ملخص الأحياء تالتة ثانوي التكاثر في الكائنات الحية

المصطلحات والتعريفات العلمية

• أهمية التكاثر: ليس ضروريًا لحياة الفرد (فالكائن غير المتكاثر يعيش) لكنه يضمن استمرار النوع، وإذا توقف على مستوى المجموعة انقرض النوع.
• القدرة التكاثرية: تختلف حسب البيئة وطبيعة الحياة والعمر والحجم؛ فالكائنات المائية تنتج نسلًا أكثر من البرية، والطفيليات أكثر من غيرها لتعويض الفقد، والكائنات البدائية قصيرة العمر أكثر من الراقية لأن الراقية تحظى بالرعاية.
• التكاثر اللاجنسي: انفصال جزء من الجسم (خلية أو أكثر) ينمو لفرد جديد يشبه الأصل تمامًا، ويعتمد على الانقسام الميتوزي (2N).
• التكاثر الجنسي: يحتاج ذكرًا وأنثى وأمشاجًا تندمج في الإخصاب لتكوين الزيجوت؛ يعتمد على الانقسام الميوزي (N).
• تعاقب الأجيال: تبادل جيل لاجنسي مع جيل جنسي في دورة الحياة.

أولًا: التكاثر اللاجنسي

مزايا الجراثيم: سرعة الانتشار، وتحمل الظروف القاسية، والانتشار لمسافات بعيدة. التوالد البكري الصناعي: ينشط بالحرارة أو الصدمة الكهربية أو الإشعاع أو أملاح أو وخز بإبرة (الضفدعة ونجم البحر)، فينتج أفراد مطابقة للأم. تجارب زراعة الأنسجة: تثبت أن أي خلية جسمية في النبات تحمل المعلومات الوراثية الكاملة، وتستخدم في إكثار النباتات النادرة والسلالات المرغوبة والمقاومة للأمراض.

ثانيًا: التكاثر الجنسي

• ينتج صفات مزيج من الأبوين وتنوعًا وراثيًا يساعد على مواجهة التغيرات البيئية، لكنه أبطأ ويستهلك طاقة أكبر لأن الإناث فقط تلد.
• الاقتران (في الكائنات البدائية): كما في سبيروجيرا:
  • الاقتران السلمي: بين خيطين متجاورين؛ تتكون أنبوبة اقتران، وينتقل بروتوبلازم خلية إلى الخلية المقابلة فيتكون زيجوت يتغلظ جداره (زيجوسبور) ثم ينقسم ميوزيًا لأربع أنوية تتحلل ثلاث وتنقسم الرابعة ميتوزيًا لخيط جديد.
  • الاقتران الجانبي: بين خلايا متجاورة في نفس الخيط.
  • خلايا الطحلب أحادية المجموعة (N) والزيجوت ثنائي (2N) وينقسم ميوزيًا قبل الإنبات.
• التكاثر بالأمشاج: الذكرية متحركة (ذيل، قليلة السيتوبلازم، 4 من كل خلية) والأنثوية ساكنة كروية غنية بالغذاء قليلة العدد (في المبيض).
• الإخصاب: اندماج نواة المشيج الذكري بالأنثوي فيعود العدد 2N؛ خارجي (الأسماك العظمية والضفادع) أو داخلي (الأسماك الغضروفية والزواحف والطيور والثدييات).

ثالثًا: تعاقب الأجيال

دورة حياة بلازموديوم (طفيل الملاريا)

1. بعوضة الأنوفيليس الأنثى المصابة تلدغ الإنسان فتحقن الإسبوروزيتات في الدم.
2. تتجه إلى الكبد وتتكاثر لاجنسيًا بالانقسام المتعدد (شيزوجوني) فتعطي ميروزيتات.
3. تغزو الميروزيتات كرات الدم الحمراء وتتكاثر دورات عدة، وتنطلق كل يومين مع تحطم الكرات وإفراز السموم فتظهر أعراض الحمى (حرارة وقشعريرة وعرق).
4. تتكون الجاميتوسيتات وتنتقل مع الدم إلى البعوضة وتتحول إلى أمشاج في معدتها.
5. تندمج في زيجوت يتحول إلى أوكينيت يخترق جدار المعدة وينقسم ميوزيًا إلى أووسيست.
6. تنقسم نواة الأووسيست ميتوزيًا (إسبوروجوني) فتنتج إسبوروزيتات كثيرة تتجه للغدد اللعابية. الخلاصة: جيل جنسي واحد (في البعوضة) وثلاثة أجيال لاجنسية.

