معلومة

تكاثر سفاح القربى في الحيوانات

تكاثر سفاح القربى في الحيوانات


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

أشعر بالفضول لمعرفة كيف ترى الحيوانات أزواج سفاح القربى. نظرًا لوجود عدد كافٍ من الأصدقاء ، فقد لاحظت تمامًا أن معظم الإناث (الموضوعات هي الكلاب والقطط والحمام والدجاج) ستختار رفيقًا آخر ليس فردًا مباشرًا من العائلة (الوالد ، الأشقاء ، النسل). كيف يعمل هذا؟ هل من غريزة عدم محاباة أفراد الأسرة أم أنها لا تزال تدور حول من هو أصلح رفيق؟


من خلال القصص المتناقلة ، لم ألاحظ أبدًا أي تفضيل في فئران المختبر ، لكننا لم نقم أبدًا بدراسة مفصلة له. لا يبدو أن الذكور يفضلون تربية المحارم على تربية المحارم. على الرغم من أن زواج الأقارب يميل إلى إنتاج أحجام أصغر للقمامة على مر الأجيال ، إلا أن السلالات الفطرية من فئران التجارب تميل إلى أن تكون أقل شدة. على الرغم من إزالة فئران المختبر قليلاً من الوضع في البرية.


تكاثر سفاح القربى في الحيوانات - علم الأحياء

معظم الحيوانات عبارة عن كائنات ثنائية الصبغيات ، مما يعني أن خلايا الجسم (الجسدية) ثنائية الصبغيات ويتم إنتاج الخلايا التناسلية (الأمشاج) الفردية من خلال الانقسام الاختزالي. توجد بعض الاستثناءات: على سبيل المثال ، في النحل والدبابير والنمل ، يكون الذكر أحادي العدد لأنه يتطور من بيض غير مخصب. تخضع معظم الحيوانات للتكاثر الجنسي. هذه الحقيقة تميز الحيوانات عن الفطريات والطلائعيات والبكتيريا ، حيث يكون التكاثر اللاجنسي أمرًا شائعًا أو حصريًا. ومع ذلك ، فإن بعض المجموعات ، مثل الكائنات المجوفة ، والديدان المفلطحة ، والديدان المستديرة ، تخضع للتكاثر اللاجنسي ، على الرغم من أن جميع هذه الحيوانات تقريبًا لديها أيضًا مرحلة جنسية في دورة حياتها.

أهداف التعلم

  • شرح عمليات التكاثر الحيواني والتطور الجنيني
  • قارن وقارن التطور الجنيني للبروتستومات و deuterostomes
  • صف الأدوار التي تلعبها جينات Hox في التنمية

استنساخ الحيوان وتنميته

معظم الحيوانات عبارة عن كائنات ثنائية الصبغيات (خلايا الجسم ، أو الخلايا الجسدية ثنائية الصبغيات) مع خلايا تكاثرية أحادية العدد (مشيجية) يتم إنتاجها من خلال الانقسام الاختزالي. تخضع غالبية الحيوانات للتكاثر الجنسي. هذه الحقيقة تميز الحيوانات عن الفطريات والطلائعيات والبكتيريا حيث يكون التكاثر اللاجنسي أمرًا شائعًا أو حصريًا. ومع ذلك ، فإن بعض المجموعات ، مثل الكائنات المجوفة ، والديدان المفلطحة ، والديدان المستديرة ، تخضع للتكاثر اللاجنسي ، على الرغم من أن جميع هذه الحيوانات تقريبًا لديها أيضًا مرحلة جنسية لدورة حياتها.


التكاثر الحيواني والتعلم الموجه للبيض & # 8211

لقد صممت هذا النشاط لصف علم الأحياء الجديد الخاص بي أثناء وباء عام 2020. كان هدفي هو تقديم لمحة عامة عن كيفية تكاثر مجموعات الفقاريات. كان الطلاب في الماضي يركزون على البويضة السلوية كجزء من الوحدة على الطيور والزواحف. سأخصص تلوين بيض السلى كطريقة للطلاب لتعلم هياكل البيضة ، مثل السلى ، المشيمة ، السقاء ، والصفار.

تحتوي سلسلة فيديو Eyewitness على حلقة رائعة عن الطيور وبيضة السلى وهي متاحة الآن على Youtube. لدي حتى ورقة عمل لاستخدامها ، على الرغم من أن Edpuzzle هو أيضًا تطبيق رائع لجعل الطلاب يشاهدون مقاطع الفيديو المخصصة.

هذا النشاط التعليمي الموجه هو استكشاف تفاعلي للتكاثر في مجموعات الحيوانات المختلفة. يبدأ بالفرق بين الإخصاب الداخلي والخارجي. أستخدم رسومات جذابة ، مثل الصور المتحركة لتركيز انتباه الطلاب على مفاهيم مهمة (أو مذهلة). على سبيل المثال ، يُظهر سمك السلمون السابح أن اللون الأحمر الداكن قد يكون هو المفتاح لجذب رفيقة.

