تعريف التكاثر اللاجنسي
التكاثر اللاجنسي هو نوع من التكاثر في الحيوانات والنباتات، حيث يتم إنتاج نسل جديد من والدين واحد، ويكون النسل متطابقا جسديا وجينيا، وهي نسخ مطابقة للأم الخلوية، وبالتالي فهي مستنسخات، ويتم ملاحظة هذا النوع من التكاثر في الكائنات الأحادية الخلية والمتعددة الخلايا
مميزات التكاثر اللاجنسي
- أنها تنطوي على والد واحد
- لا يوجد تكوين مشيج أو إخصاب
- يتم إجراء العملية بالكامل في فترة زمنية قصيرة
- يحدث التكاثر والنمو السريع بشكل مشابه أحيانا في طرق تكاثر النباتات
- هناك تباين محدود ذرية متشابهة وراثياَ
تعريف الانشطار الثنائي
يحدث الانشطار الثنائي ، في الكائنات الحية الدقيقة بدائية النواة وفي بعض الكائنات اللافقارية متعددة الخلايا. بعد فترة من النمو ، ينقسم الكائن الحي إلى كائنين منفصلين ، تخضع بعض الكائنات حقيقية النواة أحادية الخلية للانشطار الثنائي عن طريق الانقسام ، في الكائنات الحية الأخرى ، ينفصل جزء من الفرد ، مكونًا فردًا ثانيًا ، تحدث هذه العملية ، على سبيل المثال ، في العديد من شوكيات الجلد في الكويكبات من خلال انقسام القرص المركزي ، تتكاثر بعض شقائق النعمان البحرية وبعض الأورام الحميدة من خلال الانشطار.
خطوات الانشطار الثنائي
- قبل الانفصال الثنائي للبدائيات النووية، كما هو موضح في الخطوة الأولى من الصورة، يتم قطع الحمض النووي للبدائيات النووية بدقة. وفي بعض الأحيان، تحمل البدائيات النووية بلازميدات صغيرة، وهي عبارة عن حلقات صغيرة من الحمض النووي تحمل معلومات وراثية إضافية.
- خلال الخطوة الثانية من الانشطار الثنائي، يتم تفكيك الحمض النووي، وعندما يتم تفكيكه تتمكن البروتينات المتخصصة من الوصول إلى الحمض النووي، والذي بعد ذلك يعمل على تكرار حلقة الحمض النووي. كماتعمل نفس البروتينات على البلازميدات في الخلية وتضاعفها أيضًا.
- في الخطوة الثالثة، يتم تكرار الحمض النووي والبلازميدات، وتلتصق النسخ الفردية من الحمض النووي بأجزاء مختلفة من غشاء الخلية، ويتم استطالة الخلية استعدادًا للانقسام، وتسحب جزيئات الحمض النووي إلى جوانب مختلفة من الخلية.
- في الخطوة الرابعة، يظهر ثني الانقسام في غشاء الخلية، حيث يبدأ جدار الخلية والغشاء في الانقسام وإنشاء خليتين جديدتين.
- في الخطوة الخامسة، تنفصل الخلايا تماماً عن بعضها البعض ويتشكل جدار خلية بكتيري جديد، وتتضمن الخطوة الأخيرة كسر أي بروتينات إضافية أو جزيئات أخرى لا تزال تربط الخليتين. والآن، تمتلك كل خلية كل ما تحتاجه لمواصلة وظائف الحياة بشكل مستقل.
أمثلة على التكاثر بالانشطار
الانشطار الثنائي في البكتيريا
جميع الكائنات الحية في المجالات العتائق و البكتيريا تتكاثر لاجنسيا عن طريق الانشطار الثنائي ، إلى حد بعيد ، تمثل البكتيريا أكثر الكائنات الحية اكتظاظًا بالسكان على هذا الكوكب ، تعتبر عملية الانشطار الثنائي عملية مستقرة للغاية ، ولأن البكتيريا تمتلك جينومًا بسيطًا للغاية ، فهناك عدد قليل نسبيًا من الطفرات في بدائيات النوى مقارنة بحقيقيات النوى ، يجب أن تخضع حقيقيات النوى للعديد من الانقسامات الخلوية قبل أن يتم إنتاج الأمشاج للتكاثر الجنسي ، وبالتالي يمكن إدخال المزيد من الطفرات قبل تكوين النسل.
سوف تنتقل البكتيريا عبر الخطوات المذكورة أعلاه أثناء تقدمها من خلال الانشطار الثنائي. ومع ذلك، هناك العديد من الاختلافات في هذا النمط التي تطورت في سلالات مختلفة من البكتيريا. على سبيل المثال، البكتيريا Bacillus subtilis هي بكتيريا موجودة في التربة وفي أمعاء بعض الثدييات، بما في ذلك البشر. يمكن أن تنقسم هذه البكتيريا بالتساوي لتشكيل خليتين متطابقتين نسبيا، أو يمكن أن تنشق بانشقاق أصغر بكثير، والذي يعمل كبوابة.
