تحقیق «تولید مثل» یکی از ویژگی های جانداران است

یکی از ویژگیهای جانداران که آنها را از موجودات بی جان متمایز می‌سازد ، این است که جانداران ، تولید مثل[1]می کنند . هر موجود زنده ای سرانجام می‌میرد ؛ چه به علت پیری ؛ چه به علت بیماری ها و چه در اثر حمله شکارچیان تولید مثل برای جبران مرگ است ؛ به طوری که گونه پایدار بماند .

هر نوع موجود زنده‌ای ، نوع خاصی تولید مثل دارد . انسانها تولید مثل جنسی[2] دارند . تقریباً همه جانوران و بسیاری از گیاهان به روش جنسی توید مثل می‌کنند . بعضی از گیاهان و معدودی از جانوران به روش غیر جنسی[3] تولید مثل می‌کنند و بعضی هم به هر دو روش .

«تولید مثل غیر جنسی » در گیاهان معمول است .

بسیاری از گیاهان می‌توانند با تولید گیاه جدیدی روی خود ، تولید مثل کنند . شما ممکن است گیاه گندمی را دیده باشید . در اطراف این گیاه ، تعداد زیادی گیاه جدید دیده می‌شود اگر یکی از آنها را بکاریم ، به گیاه جدیدی تبدیل می‌شود که به نوبه خود ، گیاهان جدیدی به وجود می‌آورد . این ، نمونه ای از تولیدمثل غیر جنسی است . در این نوع تولید مثل ، یک جاندار ، جاندار جدیدی روی خود به وجود می‌آورد .

بسیاری از گیاهان می‌توانند تولید مثل غیرجنسی انجام دهند . مثلاً گیاه توت فرنگی ساقه های بلندی تولید می‌کند که در انتهای هر یک ، گیاه های جوان و ریشه تولید می‌شود . اگر شما کاکتوس یا گیاه گوشتی دیگری در خانه دارید ، می‌توانید قطعه ای از آن را جدا کنید و در جای دیگری بکارید . باغبانان ،‌قلمه هایی[4] از گیاهان جدا می‌کنند و با آنها، گیاهان جدیدی به وجود می‌آورند . هر قلمه ، بخشی از ساقه یا ریشه‌ای است که از گیاه رشد یافته‌ای جدا نشده است قلمه در خاک کاشته می‌شود و پس از مدتی گیاه رشد می‌کند.  (شکل 2-33)  

قلمه زدن گیاه شمعدانی . اگر برگهایی پایینی یک ساقه را از محل خود چنین قطع کنیم و سپس قلمه را در آب قرار دهیم ، قلمه رشد می‌کند و ریشه به وجود می‌آورد . این کار ، نوعی تولید مثل غیر جنسی است . گیاه جدید درست شبیه گیاه مادر خواهد بود .

2-33

ریشه ای است که از گیاه رشد یافته ای جدا شده است . قلمه در خاک کاشته می‌شود و پس از مدتی ، ریشه تولید می‌کند و به گیاه جدیدی تبدیل می‌شود .

3-33

شکل 3-33. تولید کنندگان و پرورش دهندگان گلها و گیاهان زینتی برای این که مطمئن شوند گیاهان جدید خصوصیات مورد نظر را دارند . از تولید مثل غیر جنسی استفاده می‌کنند. این گیاهان نگونسار ، از نظر شکل و اندازه اندکی با یکدیگر تفاوت دارند ؛ اما شکل و الگوی برگهای آنها بسیار مشابه است . رنگ و اندازه گلها نیز بسیار مشابه و ژنهای همه این گیاهان همانند است جاندارانی مانند این جاندارا.... ژنی مشابهی دارند و گاه کلون نامیده می‌شوند .

شکل 1-33. گیاه گندمی با روش غیر جنسی تولید مثل می‌کند .

در «تولید مثل غیر جنسی» جاندارانی کاملاً شبیه «والد» به وجود می‌آید . گیاه با تولید مثل غیر جنسی ، گیاهانی شبیه خود به وجود می‌آورند . اگر قلمه ای از یک گیاه شمعدانی را که گلهای صورتی دارد ، جدا کنیم ، گیاهی که از قلمه به وجود می‌آید نیز گلهای صورتی خواهد داشت . علت این امر آن است که سلولهای موجود در قلمه، کاملاً شبیه سلولهای گیاه مادر هستند و همان ژنها[5]را دارند . ژنها در هسته سلول روی کروموزوم[6]ها هستند و دستور رالعملهای لازم برای رفتار سلول را روی خود دارند . تولید مثل غیر جنسی باعث تولید جاندارانی می‌شود که ژنهای آنها با ژنهای مادر مشابه است.

«میتوز» باعث تولید سلولهایی مشابه سلول مادر می‌شود .

هنگامی که سلول تقسیم و به دو سلول تبدیل می‌شود ، کروموزوم های[7] موجود در هسته باید بین دو سلول جدید توزیع شوند . ژنها روی کروموزوم ها قرار دارند و دستورالعملهای لازم را برای این که سلولهای جدید به آنها تبدیل شوند ، روی خود دارند .

وقتی که گیاه به روش غیر جنسی تولید مثل می‌کند ، بعضی سلولهای آن تقسیم می‌شوند و سلولهای جدیدی به وجود می‌آورند . این سلولها نیز تقسیم می‌شوند و سرانجام صدها و هزاران سلول جدید به وجود می‌آورند . هر کدام از این تقسیمها به گونه ای انجام می‌شود که تعداد کروموزوم های سلولهای جدید دقیقاً مشابه سلول مادر است . این نوع تقسیم سلولی ، میتوز[8] نامیده می‌شود .

بنابراین ، همه سلولها دارای دستورالعملهای مشابهی هستند و گیاهان مشابهی هم به وجود می‌آورند ؛ البته به این شرط که شرایط رشد آنها مشابه باشد .

شکل 4-33. میتوز . میتوز نوعی تقسیم معمولی در سلولهاست که طی آن ، هر سلول به دو سلول تقسیم می‌شود . تعداد کروموزومهای سلول های حاصل ، مشابه تعداد کروموزوم های سلول مادر است .

تکثیر با قطعات ریز در تجارت کاربرد دارد .

جدا کردن و کاشتن قلمه ، یکی از بهترین روش های به دست آوردن تعداد زیادی گیاه مشابه از یک گیاه مادر است . راه دیگر برای انجام این کار ، تکثیر با قطعات ریز[9] است . در این روش بخشی از نوک گیاه که در رشد است، جدا می‌شود ، این قطعات ریز را روی ژلاتینی که هورمونهای لازم برای رشد گیاه را دارد ، قرار می‌دهند . این قطعه کوچک ، ریشه تولید می‌کند و به گیاه کوچک دیگری تبدیل می‌شود . این گیاه کوچک ریز را به ژلاتین دیگری که هورمونهای دیگری برای تحریک تولید ساقه دارد ، منتقل می‌کنند . با این روش ، صدها گیاه را از یک گیاه مادر تولید می‌کنند .

1.قبل از آنکه سلول تقسیم شود ، کروموزومهای موجود در هسته دیده نمی شوند ، زیرا بسیار طویل و نازک هستند .

2. کروموزومها کوتاهتر و ضخیمتر می‌شوند و در این حالت ، می‌توان آنها را با میکروسکوپ نوری مشاهده کرد. هر کروموزوم از دو رشته ساخته شده است که «سانترومر» آنها را به هم متصل می‌کند .

3.  کروموزوم در مرکز سلول در یک سطح قرار می‌گیرند. رشته آنها از هم جدا می‌شود و هر رشته به یک انتهای سلول می‌رود .

4. رشته های کروموزوم به دو گروه تقسیم می‌شوند و در اطراف هر گروه ، یک غشای هسته تولید می‌شود و سلول مادر به دو سلول جدید تقسیم می‌شود . تعداد کروموزومهای این دو مساوی است .

شکل 6. 33. یک باکتری به دو باکتری تقسیم می‌شود . این نوع باکتری در روده انسان زندگی می‌کند و غیر ... است . بخش قرمز رنگ ، کروموزوم و DNA آن است . کروموزوم در سلول مادر ، قبل از تقسیم هماناسازی کرده است . هر سلول دختر یک کروموزوم از مادر دریافت می‌کند (بزرگ نمایی 37500 برابر).

در تولید مثل جنسی ،«گامت» و «لقاح» نقش دارند .

شکل 1-34. در تولید مثل جنسی ، دو گامت با هم ترکیب می‌شوند و سلول تخم را به وجود می‌آورد .

در تولید مثل غیر جنسی ، یک موجود زنده به تنهایی موجودات زنده جدیدی تولید می‌کند . بسیاری از جانداران برای تولید مثل ، سلولهای خاصی تولید می‌کنند . این سلولهای خاص ، سلول جنسی[10] یا گامت[11] نامیده می‌شوند . در انسان ، این سلولها تخمک و اسپرم نام دارند . فرایندی به نام لقاح[12] ،باعث ترکیب این دو سلول می‌شود . این دو سلول جنسی یا گامت ،‌تبدیل به یک سلول می‌شوند که تخم[13]نام دارد ؛ تخم بارها تقسیم می‌شود و جاندار جدیدی تولید می‌کند .

این نوع تولید مثل ، تولید مثل جنسی[14] نامیده می‌شود . در این روش ، گامت ، لقاح و تخم به کار می‌رود . هیچ یک از این سه ، در تولید مثل غیر جنسی وجود ندارد .

گامتهای نر حرکت می‌کنند

بسیاری از گونه هایی که به روش جنسی تولید مثل می‌کند ، دو نوع گامت می‌سازند. مثلا انسان ، اسپرم ، و تخمک دارد . این دو نوع گامت ، گامتهای نر[15]و ماده[16]هستند . گامتهای نر حرکت می‌کنند تا به گامتهای ماده برسند . گامتهای ماده معمولاً یا حرکت نمی کنند و یا بسیار کم تحرک هستند . در شکل (2-34)، اسپرم یک انسان دیده می‌شود . اسپرم یک سلول است ؛ سلولی بسیار کوچک . بیشتر حجم سلول را هسته اشغال می‌کند . هسته دارای کروموزومهاست . بقیه این سلول برای حرکت و شنا کردن ساخته شده است . دم طویل می‌تواند به جلو و عقب حرکت کند و اسپرم را به جلو براند .

شکل 3-34. تخمک انسان

در جلو سر اسپرم ، واکوئلی وجود دارد که دارای آنزیم است . این آنزیمها برای آن است که اسپرم بتواند به درون سلول تخمک نفوذ کند .

«تخمک» بسیار بزرگتر از «اسپرم» است .

تخمک نیز مانند اسپرم ، یک سلول است ؛ اما سلول تخمک از سلول اسپرم بسیار بزرگ تر است . برای این بزرگی دو دلیل عمده وجود دارد :

دلیل اول : این است که تخمک ذخیره غذایی دارد تا در صورت لقاح، انرژی و مواد مورد نیاز برای رشد جاندار جدید را داشته باشد . این ذخیره غذایی غالباً زرده نامیده می‌شود.

دلیل دوم : این است که سلول تخمک نیازی ندارد که حرکت کند بنابراین ، بزرگ بودن آن اشکالی ایجاد نمی کند . اسپرم باید کوچک و متحرک باشد .

قطر تخمک انسان به اندازه یک نقطه است . تخمک نیز مانند اسپرم هسته ای دارد که کروموزومها در آن جا گرفته اند . سیتوپلاسم تخمک ، حاوی زرده است .

«گامتها» تنها نیمی از «کروموزومها» را دارند .

در هسته همه سلولهای بدن ما 46 کروموزوم وجود دارد . کروموزوم ، رشته های طویلی از جنس ماده ای به نام DNA هستند. DNA دستورالعملهایی به شکل رمز دارد که ژن نامیده می‌شوند . ژنها ، تولید مواد را درون سلول کنترل می‌کنند و به سلول دستور می‌دهند که چه بکند و چگونه رشد کند . ژنهای سلولهای ما ، باعث می‌شوند که ما از جانداران دیگر مانند موش یا گیاهان ، متفاوت باشیم . ژنها سایر صفات ما همچون جنسیت ، وزن ، رنگ مر و غیره را کنترل می‌کنند .

زندگی شما از یک سلول به نام تخم آغاز شده است . این سلول 46 کروموزوم داشته و بارها تقسیم شده و میلیونها سلول تولید داده است همه این سلولها 46 کروموزم دارند . این توده بزرگ سلولی ، شما هستید. 46 کروموزومی که در سلول تخم وجود دارند ، از ترکیب اسپرم و تخمک به وجود آمده اند . اسپرم و تخمک ، هر کدام 23 کروموزوم دارند . همه گامتها باید نیمی از تعداد کروموزوم ها را داشته باشند و وقتی که با هم ترکیب می‌شوند ، سلول تخم را به وجود می‌آورند که 46 کروموزوم دارد .

سلولهای «هاپلوئید» و «دیپلوئید»

46 کروموزوم موجود در سلولهای انسان را می‌توان در چند جفت گروه بندی کرد . شکل کروموزومهای مرتب شده در صفحه 31 انسانی را می‌بینید. در هر سلول 23 نوع کروموزوم وجود دارد ؛ یعنی از هر کدام یک جفت هر سلول از هر نوع کروموزوم دو عدد و یا یک جفت داشته باشد ، دیپلوئید[17]نامیده می‌شود . همه سلولهای بدن شما ، دیپلوئید هستند .

گامت ها ، مثلاً اسپرم ها و تخمک ها از هر نوع کروموزوم فقط یکی دارند . بنابراین ، گامتهای انسان 23 کروموزوم دارند . سلولهایی که از هر نوع کروموزوم فقط یکی دارند ، هاپلوئید[18]نام دارند .

«میتوز»از سلولهای «دیپلوئید» سلولهای «هاپلوئید» را به وجود می‌آورد .

وقتی که سلولهای عادی بدن تقسیم می‌شوند ، گامت به وجود می‌آید . لازم است نوع مخصوصی از تقسیم سلولی به نام میتوز[19]نیز وجود داشته باشد . میوز باعث جدایی جفت کروموزوم های سلولهای دیپلوئید می‌شود تا هر یک از سلولهای جدید ، یکی از هر جفت کروموزوم را داشته باشند . تقسیم میتوز در انسان ، فقط در تخمدانها[20]و بیضه ها[21]که به ترتیب محل تولید تخمک و اسپرم هستند ،‌انجام می‌شود.