بعد ذلك ، يقارن الطلاب ثلاثة أنواع من استراتيجيات الإنجاب. تضع بعض الحيوانات ، مثل الثعابين ، البيض ، بينما تحتفظ بعض الحيوانات بالبيض داخل أجسامها. الثدييات ، مثل البشر ، تغذي البويضة داخل الرحم. أود أن يفهم الطلاب أنه في كل هذه الاستراتيجيات ، هناك أوجه تشابه. على الرغم من أن معظم الثدييات لا تضع بيضًا ، إلا أنها تحتفظ ببعض خصائص البيض ، مثل أمنيون.

في الشرائح اللاحقة ، قام الطلاب بتسمية صورة لبيضة السلى بناءً على الأوصاف. تحتوي شريحة التعبئة على أوصاف لما يفعله كل غشاء. في شريحة أخرى ، يقوم الطلاب بسحب التسميات إلى إحدى الصور.

في الشريحة الأخيرة ، يجب على الطلاب تجميع ما تعلموه لإنشاء مخطط فين يقارن تكاثر الثدييات بتكاثر الطيور. طريقة ممتعة لجعل الوحدة أكثر تفاعلية هي إنشاء & # 8220reptile & # 8221 بيضة عن طريق نقع بيض الطيور في الخل. سيؤدي ذلك إلى إزالة الكالسيوم من القشرة وجعلها طرية ومرنة.

في الماضي ، حضنت أيضًا بيض الدجاج. يمكن أن يكون هذا مشروعًا كبيرًا ، وستحتاج & # 8217ll إلى حاضنة وبيض مخصب ، بالإضافة إلى مكان تذهب إليه مع الكتاكيت التي تفقس.


محتويات

يخضع نسل الأشخاص المرتبطين بيولوجيًا للآثار المحتملة للزواج الداخلي ، مثل العيوب الخلقية الخلقية. تزداد فرص حدوث مثل هذه الاضطرابات عندما يكون الوالدان البيولوجيان أكثر ارتباطًا. هذا لأن مثل هذه التزاوج لديها احتمال 25٪ لإنتاج بيضات ملقحة متماثلة اللواقح ، مما يؤدي إلى نسل مع أليلين متنحيين ، والذي يمكن أن ينتج عنه اضطرابات عندما تكون هذه الأليلات ضارة. [14] نظرًا لأن معظم الأليلات المتنحية نادرة في السكان ، فمن غير المرجح أن يكون كلا الزوجين غير المرتبطين حاملين للأليل الضار نفسه ، لأن الأقارب يتشاركون في جزء كبير من الأليلات الخاصة بهم ، واحتمال أن يكون أي أليل ضار من هذا القبيل هو الموروثة من السلف المشترك من خلال كلا الوالدين تزداد بشكل كبير. لكل فرد متنحي متماثل الزيجوت يتشكل هناك فرصة متساوية لإنتاج فرد مسيطر متماثل الزيجوت - واحد خالٍ تمامًا من الأليل الضار. خلافًا للاعتقاد الشائع ، لا يغير زواج الأقارب في حد ذاته ترددات الأليل ، بل يزيد النسبة النسبية من متجانسات الزيجوت إلى متغايرة الزيجوت ، لأن النسبة المتزايدة من متجانسات الزيجوت الضارة تعرض الأليل للانتقاء الطبيعي ، على المدى الطويل يتناقص ترددها بسرعة أكبر في السكان الفطرية. على المدى القصير ، من المتوقع أن يؤدي تكاثر سفاح القربى إلى زيادة عدد حالات الإجهاض التلقائي للأقاح والوفيات في الفترة المحيطة بالولادة والذرية بعد الولادة المصابين بعيوب خلقية. [15] قد تكون مزايا زواج الأقارب نتيجة الميل إلى الحفاظ على هياكل الأليلات المتفاعلة في مواقع مختلفة والتي تم تكييفها معًا من خلال تاريخ انتقائي مشترك. [16]

يمكن أن تبقى التشوهات أو السمات الضارة ضمن مجموعة سكانية بسبب معدل تماثل الزيجوت المرتفع ، وسيؤدي ذلك إلى تثبيت مجموعة سكانية لصفات معينة ، مثل وجود عدد كبير جدًا من العظام في منطقة ما ، مثل العمود الفقري للذئاب في جزيرة رويال أو وجود جمجمة. شذوذ ، كما هو الحال في أختام الفيل الشمالية ، حيث تغير طول عظم الجمجمة في صف أسنان الفك السفلي. إن وجود معدل تماثل الزيجوت المرتفع يمثل مشكلة بالنسبة للسكان لأنه سيكشف النقاب عن الأليلات الضارة المتنحية الناتجة عن الطفرات ، ويقلل من ميزة الزيجوت المتغاير ، ويضر ببقاء مجموعات الحيوانات الصغيرة المهددة بالانقراض. [17] عندما يتم الكشف عن الأليلات المتنحية الضارة بسبب زيادة الزيجوت المتماثل الناتج عن زواج الأقارب ، يمكن أن يتسبب ذلك في اكتئاب زواج الأقارب. [18]

