محفوظة.
اعتمادات التوضيح


Selaginella: الموطن والميزات والتكاثر

يظهر Selaginella تباينًا كبيرًا في الحجم والتماثل والتشكل. غالبًا ما تكون نباتات عشبية معمرة ، ومع ذلك ، فإن عددًا قليلاً منها هو annu & shyals (Selaginella pygmaea).

الغالبية هي الظهرية المركزية والسجود والزاحف (الشكل 7.45) على السطح والخجول (على سبيل المثال ، Selaginella kraussiana S. pellidissima S. chrysocaulis) ، بعضها شعاعي وينمو منتصبًا (على سبيل المثال ، S. scandent (على سبيل المثال ، 5. willdenovii 5. adunca) والمتسلقون (5. alligans).

تنمو معظم أنواع السيلاجينيلا على الأرض في الموائل الرطبة المظللة. هناك عدد قليل من الأنواع ذات طبيعة جافة وتنمو في ظروف قاحلة وسقوف على الأسطح الصخرية المكشوفة (5. pilifera S. lepidophylla). لديهم القدرة على البقاء على قيد الحياة من الجفاف.

بعض الأنواع الجافة (على سبيل المثال ، S. lepidophylla ، S. pilifera ، 5. bryopteris) تتدحرج إلى كرة مضغوطة من الأوراق والسيقان التي تبدو ميتة بشكل خجول خلال مواسم الجفاف ، ولكنها تتفكك للقيام بالأنشطة العادية عند وضعها في الماء. تُعرف هذه النباتات عمومًا باسم & # 8220 Resurrection plants & # 8221 وغالبًا ما تُباع على أنها من الفضول.

السمات البارزة لـ سيلاجينيلا:

أنا. الطور البوغي هو نبات عشبي وطلقاته هي ظهري مركزي وشعاعي وزاحف أو منتصب.

ثانيا. الأوراق صغيرة (microphyllous) و ligule موجود في قاعدة كل ورقة و sporophyll.

ثالثا. Rhizophore هو (هيكل بلا أوراق ينشأ من الجذور) موجود في بعض الأنواع.

رابعا. عادة ما تتجمع Sporophylls في ستروبيلي عند قمم الفرع ، متغايرة.

خامسا.

السادس. Antherozoids هي ثنائية.

هيكل سيلاجينيلا:

جسم نبات Selaginella متمايز ويغلف إلى جذور وسيقان وأوراق متطورة.

إلى جانب ذلك ، تحتوي بعض الأنواع أيضًا على جذور (الشكل 7.46 أ).

قسم Hieronymus (1902) جنس Selaginella إلى جنسين فرعيين ، Homoeophyllum و Heterophyllum على أساس الهيكل العام للجسم النباتي (الجدول 7.4).

يكون الجذع عمومًا منتصبًا ومتماسكًا شعاعيًا ومختلِجًا في تحت جنس Homoeophyllum. الأنواع التي تنتمي إلى الفصيلة الفرعية Heterophy & shyllum هي السجود والظهري المركزي. النخالة و shyching ثنائية التفرع في عضو Homoeophyllum وجانبية إلى حد ما في Heterophyllum.

تشريح الجذع الناضج غير واضح للغاية ويتم تمايزه إلى epider & shymis الخارجي والقشرة الوسطى وشاهدة مركزية (الشكل 7.47). يتم تقطيع جدران الخلايا الخارجية للبشرة. إنه خالي من الثغور والشعر. في العديد من الأنواع توجد عدة طبقات من الخلايا سميكة الجدران (تحت الجلد) تحت epider & shymis ، والتي تندمج تدريجياً مع الخلايا الكلوروفيلوسية الرقيقة الجدران في القشرة.

تتكون القشرة عادة من خلايا متني زاوي مرتبة بشكل مضغوط بدون فراغات بين الخلايا. يتكون الجزء الأكبر من قشرة الأنواع الجافة ، أي S. lepidophylla و 5. rupestris ، من خلايا صلبة ذات جدران سميكة.

هناك اختلاف كبير في الاسطوانة الوعائية بين الأنواع المختلفة من السيلاجينيلا. يختلف عدد الشاهدة من نوع لآخر وأحيانًا في نفس النوع. هذا بسبب تشريح الشاهدة الرئيسية. تظهر النباتات الصغيرة دائمًا تكوينًا أحاديًا.

في معظم الأنواع ، يكون الجذع الزاحف أو جذمور الإيجابيات والفتات هو البروتستيلي. قد يكون للأنواع ذات التناظر الشعاعي شكل أولي أسطواني واحد في الساق (أحادي الشكل ، S. 12-16 steles) (polystelic على سبيل المثال ، S. laevigata) التي تكون إما دائرية أو على شكل شريط.

قد يختلف عدد الفولاذ في أجزاء مختلفة من نفس النبات. في S. braunii ، يكون محور السجود الخجول والزاحف ثنائي الاتجاه ، بينما الفروع المنتصبة أحادية. في S. lyalli الفروع السجدة هي bistelic ، في حين أن الفروع المنتصبة تكون بوليستيلية.

كل شاهدة محاطة بدراجة هوائية من طبقة واحدة. يتم وضع الشاهدة من القشرة بواسطة عدد قليل من خلايا الأديم الباطن الممدودة شعاعيًا والتي يتم تصميمها وتلميعها على شكل ترابيق. لديهم العصابات الكاسبارية المميزة على جدرانهم الشعاعية. وهكذا ، يتم فصل الشاهدة المركزية عن القشرة بواسطة مساحات هوائية كبيرة.

بغض النظر عن التنظيم النجمي ، فإن النسيج الخشبي الأساسي هو exarch في التطور ويتكون metaxylem بشكل أساسي من القصيبات ذات التركيبات العددية الشكل.

