ما هو التبرعم
التبرعم هو نوع من التكاثر اللاجنسي، حيث يكبر الكائن الحي الجديد كجزء من جسد الوالد الواحد، ويستمر في النمو في الحجم بينما لا يزال متصلا بالوالد، ويبدو في بداية الأمر كجزء من جسد الوالد نظرا لعدم فصلهما حتى يكبر الفرد الجديد، وفي النهاية يتشابه الفرد الجديد مع الوالد وينفصل ليصبح كائنا مستقلا
خصائص التبرعم
- لا يحدث تكوين للأمشاج أو الإخصاب.
- يشارك والد واحد فقط في التكاثر.
- تحدث عملية التكاثر في وقت أقل.
- النسل الناتج هو نسخة طبق الأصل من الوالد، ولا يوجد اختلاف.
- نمو النسل سريع.
- يسمح هذا النوع من التكاثر بنقل الجينات الجيدة من الكائن الحي إلى الخلية الملتقية وغيرها.
- يتم اعتبار التبرعم كطريقة أسرع وأكثر فعالية للتطعيم، حيث يسمح للناقل بنقل الخصائص المرغوبة في البراعم إلى ساق نبات آخر.
تستخدم طريقة التكاثر هذه بشكل خاص اليوم لإنتاج أشجار الفاكهة والورود وأشجار الزينة المختلفة. وتتمثل إحدى أكبر مزايا هذه الطريقة في النباتات في نقل براعم معينة إلى السيقان التي تنمو بالفعل في ظروف بيئية مواتية، وبالتالي تستمر في النمو
من خصائص التبرعم ان الابناء
من خصائص التكاثر المتعدد هو أن الأبناء يتم إنتاجهم من أب واحد
عملية التكاثر الجنسي التقليدي تتم عندما يندمج الحيوان المنوي المذكر مع البويضة المؤنثة لتشكيل بيضة ملقحة وإنتاج نسل جديد. أما في عملية التبرعم، التي تعتبر أحد أشكال التكاثر اللاجنسي (وهناك أشكال أخرى مثل التكاثر بالتجزئة والانشطار والتكاثر بواسطة الابواغ والتبرعم وغيرها)، فلا يحتاج الكائنان البالغان إلى إنتاج نسل جديد، بل يتم ذلك عن طريق الانفصال عن الجسد الأم وتكوين جسد آخر
ومن خصائص التبرعم
- الابناء ينتجون من اب واحد فقط
- يبقى الأبناء (النسل الجديد) مرتبطين بالنسل الأصلي حتى يصلوا إلى مرحلة معينة من النمو يشبهون فيها الكائن الأب، ثم ينفصلون عنه ويبدأون دورة حياتهم ككائنات حية مستقلة.
- نظرًا لعدم وجود أي أشكال من الأزواج الذكور والإناث لتكوين الأبناء، يعتبر التبرعم نوعًا من التكاثر اللاجنسي
- تشترك الخلايا الجسدية في التبرعم وإنتاج كائنٍ جديدٍ، كبديلٍ عن الخلايا الجنسية، وتنقسم لتشكيل خلاياً جديدةً لها نفس التركيب الجيني للخلايا الأبوية.
مخلوقات تتكاثر بطريقه التبرعم
- قنديل البحر
- شقائق النعمان
- المرجان
- الديدان المسطحة
- الفطور
- البكتريا
الانقسام الخلوي هو أحد أشكال الانجاب الأساسية التي تعتمدها العديد من الكائنات الأولية وبعض الكائنات الحقيقية، والتي تعتمد على عملية الانقسام الخلوي
قنديل البحر: التكاثر الجنسي وإطلاق النطاف والبيوض في المرحلة الأولى يلعبون دورًا مهمًا في تشكيل البوليب، بالإضافة إلى عملية التبرعم، وهي الطريقة التي يتم بها نمو البوليب وتشكيله على شكل كائن مستقل.
