التفتت (علم الأحياء): في الحيوانات ، في النباتات والأمثلة - مادة الاحياء - 2025

و التفتت هو نوع من التكاثر اللاجنسي في تمزق عفوي من كائن حي يحدث في اثنين أو أكثر من شظايا. كل جزء من هذه الأجزاء لديه القدرة على تجديد فرد كامل ، وبالتالي زيادة عدد الحيوانات المستنسخة في مجموعة سكانية.

على الرغم من أن هذا النوع من التكاثر قد لوحظ في البكتيريا المستعمرة وفي الكائنات الحية متعددة الخلايا الحيوانية والنباتية ، إلا أنه لا يزال موضع تركيز مثير للجدل في عالم العلوم ، كما يجادل العديد من الباحثين حول الأهمية التطورية لهذه الطريقة الإنجابية.

صورة لنجم البحر الأزرق (Linckia laevigata) (المصدر: Frédéric Ducarme عبر ويكيميديا ​​كومنز)

يعتبر بعض المؤلفين أن أنماط التجزئة في الطبيعة تشمل كلا من الانشطار الثنائي للبكتيريا والتجزئة الجماعية وإنتاج التكاثر وحيدة الخلية في الكائنات متعددة الخلايا.

مهما كانت وجهة نظر هذه العملية ، فإن التجزؤ هو نوع من التكاثر اللاجنسي الذي يمكن أن يحدث "عن قصد" أو يمكن أن تتوسطه الضغوطات البيئية ، وكذلك التدخل الأنثروبولوجي.

هذا النوع من التكاثر لا يسبقه حدث الانقسام الانتصافي ، أي أنه لا يعني ضمنيًا الاندماج أو الاندماج المشيجي ، لكن الأجزاء الناتجة لا يزال بإمكانها تجديد فرد جديد مطابق لتلك التي تم تجزئتها.

حجم وعدد الشظايا التي يمكن أن ينتجها الكائن الحي عن طريق التجزئة متغير بدرجة كبيرة ، مثل حجم النسل. أحد الاختلافات بين التجزئة والأنواع الأخرى من التكاثر اللاجنسي هو أنه لا يتطلب استثمارًا للطاقة ، على عكس الانشطار أو التبرعم ، على سبيل المثال.

التفتت في الحيوانات

تم وصف التجزئة على أنها استراتيجية تكاثر للعديد من الحيوانات اللافقارية ، من بينها الديدان المفلطحة (الديدان المفلطحة) ، والديدان الحلقيّة (ديدان الأرض) ، وبعض شوكيات الجلد (نجم البحر) والجنود (الشعاب المرجانية وشقائق النعمان).

تتكاثر ديدان الأرض أيضًا عن طريق التجزئة (المصدر: Fir0002 ، عبر ويكيميديا ​​كومنز)

عادةً ما ينتهي تقسيم إحدى هذه اللافقاريات إلى جزء واحد أو أكثر بتجديد "الأجزاء المفقودة" في كل جزء. يُظهر هذا الرسم التوضيحي نجم بحر مجزأ:

تجزئة مقابل. تجديد

يمكن أن يتفتت نجم البحر ، لكن التفتت يختلف عن التجدد. من الشائع الخلط بين عملية التفتت وعملية التجديد ومثال واضح على ذلك يتعلق بنجم البحر ، وهو نوع من شوكيات الجلد.

مثل العديد من الكائنات الحية الأخرى ، يمكن لنجم البحر تجديد أذرعها في فترات زمنية قصيرة عندما تفقدها بسبب ظروف مختلفة (حيوية أو غير حيوية). لسوء الحظ ، تصف العديد من النصوص العامة هذه العملية بأنها حدث تجزئة ، وهي حقيقة ليست صحيحة بالضرورة.

عندما يتفتت نجم البحر ، فمن الصحيح أنه يمكن أن يجدد الأجزاء التي فقدها ، ولكن في الواقع تموت الشظايا المفقودة قبل إعادة تشكيل جسم الحيوان.

فقط نجم البحر الذي ينتمي إلى جنس Lickia ، مثل نجم البحر الأزرق Lickia laevigata ، يمكنه تجديد أفراد جدد من الأجزاء الناتجة عن عملية التجزئة العرضية ، سواء كانت من أصل طبيعي أم لا.

في النباتات

يمكن للنباتات أيضًا أن تتكاثر نباتيًا عن طريق التفتت وربما تمثل المثال الأكثر صلة بالتكاثر اللاجنسي بمساعدة الأنثروبولوجيا أو ، ما هو نفسه ، بتوجيه من التدخل البشري.

يمكن للعديد من الكائنات الحية النباتية أن تتكاثر نسبيًا عن طريق تجزئة بعض مناطق أجسامها إلى "أجزاء" يمكن أن تؤدي إلى ظهور فرد جديد مطابق وراثيًا للأب.

إحدى خصائص النباتات التي تفضل هذه العملية هي قدرة بعض خلاياها على "إعادة تشغيل" جينومها ، وفصل التمايز ، والانقسام لتكوين خطوط خلوية جديدة تتمايز إلى أعضاء وأنسجة معينة للنسخة الجديدة.