قد تكون هناك أيضًا آثار ضارة أخرى غير تلك التي تسببها الأمراض المتنحية. وبالتالي ، قد تكون أجهزة المناعة المماثلة أكثر عرضة للأمراض المعدية (انظر معقد التوافق النسيجي الرئيسي والانتقاء الجنسي). [19]

يجب أيضًا مراعاة تاريخ زواج الأقارب عند مناقشة الاختلاف في شدة اكتئاب زواج الأقارب بين الأنواع وداخلها. مع استمرار زواج الأقارب ، هناك أدلة تظهر أن اكتئاب الأقارب يصبح أقل حدة. يرتبط هذا بكشف القناع والقضاء على الأليلات المتنحية الشديدة الضرر. ومع ذلك ، فإن اكتئاب زواج الأقارب ليس ظاهرة مؤقتة لأن القضاء على الأليلات المتنحية الضارة لن يكتمل أبدًا. إن القضاء على الطفرات الضارة قليلاً من خلال زواج الأقارب في ظل اختيار معتدل ليس فعالاً. يحدث تثبيت الأليلات على الأرجح من خلال سقاطة مولر ، عندما يتراكم جينوم السكان اللاجنسيين الطفرات الضارة التي لا رجعة فيها. [20]

على الرغم من كل عيوبه ، إلا أن زواج الأقارب يمكن أن يكون له أيضًا مجموعة متنوعة من المزايا ، مثل تقليل حمل إعادة التركيب ، [21] والسماح بالتعبير عن الأنماط الظاهرية المتنحية المفيدة. لقد تم اقتراح أنه في ظل الظروف التي تفوق فيها مزايا زواج الأقارب العيوب ، يمكن تعزيز التربية التفضيلية داخل مجموعات صغيرة ، مما قد يؤدي إلى التنوّع. [22]

تحدث الاضطرابات الصبغية المتنحية لدى الأفراد الذين لديهم نسختان من الأليل لطفرة جينية متنحية معينة. [23] باستثناء بعض الحالات النادرة ، مثل الطفرات الجديدة أو خلل الأبوين ، يكون كلا الوالدين للفرد المصاب بمثل هذا الاضطراب حاملين للجين. لا تظهر هذه الناقلات أي علامات للطفرة وقد لا تكون على دراية بأنها تحمل الجين المتحور. نظرًا لأن الأقارب يتشاركون نسبة أعلى من جيناتهم مقارنة بالأشخاص غير الأقارب ، فمن المرجح أن يكون كلا الوالدين المرتبطين حاملين لنفس الأليل المتنحي ، وبالتالي يكون أطفالهم أكثر عرضة لخطر وراثة اضطراب وراثي صبغي متنحي. يعتمد مدى زيادة المخاطر على درجة العلاقة الجينية بين الوالدين ، حيث يكون الخطر أكبر عندما يكون الوالدان أقرباء وأقل في العلاقات بين الأقارب البعيدين ، مثل أبناء العمومة من الدرجة الثانية ، على الرغم من أنها لا تزال أكبر من عامة السكان. [24]

يتعرض أطفال الزيجات بين الوالدين والطفل أو الأشقاء لخطر متزايد مقارنة بزيجات أبناء العم وابن العم. [25]: 3 قد يؤدي زواج الأقارب إلى تعبير مظهري أكبر من المتوقع للأليلات المتنحية الضارة داخل مجموعة سكانية. [26] نتيجة لذلك ، من المرجح أن تظهر عيوب جسدية وصحية لدى أفراد الجيل الأول ، [27] [28] بما في ذلك:

  • انخفاض الخصوبة في كل من حجم القمامة وحيوية الحيوانات المنوية
  • زيادة الاضطرابات الوراثية
  • عدم تناسق الوجه المتقلب
  • انخفاض معدل المواليد
  • ارتفاع وفيات الرضع ووفيات الأطفال [29]
  • أصغر حجم للبالغين
  • فقدان وظيفة الجهاز المناعي
  • زيادة مخاطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية [30]

يمكن أن يؤدي عزل مجموعة صغيرة لفترة من الوقت إلى زواج الأقارب داخل تلك المجموعة ، مما يؤدي إلى زيادة الارتباط الجيني بين أفراد التربية. يمكن أن يحدث اكتئاب زواج الأقارب أيضًا في عدد كبير من السكان إذا كان الأفراد يميلون إلى التزاوج مع أقاربهم ، بدلاً من التزاوج العشوائي.

