الدرس الأول: طرق التكاثر في الكائنات الحية وتعاقب الأجيال

يتميز التكاثر اللاجنسي بأنه لا يتطلب فردين ولا أمشاج، ويعتمد كلياً على الانقسام الميتوزي، وينتج عنه أفراد متطابقة وراثياً مع الفرد الأصلي (مما يجعله قليل التكيف مع التغيرات البيئية):

التكاثر الجنسي: يعتمد على فردين غالباً، ويتطلب انقساماً ميوزياً وتكوين أمشاج وإخصاب، مما يحقق تنوعاً وراثياً كبيراً يتيح التكيف مع تقلبات البيئة.

الاقتران في طحلب الاسبيروجيرا (ري م المياه العذبة):

يلجأ الاسبيروجيرا (طحلب خيطي أحادي الصبغيات n) للتكاثر بالاقتران عند جفاف البركة أو تغير حرارة ونقاوة الماء:

• الاقتران السلمي: بين خيطين متجاورين؛ تتكون قناة اقتران بين خليتين متقابلتين، وتتحرك محتويات خلية أحد الخيطين كأميبا إلى الخلية المقابلة لتندمج النواتان وتتكون لاقحة (2n) تحيط نفسها بجدار سميك فتُسمى زيجوسبور (Zygospore 2n). عند تحسن الظروف ينقسم الزيجوسبور ميوزياً منتجاً 4 أنوية (n) تتحلل 3 منها وتبقى واحدة تنقسم ميتوزياً لتعطي خيطاً جديداً (n).
• الاقتران الجانبي: يتم بين خليتين متجاورتين في نفس الخيط الطحلبي عبر فتحة في الجدار الفاصل بينهما، ويلجأ إليه الطحلب عند تعذر وجود خيط مجاور.

ظاهرة تعاقب الأجيال: تعاقب جيل يتكاثر جنسياً (بالأمشاج) مع جيل أو أكثر يتكاثر لاجنسياً (بالجراثيم أو التجرثم) في نفس دورة الحياة، مما يجمع بين مميزات التكاثرين: سرعة التكاثر ووفرة النسل من اللاجنسي، والتنوع الوراثي ومقاومة الأمراض من الجنسي.

1. دورة حياة بلازموديوم الملاريا (طفيلي من الأوليات الجرثومية):

1. تلدغ أنثى بعوضة الأنوفيلس المصابة جلد الإنسان فتفرز مع لعابها أطواراً مغزلية دقيقة تُدعى السبوروزويتات (Sporozoites n).
2. تتجه السبوروزويتات إلى الكبد وتقضي دورة حضانة تتكاثر خلالها لاجنسياً بطريقة التقطع على دورتين منتجة أعداداً غفيرة من الميروزويتات (Merozoites n).
3. تنتقل الميروزويتات لمهاجمة خلايا الدم الحمراء وتتكاثر بداخلها لاجنسياً بالتقطع عدة دورات؛ وكل يومين تنفجر الخلايا وتتحرر ميروزويتات جديدة ومواد سامة تسبب أعراض حمى الملاريا (رعشة شديدة، ارتفاع حرارة، وعرق غزير).
4. تتحول بعض الميروزويتات في الدم إلى أطوار مشيجية (n) تنتقل لبطن البعوضة عند لدغ مريض.
5. في معدة البعوضة تندمج الأمشاج وتتكون اللاقحة (الزيجوت 2n)، ثم يتحول الزيجوت إلى طور حركي يُدعى الأوكينيت (Ookinete 2n) يخترق جدار المعدة وينقسم ميوزياً ليكون كيس البيض (Oocyst n).
6. ينقسم كيس البيض لاجنسياً بـ التجرثم لإنتاج ملايين السبوروزويتات (n) التي تنتقل لغدد البعوضة اللعابية استعداداً لعدوى جديدة.

2. دورة حياة نبات الفوجير (سراخس النباتات الزهرية الوعائية):

• يتكاثر الطور الجرثومي (2n) السائد لاجنسياً بواسطة الجراثيم (n) المتكونة داخل حوافظ جرثومية على السطح السفلي للأوراق بالانقسام الميوزي.
• تسقط الجرثومة على تربة رطبة فتنبت ميتوزياً مكونة الطور المشيجي (n) وهو نسيج قلبي الشكل مفلطح ينمو على سطحه السفلي أشباه جذور وأعضاء جنسية: أعضاء تذكير (الأنثريديا Antheridia) تنتج سابحات مهدبة، وأعضاء تأنيث (الأرشيجونيا Archegonia) تحوي بويضة.
• تسبح السابحات المهدبة في ماء التربة لتخصب بويضة الأرشيجونيا فيتكون الزيجوت (2n) الذي ينمو ميتوزياً ليعطي طوراً جرثومياً جديداً يعتمد لفترة على الطور المشيجي حتى يضمر الأخير ويستقل الطور الجرثومي.