الانعزال التكاثري

اقرأ في هذا المقال


مفهوم الانعزال التكاثري:

العزلة الإنجابية بين الكائنات الحية الجنسية، إذ ينتمي الأفراد القادرون على التزاوج إلى نفس النوع وتسمى الخصائص البيولوجية للكائنات الحية التي تمنع التزاوج بآليات العزل الإنجابية (RIMs)، حيث لا يمكن لأشجار البلوط الموجودة في جزر مختلفة أو أسماك صغيرة في أنهار مختلفة أو السناجب في سلاسل جبال مختلفة أن تتزاوج؛ لأنها منفصلة جسديًا، وليس بالضرورة لأنها غير متوافقة بيولوجيًا وبالتالي فإن الفصل الجغرافي ليس (RIM).

هناك فئتان عامتان من آليات العزل التناسلي: ما قبل الإخصاب أو تلك التي تسري قبل الإخصاب، وما بعد الزيجوت تلك التي تسري بعد ذلك، إذ تمنع (RIMs Prezygotic) تكوين الهجينة بين أفراد من مجموعات سكانية مختلفة من خلال العزلة البيئية والزمانية والأخلاقية (السلوكية) والميكانيكية والحيوية، كما تقلل (RIMs Prezygotic) من قابلية الحياة أو الخصوبة للهجينة أو نسلها.

أنواع العزل التناسلي:

العزلة البيئية:

قد يشغل السكان نفس المنطقة، ولكنهم يعيشون في موائل مختلفة وبالتالي لا يلتقون، حيث تتكون مجموعة (Anopheles maculipennis) من ستة أنواع من البعوض يشارك بعضها في نقل الملاريا، وعلى الرغم من أن الأنواع لا يمكن تمييزها شكليًا إلا أنها معزولة بشكل تكاثر ويرجع ذلك جزئيًا إلى أنها تتكاثر في موائل مختلفة، ويتكاثر البعض في المياه قليلة الملوحة والبعض الآخر في المياه العذبة الجارية والبعض الآخر في المياه العذبة الراكدة.

العزلة الزمنية:

قد يتزاوج السكان أو يزهروا في مواسم مختلفة أو أوقات مختلفة من اليوم، إذ أن ثلاثة أنواع من الأوركيد الاستوائية من جنس (Dendrobium) كل زهرة ليوم واحد والزهور تتفتح عند الفجر وتذبل مع حلول الظلام، حيث يحدث الإزهار استجابةً لمحفزات أرصاد جوية معينة مثل عاصفة مفاجئة في يوم حار، ويعمل نفس الحافز على الأنواع الثلاثة جميعها ولكن الفاصل بين التحفيز والازدهار هو 8 أيام في نوع واحد و9 في نوع آخر و10 أو 11 في النوع الثالث، إذ من المستحيل الإخصاب بين الأنواع لأنه في الوقت الذي تفتح فيه أزهار أحد الأنواع تكون أزهار الأنواع الأخرى قد ذبلت بالفعل أو لم تنضج بعد.

يوجد شكل غريب من العزلة الزمنية بين أزواج من أنواع السيكادا وثيقة الصلة، حيث يظهر نوع واحد من كل زوج كل 13 عامًا والآخر كل 17 عامًا، وقد يكون النوعان من الزوج متماثلًا (يعيشان في نفس المنطقة)  لكن لديهم فرصة لتشكيل أنواع هجينة مرة واحدة فقط كل 221 (أو 13 × 17) عامًا.

العزلة الأخلاقية (السلوكية):

قد يكون الانجذاب الجنسي بين الذكور والإناث من نوع معين ضعيفًا أو غائبًا، حيث في معظم أنواع الحيوانات يجب على أفراد الجنسين أولاً البحث عن بعضهم البعض والالتقاء، ثم تحدث طقوس الخطوبة المعقدة، حيث يأخذ الذكر غالبًا المبادرة وتستجيب الأنثى، وهذا بدوره يولد إجراءات إضافية من قبل الذكر واستجابات من قبل الأنثى وفي النهاية يكون هناك الجماع أو الاتصال الجنسي (أو في حالة بعض الكائنات المائية إطلاق الخلايا الجنسية للتخصيب في الماء).

هذه الطقوس المتقنة خاصة بالأنواع وتلعب دورًا مهمًا في التعرف على الأنواع، وإذا تم جعل تسلسل الأحداث في عملية البحث-مغازلة-التزاوج غير منسجم من قبل أي من الجنسين فستتوقف العملية برمتها، إذ تم تحليل طقوس المغازلة والتزاوج على نطاق واسع في بعض الثدييات والطيور والأسماك وفي عدد من أنواع الحشرات.