دورة حياة السرخس (بوليبوديوم)

رابعًا: التكاثر في النباتات الزهرية (كاسيات البذور)

أجزاء الزهرة الكاملة (4 محيطات):

تكوين حبوب اللقاح

خلايا أم الجراثيم (2N) داخل أكياس اللقاح تنقسم ميوزيًا إلى 4 جراثيم صغيرة (N)، وتنقسم نواة كل منها ميتوزيًا إلى نواة أنبوبية ونواة مولدة فتصبح حبة لقاح بجدار سميك.

تكوين البويضة والكيس الجنيني

1. خلية أم الجراثيم (2N) في البويضة تنقسم ميوزيًا إلى 4 خلايا (N)، تتحلل ثلاث وتنمو الرابعة إلى الكيس الجنيني المحاط بالنيوسيلة.
2. تنقسم نواته ميتوزيًا ثلاث مرات إلى 8 أنوية، 4 عند كل قطب.
3. تنتقل نواة من كل قطب إلى الوسط فتكوّن النواتين القطبيتين.
4. تتحول الأنوية الثلاث عند القطب القريب من النقير إلى: البيضة في الوسط وخليتان مساعدتان، والثلاث البعيدة عنه خلايا سمتية.

التلقيح والإخصاب

• التلقيح الذاتي: من الأنثر إلى ميسم نفس الزهرة أو زهرة أخرى على نفس النبات. الخلطي: إلى ميسم نبات آخر من نفس النوع (بالهواء والحشرات والماء والإنسان)، ويحدث إذا كانت الأزهار وحيدة الجنس، أو نضج أحد الجنسين قبل الآخر، أو كان الأنثر أخفض من الميسم.
• الإخصاب المزدوج: تنبت حبة اللقاح فتكوّن أنبوبة لقاح تخترق الميسم والقلم حتى النقير، وتنقسم النواة المولدة إلى نواتين ذكريتين:
  • الأولى (N) + نواة البيضة (N) ← زيجوت 2N ← جنين.
  • الثانية (N) + النواتان القطبيتان ← نواة الإندوسبرم (3N) (الاندماج الثلاثي). الإندوسبرم يغذي الجنين المبكر.

تكوين الثمرة والبذرة

• بذور ذات إندوسبرم (المحتفظة بالسويداء) كالقمح والذرة (حبة) والنخيل والخروع.
• بذور عديمة الإندوسبرم تخزن الغذاء في الفلقتين (الفول والبسلة).
• تتحد أغلفة البويضة لتكوّن القصرة، ويتحول جدار المبيض إلى غلاف الثمرة، وتذبل بقية أجزاء الزهرة، وتفرز الأكسينات من المبيض فتنضج الثمرة.
• الثمار العذرية (بارثينوكاربي): نمو ثمرة بلا بذور دون إخصاب كالموز والأناناس، ويمكن صناعيًا برش الميسم بمستخلص حبوب اللقاح أو الأكسينات.
• إذا لم يحدث تلقيح أو إخصاب تذبل الزهرة وتسقط بلا ثمرة.

خامسًا: التكاثر في الإنسان

الجهاز التناسلي الذكري

تكوين الحيوانات المنوية (أربع مراحل)

1. التضاعف: انقسام ميتوزي للخلايا الجنسية الأولية فتنتج سبيرماتوجونيا (2N).
2. النمو: تخزن غذاء وتصبح خلايا منوية أولية (2N).
3. النضج: ميوز I ينتج خلايا منوية ثانوية (N) ثم ميوز II ينتج سبيرماتيدات (N) (عدد الكروموسومات يقل للنصف).
4. التحول: تتحول السبيرماتيدات إلى حيوانات منوية. تركيب الحيوان المنوي: رأس (نواة بها 23 كروموسومًا + أكروسوم يفرز إنزيم الهيالورونيديز لإذابة جزء من غشاء البويضة)، رقبة (سنتريولان يشاركان في انقسام البويضة المخصبة)، جزء وسطي (ميتوكوندريا تمد بالطاقة)، ذيل للحركة.