يتكون لحاء Selaginella من خلايا الغربال وحمة. في بعض الأنواع (S. densa ، S. rupestris ، S. oregana) يمتلك نسيج الخشب أوعية حقيقية ذات ألواح مستعرضة وخشبية.

(اليونانية rhiza = الجذر phora = حامل).

في العديد من أنواع Selaginella ، تنشأ أوراق غريبة وهياكل أسطوانية خجولة تشبه الدعامة من الساق عند نقطة التفرع. هذه تنمو نزولاً إلى السطح وتشكل العديد من الجذور العرضية في نهاياتها الحرة. هم معروفون باسم الجذور.

أ. من جذور الجذر تظهر ملامح تشبه إلى حد كبير الجذر ، ومع ذلك ، مع بعض الاختلافات الطفيفة (الشكل 7.48). البشرة هي طبقة واحدة ومقطوعة للغاية. القشرة واسعة النطاق ويمكن تمييزها إلى منطقة متني داخلية رقيقة الجدران وخارجية سميكة الجدران تصلب الجلد (hypo-dermis).

الشاهدة هي بروتستيلي ومحاطة بطبقة من الجلد الباطن. يظهر اختلافات في شكله وترتيب البروتوكسيلم في أنواع مختلفة من Selaginella. في S. martensii ، الخشب هو العاهل و exarch.

في S. atroviridis ، يكون metaxylem على شكل هلال ويحدث البروتوكسيلم في شكل مجموعات قليلة على الجانب المحوري المقعر. في S. kraus & shysiana ، تكون الشاهدة هي centroxylic حيث توجد شاهدة واحدة متحدة المركز مع بروتوكسيل واحد في المركز.

الطبيعة المورفولوجية للجذر:

الطبيعة المورفولوجية للجذور مثيرة للجدل بسبب موقعها وهيكلها غير العاديين. تم تفسيره من قبل علماء النبات المتنوعين والخجولين على أنه جذر أو ساق أو عضو فريد من نوعه (أي عضو ، لا جذع ولا جذر).

1. أوجه التشابه مع الجذر:

أنا. الجذور هي ذات طبيعة جيوتروبية إيجابية.

ثانيا. انها لا تحمل اوراق الشجر.

ثالثا. الملك xylem مثل ذلك من الجذر.

رابعا. وجود غطاء الجذر في بعض الأنواع ، على سبيل المثال ، S. densa ، S. kraussiana ، S. martansii ، S. wallacei (Webster and Steeves ، 1967).

v. نقل الأوكسين في الجذور هو أكروبيتال مشابه للجذر (Wochok and Sensex ، 1974).

ثانيًا. أوجه التشابه مع Stem:

أنا. خارجي المنشأ مثل الجذع.

ثانيا. عدم وجود قبعات الجذور وشعر الجذور.

ثالثا. تنشأ بسبب أنشطة meristems الموجودة بين فرعي الساق. يُطلق على هذا النسيج الإنشائي اسم النسيج الإنشائي الزاوي والذي يعد في الأساس إطلاقًا جنينيًا (كوريك ، 1959).

رابعا. إنتاج الجذور داخليًا من الحافة.

v. في ظل الظروف التجريبية ، يمكن تحويل rhi & shyzophore إلى نبات مورق قصير (Foster and Cifford ، 1959).

ومن ثم اقترح Bower (1908 ، 1935) و Goebel (1905) أن جذور الجذر ليست جذرًا ولا جذعًا ، ولكنها عضو فريد من نوعه. وفقًا لشوت (1938) ، فإن جذعًا متخصصًا يتصرف مثل الجذر.

ومع ذلك ، كشفت الدراسات البيوكيميائية الحديثة لـ pro & shytein من الساق والأوراق والجذر و rhizophore أن polypeptides من rhizophore تشبه إلى حد كبير تلك الموجودة في الجذع بدلاً من الجذور الجوفية. الميزات المذكورة أعلاه ليست لجذر نموذجي ، علاوة على ذلك ، فإنها تنتج جذور داخلية وخجولة. لذلك ، تسمى هذه النواتج الجذور (Gr. rhiza = الجذر phora = حامل).

جذور البوغة الصغيرة سريعة الزوال ، لكن جذور البوغة الناضجة والشيخية هي عرضية في الطبيعة وتتفرع بشكل ثنائي ومتشعب. تنشأ بشكل عام عند نقاط تفرع الجذع من نسيج نسيج ، يُطلق عليه اسم نسيج زاوية.

أ. من الجذر يُظهر ترتيبًا بسيطًا للغاية وخجولًا مع طبقة أولية مركزية مغطاة بقشرة متنيّة ومحدودة من الخارج وبشرة متعرجة. في بعض الأنواع ، تصبح الطبقات الخارجية من القشرة صلبة وخشنة وتشكل اللحمة. تتكون الشاهدة من نسيج صغير ، إكسارخ وملك.

أوراق جميع الأنواع صغيرة ، لاطئة وبسيطة ، يصل طولها إلى بضعة ملليمترات. قد تكون الأوراق بيضاوية الشكل أو رمحية الشكل أو دائرية الشكل مع وريد واحد يعمل بالقرب من طول الورقة بالكامل. جميع الأوراق من نفس النوع والترتيب حلزوني في sub & shygenus Homoeophyllum.

في النوع الفرعي Heterophyllum ، تتكون الأوراق من نوعين من الأوراق الصغيرة والأوراق الكبيرة مرتبة في أربعة صفوف على طول الساق. يوجد صفان من الأوراق الصغيرة على الجانب الظهري للساق وصفان من الأوراق الكبيرة على الجانب البطني أو في الوضع الجانبي (الشكل 7.46 ب).

يوجد هيكل صغير ، غشائي ولامع ، يشبه اللسان ، ligule (ligula = لسان صغير) ، في قاعدة كل نبات و shytative ، ورقة و sporophyll (الشكل 7.51). تم العثور على الرباط على السطح البطني (العلوي) للورقة.

