دونیمشدن و جوانهزدن: شگفتیهای تولیدمثل بدون نیاز به پدر و مادر
تولیدمثل غیرجنسی چیست و چرا مهم است؟
همهٔ جانداران برای ادامهٔ نسل خود تولیدمثل میکنند. یکی از راههای اصلی این کار، تولیدمثل غیرجنسی[1] است. در این روش، فقط یک والد وجود دارد و فرزندان تولیدشده از نظر ژنتیکی کاملاً شبیه به والد خود هستند؛ انگار که یک کپی یا کلون[2] از آن ساخته شده باشد. این روش در موجودات تکسلولی مانند باکتریها و آغازیان بسیار رایج است، اما در بعضی گیاهان و حتی جانوران نیز دیده میشود.
مهمترین ویژگی و مزیت تولیدمثل غیرجنسی، سرعت بالای آن است. یک باکتری میتواند در شرایط مناسب، هر 20 دقیقه یک بار تقسیم شود و تعداد خود را به شکل تصاعدی افزایش دهد. این ویژگی زمانی مفید است که یک موجود نیاز دارد به سرعت فضای جدیدی را اشغال کند یا جمعیت خود را افزایش دهد. با این حال، نقطه ضعف بزرگ آن، نداشتن تنوع ژنتیکی است. از آنجا که همهٔ فرزندان شبیه هم و شبیه والد هستند، اگر یک بیماری یا تغییر ناگهانی در محیط رخ دهد، ممکن است همهٔ آنها به یک شکل آسیب ببینند.
سه روش اصلی: دونیمشدن، جوانهزدن و قطعهقطعهشدن
تولیدمثل غیرجنسی روشهای گوناگونی دارد. در ادامه، سه روش اصلی و شناختهشده را که در کتاب علوم پایهٔ هشتم نیز به آنها اشاره شده، با مثالهای ملموس بررسی میکنیم.
| نام روش | چگونگی انجام | یک مثال ساده و آشنا | ویژگی کلیدی |
|---|---|---|---|
| دونیمشدن (تقسیم دوتایی) | سلول والد پس از رشد، از وسط به دو سلول دختر کاملاً یکسان تقسیم میشود. | باکتریها (مثل باکتریهای موجود در ماست یا باکتریهای عامل گلودرد). | سادهترین و سریعترین روش برای موجودات تکسلولی. |
| جوانهزدن | یک برآمدگی کوچک (جوانه) روی سلول یا بدن والد تشکیل و رشد میکند. این جوانه ممکن است جدا شود یا متصل بماند. | مخمر نانوایی (همان چیزی که باعث ورآمدن خمیر نان میشود). | سلول والد میتواند همزمان چندین جوانه تولید کند. |
| قطعهقطعهشدن | پیکر جاندار چندسلولی (مانند یک گیاه یا کرم) به چند قطعه تقسیم میشود و هر قطعه میتواند به یک فرد کامل تبدیل شود. | گیاه خزه (اگر تکهای از آن جدا و در خاک مرطوب قرار گیرد) و سیبزمینی (اگر قطعهای دارای جوانه یا "چشم" بکارید). | روشی رایج در گیاهان و برخی جانوران ساده (مثل کرم پهن). |
تولیدمثل غیرجنسی در گیاهان: فراتر از یک دانه
بسیاری از گیاهانی که هر روز میبینیم، توانایی فوقالعادهای در تولیدمثل غیرجنسی دارند. این کار اغلب از طریق بخشهای رویشی گیاه مانند ساقه، ریشه یا برگ انجام میشود که به آن تکثیر رویشی[3] نیز میگویند.
به عنوان مثال، وقتی کشاورز یک قطعه سیبزمینی که دارای "چشم" (جوانه) است را میکارد، در واقع از روش قطعهقطعهشدن استفاده کرده است. گیاه تیلوپیا (گل افتاب) یا نعناع ساقههای روندهای دارند که وقتی روی خاک میافتند، از گرههای خود ریشه میدهند و گیاه جدیدی ایجاد میکنند. حتی کاشتن یک قلمهٔ ساقهٔ گلگل یا شمعدانی در آب تا زمان ریشهزایی، یک روش غیرجنسی برای تکثیر گیاه است.
این روش برای باغبانان و کشاورزان بسیار ارزشمند است، زیرا میتوانند گیاهانی با میوهها، گلها یا ویژگیهای دقیقاً مشابه گیاه مادر و با کیفیت یکسان تولید کنند.
کاربردهای باورنکردنی در زندگی و طبیعت
تولیدمثل غیرجنسی فقط یک موضوع درسی نیست؛ نقش حیاتی در طبیعت، کشاورزی و حتی زندگی روزمرهٔ ما دارد.
در طبیعت: این روش به موجودات ساده کمک میکند تا به سرعت جمعیت خود را بعد از یک رویداد (مثل خشکسالی یا آلودگی) بازیابی کنند. تشکیل کلونیهای وسیع از خزهها یا جلبکها روی سنگها یا در آبهای راکد، نمونهای از موفقیت این روش است.
در کشاورزی و باغبانی: بسیاری از درختان میوهای که میخوریم، مانند برخی انواع پرتقال، سیب و گلسرخ، از طریق روشهای پیشرفتهتری مانند پیوند زدن یا قلمهزنی (که نوعی تکثیر رویشی است) تولید میشوند تا میوههایی با طعم و کیفیت ثابت به دست آید. اگر این درختان از طریق بذر (تولیدمثل جنسی) به وجود میآمدند، میوههایشان ممکن بود با درخت مادر کاملاً متفاوت باشد.
در صنعت غذا: مخمری که در پخت نان، شیرینی و حتی تولید نوشیدنی استفاده میشود، به روش جوانهزدن به سرعت تکثیر میشود تا به مقدار لازم برسد. تولید ماست نیز وابسته به تکثیر باکتریهای مفید لاکتیک از طریق دونیمشدن است.
سؤالات رایج دانشآموزان
پاورقی
[1]تولیدمثل غیرجنسی (Asexual Reproduction): روشی از تولیدمثل که در آن فقط یک والد وجود دارد و فرزندان از نظر ژنتیکی مشابه والد هستند.
[2]کلون (Clone): فردی که از نظر ژنتیکی کاملاً مشابه فرد والد باشد و از طریق تولیدمثل غیرجنسی به وجود آمده باشد.
[3]تکثیر رویشی (Vegetative Propagation): روشی از تولیدمثل غیرجنسی در گیاهان که در آن بخشی مانند ساقه، ریشه یا برگ گیاه مادر، برای ایجاد یک گیاه جدید استفاده میشود.
