دوقلوهای همسان: کپیهای طبیعی جهان
از یک سلول تا دو انسان: چگونگی تشکیل دوقلوهای همسان
تصور کنید یک دانه لوبیا را بکارید و از آن، به جای یک بوته، دو بوته کاملاً یکسان و سالم رشد کند! در مورد دوقلوهای همسان نیز داستانی مشابه، اما در سطح میکروسکوپی رخ میدهد. ابتدا یک اسپرم، یک تخمک را بارور میکند و یک یاخته تخم به وجود میآورد. این یاخته، که حاوی مجموعه کامل دستورالعملهای ساخت یک انسان (دیانای) از پدر و مادر است، شروع به تقسیم شدن میکند.
حالا یک اتفاق خاص میافتد: در یکی از مراحل اولیه (معمولاً در 1 تا 14 روز اول)، این توده سلولی در حال رشد، به جای اینکه به رشد خود به عنوان یک موجود ادامه دهد، به دو قسمت کاملاً جدا از هم تقسیم میشود. هر کدام از این قسمتها، حاوی اطلاعات ژنتیکی یکسان هستند و هر کدام به طور مستقل، مسیر رشد را ادامه داده و به یک جنین کامل تبدیل میشوند. به همین دلیل است که آنها را "همسان" مینامیم.
| زمان تقسیم (روز پس از لقاح) | نوع | شرایط رشد | مشخصات |
|---|---|---|---|
| 1-3 | دوقلوی همسان با جفت و کیسه آمنیوتیک جدا | مستقلترین حالت | هر جنین جفت و کیسه آمنیوتیک مخصوص به خود را دارد. شبیهترین حالت به دوقلوهای غیرهمسان اما با دیانای یکسان. |
| 4-8 | دوقلوی همسان با جفت مشترک و کیسههای جدا | رایجترین حالت | جنینها یک جفت را به اشتراک میگذارند اما هر کدام کیسه آمنیوتیک جداگانه دارند. |
| 9-13 | دوقلوی همسان با جفت و کیسه آمنیوتیک مشترک | حالت حساس و نسبتاً نادر | هر دو جنین در یک کیسه و با یک جفت زندگی میکنند. نیاز به مراقبت پزشکی دقیقتری دارد. |
| بعد از روز 13 | دوقلوهای به هم چسبیده | خیلی نادر و خاص | تقسیم به صورت کامل انجام نمیشود و جنینها در بخشی از بدن به هم متصل باقی میمانند. |
یکسان اما منحصر به فرد: چرا دوقلوهای همسان کاملاً عین هم نیستند؟
اگر دیانای آنها یکسان است، پس چرا گاهی اوقات میتوان آنها را از هم تشخیص داد؟ یا چرا یکی ممکن است بیماری خاصی بگیرد و دیگری نه؟ پاسخ در دو مفهوم مهم نهفته است: محیط و اپیژنتیک4.
تأثیر محیط: از همان لحظهای که سلولها جدا میشوند، هر کدام در معرض شرایط کمی متفاوتی قرار میگیرند. مقدار فضایی که در رحم دارند، تغذیهای که از جفت دریافت میکنند و بعد از تولد، تجربیات زندگی، دوستان، آموزش، تغذیه و حتی باکتریهای روده—همه این عوامل محیطی میتوانند بر رشد فیزیکی و شخصیتی افراد تأثیر بگذارند. مانند دو گل رز که از یک قلمه رشد کردهاند؛ یکی ممکن است در سایه و دیگری در آفتاب باشد، در نتیجه اندازه و سلامت متفاوتی خواهند داشت.
اپیژنتیک: این علم تغییرات در بیان ژنها را مطالعه میکند، بدون اینکه خود توالی دیانای تغییر کند. به ژنها مانند نوتهای یک پیانو فکر کنید. اپیژنتیک تعیین میکدام نوتها، با چه شدتی و در چه زمانی نواخته شوند. عوامل محیطی میتوانند باعث شوند برخی ژنها در یکی از دوقلوها "خاموش" یا "کمصدا" و در دیگری "پرصدا" شوند. این مسئله میتواند بر سلامتی، رفتار و حتی ظاهر آنها در طول زمان تأثیر بگذارد.
