التكاثر اللاجنسي في الكائنات الحية
التكاثر هو عملية حيوية يقوم بها جميع الكائنات الحية للحفاظ على نوعها واستمرارها. ويتم التكاثر اللاجنسي في العديد من النباتات وهو عملية لا تتطلب العمل المطلوب لإنتاج زهرة أو جذب الملقحات أو إيجاد وسيلة لانتشار البذور.
يؤدي التكاثر اللاجنسي إلى إنتاج نباتات متطابقة وراثيًا مع النبات الأم، وذلك لأنه لا يحدث اختلاط بين الذكور والإناث.
تزدهر النباتات التي تتكاثر لاجنسيًا بشكل جيد في ظروف بيئية مستقرة أكثر من النباتات التي تتكاثر جنسيًا، لأنها تحمل جينات مشابهة لتلك الموجودة في الأبوين.
التكاثر بالجراثيم
يُطلق على تكاثر الجراثيم اللاجنسي في النباتات اسم التكاثر بالبوغ.
يحدث التكاثر في الجراثيم في بعض النباتات البدائية والفطريات، ويطلق عليه اسم التكاثر بالجراثيم لأنه يتم بواسطة خلايا متحورة تنمو مباشرة إلى نباتات كاملة، وتُسمَّى هذه الخلايا جراثيم.
الجرثومة أو البوغ
البكتيريا هي كائن حية ثابتة تحتوي على سيتوبلازم ونواة، ونسبة ماء ضئيلة جدا، ولديها جدار سميك لحمايتها من الظروف غير المناسبة.
عندما تسقط جرثومة وسط رطب، فإنها تنمو إنباتًا جرثوميًا جديدًا، حيث ينشق جدارها السميك وتتكاثر بالانقسام الميتوزي لتشكل جرثومة جديدة.
تتميز جميع أنواع الجراثيم بأنها تحتوي على مجموعة صبغية واحدة.
الحافظة الجرثومية
تحتوي النباتات التي تتكاثر عن طريق الجراثيم على كيس بوغي يسمى Sporangium، وهذا الكيس يحتفظ بالجراثيم حتى تنضج، وعادةً ما يوجد في الجزء العلوي من ساق النبات.
يمكن أن يؤثر الكيس البوغي أو الحافظة الجرثومية بطريقة غير مباشرة على عملية التكاثر الجنسي.
يمكن أن يتم وضع الكيس البوغي على الأطراف أو الجانبين من الساقين أو ربطه بالأوراق.
تتواجد البوغات عادة على السطح المحوري (الجانبالسفلي) للورقة في نبات السراخس، وتتجمع بكثافة في مجموعات تسمى السورس .
في بعض الأنواع، يتم تغطية السورس بطبقة خارجية أو هيكل يسمى إندوسيوم، وتحتوي بعض أنواع السراخس على أكياس بوغية متناثرة على طول قطاعات صغيرة من الأوراق أو على طول حافة الورقة.
مميزات التكاثر بالجراثيم
يتم اعتبار التكاثر بالجراثيم أفضل أنواع التكاثر اللاجنسي، وذلك للأسباب الآتية:
تتميز الحافظة الجرثومية بسرعة الإنتاج والإنجاب، حيث تنتج آلاف الجراثيم عندما تنشقع، وينتج عن ذلك أفراد جدد.
تتحمل هذه الفطريات الظروف البيئية القاسية لفترات طويلة، ولذلك نجد أنها تعيش في مختلف البيئات.
تنتشر الجراثيم عبر الهواء لمسافات بعيدة عندما تمتلئ الحافظة البوغية بالجراثيم، وعندما تفتح ينتشر الهواء الملوث بالجراثيم لمسافات بعيدة.
الوسط المناسب لنمو الجراثيم
تعتبر الرطوبة هي الوسط المناسب لنمو الجراثيم، ولذلك عندما نحتفظ بالخبز في وعاء مغلق مليء بالهواء، فإنه يتعفن بسبب بخار الماء الموجود في الهواء.
أمثلة على النباتات التي تتكاثر بالجراثيم
من أمثلة النباتات التي تتكاثر بالجراثيم:
- فطر السيلينيوم.
- فطر عيش الغراب.
- فطر عفن الخبز .
- بعض الطحالب .
- بعض أنواع السراخس.
التكاثر بالجراثيم في فطر عفن الخبز
يتكاثر فطر عفن الخبز بطريقتين، وهما:
يتم التكاثر اللاجنسي عن طريق الأبواغ spores أحادية المجموعة الصبغية، والتي تنتج من الحوافظ الجرثومية sporangia.
ويتكاثر أيضًا جنسيًا: يتم إنتاج الأبواغ من الأبواغ الجنسية المسماة zygospores، والتي تتكون من اتحاد خيطين فطريين من سلالتين مختلفتين (إيجابية وسالبة).
عند رصد فطر عفن الخبز تحتى يتكون من:
- جذور شبيهة تعمل على تثبيتها في البيئة.
- حوامل جرثومية.
- حافظات جرثومية أو أكياس بوغية تحتوي على الجراثيم.