العديد من الأفراد في الجيل الأول من زواج الأقارب لن يعيشوا أبدًا للتكاثر. [31] بمرور الوقت ، مع العزلة ، مثل الاختناق السكاني الناجم عن التكاثر الهادف (المتنوع) أو العوامل البيئية الطبيعية ، يتم التخلص من السمات الموروثة الضارة. [6] [7] [32]

غالبًا ما تكون أنواع الجزر متكاثرة جدًا ، حيث أن عزلها عن المجموعة الأكبر في البر الرئيسي يسمح للانتخاب الطبيعي بالعمل على سكانها. قد يؤدي هذا النوع من العزلة إلى تكوين العرق أو حتى التنوّع ، حيث يزيل زواج الأقارب أولاً العديد من الجينات الضارة ، ويسمح بالتعبير عن الجينات التي تسمح للسكان بالتكيف مع نظام بيئي. عندما يصبح التكيف أكثر وضوحًا ، فإن الأنواع الجديدة أو العرق الجديد يشع من دخوله إلى الفضاء الجديد ، أو يموت إذا لم يستطع التكيف ، والأهم من ذلك ، التكاثر. [33]

إن انخفاض التنوع الجيني ، على سبيل المثال بسبب عنق الزجاجة ، سيزيد حتمًا من زواج الأقارب لجميع السكان. قد يعني هذا أن نوعًا ما قد لا يكون قادرًا على التكيف مع التغيرات في الظروف البيئية. سيكون لكل فرد أجهزة مناعة متشابهة ، حيث أن أجهزة المناعة تعتمد على أساس وراثي. عندما تصبح الأنواع مهددة بالانقراض ، قد ينخفض ​​عدد السكان إلى أقل من الحد الأدنى حيث يؤدي التهجين القسري بين الحيوانات المتبقية إلى الانقراض.

تشمل عمليات التكاثر الطبيعية زواج الأقارب بحكم الضرورة ، ولا تهاجر معظم الحيوانات إلا عند الضرورة. في كثير من الحالات ، يكون أقرب رفيق متاح هو الأم ، أو الأخت ، أو الجدة ، أو الأب ، أو الأخ ، أو الجد. في جميع الحالات ، تمثل البيئة ضغوطًا لإزالة الأفراد الذين لا يستطيعون البقاء على قيد الحياة بسبب المرض من السكان. [ بحاجة لمصدر ]

كان هناك افتراض [ بواسطة من؟ ] أن المجموعات البرية لا تتزاوج ، وهذا ليس ما لوحظ في بعض الحالات في البرية. ومع ذلك ، في الأنواع مثل الخيول ، غالبًا ما تقوم الحيوانات في الظروف البرية أو الوحشية بإبعاد الصغار من كلا الجنسين ، ويُعتقد أنها آلية تتجنب بها الأنواع غريزيًا بعض العواقب الوراثية للزواج الداخلي. [34] بشكل عام ، تتجنب العديد من أنواع الثدييات ، بما في ذلك أقرب الأقارب للبشرية من الرئيسيات ، زواج الأقارب عن قرب ربما بسبب الآثار الضارة. [25]: 6

أمثلة تحرير

على الرغم من وجود العديد من الأمثلة على مجموعات سلالة من الحيوانات البرية ، إلا أن النتائج السلبية لهذا زواج الأقارب ليست موثقة بشكل جيد. [ بحاجة لمصدر ] في أسد البحر في أمريكا الجنوبية ، كان هناك قلق من أن الانهيارات السكانية الأخيرة من شأنها أن تقلل من التنوع الجيني. أشار التحليل التاريخي إلى أن التوسع السكاني من خطين أمومي فقط كان مسؤولاً عن معظم الأفراد داخل السكان. ومع ذلك ، فإن التنوع داخل السطور سمح بتنوع كبير في مجموعة الجينات التي قد تساعد في حماية أسد البحر في أمريكا الجنوبية من الانقراض. [35]

في الأسود ، غالبًا ما يتبع الفخر ذكور مرتبطون في مجموعات البكالوريوس. عندما يُقتل الذكر المهيمن أو يُطرد من قبل أحد هؤلاء العزاب ، يمكن استبدال الأب بابنه. لا توجد آلية لمنع زواج الأقارب أو لضمان التهجين. في الفخر ، ترتبط معظم اللبوات ببعضها البعض. إذا كان هناك أكثر من ذكر مهيمن ، فعادة ما تكون مجموعة ذكور ألفا مرتبطة. ثم يتم "تربية سلالة" سطرين. أيضًا ، في بعض السكان ، مثل أسود كريتر ، من المعروف أن عنق الزجاجة قد حدث. وجد الباحثون تغايرًا وراثيًا أكبر بكثير مما كان متوقعًا. [36] في الواقع ، تُعرف الحيوانات المفترسة بانخفاض التباين الجيني ، جنبًا إلى جنب مع الجزء العلوي من المستويات الغذائية للنظام البيئي. [37] بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يكون ذكور ألفا لكبرياء متجاورين من نفس القمامة التي قد يأتيها أحد الأخوة لتولي زمام القيادة على كبرياء الآخر ، وبالتالي يتزاوج مع "بنات أخته" أو أبناء عمومته. ومع ذلك ، فإن قتل أشبال ذكر آخر ، عند الاستيلاء ، يسمح للمكمل الجيني الجديد المختار لذكر ألفا القادم بالانتصار على الذكر السابق. هناك فحوصات جينية تجري جدولتها للأسود لتحديد تنوعها الجيني. تظهر الدراسات الأولية نتائج غير متوافقة مع نموذج التهجين بناءً على البيئات الفردية للمجموعات المدروسة. [36]

في وسط كاليفورنيا ، كان يُعتقد أن ثعالب البحر قد انقرضت بسبب الصيد الجائر ، حتى تم اكتشاف مستعمرة صغيرة في منطقة بوينت سور في ثلاثينيات القرن الماضي. [38] منذ ذلك الحين ، نما عدد السكان وانتشر على طول ساحل كاليفورنيا المركزي إلى حوالي 2000 فرد ، وهو مستوى ظل مستقرًا لأكثر من عقد من الزمان. النمو السكاني محدود بسبب حقيقة أن جميع ثعالب البحر في كاليفورنيا ينحدرون من مستعمرة معزولة ، مما يؤدي إلى زواج الأقارب. [39]

الفهود مثال آخر على زواج الأقارب. منذ آلاف السنين ، مر الفهد من خلال عنق الزجاجة الذي أدى إلى انخفاض عدد سكانه بشكل كبير ، لذا فإن الحيوانات التي تعيش اليوم كلها مرتبطة ببعضها البعض. كانت نتيجة زواج الأقارب لهذا النوع ارتفاع معدل وفيات الأحداث وانخفاض الخصوبة وضعف نجاح التكاثر. [40]

في دراسة أجريت على مجموعة من العصافير الغنائية في جزيرة ، أظهر الأفراد الذين تم تكاثرهم معدلات بقاء أقل بكثير من الأفراد المتكاثرون أثناء الانهيار السكاني المرتبط بالطقس الشتوي القاسي. تظهر هذه الدراسات أن اكتئاب الأقارب والعوامل البيئية لها تأثير على البقاء على قيد الحياة. [20]

مقياس زواج الأقارب للفرد أ هو الاحتمال F(أ) أن كلا الأليلين في موضع واحد مشتق من نفس الأليل في سلف. يقال إن هذين الأليلين المتطابقين اللذين اشتقا كلاهما من سلف مشترك متطابقان بالنسب. يسمى هذا الاحتمال F (A) "معامل زواج الأقارب". [41]

مقياس مفيد آخر يصف مدى ارتباط فردين (لنقل الأفراد A و B) هو معامل التماسك f (A ، B) ، والذي يعطي احتمال أن يكون أليلًا واحدًا تم اختياره عشوائيًا من A وأليلًا آخر تم اختياره عشوائيًا من B هو متطابقة بالنسب. [42] يُشار إلى هذا أيضًا على أنه معامل القرابة بين أ و ب. [43]

حالة معينة هي التوفيق الذاتي للفرد A مع نفسه ، f (A ، A) ، وهو احتمال أخذ أليل عشوائي واحد من A ثم ، بشكل مستقل ومع بديل ، أليل عشوائي آخر أيضًا من A ، كلاهما متطابق بالنسب. نظرًا لأنه يمكن أن تكون متطابقة عن طريق النسب عن طريق أخذ عينات من نفس الأليل أو عن طريق أخذ عينات من كلا الأليلين اللذين تصادف أنهما متطابقان بالنسب ، فلدينا f (A ، A) = 1/2 + F (A) / 2. [44]

يمكن تعريف كل من معاملات زواج الأقارب ومعاملات coancestry لأفراد معينين أو كمتوسط ​​قيم السكان. يمكن حسابها من الأنساب أو تقديرها من حجم العشيرة وخصائص تكاثرها ، لكن جميع الطرق لا تفترض أي اختيار وتقتصر على الأليلات المحايدة.

هناك عدة طرق لحساب هذه النسبة المئوية. الطريقتان الرئيسيتان هما طريقة المسار [45] [41] والطريقة الجدولية. [46] [47]

الصلات النموذجية بين الأقارب هي كما يلي:

  • الأب / الابنة أو الأم / الابن → 25٪ (1 4)
  • أخ / أخت → 25٪ (
  • 1 ⁄ 4 )
  • جد / حفيدة أو جدة / حفيد → 12.5٪ (
  • 1 ⁄ 8 )
  • أخ غير شقيق / أخت غير شقيق ، أبناء عمومة مزدوجة → 12.5٪ (
  • 1 ⁄ 8 )
  • العم / ابنة الأخت أو العمة / ابن الأخ → 12.5٪ (
  • 1 ⁄ 8 )
  • الجد الأكبر / الحفيدة أو الجدة الكبرى / الحفيد الأكبر → 6.25٪ (
  • 1 ⁄ 16 )
  • نصف العم / ابنة الأخت أو العمة / ابن الأخ → 6.25٪ (
  • 1 ⁄ 16 )
  • أولاد العم → 6.25٪ (
  • 1 ⁄ 16 )