غالبًا ما تكون العزلة الأخلاقية هي أقوى (RIM) لمنع الأنواع الحيوانية من التزاوج، إذ يمكن أن تكون قوية بشكل ملحوظ حتى بين الأنواع وثيقة الصلة، ذبابة الخل (Drosophila serrata وD. birchii وD. Dominicana) هي ثلاثة أنواع من الأشقاء أي الأنواع لا يمكن تمييزها تقريبًا شكليًا مستوطنة في أستراليا وجزر غينيا الجديدة وبريطانيا الجديدة، حيث في العديد من المناطق تحتل هذه الأنواع الثلاثة نفس المنطقة، ولكن من المعروف أنه لا توجد أنواع هجينة في الطبيعة، تم اختبار قوة عزلهم الم0وروث في المختبر عن طريق تجميع مجموعات من الإناث والذكور في مجموعات مختلفة لعدة أيام، وعندما كان كل الذباب من نفس النوع، ولكن كل مجموعة من الإناث والذكور أتت من أصول جغرافية مختلفة تم تخصيب الغالبية العظمى من الإناث (عادة 90 في المائة أو أكثر)، لكن لم يحدث أي تلقيح أو عدد قليل جدًا (أقل من 4 في المائة) عندما كان الذكور والإناث من أنواع مختلفة سواء من نفس الأصول الجغرافية أو من أصول جغرافية مختلفة.

يجب أن نضيف أن التلقيح النادر بين الأنواع التي حدثت بين ذباب الخل أنتج أفرادًا بالغين هجينين في حالات قليلة جدًا وكانت الهجينة دائمًا معقمة، ويوضح هذا نمطًا شائعًا يتم الحفاظ على العزلة الإنجابية بين الأنواع بواسطة العديد من (RIMs) على التوالي، حيث إذا تعطل أحدهم فلا يزال الآخرون موجودين، وبالإضافة إلى العزلة الأخلاقية فإن فشل الهجينة في البقاء والعقم الهجين يمنعان التكاثر الناجح بين أعضاء أنواع ذبابة الفاكهة الثلاثة وبين العديد من الأنواع الحيوانية الأخرى أيضًا.

مفهوم الفيرومونات:

يتضمن التعرف على الأنواع أثناء الخطوبة محفزات قد تكون كيميائية (شمية) أو بصرية أو سمعية أو عن طريق اللمس، الفيرومونات هي مواد محددة تلعب دورًا حاسمًا في التعرف على أعضاء الأنواع، وتم التعرف عليها كيميائيًا في الحشرات مثل النمل والعث والفراشات والخنافس وفي الفقاريات مثل الأسماك والزواحف والثدييات، إذ أن “أغاني” الطيور والضفادع والحشرات (التي يصدر آخرها هذه الأصوات بالاهتزاز أو فرك أجنحتها) هي إشارات للتعرف على الأنواع، كما يحدث بعض أشكال الاتصال الجسدي أو اللمس في العديد من الثدييات، ولكن أيضًا في ذبابة الفاكهة والحشرات الأخرى.

العزلة الميكانيكية:

غالبًا ما يكون الجماع مستحيلًا بين أنواع الحيوانات المختلفة بسبب الشكل والحجم غير المتوافقين للأعضاء التناسلية، حيث في النباتات قد تعيق الاختلافات في بنية الزهرة التلقيح، إذ يقدم نوعان من المريمية من كاليفورنيا مثالاً: أزهار سالفيا ميليفيرا ذات الشفتين لها أسدية وأسلوب (على التوالي التركيب الذكري الذي ينتج حبوب اللقاح والبنية الأنثوية التي تحمل السطح المستقبلي لحبوب اللقاح، وصمة العار) في الجزء العلوي الشفاه، في حين أن (S. apiana) لديها أسدية طويلة وأسلوب وتكوين خاص من الأزهار، يتم تلقيح (S. mellifera) بواسطة نحلات صغيرة أو متوسطة الحجم تحمل حبوب اللقاح على ظهورها من زهرة إلى زهرة (S. apiana) مع ذلك يتم تلقيحها بواسطة نحل نجار كبير ونحل طنان يحمل حبوب اللقاح على أجنحته وأجزاء الجسم الأخرى، حتى إذا قامت الملقحات من أحد الأنواع بزيارة أزهار النوع الآخر فلا يمكن أن يحدث التلقيح لأن حبوب اللقاح لا تتلامس مع نمط الأنواع البديلة.

المصدر: كتاب علم الخلية ايمن الشربينيكتاب الهندسة الوراثية أحمد راضي أبو عربكتاب البصمة الوراثية د. عمر بن محمد السبيلكتاب الخلية مجموعة مؤلفين


شارك المقالة: