التكاثر في الطليعيات – الاحياء للصف السادس العلمي – الدرس 5

التكاثر في الطليعيات

الطليعيات (Protista) هي كائنات حقيقية النواة، تتنوع في بنيتها وطرق تغذيتها، كما تختلف في طريقة تكاثرها. تنقسم الطليعيات عادة إلى ثلاث مجموعات رئيسية: الطحالب الشبيهة بالنباتات، والطلائعيات الشبيهة بالحيوانات (الوحيدات)، والطلائعيات الشبيهة بالفطريات. تختلف طرق التكاثر بين هذه الأنواع، وتُعدّ دراسة هذا الجانب مهمة لفهم كيفية انتشارها وتكيفها مع البيئات المختلفة.

أولًا: أنواع التكاثر في الطليعيات

يمكن للطليعيات أن تتكاثر بطريقتين رئيسيتين:

1. التكاثر اللاجنسي (Asexual Reproduction)
2. التكاثر الجنسي (Sexual Reproduction)

ويعتمد نوع التكاثر المستخدم على نوع الطليعيّات، وظروف البيئة المحيطة بها.

أولًا: التكاثر اللاجنسي

هو الشكل الأكثر شيوعًا من التكاثر في الطليعيات، خاصةً عندما تكون الظروف البيئية مستقرة. في هذا النوع من التكاثر، ينتج الكائن أفرادًا جديدة من دون اندماج الأمشاج، أي من دون مشاركة المادة الوراثية بين فردين.

طرق التكاثر اللاجنسي في الطليعيات:

1. الانقسام الثنائي (Binary Fission):
   • تُعتبر الطريقة الأكثر شيوعًا في الطليعيات.
   • تقوم الخلية بالانقسام إلى خليتين متطابقتين وراثيًا.
   • تُستخدم بكثرة لدى الطليعيات الشبيهة بالحيوانات مثل الأميبا والباراميسيوم.
   • في الأميبا، تنقسم النواة أولًا، ثم ينقسم السيتوبلازم.
2. الانقسام المتعدد (Multiple Fission):
   • تُنتج الخلية الأم عدة خلايا جديدة دفعة واحدة.
   • يحدث عندما تنقسم النواة عدة مرات داخل الخلية قبل أن ينقسم السيتوبلازم.
   • يُشاهد هذا النوع في بعض الطليعيات الطفيلية مثل الملاريا (Plasmodium).
3. التبرعم (Budding):
   • تتكوَّن خلية جديدة كنمو خارجي من الخلية الأم.
   • يحدث غالبًا في الطليعيات الشبيهة بالفطريات مثل الطحالب.
4. التجرثم (Sporulation):
   • تكوّن الخلية أبواغًا (Spores) يمكن أن تنمو لاحقًا إلى أفراد جديدة.
   • شائع في الطليعيات الطفيلية التي تمر بمراحل متعددة من النمو.

مميزات التكاثر اللاجنسي:

• سريع وفعّال.
• لا يتطلب وجود شريك.
• يسمح بانتشار الطليعيات بكثرة في وقت قصير.

لكن عيبه الرئيسي أنه لا يُنتج تنوعًا وراثيًا، مما قد يجعل الكائنات أقل قدرة على مقاومة التغيرات البيئية أو الأمراض.

ثانيًا: التكاثر الجنسي

يحدث في بعض أنواع الطليعيات، خصوصًا عندما تتغير الظروف البيئية أو تصبح غير ملائمة. يُنتج هذا النوع من التكاثر تنوعًا وراثيًا من خلال اندماج الأمشاج (Gametes).

أشكال التكاثر الجنسي في الطليعيات:

1. الاقتران (Conjugation):
   • يحدث بين فردين متشابهين.
   • يتم تبادل المادة الوراثية عبر جسر خلوي.
   • مثال: الباراميسيوم (Paramecium)، حيث يتبادل الأفراد نوى صغيرة (Micronuclei).
   • لا يُنتج أفرادًا جديدة مباشرة، بل يُعيد تنشيط المادة الوراثية، ثم يلي ذلك انقسام لاجنسي.
2. تكوين الأمشاج واندماجها (Syngamy):
   • تُنتج بعض الطليعيات أمشاجًا ذكرية وأنثوية.
   • تندمج الأمشاج لتكوين اللاقحة (Zygote).
   • شائع في الطحالب مثل Clamydomonas.
3. تبادل النوى (Nuclear Exchange):
   • نوع متطور من الاقتران.
   • يحدث في بعض الطليعيات متعددة النوى.
   • يُؤدي إلى إنتاج خلايا تحتوي على مادة وراثية جديدة.

مميزات التكاثر الجنسي:

• يُنتج تنوعًا وراثيًا.
• يزيد من قدرة الطليعيات على التكيّف مع البيئة.
• يساعد في مقاومة الأمراض والطفرات الضارة.