الجهاز التناسلي الأنثوي

• المبيضان: بحجم اللوزة المقشورة، يحتويان آلاف البويضات في الطفولة ينضج منها نحو 400 فقط خلال سنوات الخصوبة (30 سنة تقريبًا)، وتخرج بويضة واحدة شهريًا من مبيض بالتبادل، ويفرزان الهرمونات المنظمة للدورة والجنين.
• قناتا فالوب: فتحة قمعية بأصابع تلتقط البويضة وأهداب تدفعها نحو الرحم.
• الرحم: كيس عضلي مرن جداره سميك مبطن بغشاء غدي، وينتهي بعنق الرحم، ويتكوّن فيه الجنين تسعة أشهر.
• المهبل: أنبوب عضلي طوله نحو 7 سم من عنق الرحم إلى الفتحة التناسلية.
• سن اليأس: تقل الإفرازات الهرمونية عند 45–50 سنة ويتجعد بطانة الرحم.

تكوين البويضة (3 مراحل)

1. التضاعف (في الجنين): انقسام ميتوزي للخلايا الجنسية الأولية إلى أووجونيا (2N).
2. النمو (في الجنين): أووجونيا ← خلية بيضية أولية (2N).
3. النضج: ميوز I ← خلية بيضية ثانوية (N) + جسم قطبي أول (والبيضية أكبر)؛ ثم ميوز II (لحظة دخول الحيوان المنوي) ← بويضة + جسم قطبي ثان، وينقسم الأول لجسمين قطبيين فيكون المجموع ثلاثة أجسام قطبية. تحيط بالبويضة طبقة خلوية تتماسك بحمض الهيالورونيك يذيبها إنزيم الأكروسوم، ولذلك يلزم ملايين الحيوانات المنوية لاختراق البويضة.

الدورة الشهرية (28 يومًا)

• عند الحمل يبقى الجسم الأصفر ويفرز الإستروجين والبروجستيرون فيمنعان الإباضة وتتوقف الدورة؛ يبلغ أقصى نموه في نهاية الشهر الثالث ثم يضمر في الشهر الرابع وتتولى المشيمة إفراز الهرمونين. إزالة الجسم الأصفر قبل الشهر الرابع تسبب إجهاضًا.
• تتكرر دورات التزاوج في الثدييات: سنوية (الأسد والنمر)، مرتان سنويًا (القطط والكلاب)، عدة مرات شهريًا (الأرانب والفئران).

الإخصاب

• تعيش البويضة بعد الإباضة 1–2 يوم، ويتم الإخصاب في الثلث الأمامي (العلوي) من قناة فالوب.
• القذفة 300–500 مليون حيوان منوي، ويُعد الرجل عقيمًا إذا قل العدد عن 20 مليونًا؛ تعيش الحيوانات المنوية 2–3 أيام؛ يدخل حيوان منوي واحد (الرأس والرقبة فقط) وتكوّن البويضة غلافًا يمنع دخول غيره.