أ. من الورقة يظهر طبقتان من البشرة ، نسيج ميسوفيل ، شاهدة وثغور (الشكل 7.49). قد تكون خلايا طبقات البشرة العلوية والسفلية متشابهة في معظم الأنواع (على سبيل المثال ، 5. rupestris). ومع ذلك ، قد تكون مختلفة وخجولة إلى حد ما في بعض الأنواع (على سبيل المثال ، 5. martensii) حيث تتكون البشرة العلوية من خلايا مخروطية ، لكن خلايا البشرة السفلية تكون أصغر.

تتطور بعض الأنواع إلى شعيرات أو هياكل شبيهة بالشعر القصير تمتد من البشرة. يتكون النسيج الوسطي من حمة إسفنجية مرتبة بشكل فضفاض مع مسافات بين الخلايا.

يمكن تمييز النسيج الوسيط والشيفيل إلى حواجز مميزة وطبقات حمة إسفنجية (على سبيل المثال ، S. lyalli ، S. تحتوي خلية الميزوفيل على 1-8 كوب من البلاستيدات الخضراء على شكل كوب مع العديد من الخلايا الشبيهة بالبيرينويد.

توجد الثغور بشكل عام على السطح المحوري (السفلي) ، على الرغم من وجودها في بعض الأنواع على كلا السطحين (برمائي). توجد حزمة وعائية واحدة تتكون من نسيج خشبي مركزي محاط باللحاء في المركز. يحد الحزمة بغمد حزمة مميز.

يحتوي الليغول على غمد قاعدي على شكل كوب به غالبًا شرائط كاسباريان (على سبيل المثال ، S. kraussiana) و glossopodium مجاور نصف كروي (اليونانية glossa & # 8216tongue & # 8217 و podiun & # 8216foot & # 8217) مكونة من مجموعة كبيرة مفرغة الخلايا (الشكل 7.50). الخلايا المتبقية هي أكثر أو أقل مكعبات وشكلها. النهاية الطرفية للليغول رقيقة وذات طبقة واحدة. الجزء القاعدي من اللصقة غارق إلى حد ما في أنسجة الورقة.

يعمل الليغول كتركيبة وغطاء ممتص للماء يحافظ على رطوبة الورقة الشابة و sporangium من sporophyll أثناء نموها المبكر. يفرز الليغول في بعض الأنواع ، أثناء التطور المبكر ، مادة صمغية تتكون من الكربوهيدرات والبروتينات التي تحافظ على رطوبة النسيج القمي وتمنعها من الجفاف (على سبيل المثال ، S. والاسي ، S. kraussiana).

الاستنساخ في سيلاجينيلا:

يتكاثر البوغ من Selaginalla بالطرق الخضرية والجنسية.

أنا. التكاثر الخضري:

يحدث التكاثر الخضري في Selaginella عن طريق الدرنات (على سبيل المثال ، S. chrysocaulis) ، والبصيلات (S. chrysorhizos) ، والبراعم الخاملة (S.

يتم إنتاج البصلات والبراعم الخاملة في الفروع الهوائية ، بينما قد تكون الدرنات هوائية أو تحت الأرض. في حالة مواتية أنها تنبت لإنتاج نباتات بوغي جديدة. في S. rupestris ، تطور الفروع اللاحقة للساق فروعًا عرضية ، تنفصل عن النبات الأم وتنمو لتصبح سبورو ونبتة جديدة.

ثانيا. التكاثر عن طريق الجراثيم:

يتم إنتاج العديد من الجراثيم أحادية العدد في sporangium. توجد sporangium في sporophylls ويتم ترتيب sporophylls com & shypactly لتشكيل مخاريط أو ستروبيلي.

جميع أنواع السيلاجينيلا تشكل ستروبيلي أو مخاريط. بشكل عام ، تحدث الستروبيلي بشكل نهائي على الفروع الجانبية ، ولكن في بعض الأنواع (على سبيل المثال ، S. patula و S. أوراق تحمل sporangium) وأوراق الشجر في مقاطع متناوبة على طول المحور.

Selaginella غير متجانسة ، وبالتالي ، فإن sporangia نوعان ، وهما microsporangia و megasporangia. يتم تصنيف sporophylls المرتبطة بهذين النوعين من sporangia على أنها microsporophylls و megasporophylls على التوالي.

هناك تباين في توزيع sporangia داخل ستروبيلي من الأنواع المختلفة. يتكون Strobili إما بالكامل من microsporangia أو من megasporangia (S. gracilis ، S. atroviridis). ومع ذلك ، فإن الحالة المختلطة أكثر شيوعًا (الشكل 7.51).

قد يتم خلط الجزء السفلي من المحتالون والمخادعون من megasporangia والجزء العلوي من microsporangia (S. helvetica ، S. rupestris ، S. selaginoides) أو نوعي sporangia بشكل عشوائي.

في بعض الأنواع ، يحمل جانب واحد من الستروبيلوس microsporophylls و megasporophylls الجانبية الأخرى (على سبيل المثال ، S. inaequalifolia ، S. oregana). في بعض الأنواع ، يوجد واحد فقط megaspo و shyrangium في قاعدة كل ستروبيلوس ، في حين أن الباقي هو microsporangia (على سبيل المثال ، S. kraus & shysiana).

يتم مطاردة البوغ الناضج مع سترة من طبقتين (الشكل 7.52 أ ، ب). إن microsporan و shygia ممدودتان قليلاً ومحمران إلى برتقالي فاتح اللون. تكون Megasporangia أكبر من microsporangia وغالبًا ما تكون مفصصة. الضخامة الضخمة صفراء بيضاء أو برتقالية فاتحة اللون.

تطوير Sporangium:

في البداية ، تتشابه عملية تطوير micro- و megasporangia. إن sporangial deve & shylopment من النوع eusporangiate ، أي أن spo & shyrangium يتطور من مجموعة من الخلايا الأولية (الشكل 7.53A-E).