الحيوانات البرية تحرير

    تتزاوج الإناث بانتظام مع آبائهن وإخوانهن. [48]: وجدت جامعة ولاية كارولينا الشمالية أن بق الفراش ، على عكس معظم الحشرات الأخرى ، يتحمل سفاح القربى ، كما أنه قادر على تحمل آثار زواج الأقارب بشكل جيد وراثيًا. [49] تفضل الإناث التزاوج مع أشقائها على الذكور من غير الأقارب. [1]: تقول لورا روس من قسم علم الحيوان بجامعة أكسفورد: "اتضح أن الإناث في هذه الحشرات الخنثوية لا تخصب بيوضها حقًا ، ولكن بدلاً من ذلك يتم ذلك بواسطة نسيج طفيلي يصيبها بالعدوى عند الولادة". "يبدو أن هذا النسيج المعدي مستمد من بقايا الحيوانات المنوية من والدهم ، الذي وجد طريقة مخادعة لإنجاب المزيد من الأطفال عن طريق التزاوج مع بناته." [50]
  • Adactylidium: يتزاوج العث من الذكور مع جميع البنات عندما لا يزالن في الأم. الإناث ، المشربة الآن ، قطعوا ثقوبًا في جسم أمهاتهم حتى يتمكنوا من الخروج للعثور على بيض تريبس جديد. يظهر الذكر أيضًا ، لكنه لا يبحث عن طعام أو رفقاء جدد ، ويموت بعد بضع ساعات. تموت الإناث في سن 4 أيام ، عندما يأكلها صغارها من الداخل على قيد الحياة. [51]

الحيوانات شبه الداجنة

الحيوانات الأليفة تحرير

التكاثر في الحيوانات الأليفة هو في الأساس تربية متنوعة (انظر التربية الانتقائية). بدون تصنيف الأفراد حسب السمة ، لا يمكن إنشاء سلالة ، ولا يمكن إزالة المادة الوراثية السيئة. تماثل الزيجوت هو الحالة التي تتحد فيها أليلات متشابهة أو متطابقة للتعبير عن سمة لم يتم التعبير عنها بطريقة أخرى (انحسار). يكشف زواج الأقارب الأليلات المتنحية من خلال زيادة الزيجوت المتماثل. [55]

يجب على المربين تجنب التكاثر من الأفراد الذين يظهرون إما تماثل الزيجوت أو تغاير الزيجوت للأليلات المسببة للأمراض. [56] يمكن تحقيق الهدف المتمثل في منع انتقال الأليلات الضارة عن طريق العزلة الإنجابية ، أو التعقيم ، أو في الحالة القصوى ، الإعدام. لا يعد الإعدام ضروريًا تمامًا إذا كانت الوراثة هي المشكلة الوحيدة في متناول اليد. قد يتم تعقيم الحيوانات الصغيرة مثل القطط والكلاب ، ولكن في حالة الحيوانات الزراعية الكبيرة ، مثل الماشية ، عادة ما يكون الذبح هو الخيار الاقتصادي الوحيد.

تتم مناقشة مسألة المربين العرضيين الذين يتكاثرون بشكل غير مسؤول في الاقتباس التالي عن الماشية:

وفي الوقت نفسه ، زاد إنتاج الحليب لكل بقرة لكل إرضاع من 17444 رطلاً إلى 25.013 رطلاً من 1978 إلى 1998 لسلالة هولشتاين. زاد متوسط ​​قيم تربية حليب أبقار هولشتاين بمقدار 4829 رطلاً خلال هذه الفترة. [57] تزداد صعوبة تكاثر الأبقار عالية الإنتاج وتخضع لتكاليف صحية أعلى من الأبقار ذات الجدارة الوراثية المنخفضة للإنتاج (كاسيل ، 2001).

أدى الانتقاء المكثف لتحقيق محصول أعلى إلى زيادة العلاقات بين الحيوانات داخل السلالة وزيادة معدل زواج الأقارب العرضي.

لم يتم دراسة العديد من السمات التي تؤثر على الربحية في تهجينات سلالات الألبان الحديثة في التجارب المصممة. في الواقع ، فإن جميع أبحاث التهجين التي تتضمن سلالات وسلالات أمريكا الشمالية قديمة جدًا (McAllister ، 2001) إن وجدت على الإطلاق. [58]

أنتجت بي بي سي فيلمين وثائقيين عن زواج الأقارب من الكلاب بعنوان نسب الكلاب المكشوفة و كلاب النسب المكشوفة: بعد ثلاث سنوات التي توثق العواقب الصحية السلبية لزواج الأقارب المفرط.

تحرير السلالة

زواج الأقارب هو شكل من أشكال زواج الأقارب. لا يوجد تمييز واضح بين المصطلحين ، ولكن قد يشمل زواج السلالة تقاطعات بين الأفراد وأحفادهم أو اثنين من أبناء عمومتهم. [54] [59] يمكن استخدام هذه الطريقة لزيادة مساهمة حيوان معين في السكان. [54] بينما من غير المرجح أن يتسبب زواج السلالة في حدوث مشكلات في الجيل الأول مقارنةً بزواج الأقارب ، إلا أنه بمرور الوقت ، يمكن أن يقلل تهجين السلالات من التنوع الجيني للسكان ويسبب مشاكل تتعلق بمجموعة جينية صغيرة جدًا قد تتضمن انتشارًا متزايدًا للجينات الاضطرابات والاكتئاب زواج الأقارب. [ بحاجة لمصدر ]

