بکرزایی

بکرزایی از انواع تولید مثل در جانداران که در کتاب به آن اشاره شده است، از جذابیت ویژه ای برخوردار است. این نوع تقسیم که در جانداران مختلف انجام می گیرد، اهمیت ویژه ای در بقای آن موجود دارد. بسیاری از جانداران زمانی که جفت مناسبی پیدا نمی کنند، روش خاصی از تولید مثل را مورد استفاده قرار می دهند که در آن جنس نر شرکت ندارد. این نوع تولید مثل می تواند بکرزایی باشد. موجود حاصل یک کلون است.

کلون ها در طبیعت در نتیجه تولید مثل غیر جنسی پدید می آیند. بکرزایی شکل ویژه ای از کلون کردن است که به انواع تولید مثل جنسی تعلق دارد.

مله ای در کتاب که بحث برانگیز است. چون بیشتر منابع بکرزایی را نوعی تولید مثل غیر جنسی معرفی کرده اند.

 

حتی بر طبق گفته کتاب درسی هنگامی که در تولید مثل فقط یک والد شرکت داشته باشد، آن تولید مثل غیر جنسی است. با این وجود چندین سال است که بکرزایی به عنوان تولید مثل جنسی در کتاب معرفی می شود و لازم است دانش آموزان نیز آن را جنسی در نظر بگیرند چون منبع سوالات کنکور و نهایی همان کتاب درسی است. اما در ادامه شما را بیشتر با این نوع تولید مثل آشنا می کنیم.

بکرزایی در طبیعت

 در هر جاندار ، اعم از اینکه تک جنسی باشد یا هرمافرودیت ، بسیار اتفاق می‌افتد که نتوانند جفت مناسبی پیدا کنند. بیشتر چنین گامتهای ناموفقی پس از اندک زمانی متلاشی می‌شوند. اما در موارد استثنایی ، گامتهای منفرد می‌توانند رشد کنند و افراد بالغ طبیعی بوجود آورند. این پدیده را بکرزایی (Parthenogenesis) گویند. از آنجا که هیچ جاندار نری در این نوع تولید مثل شرکت ندارد تا ماده ژنتیک خود را به اشتراک بگذارد، فرزندان حاصل کاملا شبیه مادر هستند و در واقع یک کلون هستند. در طبیعت کلونها در نتیجه تولید مثل غیر جنسی پدید می‌آیند. بکرزایی ، شکل ویژه‌ای از کلون کردن است که به انواع تولید مثل تعلق دارد. 

بکر زایی (parthenogenesis)

بکرزایی نوعی تولید مثل غیر جنسی است که در آن از تخمک لقاح نیافته یک فرد کامل به وجود می آید. این پدیده در تعداد زیادی از بی مهرگان و مهره داران شامل گونه هایی نظیر نماتودها، شکم پایان (Gastropods)، سخت پوستان (Crustaceans) ، حشرات به خصوص زنبور عسل و زنبور وحشی (Wasps) ، ماهی ها، دوزیستان و خزندگان دیده می شود. برخی گونه ها به ندرت و در شرایط خاصی اقدام به بکرزایی می کنند ومعمولا بکرزایی و تولید مثل جنسی به طور متناوب انجام می شود یعنی چندین نسل از طریق بکرزایی تولید مثل کرده و در برخی شرایط دوباره از طریق جنسی، تولید مثل صورت می گیرد. درحقیقت بکر زایی در برخی گونه ها به عنوان نوعی سازگاری برای بقا در شرایط فشارهای محیطی و کاهش شدید تعداد افراد جمعیت رخ می دهد.

جانوران بکر زا را بر اساس تعداد کروموزوم های زاده ها در دو گروه بکر زای هاپلوئید و بکر زای دیپلوئید قرار می دهند.

 بکرزایی هاپلوئیدی (Haploid Parthenogenesis):

زاده ها از تخمک های  هاپلوئیدی(داراى نیمى از کروموزومهاى اصلى) به وجود می آیند نظیر زنبورهای نر که هاپلوئید می باشند اما کارگران و ملکه دیپلوئید ند.

 

بکرزایی دیپلوئیدی(Diploid Parthenogenesis):

 به چندین روش به وجود می آید. ممکن است هسته تخمک های هاپلوئیدی با همدیگر یا با هسته جسم قطبی ثانویه ترکیب شوند و یا در صورت عدم انجام کامل میوز، تخمک های دیپلوئید به وجود آیند. بکرزایی دیپلوئیدی بسیار معمولتر از نوع هاپلوئیدی می باشد که در حشراتی نظیر  زنبور مازو (gall wasp)، کرمهای حلقوی و کرم کبد گوسفند، مارها  و در گیاهان گلدار نظیر گل قاصدک دیده می شود.  