يقع موقع بدء sporangial (micro- أو mega-sporangium) في الخلايا السطحية للمحور ، مباشرة فوق sporophyll ، أو في الخلايا القريبة من قاعدة sporophyll على الجانب المحوري (العلوي).

الانقسامات periclinal في هذه الخلايا الأولية تؤيد & shyduce طبقتين من الخلايا: الأحرف الأولى من الغلاف الخارجي والأحرف الأولى من اسم القوس الداخلي (الشكل 7.53A-B). يتم تشكيل سترة sporangial ذات الطبقتين من خلال الانقسامات الانعكاسية والخطية المتكررة من الغلاف الأولي. ينتج التقسيم المحيطي للخلايا الجسدية طبقة خارجية وداخلية من الخلايا.

تتطور الطبقات الخارجية للخلايا في النهاية إلى الخلايا الداخلية ، عن طريق تكرار الانقسامات الخجولة في مستويات مختلفة ، وتنتج أنسجة سبوروجي ولامعة (الخلايا الأم البوغية) (الشكل 7.53C-E). يتكون sporangium في هذه المرحلة من جدار sporangial غير ناضج من طبقتين ، ساق قصير وطبقة شريطية بارزة تضم العديد من الأنسجة البوغية. في هذه المرحلة ، تكون microsporangia و megasporangia غير قابلة للضبط.

مزيد من تطوير الأنسجة Sporangenous:

التمايز بين Micro- و Megasporangium:

يؤدي التطور الإضافي للأنسجة البوغية إلى ظهور الشركات الصغيرة والكبيرة. في الميكرو سبورانجيوم ، يخضع حوالي 80-90 ٪ من الأنسجة البوغية للانقسام الاختزالي وتشكل رباعيات من المجهرية أحادية العدد. المجهرية هي أكثر أو أقل في الشكل رباعي السطوح. إنها صغيرة الحجم (من 0.015 إلى 0.06 ملم بقطر). جدار البوغ قابل للقسمة إلى خارجي سميك خارجي ومزخرف وداخل داخلي رفيع.

في megasporangium المحتمل ، تصبح خلية أم بوغية واحدة فقط تعمل. تطور الخلايا الأم الضخمة غير الوظيفية المتبقية فجوات كبيرة وتتراكم النشا ، بينما تحتفظ الخلية الأم العملاقة العملاقة بالسيتوبلازم الكثيف الغني بالحمض النووي الريبي ويفتقر إلى النشا.

تخضع الخلية الأم الوظيفية الضخمة العملاقة للانقسام الاختزالي (الانقسام الاختزالي) لتشكل أربع مجموعات عملاقة. تتدهور جميع الخلايا الأم غير الفعالة في النهاية.

جميع الشركات الأربعة الكبرى تتطور من خلية أم عملاقة قد لا تكون وظيفية. في بعض الأحيان ، تعمل شركة واحدة (S. sulcata) أو اثنتان (S. rupestris) العملاقة. في بعض الأحيان ، تصبح أكثر من خلية أم واحدة كبيرة الحجم في mega & shysporangium عاملة مما يؤدي إلى 8 أو 12 أو حتى أكثر من الشركات الضخمة في Mega & shysporangium.

سرعان ما طورت الشركات العملاقة الناتجة جدار خلوي سميك الطبقات. الطبقة الخارجية سميكة ومزخرفة بأشواك أو نتوءات معروفة باسم exine (exospore). الطبقة الداخلية رقيقة ويطلق عليها اسم intine (endospore). في بعض الأنواع تتشكل طبقة ثالثة (ميزوسبور) بين exine و intine. الشركات الضخمة أكبر بكثير (بقطر 1.5 إلى 5 ملم) من الشركات الصغيرة.

تنبت الجراثيم أحادية الصيغة الصبغية لتكوين الطور المشيجي الباطني. يبدأ تطوير الشركات الصغيرة والشركات العملاقة بشكل عام أثناء وجودهم داخل كل من sporan و shygia. لذلك ، يتم إلقاء الجراثيم في مرحلة multicellu & shylar.

تنبت المسام الدقيقة لتكوين الطور المشيجي الذكري (الشكل 7.54A-I). ينتج عن الانقسام غير المتكافئ الأول (1-1) في المجهر الصغير تكوين خلية بروتالي صغيرة عدسية (خلية نباتية) وخلية أولية كبيرة. الخلية البروتالية لا تنقسم أكثر. ينقسم البدائي الجذري (2-2) عموديًا مكونًا خليتين جذريتين أوليتين.

تنقسم الخليتان العلويتان بشكل معاكس للخلايا (3-3) عن طريق جدار عرضي منحني مكون من أربع خلايا انثيريدية ، ولا تنقسم الخليتان السفليتان إلى خلايا الغلاف الأولى من الأنثيريديوم. تنقسم الخلايا antheridial الأقرب إلى الخلية البدائية (4-4) بشكل محيطي عن طريق جدار عمودي منحني لتشكيل خليتين صغيرتين بعيدتين (خلايا الغلاف الثانية) وخلتين داخليتين كبيرتين (خلايا أندروجو وخلايا لامعة).

تنقسم الخليتان الأخريان (5-5) بشكل معاكس لتشكيل خليتين قاصيتين (خلايا الغلاف الثالثة وخليتان قريبتان تنقسمان مرة أخرى بشكل محيطي (6-6) عن طريق جدار عمودي منحني لتشكيل خليتين خارجيتين (الغلاف الرابع) واثنين من الخلايا الداخلية المضادة للالتهاب.

وهكذا ، في هذه المرحلة ، يحتوي الطور المشيجي الذكري على 13 خلية (خلية احترافية وخلايا شيتالي ، و 8 خلايا غلاف و 4 خلايا أندروجونية) ويتم إلقاء الطور المشيجي الذكري في هذه المرحلة المكونة من 13 خلية (الشكل 7.54G ، K).