تشمل الأمثلة الأكثر شيوعًا لتقنيات البستنة لتكاثر النباتات التي تعتمد على القدرة على التكاثر اللاجنسي عن طريق التجزئة استخدام "العقل" أو "القطع" ، وكذلك التكاثر من خلال أجزاء من الهياكل الاحتياطية مثل الدرنات و مصابيح.

في البيئة الطبيعية ، يمكن أن تتكاثر العديد من السراخس والأشجار والشجيرات والنباتات غير الخشبية المعمرة الأخرى عن طريق تجزئة الجذور التي طورت براعم جديدة.

كيف يحدث التفتت في النباتات؟

عندما يتكاثر النبات عن طريق التفتت ، سواء كان طبيعيًا أو صناعيًا (بسبب الإنسان) ، يوجد في كل جزء نمو وتمايز للجذور العرضية (التي توجد في أماكن مختلفة عن المكان الذي ينبغي أن تكون فيه).

يسمح إنتاج هذه الجذور بربط النبات الجديد في التكوين بالركيزة ، حيث يحصل على الماء والمغذيات المعدنية. في وقت لاحق ، من الجزء "المتجذر" ، تظهر لقطة جديدة ، مع نسيجها القمي ، وفروعها وشفرات أوراقها (حسب الحالة).

أمثلة محددة للأنواع التي تتكاثر عن طريق التجزئة

مرجان

تعتبر الأنواع المرجانية Palythoa caribaeorum ، التي تنتمي إلى شعبة Cnidaria ، إلى فئة Anthozoa وإلى رتبة Zoantharia ، مثالًا جيدًا على الحيوانات اللافقارية التي تتكاثر عن طريق التجزئة.

في دراسة أجريت في منطقتين ساحليتين في البرازيل ، أظهر Acosta et al. (2001) أن التكاثر عن طريق التجزئة في هذا النوع لا يعتمد على الإشارات أو المحفزات الداخلية ، بل يعتمد على عدد كبير من العوامل الخارجية.

وفقًا لطبيعتها ، يصنف المؤلف هذه العوامل على أنها "حيوية" و "غير حيوية". البيوتيكات هي تلك التي تسبب عزل أجزاء الأنسجة من خلال الإصابات ، وغالبًا ما تتعلق بحالات النفوق الجزئي للمستعمرات.

وبدلاً من ذلك ، فإن العوامل اللاأحيائية الخارجية لها علاقة بالتشظي المادي الذي ينتج عنه "تقسيم" الفرد إلى جزء واحد أو أكثر بسبب القوى الفيزيائية مثل العواصف أو التيارات أو الأمواج أو المد والجزر القوي. يمكن أن تشمل هذه القوى أيضًا بعضًا ناتجًا عن التدخل البشري ، مثل الإرساء والتلاعب من قبل الغواصين ، إلخ.

نبتة

Plectranthus scutellarioides ، المعروف باسم "القوليوس" ، هو نبات Magnoliophyta ينتمي إلى عائلة Lamiaceae. يتميز بتنوع ألوانه وهو مرغوب فيه للغاية في تصميم الحدائق.

عادة ما يتم إنتاج هذا النبات عن طريق "قصاصات" أو "شظايا" من سيقانه أو أوراقه ، والتي يتم الحصول منها على أفراد جدد. إن ظهور الجذور العرضية و "إعادة نمو" هذه النباتات سريع نسبيًا ، ويمكن ملاحظته في غضون أيام قليلة.

المراجع

1. Acosta، ​​A.، Sammarco، PW، & Duarte، LF (2001). التكاثر اللاجنسي في zoanthid عن طريق التجزئة: دور العوامل الخارجية. نشرة علوم البحار، 68 (3) ، 363-381.
2. Brusca ، RC ، & Brusca ، GJ (2003). اللافقاريات (رقم QL 362. B78 2003). باسينجستوك.
3. إيجر ، ب. (2008). التجديد: مجزية ، لكنها تنطوي على مخاطر. بحث عن العيوب الخلقية - الجزء ج: الجنين اليوم: مراجعات ، 84 (4) ، 257-264.
4. هيكمان ، سي بي ، روبرتس ، إل إس ، ولارسون ، أ. (1997). المبادئ المتكاملة لعلم الحيوان. الطبعة العاشرة بوسطن: WCB.
5. هايسميث ، RC (1982). التكاثر عن طريق التفتت في الشعاب المرجانية. سلسلة تقدم علم البيئة البحرية. أولدندورف، 7 (2) ، 207-226.
6. Pichugin ، Y. ، Peña ، J. ، Rainey ، PB ، & Traulsen ، A. (2017). أنماط التجزئة وتطور دورات الحياة. PLoS علم الأحياء الحسابي، 13 (11) ، e1005860.
7. سولومون ، إي بي ، بيرج ، إل آر ، ومارتن ، دي دبليو (2011). علم الأحياء (التاسع إدن). بروكس / كول ، Cengage Learning: USA.