الدرس الأول: التكاثرُ
انظر إلى صورة النخلة الكبيرة في أعلى الصفحة والنخلة الصغيرة التي نمت بالقرب منها في الصحراء. انظر إلى السؤال المطروح في المستطيل الأزرق: النباتات الصغيرة تبدو مماثلة تماماً للنبات الذي نمت منه. هل يمكن أن تتكاثر بعض النباتات من دون بدور أو أبواغ؟ فكر في الإجابة بينما تستعد لتبحر في هذا الدرس الجديد عن التكاثر.
التكاثر هو الطريقة التي تنتج بها المخلوقات الحية أفرادا جديدة لبقاء النوع، وينقسم إلى نوعين أساسيين: التكاثر الجنسي الذي يحتاج إلى أبوين ويتم عبر اتحاد مشيج مذكر مع مشيج مؤنث في عملية تسمى الإخصاب لينتج فرد يحمل صفات من كلا الأبوين، والتكاثر اللاجنسي الذي يتم بوجود أب واحد دون اتحاد خلايا جنسية لينتاج أبناء يطابقون الأب تماما في صفاتهم. ومن طرائق التكاثر اللاجنسي الانقسام والتبرعم والتكاثر الخضري مثل استخدام الساق الجارية. كمثال على ذلك، تتكاثر الأسد جنسيا بينما تتكاثر البكتيريا بالانقسام.
الفكرة الأساسية
التكاثر هو العملية التي تنتج بها المخلوقات الحية أفرادا جديدة من النوع نفسه لضمان بقائها وعدم انقراضها.
الشرح
تنحدر المخلوقات الحية من مخلوقات حية أخرى وتعتمد على التكاثر لإنتاج أفراد جدد. هناك نوعان رئيسيان للتكاثر:
التكاثر الجنسي: هو إنتاج مخلوقات حية جديدة من أبوين. يبدأ بتكوين المخلوق الحي مشيج مذكر من الأب مع مشيج مؤنث من الأم بعملية تسمى الإخصاب. ينتج عن الإخصاب خليه مخصبة تحتوي على المادة الوراثية من كلا الأبوين، ثم تنمو هذه الخلية لتصير فردا جديدا يحمل صفات من الأبوين كليكما.
التكاثر اللاجنسي: هو إنتاج مخلوقات حية من أب واحد فقط، وينتج عنه أبناء يحملون الصفات الوراثية التي يحملها الأب تماما دون اتحاد خلايا جنسية. توجد طرق عديدة للتكاثر اللاجنسي منها:
- الانقسام: حيث تنقسم الخلية الواحدة إلى خليتين، وتتضاعف المادة الوراثية قبل الانقسام مثل البكتيريا.
- التبرعم: ينمو جزء من جسم المخلوق الحي الأب مكونا مخلوقا حيا جديدا قد ينفصل أو يبقى متصلا بالأب مثل الهيدرا.
- التكاثر الخضري: نمو نباتات جديدة انطلاقا من الأوراق أو الجذور أو السقين، مثل الساق الجارية التي تغرس في التربة لتنمو وتصبح نباتا جديدا كالنعناع أو الفراولة.
مثال محلول خطوة بخطوة
إذا كان لديك بكتيريا واحدة تنقسم كل عشر دقائق وفق نمط منتظم حيث يتضاعف عدد الخلايا البكتيرية في كل خانة بالضرب في العدد 2، فما عدد البكتيريا بعد مرور 40 دقيقة إذا بدأنا بـ 20 بكتيريا؟
- الخطوة 1: نحدد المعطيات، الزمن يبدأ من الصفر بـ 20 بكتيريا، وكل 20 دقيقة تتضاعف الخلايا.
- الخطوة 2: نطبق القاعدة (ضرب المدخلة في 2).
- عند 20 دقيقة: 20 ضرب 2 يساوي 40.
- عند 40 دقيقة: 40 ضرب 2 يساوي 80.
- إذن عدد البكتيريا بعد 40 دقيقة هو 80 بكتيريا.
أخطاء شائعة
- الاعتقاد بأن التكاثر اللاجنسي يتطلب وجود أب وأم معا، والصواب أنه يتم بوجود أب واحد فقط.
- الخلط بين الإخصاب في التكاثر الجنسي وبين الانقسام في التكاثر اللاجنسي.
- الظن بأن الأبناء في التكاثر الجنسي يشبهون أحد الأبناء تماما، والصواب أنهم يحملون صفات مشتركة من كلا الأبوين.
سؤالان للتدريب مع الإجابة
- السؤال الأول: ما المادة التي تنتقل من الآباء إلى الأبناء وتحمل المعلومات التي تتحكم في شكل المخلوق الحي وأدائه وصفاته؟
- الإجابة: المادة الوراثية.
- السؤال الثاني: ما نوع التكاثر الذي ينتج عنه مخلوقات حية تطابق آباءها تماما في الصفات؟
- الإجابة: التكاثر اللاجنسي.