بعد التساقط ، تخضع الخلايا الذكرية الأولية الأربعة لعدة أقسام مكونة 128 أو 256 خلية ذرية. تحصل كل خلية ذرية على تحوّل وتحويل إلى حيوان منوي ثنائي السوط (antherozoid) والذي يتم تحريره عند تفكك خلايا الغلاف وتمزق جدار البوغ على طول الحافة الثلاثية (مثل الحيوانات المنوية حرة السباحة / antherozoid) (الشكل 7.54).

antherozoids (الحيوانات المنوية) هي من النوع الذي يسبح بحرية ، وهي ضيقة جدًا وقطرها حوالي 15-50 مساءً في منتصف الحيوانات المنوية / antherozoid تقريبًا. يبلغ طول كل سوط حوالي 30 م. الحيوانات المنوية من Selaginella هي الأصغر بين النباتات الوعائية.

نظرًا لأن العملية الكاملة لتطور الطور المشيجي الذكري تحدث داخل جدار البوغ الصغير ، فإن التطور يكون داخليًا (حيث يتطور الطور المشيجي داخل جدار البوغ) ويكون الطور المشيجي عبارة عن بنية منخفضة للغاية.

مثل الطور المشيجي الذكري ، يبدأ تطور الطور المشيجي الضخم (الطور المشيجي الأنثوي) من السلاجينيلا بينما لا تزال المجموعات الضخمة داخل العملاق الضخم (الشكل 7.55A-E).

تتطور فجوة واضحة داخل السيتوبلازم الضخم في مرحلة مبكرة جدًا. وبالتالي ، تخضع النواة العملاقة لانقسامات نووية متكررة بدون جدار خلوي من أجل & shymation (الانقسام النووي الحر). نتيجة لذلك ، يتم تطوير طبقة رقيقة من السيتوبلازم متعدد النوى حول الفجوة الكبيرة (الشكل 7.55 ب ، ج).

يبدأ تكوين و تلبيس جدران الخلايا حول كل نواة مبدئيًا عند الطرف القمي أسفل الحافة الثلاثية ويتم تشكيل رقعة من الخلايا القمية ، من طبقتين إلى ثلاث طبقات. في بعض أنواع Selaginella ، يستمر تكوين جدار الخلية حتى تصبح megagametophyte خلوية بالكامل.

في بعض الأنواع ، على سبيل المثال ، S. kraussiana ، يتم فصل الرقعة القمية من الخلايا عن بقية المشيج و shyphyte بواسطة الحجاب الحاجز المقوس (الجدار). في نهاية المطاف يتم طمس الفجوة عن طريق و shymation من الخلايا. تختلف المرحلة التي يتم فيها التخلص من الحفرة العملاقة من megasporangium من نوع لآخر.

في غالبية الأنواع ، تحدث المراحل النهائية لتطور الطور المشيجي الأنثوي ، وتخصيب وإنبات صغار الببغاء والشيفيل بينما يقع الثقب الضخم مع الميجاجاميتوفيت المغلق على النبتة الفرعية والقصيرة. يزيد حجم الطور المشيجي الأنثوي ويمارس ضغطًا على الجدار الضخم.

ينتج عن هذا الانقسام فتح الجدار الضخم على طول الحافة الثلاثية. قد تتطور خصل من جذور الجذور من النسيج المشيجي المكشوف الذي يلعب دورًا مهمًا في امتصاص الماء والمواد الغذائية ، وكذلك في المرسى.

ومع ذلك ، في S. rupestris ، لا يتم إلقاء النباتات الضخمة (الاحتفاظ بالمسامير الضخمة في megasporangium) ويتم تطوير الطور المشيجي الأنثوي والتخصيب في الموقع ويمكن رؤية الطور البوغي الصغير يتطور في النبات الأم.

تطوير Archegonium:

تنشأ Archegonia في المنطقة القمية للنبات المشيجي الأنثوي. يتطور كل أركونيوم من خلية سطحية واحدة (ابتدائي أصلي) والتي تنقسم بشكل محيطي لتشكيل خلية غلاف أولية وخلية مركزية (الشكل 7.56 أ ، ب).

تتبع خلية الغلاف الأولية قسمين عموديين في الزاوية اليمنى لبعضهما البعض لتشكيل أربعة أحرف أولية للرقبة والتي تنقسم مرة أخرى عبر وخشونة لتشكيل ثماني خلايا رقبة ، مرتبة في مستويين. تنقسم الخلية المركزية بشكل محيطي لتشكيل خلية قناة عنق أولية خارجية وخلية داخلية أساسية داخلية.

لا تنقسم خلية العنق الأولية بشكل أكبر بحيث تتشكل خلية قناة عنق ، بينما تنقسم الخلية الداخلية الأولية بشكل عرضي إلى خلية قناة بطنية وبيضة (الشكل 7.56C-E). وهكذا ، فإن أركونيوم واحد محتال على ثمانية خلايا رقبة مرتبة في صفين من أربع خلايا لكل منهما ، خلية قناة عنق واحدة ، خلية قناة بطنية واحدة وبيضة.

يقع الجزء الداخلي ، جنبًا إلى جنب مع الطبقة الداخلية من الرقبة ، مضمنًا في النسيج المشيجي والأنسجة ، بينما تمتد خلايا الرقبة الطرفية فوق سطح النسيج المشيجي.

في غالبية الأنواع ، يحدث الإخصاب بعد استقرار العمق الكبير على الطبقة السفلية ، ولكن في بعض الحالات (على سبيل المثال ، 5. rupestris) ، يحدث الإخصاب بينما لا تزال الطور المشيجي الأنثوي داخل sporangium. يتم تحرير الحيوانات المنوية ثنائية السوط (أحادية الصيغة الصبغية) ، ثم تسبح إلى الأركونيا من خلال طبقة رقيقة من الماء وتخصب البويضة (أحادية الصيغة الصبغية) لتكوين زيجوت ثنائي الصبغة.