عرضية تحرير

التهجين هو المكان الذي يتم فيه عبور شخصين غير مرتبطين لإنتاج ذرية. في التهجين ، ما لم تكن هناك معلومات وراثية يمكن التحقق منها ، قد يجد المرء أن جميع الأفراد مرتبطون بشكل بعيد بسلف قديم. إذا كانت السمة تحمل في جميع أنحاء السكان ، يمكن أن يمتلك جميع الأفراد هذه السمة. وهذا ما يسمى تأثير المؤسس. في السلالات الراسخة ، التي يتم تربيتها بشكل شائع ، يوجد تجمع جيني كبير. على سبيل المثال ، في عام 2004 ، تم تسجيل أكثر من 18000 قطط فارسي. [60] توجد إمكانية لتهجين كامل ، إذا لم تكن هناك حواجز بين الأفراد للتكاثر. ومع ذلك ، ليس هذا هو الحال دائمًا ، ويحدث شكل من أشكال التزاوج عن بعد. مرة أخرى ، الأمر متروك للمربي المتنوع لمعرفة نوع الصفات ، الإيجابية والسلبية ، الموجودة في تنوع سلالة واحدة. هذا التنوع في التعبير الجيني ، حتى داخل الأقارب المقربين ، يزيد من تنوع وتنوع المخزون القابل للحياة.

حيوانات المختبر تحرير

يعتبر التزاوج المنهجي والحفاظ على السلالات الفطرية من الفئران والجرذان المختبرية ذا أهمية كبيرة للبحوث الطبية الحيوية. يضمن زواج الأقارب نموذجًا حيوانيًا متسقًا وموحدًا للأغراض التجريبية ويتيح إجراء دراسات وراثية على الحيوانات المتجانسة والحيوانية. من أجل تحقيق إجهاد الفأر الذي يعتبر فطريًا ، يجب أن يحدث ما لا يقل عن 20 جيلًا متسلسلًا من تزاوج الأخوة. مع كل جيل متعاقب من التكاثر ، يزداد تماثل الزيجوت في الجينوم بأكمله ، مما يؤدي إلى القضاء على المواقع غير المتجانسة. مع 20 جيلًا من تزاوج الأخوة ، يحدث تماثل الزيجوت في حوالي 98.7 ٪ من جميع المواقع في الجينوم ، مما يسمح لهذه النسل بالعمل كنماذج حيوانية للدراسات الجينية. [61] استخدام السلالات الفطرية مهم أيضًا للدراسات الجينية في النماذج الحيوانية ، على سبيل المثال للتمييز بين التأثيرات الجينية من التأثيرات البيئية. عادةً ما تظهر الفئران التي يتم تربيتها داخليًا معدلات بقاء أقل بكثير.

تحرير التأثيرات

يزيد زواج الأقارب من الزيجوت المتماثل ، والذي يمكن أن يزيد من فرص التعبير عن الأليلات المتنحية الضارة وبالتالي لديه القدرة على تقليل لياقة النسل. مع استمرار زواج الأقارب ، يُفقد التباين الجيني ويزداد تماثل الزيجوت ، مما يتيح التعبير عن الأليلات الضارة المتنحية في الزيجوت المتماثلة الزيجوت. معامل زواج الأقارب ، أو درجة زواج الأقارب في الفرد ، هو تقدير النسبة المئوية للأليلات متماثلة اللواقح في الجينوم الكلي. [63] كلما زاد ارتباط الوالدين بيولوجيًا ، زاد معامل زواج الأقارب ، نظرًا لأن جينوماتهم بها العديد من أوجه التشابه بالفعل. يصبح هذا التماثل الكلي للزيجوت مشكلة عندما يكون هناك أليلات متنحية ضارة في مجموعة الجينات للعائلة. [64] من خلال إقران الكروموسومات ذات الجينومات المتشابهة ، تزداد فرصة تزاوج هذه الأليلات المتنحية وتصبح متماثلة اللواقح بشكل كبير ، مما يؤدي إلى نسل مصاب باضطرابات جسمية متنحية. [64]

يعتبر زواج الأقارب مشكلة خاصة في المجتمعات الصغيرة حيث يكون التباين الجيني محدودًا بالفعل. [65] من خلال زواج الأقارب ، يعمل الأفراد على تقليل التباين الجيني عن طريق زيادة تماثل الزيجوت في جينومات نسلهم. [66] وبالتالي ، فإن احتمالية تزاوج الأليلات المتنحية الضارة أعلى بكثير في مجموعة صغيرة من زواج الأقارب منها في عدد السكان الأكبر الذين يتزاوجون داخليًا. [65]