يتميز هذا البكتيريا بأنه أكثر مرونة من الأنواع الأخرى، ويمكنه التأقلم مع بيئات جديدة بسهولة أو البقاء على قيد الحياة حتى يعود الظروف المناسبة. كما تختلف البكتيريا في الطرق التي تستخدمها للانقسام، حيث تمتد بعضها في النهاية البعيدة، وينمو البعض الآخر من الوسط إلى الخارج، ويختلف توقيت انقسام البكتيريا وفقا للعوامل الوراثية، حيث يستغرق بعضها أقل من 20 دقيقة للانقسام، في حين يحتاج البعض الآخر إلى عدة ساعات. وتعتبر البكتيريا من الكائنات التي تتكاثر بالانشطار
الانشطار الثنائي في العضيات
على الرغم من أن عملية الانقسام في حقيقيات النوى تشبه الانشطار الثنائي ، إلا أنها أكثر تعقيدًا لأن حقيقيات النوى لها جينومات أكبر والعديد من العضيات لتكرارها ، ومع ذلك فإن عضيات حقيقيات النوى تتكاثر باستخدام الانشطار الثنائي ، حتى أن العديد من العضيات تؤوي الحمض النووي الخاص بها ، والذي يوجه وظائفها ونموها ، مثلاً الميتوكوندريا مركز الطاقة في الخلية ، يجب أن تصنع العديد من النسخ من نفسها لتزويد الخلية المنقسمة بالطاقة الكافية ، يتم تكرار الحمض النووي للميتوكوندريا ، وتنقسم العضية بنفس التسلسل.
في جميع أنحاء الخلية ، يجب تكرار كل عضية مرة واحدة على الأقل ، إذا كان للخلايا الناتجة أن تحتوي على الكمية المناسبة من العضيات ، عندما تخضع العضيات للانشطار الثنائي ، يتم تحريكها أيضًا بواسطة اتجاهات جهاز المغزل والأنابيب الدقيقة إلى الأطراف المتقابلة للخلايا ، هكذا عندما تنقسم فيها الخلية من خلال الانقسام السيتوبلازمي بعد الانقسام، كل خلية جاهزة للعمل بشكل مستقل على الفور.
انواع الانشطار الثنائي مع الأمثلة
يتكون الانشطار الثنائي من أربعة أنواع بناءً على مستوى انقسام السيتوبلازم:
الانشطار الثنائي غير المنتظم
يمكن في هذه الحالة حدوث انقسام السيتوبلازم (الحركية الخلوية) في أي اتجاه، ولكن الانقسام يكون في الغالب عموديًا على انقسام الكروموسومات (الحركية الحركية)، ويحدث هذا النوع من الانقسام في الكائنات الحية مثل الأميبا.
الانشطار الثنائي المستعرض
في الانشطار الثنائي المستعرض، يحدث التحلل الخلوي على طول المحور العرضي للخلية، ويحدث هذا النوع من الانقسام في الأواليالهدبية مثل الباراميسيوم، حيث يتم تحلل الخلية على طول محورها العرضي .
الانشطار الثنائي الطولي
في هذا المكان يحدث انقسام السيتوبلازم على طول المحور الطولي للخلية، ويحدث هذا النوع من الانقسام في الجلد مثل الحنديرة، وهذا يختلف عن أنواع التكاثر في الحيوانات
الانشطار الثنائي المائل
يحدث انقسام السيتوبلازم بشكل غير مباشر (يسارا ويمينا بشكل مائل) في هذه الحالة، ويحدث هذا النوع من الانقسام في دينوفلاجيلات مثل سيراتيوم، وعموما يختلف أنواع الإخصاب من كائن إلى آخر
الفرق بين الانشطار الثنائي والانقسام المتساوي
الانشطار الثنائي يختلف عن الانقسام المتساوي لأن الخلايا البدائية ليست لديها نواة حقيقية مثل الكائنات ذات النواة الحقيقية، ولا توجد تشكيلة للمغزل الانقسامي في النواة أثناء الانشطار الثنائي. ومع ذلك، تتشابه العمليات في أن الكائن الحي أو الخلية يقوم أولا بتكرار حمضه النووي الخاص، ثم ينشطر إلى قسمين في عملية تعرف باسم الحركية الخلوية، وهذا يختلف عن الحيوانات التي تتكاثر بواسطة الاخصاب الداخلي