الجنين (الطور البوغي الجديد):

بعد الإخصاب ، يتم إنشاء جيل البوغ ثنائي الصبغيات (أي اللاقحة). يكون التقسيم الأول للزيجوت مستعرضًا بشكل عام (الشكل 7.57 أ). تتطور الخلية العلوية (epibasal) إلى معلق أحادي أو متعدد الخلايا (باتجاه الرقبة البدائية) والخلية السفلية (تحت قاع القاعدة) إلى الخلية الجنينية. يكون الجنين بالمنظار (خلية جنينية موجهة نحو قاعدة الأركونيوم) في الطبيعة.

تنقسم الخلية الجنينية بجدارين عموديين بزاوية قائمة على بعضها البعض مما يؤدي إلى جنين رباعي الخلايا (الشكل 7.57 ب). تتشكل خلية قمي قصيرة بثلاثة أوجه قطع بسبب الانقسامات المائلة في إحدى الخلايا الجنينية (الشكل 7.57C). في هذه المرحلة ، يمر الجنين الصحيح بزاوية 90 درجة إلى اليسار.

تم تطوير الزوج الأول من الأوراق بشكل جانبي على جانبي قمة اللقطة (الشكل 7.57 د). في النهاية يتم تكوين قدم على الجانب السفلي من النسيج الجنيني اللامع ويتم تطوير الجذر الأساسي بين المعلق والقدم. ينبثق الطور البوغي الصغير من النسيج المشيجي من خلال النمو المستمر للبراعم والجذر.

الى اي مدى سيلاجينيلا يقترب من عادة البذور؟

يُظهر Selaginella نهجًا مهمًا تجاه عادة البذور بسبب السمات البارزة التالية:

(ط) هو نبات pteridophyte غير متجانسة.

(2) في بعض أنواع Selaginella ، أي S. rupestris و S. monospora ، يتم تقليل العدد الضخم إلى واحد.

(3) في S. rupestris ، يتم الاحتفاظ بالمجور الضخم داخل megasporangium ويتم تطوير & shylopment للنبات المشيجي الأنثوي والإخصاب الخجول في الموقع وحتى يمكن رؤية النبات البوغي الصغير يتطور في النبات الأم.

(4) لذلك ، يتضح أن كريبتوجام الأوعية الدموية غير المتجانسة ، Selagi & shynella ، قد تقدمت بشكل كبير نحو عادة البذور في بعض الأنواع ولكن نهجها في البذور الحقيقية لم يكتمل للأسباب التالية:

(أ) جدار megasporangium منحرف ولا يتم تغطيته بالتكامل الواقي ،

(ب) لم يتم إنشاء الاحتفاظ بالضخامة العميقة والرائعة داخل العملاق الضخم ،

(ج) عدم وجود اندماج نسيجي كامل بين جدار megasporangium و megaspore ،


ما الذي تخبرنا به أنواع السحالي الأنثوية عن إيجابيات وسلبيات الجنس

العديد من الكائنات الحية تكرس كامل حياتها البالغة لإيجاد رفيقة وإنتاج ذرية. تتحكم إيقاعات الجنس في تصرفات وخيارات العديد من الحيوانات بحيث يبدو أنها قاعدة في علم الأحياء: الجنس مهم.

لكن تنوع الحياة ينتج عنه بعض الاستثناءات.تتكاثر نسبة صغيرة من الحيوانات لاجنسيًا ، على الرغم من أن العديد منها يلجأ أيضًا إلى الجنس بين الحين والآخر. هذه القيم المتطرفة اللاجنسية لها تقنيات مختلفة للتكاثر: بعض اللافقاريات الصغيرة تخلق ذرية من خلال التبرعم ، وتنمو نسخ صغيرة من نفسها تنفصل في النهاية ، مثل بعض الشعاب المرجانية ، يمكن أن تنقسم إلى قسمين. تحتاج بعض أنواع الأسماك إلى وجود ذكور فقط لأنها تحتاج إلى حيوانات منوية لبدء عملية التكاثر ، على الرغم من أنها نادرًا ما تحتوي على أي مادة وراثية من هؤلاء الذكور.

ثم هناك السحالي التوالدية: أنواع أنثوية بالكامل تنتج بيضًا دون الحاجة إلى ذكور. هذه السحالي غير العادية - هناك بضع عشرات من هذه الأنواع - تتجنب الكثير من مخاطر ممارسة الجنس.

لكن التكاثر اللاجنسي يأتي مع مشاكله الخاصة ، كما وصفت عالمة الأحياء التطورية سونال سينغال من جامعة ولاية كاليفورنيا ، دومينغيز هيلز ، وزملاؤها في مقال حول التوالد العذري في عام 2020. المراجعة السنوية للإيكولوجيا والتطور والنظاميات. من خلال دراسة هذه السحالي ، يأمل الباحثون في فهم كيف طورت السحالي التوالدية القدرة على التكاثر اللاجنسي ، وكشف الحقائق المخفية عن علم الأحياء والجنس نفسه. تحدث مع Singhal مجلة معروفة حول ما يمكن أن تعلمنا إياه هذه الاستثناءات من القاعدة. تم تحرير هذه المحادثة من أجل الطول والوضوح.

لماذا تدرس هذه السحالي التي لا تمارس الجنس؟

تتكاثر معظم الحيوانات عن طريق الاتصال الجنسي. إذا أردنا أن نفهم كيف يعمل التكاثر الجنسي ولماذا هو مهم ، فمن الصعب دراسته من خلال النظر إلى الحيوانات بشكل عام ، لأن الجميع يفعل ذلك. لذلك علينا أن ننظر إلى القيم المتطرفة ، الكائنات الحية التي اختارت المشاركة وتقوم بشيء مختلف. وعلى وجه الخصوص ، فإن التوالد العذري هو في بعض النواحي أكثر أشكال اللاجنسية تطرفًا في الحيوانات.