لكن من سلبياته أنه أبطأ من التكاثر اللاجنسي، ويتطلب طاقة أكبر ووجود فردين.

أمثلة على التكاثر في بعض الطليعيات:

1. الأميبا (Amoeba):

• تتكاثر لاجنسيًا عن طريق الانقسام الثنائي.
• في حالات نادرة قد تمر بمرحلة تجرثم.

2. الباراميسيوم (Paramecium):

• يتكاثر لاجنسيًا بالانقسام الثنائي.
• عند تغير الظروف، يحدث اقتران جنسي (Conjugation) لتبادل النوى.

3. بلازموديوم (Plasmodium):

• يمر بدورات حياة معقدة تشمل تكاثر لاجنسي وجنسي.
• يتكاثر لاجنسيًا داخل خلايا الكبد والدم في الإنسان.
• يتكاثر جنسيًا في أمعاء أنثى بعوضة الأنوفيل.

4. الطحالب (مثل الكلاميدوموناس):

• تتكاثر لاجنسيًا عبر الانقسام الخلوي أو الأبواغ.
• تتكاثر جنسيًا عبر تكوين أمشاج واندماجها لتكوين زيجوت.

أهمية دراسة التكاثر في الطليعيات:

• فهم دورة حياتها يساعد في مقاومة الأمراض التي تسببها، مثل الملاريا.
• يُساهم في تطبيقات بيئية، مثل استخدام الطحالب في إنتاج الأكسجين أو الوقود الحيوي.
• يُظهر التنوع الحيوي الكبير في الكائنات الدقيقة، ويؤكد على تطور وسائل التكاثر.

رائع، دعنا نُركز على التكاثر الجنسي في الكلاميدوموناس (Chlamydomonas) بشكل واضح ومبسط:

التكاثر الجنسي في الكلاميدوموناس

الكلاميدوموناس هو طحلب أخضر وحيد الخلية، يعيش في المياه العذبة، ويجمع بين صفات النباتات (كالكلوروفيل والقيام بالبناء الضوئي) وبين صفات الحيوانات (كالقدرة على الحركة باستخدام الأسواط).

متى يحدث التكاثر الجنسي؟

الكلاميدوموناس يتكاثر جنسيًا عندما تصبح الظروف البيئية غير ملائمة، مثل:

• نقص الغذاء
• نقص الماء
• تغير درجة الحرارة
• انخفاض شدة الضوء

في هذه الحالات، يلجأ إلى التكاثر الجنسي لأنه يوفّر تنوعًا وراثيًا يساعده على التكيّف والبقاء.

خطوات التكاثر الجنسي في الكلاميدوموناس:

1. تكوّن الأمشاج (Gametes):
   • تتكاثر خلايا الكلاميدوموناس الأصلية وتنقسم لتكوّن أمشاجًا صغيرة.
   • هذه الأمشاج تكون متشابهة في الشكل والحجم لكنها مختلفة في النوع الجنسي (+ و -).
   • تُعدّ هذه الحالة من التكاثر الجنسي المتشابه الأمشاج (Isogamy).
2. الاقتراب والاندماج:
   • تتحرك الأمشاج نحو بعضها باستخدام الأسواط.
   • عندما يلتقي مشيج من النوع (+) مع آخر من النوع (-)، تندمج لتكوين لاقحة (Zygote).
3. تكوين الزايجوت (Zygote):
   • اللاقحة الناتجة خلية واحدة تحتوي على نواة مزدوجة (ناتجة عن اتحاد نواتي الأمشاج).
   • تُكوّن اللاقحة جدارًا سميكًا حولها لتتحمّل الظروف البيئية القاسية.
   • تدخل اللاقحة في مرحلة سكون مؤقت.
4. الانقسام الميوزي (Meiosis):
   • عند تحسّن الظروف، تنقسم اللاقحة انقسامًا اختزاليًا (ميوزي).
   • تُنتج أربع خلايا جديدة أحادية العدد الكروموسومي (haploid).
   • تنمو هذه الخلايا لتُكوّن أفرادًا جديدة من الكلاميدوموناس.

ملخص سريع:

• نوع الأمشاج: متشابه (Isogamy)
• نوع اللاقحة: ثنائية الصيغة الصبغية (2n)
• فائدة الزايجوت: مقاومة الظروف الصعبة
• متى يحدث الانقسام الميوزي؟ بعد تحسُّن الظروف البيئية

أهمية التكاثر الجنسي في الكلاميدوموناس:

• يُزيد من التنوع الوراثي، ما يُحسّن فرص البقاء.
• يُساعد على تخطّي الفترات الصعبة في البيئة.
• يُظهر مرونة الكائن في التنقل بين التكاثر الجنسي واللاجنسي حسب الحاجة.