ما هي الصفات الوراثية ؟ وكيف تنتقل للاجيال
نقل الصفات من الآباء إلى نسلهم يسمى الوراثة، ويمكن أن يحدث عن طريق التكاثر اللاجنسي أو التكاثر الجنسي أو الخلايا النسلية، وفي الكائنات الحية يحصل النسل على المعلومات الوراثية من والديهم، ويمكن للاختلافات بين الأفراد أن تتراكم عبر الأجيال وتؤدي إلى تطور الأنواع بفعل الانتقاء الطبيعي، ويعتبر علم الوراثة دراسة الوراثة في علم الأحياء .
الصفات الوراثية والحمض النووي
يشبه هيكل الحمض النووي القواعد في الوسط، ويحيط به سلاسل الفوسفات والسكر في شكل حلزوني مزدوج، ويعد لون العين في البشر مثالا على الخاصية الموروثة، حيث يمكن أن يرث الفرد سمة العين البنية من أحد الوالدين، وتتحكم الجينات في السمات الموروثة والنمط الوراثي يشير إلى المجموعة الكاملة من الجينات داخل جينوم الكائن الحي، والنمط الظاهري يشير إلى المجموعة الكاملة من السمات الملحوظة لبنية وسلوك الكائن الحي، ويتأثر تفاعل النمط الوراثي مع البيئة في تكوين هذه الصفات .
وكنتيجة لذلك، فإن العديد من جوانب النمط الظاهري للكائن الحي لا تورث، كمثال، البشرة الداكنة تنتج عن تفاعل بين نمط الشخص وضوء الشمس، وبالتالي، لا تنتقل أشعة الشمس من الآباء إلى الأبناء، ومع ذلك، يتميز بعض الأشخاص بسهولة أكبر من غيرهم، وذلك بسبب التباينات في التركيب الوراثي، ومن الأمثلة الواضحة على ذلك الأشخاص الذين يعانون من صفة وراثية للبشرة الفاتحة تماما ويصابون بحساسية شديدة لحروق الشمس .
كيف تنتقل الصفات الوراثية
من المعروف أن السمات الوراثية تنتقل من جيل إلى آخر عن طريق الحمض النووي، وهو جزيء يشفر المعلومات الوراثية، والحمض النووي عبارة عن بوليمر طويل يضم أربعة أنواع من القواعد “قابلة للتبادل”، ويحدد تسلسل القواعد على طول جزيء الحمض النووي المعين المعلومات الوراثية، وقبل أن تنقسم الخلية عبر الانقسام يتم نسخ الحمض النووي، بحيث ترث كل من الخليتين الناتجتين تسلسل الحمض النووي، وجزء من جزيء الحمض النووي الذي يحدد وحدة وظيفية واحدة يسمى الجين، والجينات المختلفة لها تسلسلات مختلفة من القواعد داخل الخلايا، وتشكل السلاسل الطويلة من الحمض النووي هياكل مكثفة تسمى الكروموسومات، وترث الكائنات المادة الوراثية من والديها في صورة كروموسومات متجانسة، وتحتوي على مزيج فريد من تسلسل الحمض النووي الذي يرمز للجينات.
يتم تعريف موقع الحمض النووي داخل الكروموسوم في الموضع المحدد، وإذا تم تغيير تسلسل الحمض النووي في موقع معين بين الأفراد، فإن الأشكال المختلفة لهذا التسلسل تسمى “الأليلات”. كما يمكن تغيير تسلسل الحمض النووي من خلال الطفرات، والتي تنتج أليلات جديدة. إذا حدثت طفرة داخل الجين، فقد يؤثر الأليل الجديد على السمة التي يتحكم فيها الجين، وبالتالي يغير النمط الظاهري للكائن الحي. في بعض الحالات، تكون الصفات أكثر تعقيدا، ويتم التحكم فيها عن طريق جينات متفاعلة متعددة داخل الكائنات الحية. ويشير العلماء إلى أن التفاعلات المعقدة في الصفات الوراثية والتواصل بين الخلايا يمكن أن تؤدي إلى اختلافات وراثية .
التغيرات الوراثية
تؤكد النتائج الحديثة أمثلة هامة على التغيرات الوراثية التي لا يمكن تفسيرها بواسطة الحمض النووي مباشرة، وتصنف هذه الظواهر كنظم الوراثة اللاجينية التي تتطور بشكل سببي أو مستقل عن الجينات. لا يزال البحث جاريا في طرق وآليات الميراث اللاجيني في مراحله العلمية، ومع ذلك فقد نال هذا المجال اهتماما كبيرا مؤخرا، حيث يوسع نطاق الوراثة وعلم الأحياء التطوري بشكل عام. تم اكتشاف نظم الوراثة اللاجينية في مستوى الكائن الحي في مناطق مثل الكروماتين وحلقات الأيض ذاتية الاستدامة وإسكات الجينات بواسطة تدخل الحمض النووي الريبي وتشكيل ثلاثي الأبعاد للبروتينات، مثل البريونات .
يمكن أيضا أن يحدث التوريث على نطاقات أكبر، على سبيل المثال، يتم تعريف التوريث البيئي من خلال عملية بناء المتخصصة التي تحدث بشكل متكرر وعادي للكائنات في بيئتها. وهذا يؤدي إلى تكوين تأثير يورث ويؤثر مرة أخرى في نظام اختيار الأجيال اللاحقة، ويورث الجيل الجديد الجينات بالإضافة إلى الخصائص البيئية التي تنشأ من إجراءات الأجداد البيئية. ومن أمثلة أخرى على التوريث في التطور والتي لا تخضع للسيطرة المباشرة للجينات، يمكن ذكر توريث السمات الثقافية وتوريث المجموعة. وتغطي هذه الأمثلة التوريث الذي يعمل فوق المستوى الجيني على نطاق واسع تحت عنوان الاختيار متعدد المستويات، وقد تم مناقشته بشدة في تاريخ العلوم التطورية .
نظرية التطور الوراثي
عندما اقترح تشارلز داروين نظريته للتطور في عام 1859، كانت إحدى مشاكله الرئيسية هي عدم وجود آلية أساسية للوراثة. آمن داروين بمزيج من المزج بين الميراث ووراثة الصفات المكتسبة (pangenesis)، وقد يؤدي مزج الميراث إلى التوحيد بين السكان في بضعة أجيال فقط. ثم يزيل التباين من المجتمع، مما يمكن أن يعمل عليه الانتقاء الطبيعي. أدى ذلك إلى تبني داروين بعض الأفكار اللاماركية في الإصدارات اللاحقة من كتاب “أصل الأنواع” وأعماله البيولوجية اللاحقة. وكان النهج الأساسي لداروين في الوراثة هو توضيح كيف يعمل الأمر، مع الاهتمام بأن الصفات التي لم يتم التعبير عنها صراحة في الوالدين في وقت التكاثر الجنسي يمكن أن تورث، وبأن بعض الصفات قد تكون مرتبطة بالجنس وما إلى ذلك، بدلا من اقتراح آليات وراثية محددة .
تم اعتماد نموذج داروين الأولي للوراثة، ولكن ابن عمه فرانسيس غالتون قام بتعديله بشدة ووضع إطار لمدرسة الوراثة البيومترية، ولم يجد جالتون أي دليل يدعم جوانب نموذج تململ داروين الذي يعتمد على السمات المكتسبة، وتبين أن وراثة الصفات المكتسبة ليس لها أساس كبير في الثمانينيات من القرن التاسع عشر، عندما قطع أغسطس ويسمان الذيل عن العديد من أجيال الفئران واكتشف أن ذريتهم استمرت في تطوير ذيولها .