لذا فإن السحالي الوراثية هي مجموعة ضابطة تقريبًا لممارسة الجنس.

نعم! أعتقد أن الناس سوف يجادلون في ذلك ، لكنني سأقول نعم.

لقد حير علماء الأحياء حول وجود التكاثر الجنسي لأجيال. لماذا ا؟ هل هناك شيء خاطئ في الجنس؟

الجنس غير فعال ، بكل بساطة. من وجهة نظر عملية ، عليك أن تجد رفيقًا يتطلب موارد للعثور على رفيق. يمكن أن يكون العثور على رفيق مكلفًا ، لأنه في كثير من الأحيان ، عندما تتزاوج ، فإنك تعرض نفسك للحيوانات المفترسة. وقد يكون أيضًا مكلفًا لأن القيام بكل الأشياء لجذب رفيق قد يكون مكلفًا. عليك أن تستثمر كل هذه الطاقة في صنع ذيل الطاووس ، أو أي سمة أخرى قد تستخدمها لجذب رفيق. وبعد ذلك ، بالطبع ، هناك خطر الإصابة بالمرض أثناء التزاوج.

علاوة على ذلك ، فهو أيضًا غير فعال لأن معدل النمو السكاني أبطأ. لنفترض أننا بدأنا بأنثى واحدة ، ولنفترض أن لديها ذريتان. في مجتمع لاجنسي ، كلاهما سيكون من الإناث. كل من هؤلاء النسل سيكون له نسلان. تنتقل من واحد إلى اثنين إلى أربعة. إذن لديك هذا النمو السكاني الهائل في السكان اللاجنسيين. بينما في المجموعات الجنسية ، تلد الأنثى ذكر وأنثى. في الجيل الثاني ، يتزاوج الذكر والأنثى ، ومرة ​​أخرى ، تتكاثر الأنثى فقط. في ظل هذه الظروف ، يظل عدد السكان الجنسيين بنفس الحجم.

بالطبع ، هذه تجربة فكرية ، لكنها تُظهر لماذا يمكن أن يكون التكاثر الجنسي أمرًا محبطًا.

بالنظر إلى مدى شيوع الجنس ، يجب أن يكون هناك أيضًا بعض الفوائد المهمة له ، من الناحية التطورية.

السبب الرئيسي وراء اعتقادنا أن الجنس جيد هو أنه يخلق الاختلاف. إذا تغيرت الظروف البيئية ، فإن الجنس يسمح للكائنات الحية بالاستجابة بسرعة لهذا التغيير لأن لديها التنوع الجيني للقيام بذلك. هذا هو ، على مستوى أساسي للغاية ، لماذا نعتقد أن الجنس أمر جيد.

سبب آخر هو على المستوى المجهري أكثر بكثير. لنتخيل حالة لديك فيها طفرة جيدة. وهو يجلس بجوار طفرة سيئة على الكروموسوم. إذا لم يكن هناك جنس ، فإن هاتين الطفرتين ستسافران دائمًا معًا ، لأنهما على نفس الكروموسوم. ستنقل أمي الطفرة الجيدة والطفرة السيئة إلى طفلها ، وهكذا دواليك.

لكن بسبب الجنس ، يمكنك في الواقع تفكيك هاتين الطفرتين. وذلك من خلال هذه العملية التي تسمى إعادة التركيب ، حيث يمكن للطفرات ، من خلال الجنس ، أن تتفكك ، ويمكننا بعد ذلك الحصول على فرد جديد لديه الطفرة الجيدة فقط. سوف يقضي الانتقاء الطبيعي على الأفراد ذوي الطفرة السيئة ، ومن ثم يمكن أن تبدأ الطفرة الجيدة في الزيادة. من قبل ، كانوا محاصرين من قبل بعضهم البعض. عندما تفصل بينهما ، يمكنهم فعل شيء خاص بهم.

هل يمكنك شرح المزيد عن هذه العملية الخاصة بكيفية إنشاء الجنس للاختلاف؟

الجنس يخلق الاختلاف بطريقتين. التشكيلة المستقلة هي العملية التي يتم من خلالها مزج ومواءمة التنوعات الجينية في تكوين الجيل التالي. تحتوي معظم الكائنات الحية على مجموعتين من الكروموسومات ، ويرث الفرد مجموعة واحدة من الكروموسومات من أحد الوالدين ومجموعة واحدة من الكروموسومات من والد آخر. لذلك بالنسبة لكل كروموسوم ، سيرث النسل أساسًا كروموسومًا واحدًا أو آخر من كل من أبويه. لذلك تنقسم الكروموسومات إلى الأمشاج - البويضة أو خلايا الحيوانات المنوية - بشكل مختلف.

الطريقة الثانية التي يتم بها إدخال الاختلاف هي من خلال العبور ، والذي لا يزال بالنسبة لي أحد أكثر الأشياء جنونًا التي تحدث في العالم البيولوجي بأكمله. في الانقسام الاختزالي ، العملية التي تنتج بها الكائنات الأمشاج ، تتطابق الكروموسومات من أحد الوالدين مع الكروموسومات من الوالدَين. وحرفيا ، ينقسم الحمض النووي إلى نصفين في نفس المكان في كل كروموسوم ، ثم يتبادلون أجزاء من الكروموسوم.

لذلك أنت تصنع كروموسومات جديدة لم تكن موجودة من قبل. قال الأشخاص الذين قاموا بحسابها بالفعل أن فردًا واحدًا يمكنه تكوين أمشاج مختلفة وراثيًا أكثر من النجوم الموجودة في السماء. هذا هو مدى قوة إعادة التركيب.