شقائق النعمان: تتكاثر هذه الكائنات بطريقة مشابهة لقناديل البحر، حيث تتم عملية التكاثر الجنسي بواسطة البوليبات، وفي المرحلة الثانية من التكاثر، يعطي البوليب البراعم بواسطة التبرعم اللاجنسي.
المرجان: يتم تشكيل عدد كبير من الشعب المرجانية بسبب طريقة انتشارها عن طريق التكاثر اللاجنسي
الديدان المسطحة: معظم الديدان المسطحة تتكاثر بطريقة التبرعم
الفطور: تتكاثر الفطور بالتبرعم
تعد البكتيريا والخميرة والهيدرامن بين الأنواع الرئيسية التي تتكاثر بالتبرعم
التبرعم في الخميرة
في خلايا الخميرة، يبدأ التبرعم بتليين جزء صغير من جدار الخلية، ثم يتبع ذلك تطوير نتوء صغير في الجزء. في هذه المرحلة، يصل عرض البرعم إلى حوالي متر واحد عند القاعدة، ويتم تغطيته بجدار الخلية الأم. في نفس الوقت، يحدث الانقسام النووي للخلية الأم، حيث يتم تمرير المادة الوراثية من الوالدين إلى البرعم الجديد
بغض النظر عن المواد النووية، يتم أيضا نقل أجزاء الخلية الأخرى مثل الشبكة الإندوبلازمية والميتوكوندريا والريبوسوم ومكونات السيتوبلازم الأخرى إلى منطقة البرعم، حيث تستمر في الزيادة في الحجم
يتم تكرار الحمض النووي الأصلي خلال عملية التبرعم، حيث يتم توليف الحمض النووي في المرحلة S، ونسخ الحمض النووي في المرحلة M
أظهرت الدراسات أنه يتم تطوير حلقة من الكيتين على السطح الداخلي لجدار الخلية للأم والبرعم في موقع الانقباض. ومع نمو حلقة الكيتين، يتسبب ذلك في نمو الحاجز الداخلي. يغزو غشاء البلازما ذلك الحاجز مما يؤدي إلى تكوين حاجز أولي.
يتم تكوين الحاجز الثانوي بفصل الخليتين مع الحفاظ على الحاجز الأساسي الكيتين مع الخلية الأم، وهذا يترك الخلية الأم ببنية تشبه الندبة تسمى “ندبة البرعم” حيث يتم فصل البرعم
بمجرد انفصال الخلية الفردية الجديدة عن الخلية الأم، يمكن للوالد أن يبدأ دورة التبرعم. ومع ذلك، يجب أن تكبر الخلية الجديدة وتصل إلى حجم الخلية الأم أولاً قبل أن تتمكن من البدء في عملية التبرعم.
التبرعم في الهيدرا
هيدرا هو جنس من كائنات المياه العذبة التي تنتمي إلى فصيلة القراصات، ويتميز الجنس بالصلة القريبة بين كائنات مثل قنديل البحر وشقائق النعمان التي تنتمي إلى نفس الفصيلة. وبالنسبة لهذه الكائنات الحية، فإن التفرع هو الطريقة الرئيسية للتكاثر، ويؤدي إلى إنتاج فرد جديد يشبه الوالد
وفقًا للدراسات البحثية، تم العثور على عدد من الاكتشافات حول عملية التبرعم في الهيدرا
- تتسم الهيدرا المتبرعمة بالنمو البطيء والحجم الأصغر مقارنة بالهيدرا السريعة النمو التي يمكن أن تنتج برعمين أو أكثر
- يتضح أن تناول كميات كبيرة من المواد الغذائية يؤثر على النمو والتكاثر، في حين يؤدي جدول التغذية الأخف إلى تقلص الكائن الحي.