عندما تفتح الأكياس البوغية، تتساقط الجراثيم على مكان معين على الخبز مما يؤدي إلى تكوين أشباه جذور ونمو فطري جديد.
أما التكاثر الجنسي في فطر عفن الخبز: يحدث البوغ الجنسي عندما يتزاوج خيط من سلالة سالبة مع خيط من سلالة موجبة ليكون بوغًا جنسيًا، ويُنمو هذا البوغ ليعطي حوافظ جرثومية جديدة.
التوالد البكري في نحل العسل
التكاثر البكري أو التكاثر العذري هو نوع آخر من التكاثر اللاجنسي، ويعتبر نوعا خاصا جدا من التكاثر اللاجنسي، ويحدث في عدد من الديدان وبعض القشريات وبعض الحشرات، مثل المن ونحل العسل .
يعد التوالد البكر حالة خاصة من التكاثر غير الجنسي، حيث تتكون الأفراد الجدد من بويضة ولديها القدرة على النمو وتطور الى فرد جديد بدون الحاجة إلى الإخصاب من الذكر.
الفرق بين التوالد البكري والتكاثر الجنسي هو أن التوالد البكري يأتي من فرد أبوي واحد، وهذا هو ما يتشابه بينه وبين التكاثر اللاجنسي.
يتم تقسيم التوالد البكري حسب جنس الكائنات الناتجة منه إلى ثلاثة أنواع، وهي:
- ينتج التوالد البكري ذكورًا في بعض الحشرات مثل نحل العسل.
- ينتج التوالد البكري في الغالب إناثًا، وهو النوع الأكثر شيوعًا من التوالد البكري، ولذلك غالبًا ما يشار إلى التوالد البكري باسم “الإناث” نظرًا لحدوثه بشكل شائع في الإناث ونادرًا في الذكور في بعض الأنواع.
- يتم توليد بكري مختلط، الذي يُنتج فيه الجنسان، في حشرة المن وبعض أنواع الحشرات الأخرى.
ويمكن تقسيم التوالد البكري أيضًا حسب استمرارية الحدوث إلى:
توالد دائم: وبمعنى آخر، فإن هذه الأنواع تستخدم التكاثر اللاجنسي بشكل دائم، مثل نحل العسل.
توالد بكري مؤقت: في تلك الأنواع، يحدث الجماع بشكل غير منتظم على الرغم من وجود الذكر، ويحدث ذلك في فراشة الحرير.
توالد بكري دوري: تتكاثر تلك الأنواع بشكل متناوب بين التكاثر الجنسي والتكاثر البكري لتتمكن من التكيف مع الظروف البيئية.
مراحل التوالد البكري في النحل
في مملكة النحل، يتم الاكتناز فقط في ملكة النحل، لأنها تكون ذات أعضاء جنسية مكتملة وناضجة، ولذلك فإن الملكة هي الوحيدة في الإناث القادرة على الاكتناز، وهذه هي وظيفتها الرئيسية. أما العاملات فتكون أعضاؤهن الجنسية ضامرة، فلا يمكنهن الاكتناز.
أما الذكورُ في مملكةِ النحلِ فتكونُ وظيفتُها الوحيدةُ هي تلقيحُ الملكةِ.
خلال فترة تكاثر النحل، تكتمل نضج الأعضاء التناسلية للملكة ويحدث تقسيم ميوزي للمبيض.
تحلق الملكة في فترة التكاثر لمسافات بعيدة، وذلك للبحث عن أفضل الذكور في المجموعة.
عند وصول الذكر الأقوى للملكة، يقوم بتلقيحها، وعند دخول الحيوانات المنوية إلى جسم الملكة، لا تلقح البويضة مباشرة، بل يتم حفظها داخل قابلة منوية (spermatheca) – ويجب الانتباه إلى أن بعض أنواع الحيوانات تحتوي على أكثر من قابلة منوية – ويظل الحيوان المنوي حيا طوال حياة الملكة بطريقة غير معروفة.
عند عودة الملكة إلى خلية النحل، تدخل غرفة التبويض وتضع البيضات داخلها، وعادة ما يتم التخصيب داخل الغرف الضيقة في خلايا النحل، حيث تنزل بعض الحيوانات المنوية المخزنة داخل القابلة المنوية مع البيضة وتقوم بتخصيبها.
تحتوي الغرف الأكبر في خلية النحل على بويضات غير مخصبة، وتستخدم الملكة النحل الحيوانات المنوية بكفاءة للمساعدة في تكاثر النحل،ويُعَد ذلك من الأمور المثيرة للاهتمام في عالم النحل.
بعد ذلك، تقوم النحلات بتغذية الخلية باستخدام غذاء لزج أبيض يفرزه النحل من الغدد البلعومية، وهو عسل نحل مركز.
عند نمو البويضات ونضجها، تنتج الذكور من البويضات غير المخصبة، أما الإناث فينتجن من البويضات المخصبة، وتكون الملكات من الإناث، ولكن يتم تغذيتهن بغذاء خاص.