إذن في نهاية المطاف ، فوائد الجنس تفوق تكاليفه؟

إذا فكرت في الأمر ، فإن الحجج المؤيدة للتكاثر اللاجنسي قوية جدًا. لكنها نادرة جدا. وعندما يتطور التوالد العذري ، فإنه يختفي. إنه يحكم على الأنواع بالانقراض. جميع أنواع السحالي اللاجنسيّة شابة إلى حد ما ، تطوريّة - تطورت في المليون سنة الماضية. من النادر جدًا العثور على سلالة قديمة من السحالي اللاجنسية ، حيث يتكاثر نوع لاجنسيًا لفترة طويلة.

الكائنات الحية تحصل باستمرار على طفرات جديدة. ومن النادر جدًا أن تكون الطفرات مفيدة. معظمها ليس لها تأثير على لياقتك ، أو أنها تقلل من لياقتك. اللياقة البدنية هي أساسًا مدى روعتك في الحياة - البقاء على قيد الحياة وإنجاب الأطفال. لذا ، إذا كنت كائنًا لاجنسيًا ، فإنك تحصل باستمرار على طفرات جديدة كل جيل ، وسوف تتراكم هذه الطفرات السلبية قليلاً - حتى النقطة التي يصبح فيها الجينوم الخاص بك منطقة كارثة.

هناك استعارة مقنعة حقًا لهذه الظاهرة المسماة سقاطة مولر. السقاطة هي في الأساس عملية لا يمكن عكسها. في هذه الحالة ، يشير ذلك إلى تصاعد الطفرات السيئة التي تؤثر سلبًا على لياقتك بمرور الوقت. ولا توجد طريقة لعكس أو إزالة هذه الطفرات من الجينوم الخاص بك ، لأنك لا تمارس الجنس ، والجنس يعتبر وسيلة فعالة حقًا للتخلص من الطفرات السيئة ، من خلال إعادة التركيب.

من الصعب تحديد الفوائد مقابل التكاليف ، ولكن من الواضح أن فوائد الجنس تفوق تكاليفه.

ما هي بعض الأسئلة التي تأمل في الإجابة عليها من خلال دراسة هذه السحالي؟

في التكاثر الجنسي ، عليك أن تصنع حيواناتك المنوية وبويضاتك ، وبعد ذلك عليك أن تجمعهما ، ثم يؤدي ذلك إلى بدء تكوين كائن حي ، تصبح البيضة الملقحة جنينًا. هذه كلها خطوات أساسية في بداية حياة الكائن الحي. بمجرد التحول من القيام بشكل التكاثر الذي تقوم به معظم الأنواع على الأرض ، إلى هذا الشكل الذي يقوم به عدد قليل جدًا ، ما هي العواقب التطورية والفسيولوجية لذلك؟ لا تمر هذه السحالي بالانقسام الاختزالي بالطريقة العادية ، لذا فهي تكسر أحد الأشياء الرئيسية التي تقوم بها الكائنات الحية للاستمرار. هذه حداثة تطورية ، وهذا مثير للاهتمام بشكل عام ، من منظور خلوي ومن منظور تطوري.

ومع السحالي ، إنه أمر رائع ، لأنها تطورت عدة مرات. أعتقد أن دراستهم ستخبرنا بالمزيد عن العملية الفسيولوجية للانقسام الاختزالي. من خلال فهم ما يحدث عندما نكسرها ، يمكننا أن نفهم كيف يعمل.

أيضًا ، نظرًا لأن جينومات هذه السحالي اللاجنسية مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بأسلافهم الجنسيين ، يمكننا مقارنة الجينومات والنظر في المناطق التي قد تظهر عليها علامات التغيير الأخير. ثم يمكننا أن نفهم أنواع الجينات التي تتأثر في التحول إلى اللاجنسية. هذا ، بالنسبة لي ، هو سؤال رائع حقًا.

سأكون مهتمًا أيضًا بالحفاظ على مستعمرة من هذه السحالي في المختبر ، حتى نتمكن من ترتيب جينوماتها عبر الأجيال وننظر في كيفية تراكم الطفرات. لدينا بعض الفرضيات حول الكيفية التي يجب أن تبدو بها الأشياء في الجينوم اللاجنسي. الأول هو فكرة سقاطة مولر التي ذكرتها سابقًا ، حيث نتوقع المزيد والمزيد من هذه الطفرات السيئة كل جيل. علاوة على ذلك ، يجب أن نرى أدلة أقل على التطور التكيفي. غالبًا لا يسمح لك التغيير البيئي بالجلوس والانتظار حتى تصطف الطفرات الجيدة. هذه فكرة أخرى يمكنك اختبارها من خلال النظر في الجينومات اللاجنسية: هل هناك دليل على أنها لا تستطيع التكيف بسرعة مع الظروف البيئية المتغيرة؟

التوالد العذري ليس فريدًا بالنسبة للسحالي - فهناك الكثير من الحشرات واللافقاريات الأخرى التي تتكاثر أيضًا. فلماذا دراسة السحالي؟

تختلف جينومات براغيث الماء أو حشرات العصا كثيرًا عن جينومات الفقاريات. لذلك نحن ندرس الجينومات التي تبدو أكثر شبهاً بالجينومات التي نهتم بها أكثر. لكن بصراحة ، الجواب الأول هو أنهم رائعون. نحن علماء أحياء سحلية في القلب.

جيفري جيلر كاتب علمي يغطي التنوع البيولوجي والحياة البرية والمحافظة على البيئة. إنه مغرم بشكل خاص بالزواحف والبرمائيات. يمكنك متابعته GeoffreyGiller.

ظهر هذا المقال في الأصل بتنسيق مجلة معروفة، مسعى صحفي مستقل من المراجعات السنوية.


شاهد الفيديو: ملخص التوائم المتماثلة وغير المتماثلة - Tarek Nour Biology (أغسطس 2022).