بکر زایی در مارها

1- بکرزایی یا تولید مثل یک جاندار ماده ،‌بدون انجام لقاح ، تاکنون در چند نوع متفاوت از خزندگان شامل     مارمولک های خانواده Teiidae و جنس Lacerta از خانواده Lacertidae و مارهای خانواده Typhlopidae گزارش شده است. در تمام این موارد جمعیت های ایجاد شده توسط بکرزایی ، بطور کامل از افراد نر با ماهیت ژنتیکی یکسان (کلون) تشکیل یافته اند

در دانشگاه آریزونا ماری از گونة Thamnophis elegans vagrans در حالی که به مدت ده سال در آزمایشگاه و به دور از مارهای نر نگهداری شده بود، فرزندانی به دنیا آورد. از تکنیک انگشت نگاری DNA برای تعیین سهم DNA ی پدری در تشکیل این فرزندان استفاده شد. نتایج نشان داد که تمام DNA ی فرزندان از نوع مادری است. اما تمام DNA ی مادری در این فرزندان یافت نمی شود. لذا این یک بکرزایی واقعی بود که جنس نر در آن هیچ دخالتی نداشت. از طرفی فقدان بخشی از DNA ی مادری همراه با این واقعیت که تمام افراد نسل جدید را نرها تشکیل می دهند، نشان می داد که  که این مورد، نوعی خاص از بکرزایی به نام بکرزایی اتومیکتیک Automictic          Parthenogenesis (AP)   است.  AP قبلاً در بوقلمون های اهلی و مرغ های خانگی گزارش شده بود و همیشه حاصل آن فرزندانی نر و دیپلوئید بودند.

برای درک چگونگی بکرزایی اتومیکتیک (AP) باید یادآوری نماییم که در جریان تقسیم میوز برای تولید سلول های جنسی ماده (تخمک) ، تقسیم بطور نامساوی انجام شده و در نتیجه یک سلول هاپلوئید بزرگ و سه سلول هاپلوئید کوچک (گویچه های

قطبی) حاصل می شود.

 در (AP) دومین گویچة قطبی (که در جریان دومین مرحلة میوز همراه با تخمک حاصل می شود) همانند یک اسپرم عمل کرده و دوباره وارد تخمک می شود، یعنی تخمک خودش را بارور می کند. از آنجا که این گویچة قطبی دارای ذخیره ژنتیکی کاملاً یکسانی با تخمک است و از تقسیم یک سلول هاپلوئید که در اولین مرحله میوز ایجاد شده بود، بوجود آمده است ، پس فقط نیمی از انواع کروموزوم های سلول مادری در تشکیل سلول تخم شرکت دارند. به همین دلیل انگشت نگاری DNA ی فرزندان حاصل از AP فاقد برخی از نوارهای DNA ی مادر است.

اما چرا تمام فرزندان نر هستند؟

می دانیم که در پستانداران افراد دارای کروموزوم های جنسی XX ماده و افراد XY نر هستند. اما در دیاپسیدها (diapsids) مانند پرندگان، مارمولک و مارها که دارای بکرزایی هستند، ماده ها دارای دو کروموزوم جنسی ناهمسان (ZW) و نرها کروموزوم های جنسی یکسان (ZZ) دارند. بنابراین مار ماده می تواند دو نوع تخمک تولید کند: نوع Z دار و نوعی که  W دارد.

 د ر جریان بکرزایی مار های معمولی، اگر تخمک و گویچة‌ قطبی همراه آن هر کدام دارای یک کروموزوم (Z) باشند. از لقاح آنها یک جانور نر حاصل می آید و اگر هر دو (W) داشته باشند، سلول تخم حاصل (WW) ، زیستا نخواهد بود. دلیل بالا بودن تعداد تخم های ناقص در بکرزایی نیز همین است.

اما در مارهای غول پیکر ماده مانند پیتون (ZW) ابتدا کروموزوم هایش را  مضاعف می کند( ZWZW ) و سپس با استفاده از تقسیم سلولی،جنین هایی که ماده اند( ZW ) و کلون هایی که مشابه خودشان هستند را به وجود می آورند.