کاربرد علمی: دوقلوها به عنوان آزمایشگاه طبیعی
دانشمندان از مطالعه روی دوقلوهای همسان برای پاسخ به سؤال قدیمی "طبیعت در برابر پرورش" استفاده میکنند. یعنی چه مقدار از ما تحت تأثیر ژنهایمان (طبیعت) و چه مقدار تحت تأثیر محیط و تجربیاتمان (پرورش) است؟
مثال: فرض کنید پژوهشگران میخواهند بدانند آیا تماشای زیاد تلویزیون منجر به نزدیکبینی میشود. اگر در جامعه عمومی مطالعه کنند، عوامل گیجکننده زیادی مثل ژنتیک متفاوت همه افراد وجود دارد. اما اگر گروهی از دوقلوهای همسان را که در کودکی از هم جدا شده و در محیطهای مختلف (یکی با تماشای زیاد تلویزیون و دیگری کم) بزرگ شدهاند بررسی کنند، میتوانند اثر ژنهای یکسان را حذف کنند و نقش محیط (تماشای تلویزیون) را با دقت بیشتری اندازهگیری کنند. به این ترتیب، دوقلوهای همسان به عنوان یک آزمایشگاه طبیعی و کنترلشده برای علم عمل میکنند.
پرسشهای رایج درباره دوقلوهای همسان
پاسخ: بله، تقریباً همیشه. چون از یک تخمک و یک اسپرم با ترکیب کروموزومهای جنسی مشخص به وجود میآیند (مثلاً $XX$ برای دختر یا $XY$ برای پسر)، پس هر دو قسمت حاصل از تقسیم، کروموزوم جنسی یکسانی خواهند داشت. موارد استثناییِ دوقلوهای همسان با جنسیتهای متفاوت، بسیار بسیار نادر و پیچیده است.
پاسخ: خیر، به مرور زمان تفاوتها بیشتر میشود. سبک زندگی متفاوت (مثل میزان ورزش، تغذیه، قرار گرفتن در معرض آفتاب)، بیماریها، حوادث و حتی انتخابهای شخصی مانند مدل مو یا لباس، باعث میشود که حتی دوقلوهای همسان در بزرگسالی به راحتی از هم تشخیص داده شوند. محیط و گذر زمان، اثر خود را بر چهره و بدن میگذارد.
پاسخ: این مطالعات به درک ریشه بیماریها کمک شایانی میکند. اگر یک بیماری خاص اغلب در هر دو دوقلوی همسان دیده شود، احتمالاً عوامل ژنتیکی قوی در آن نقش دارند (مانند برخی بیماریهای قلبی). اگر فقط در یکی از آنها بروز کند، عوامل محیطی نقش پررنگتری دارند (مانند برخی عفونتها). این اطلاعات به پیشگیری و درمان بهتر بیماریها کمک میکند.
پاورقی و واژهنامه
1دوقلوهای یکتخمکی (Monozygotic Twins): اصطلاح علمی برای دوقلوهای همسان. "مونو" به معنای یک و "زیگوت" به معنای یاخته تخم بارور شده است.
2یاخته تخم (Zygote): سلول اولیه حاصل از لقاح اسپرم و تخمک که حاوی تمام اطلاعات ژنتیکی لازم برای رشد یک موجود جدید است.
3دیانای (DNA): مولکول دراز و مارپیچی درون هسته سلول که حاوی دستورالعملهای ژنتیکی و صفات ارثی موجود زنده است. مانند یک کتاب دستورالعمل برای ساخت و کار بدن.
4اپیژنتیک (Epigenetics): مطالعه تغییرات در بیان ژنها که توسط مکانیسمهایی غیر از تغییر در توالی خود دیانای ایجاد میشود. این تغییرات میتوانند تحت تأثیر محیط و سبک زندگی قرار گیرند و گاهی حتی به نسل بعد منتقل شوند.