- أثناء عملية التبرعم، يتم بدء العملية بإخراج طبقات الخلايا الخارجية والأديم الباطن في الجزء السفلي من الهيدرا الأم. وبناء على الدراسات الجزيئية، تم تحديد ثمانية جينات مختلفة من Hydra WNT في طرف البرعم. وعلى الرغم من تعبير ثمانية جينات في المراحل المبكرة من التبرعم، إلا أن جينا واحدا فقط من هذه الجينات خاص بالبرعم.
- من أجل أن ينمو البرعم ويزداد حجمه ، يتم نقل الخلايا الظهارية من مناطق معينة من الجسم الأم حول الطرف وفي البرعم حيث تساهم في زيادة حجمه ، اعتمادًا على الأنواع والظروف البيئية ، يتطور البرعم في غضون يومين إلى ثلاثة أيام قبل أن يتم فصله عن الجسم الأم بواسطة حلقة التعاقد ، وهنا حلقة الانقباض ، الواقعة بين جدار جسم الهيدرا الأم وطعام البراعم ، تتقلص تدريجياً وتقطع ببطء بين الاثنين وبالتالي تحرر الهيدرا المتكونة حديثًا.
- قد ينتج أحد الوالدين عدة براعم في نفس الوقت، ومع ذلك، فإنها تميل إلى الاختلاف في الحجم، حيث يكون بعضها أكبر من البعض الآخر، وتنمو البراعم الأكبر حجمًا براعمًا جديدة بشكل أسرع عندما تنضج مقارنةً بالبراعم الأصغر.
- في حالة الجوع لمدة 6 أيام ، يفشل هيدرا في إنتاج براعم جديدة ، بالنسبة للهيدرا يعتبر انقسام الخلايا مهمًا جدًا لعملية التبرعم ، بالنظر إلى أن هذه الكائنات الحية تنتج باستمرار خلايا جديدة بأعداد كبيرة ، لا يتم التعامل مع هذه الخلايا كنفايات بدلا من ذلك ، يتم نقلهم إلى المنطقة الناشئة حيث يساهمون في نمو البراعم.
- وبناءً على عدد من الدراسات، يتم نقل ما يصل إلى 85% من الخلايا الهيكلية التي تكون حديثًا إلى منطقة التبرعم عن طريق تثبيط انقسام الخلايا، مما يؤدي إلى إبطاء عملية التبرعم بشكل كبير أو توقفها تمامًا.
التبرعم في النباتات
بشكل أساسي، النباتات هي كائنات حقيقية متعددة الخلايا التي يتميز تمثيلها الضوئي، وهي أحد الكائنات الأساسية على الأرض، ومثل الكائنات الحية الأخرى، تتكاثر النباتات جنسيا من خلال اندماج الأمشاج في النباتات المزهرة
يمكن لبعض النباتات التكاثر بشكل غير جنسي بواسطة ظاهرة التناوب بين التكاثر الجنسي والتكاثر غير الجنسي، ومن أمثلة التكاثر غير الجنسي هي الأبوميكسيس والتبرعم
في النباتات، يُعرف البرعم باسم السليل، ويتم استخدامه في الحالات التي يرغب فيها المزارع في تحديد خصائص معينة للجزء الأكبر من النبات.
في البستنة، يتم قطع برعم من براعم النبات باستخدام سكين، ويبدأ القطع بإزالة البراعم من النبات بحوالي نصف بوصة من قاعدة البرعم إلى نصف بوصة فوق البرعم، ويفضل قطع الخشب المرفق بالبرعم. بمجرد الحصول على البرعم، يجب إدخاله فورًا في القاع السفلي لمنع جفافه
على عكس الكائنات الحية الأخرى التي تمت مناقشتها أعلاه ، فإن التبرعم في النباتات يتضمن الحصول على البرعم من نبات واحد وإدخاله في خطوة أخرى لذلك ، يهدف البرعم إلى التطور على جذع نبات معين للحصول على الخصائص المطلوبة.