الحمل والتكوين الجنيني

1. بعد 24 ساعة ينقسم الزيجوت ميتوزيًا إلى خليتين (بلاستوميرين) ثم أربع.
2. تتكون التوتية (مورولا) ثم الكيسة الأريمية (بلاستوسيست) التي تنغرس في بطانة الرحم نهاية الأسبوع الأول.
3. يتكوّن غشاءان: السلى (الأمنيون) الداخلي: سائل يحمي من الصدمات والجفاف؛ الكوريون الخارجي: زوائد إصبعية تنغرس في بطانة الرحم وتتداخل شعيراتها مع شعيرات الأم فتكوّن المشيمة.
4. الحبل السري (نحو 70 سم): ينقل الغذاء والأكسجين والفيتامينات والأملاح إلى الجنين، ويحمل الفضلات وCO₂ إلى المشيمة. أهمية المشيمة: نقل الغذاء والماء والأكسجين والفيتامينات بالانتشار والتخلص من الفضلات (دم الجنين لا يختلط عادة بدم الأم)، وإفراز البروجستيرون من الشهر الرابع. وتنقل أيضًا الكحول والنيكوتين والفيروسات والأدوية الضارة للجنين. مراحل التكوين: الأولى (3 أشهر): الجهاز العصبي والقلب (الشهر الأول) وتمايز اليدين والعينين والجنس (الخصيتان في الأسبوع 6 والمبيضان في الأسبوع 12)؛ الثانية: اكتمال القلب وتعظم الهيكل وأعضاء الحس؛ الثالثة: اكتمال المخ وإبطاء النمو. الولادة: في الشهر التاسع تنفصل المشيمة تدريجيًا فينخفض البروجستيرون وتنقبض عضلات الرحم حتى يخرج الجنين، وتنبه الأوكسيتوسين الانقباضات ويبدأ إدرار اللبن بالبرولاكتين. السن المناسب لحمل المرأة بين 18 و35 سنة.

وسائل منع الحمل

1. الأقراص: استروجين وبروجستيرون صناعيان تمنع الإباضة.
2. اللولب: يمنع انغراس البويضة المخصبة.
3. العازل الذكري: يمنع دخول الحيوانات المنوية للمهبل.
4. التعقيم الجراحي: ربط وقطع قناتي فالوب في المرأة والقناتين الناقلتين في الرجل.

التوائم

التقنيات الحديثة

• أطفال الأنابيب (إخصاب خارج الرحم): تؤخذ بويضة ناضجة وتخصب بمني الزوج في أنبوب بوسط غذائي حتى مرحلة الكيسة الأريمية ثم تُزرع في رحم الزوجة.
• الاستنساخ: نقل نواة من خلية جنينية (ثم جسمية بالغة كما في النعجة دوللي) إلى بيضة منزوعة النواة فينمو فرد مطابق للمعطي.
• بنوك الأمشاج: تحفظ الأمشاج مجمدة عند –120°م حتى 20 سنة.
• التحكم في جنس المولود: فصل الحيوانات المنوية X عن Y بالطرد المركزي أو الهجرة الكهربية.

جدول مقارنة: التكاثر اللاجنسي والجنسي

تنبيهات الامتحان

1. عدد كروموسومات الحيوان المنوي والبويضة (N) والزيجوت (2N)، والإندوسبرم 3N.
2. FSH ينمّي جريب جراف، وLH يسبب الإباضة؛ لا تخلط بينهما.
3. الجسم الأصفر يضمر في الشهر الرابع، وتتولى المشيمة إفراز البروجستيرون، ولا يحدث إجهاض لذلك.
4. الإخصاب يتم في قناة فالوب لا الرحم.
5. تفرقة التوالد البكري (بيضة بلا إخصاب) عن الثمار العذرية (ثمرة بلا بذور).
6. إذا لم تنزل الخصية إلى كيس الصفن لا تتكون الحيوانات المنوية (حرارة الجسم أعلى).

قائمة المراجعة

• التكاثر يضمن استمرار النوع لا حياة الفرد.
• ستة أنواع للتكاثر اللاجنسي.
• اقتران سلمي وجانبي في سبيروجيرا.
• إخصاب خارجي وداخلي.
• دورة بلازموديوم: إسبوروزيت ← ميروزيت ← جاميتوسيت ← أوكينيت ← أووسيست.
• دورة السرخس: بوغي 2N ← جراثيم N ← جاميطي ← أنثريديات وأرشيجونات.
• أجزاء الزهرة الأربعة.
• الإخصاب المزدوج والاندماج الثلاثي.
• مراحل تكوين الحيوان المنوي (4) والبويضة (3).
• مراحل الدورة الشهرية وهرموناتها.
• الغشاءان الجنينيان والمشيمة والحبل السري.
• التوائم المتشابهة وغير المتشابهة.
• وسائل منع الحمل الأربع وأطفال الأنابيب والاستنساخ.