تمت دراسة عواقب التزاوج بين الأقارب منذ الاعتراف بها علميًا من قبل تشارلز داروين في عام 1839. [67] [68] تتضمن بعض الآثار الأكثر ضررًا المعروفة من هذا التزاوج آثاره على معدل الوفيات وكذلك على الصحة العامة للإناث. النسل. [69] منذ الستينيات ، كانت هناك العديد من الدراسات لدعم مثل هذه الآثار المنهكة على الكائن البشري. [66] [67] [69] [70] [71] على وجه التحديد ، وجد أن زواج الأقارب يقلل من الخصوبة كنتيجة مباشرة لزيادة تماثل الزيجوت من الأليلات المتنحية الضارة. [71] [72] تتعرض الأجنة الناتجة عن زواج الأقارب أيضًا لخطر أكبر للإجهاض التلقائي بسبب المضاعفات الكامنة في النمو. [73] من بين الأمهات اللواتي يعانين من حالات الإملاص ووفيات الرضع المبكرة ، فإن أولئك الذين يمارسون زواج الأقارب لديهم فرصة أكبر بكثير للوصول إلى نتائج متكررة مع الأبناء في المستقبل. [74] بالإضافة إلى ذلك ، فإن الوالدين الأقارب معرضون بدرجة عالية للولادة المبكرة وينتجوا أطفالًا ناقصي الوزن وأصغر حجمًا. [75] من المحتمل أيضًا أن يُصاب النسل الفطري القابل للحياة بتشوهات جسدية وأمراض وراثية. [63] أكدت الدراسات زيادة في العديد من الاضطرابات الوراثية بسبب زواج الأقارب مثل العمى وفقدان السمع وداء السكري عند الأطفال حديثي الولادة وتشوهات الأطراف واضطرابات النمو الجنسي والفصام والعديد من الاضطرابات الأخرى. [63] [76] علاوة على ذلك ، هناك خطر متزايد للإصابة بأمراض القلب الخلقية اعتمادًا على معامل زواج الأقارب (انظر معامل زواج الأقارب) للنسل ، مع وجود مخاطر كبيرة مصحوبة بـ F = 125 أو أعلى. [27]

تحرير الانتشار

النظرة السلبية العامة وتجنب زواج الأقارب السائد في العالم الغربي اليوم له جذور منذ أكثر من 2000 عام. على وجه التحديد ، توضح الوثائق المكتوبة مثل الكتاب المقدس أنه كانت هناك قوانين وعادات اجتماعية دعت إلى الامتناع عن زواج الأقارب. إلى جانب المحرمات الثقافية ، لعب تعليم الوالدين والوعي بعواقب زواج الأقارب دورًا كبيرًا في تقليل تواتر زواج الأقارب في مناطق مثل أوروبا. ولما كان الأمر كذلك ، هناك مناطق حضرية أقل وأقل سكانًا في جميع أنحاء العالم أظهرت استمرارية في ممارسة زواج الأقارب.

غالبًا ما يكون استمرار زواج الأقارب إما عن طريق الاختيار أو لا مفر منه بسبب قيود المنطقة الجغرافية. عندما يكون معدل القرابة عن طريق الاختيار يعتمد بشكل كبير على الدين والثقافة. [65] في العالم الغربي ، تربى بعض مجموعات قائلون بتجديد عماد بشكل كبير لأنهم نشأوا من مجموعات مؤسسية صغيرة وحتى [ التوضيح المطلوب ] اليوم [ عندما؟ ] الزواج خارج المجموعات غير مسموح به للأعضاء. [ بحاجة لمصدر ] على وجه الخصوص نظام Reidenbach القديم Mennonites [77] و Hutterites ينبعون من مجموعات مؤسسية صغيرة جدًا. وينطبق الشيء نفسه على بعض الجماعات اليهودية الحسيدية والحريدية.

من بين المناطق التي تمارس الممارسة ، تظهر مناطق الشرق الأوسط وشمال إفريقيا أكبر عدد من تكرارات القرابة. [65] يرجع الارتباط بين التردد العالي والمنطقة في المقام الأول إلى هيمنة السكان المسلمين ، الذين شاركوا تاريخياً في العلاقات الأسرية. [68] ومع ذلك ، فإن ثقافة زواج الأقارب في الشرق الأوسط لم تبدأ بالإسلام ، حيث تعود جذورها إلى مصر القديمة وبلاد ما بين النهرين.

من بين هؤلاء السكان الذين لديهم مستويات عالية من زواج الأقارب ، وجد الباحثون العديد من الاضطرابات السائدة بين الأبناء الفطريين. في لبنان والمملكة العربية السعودية ومصر وإسرائيل ، فإن نسل علاقات الأقارب لديهم مخاطر متزايدة من التشوهات الخلقية وعيوب القلب الخلقية واستسقاء الرأس الخلقي وعيوب الأنبوب العصبي. [65] علاوة على ذلك ، بين الأطفال الفطريين في فلسطين ولبنان ، هناك ارتباط إيجابي بين القرابة وحالات الشفة المشقوقة / الحنك المشقوق. [65] تاريخيا ، انخرط سكان قطر في علاقات الأقارب من جميع الأنواع ، مما أدى إلى ارتفاع مخاطر وراثة الأمراض الوراثية. اعتبارًا من عام 2014 ، عانى حوالي 5٪ من السكان القطريين من ضعف السمع الوراثي ، وكان معظمهم من نسل علاقة الأقارب. [78]


السيطرة الهرمونية على تكوين البويضات

يتم التحكم في تكوين البويضات بواسطة FSH و LH والإستروجين والبروجسترون.

  • FSH يحفز نمو خلايا البويضات التي تتطور في هياكل تسمى الجريبات الموجودة داخل المبايض.
  • LH كما يعزز نمو ونضوج البويضات وتحريض الإباضة.
  • الإستروجين هو الهرمون التناسلي عند الإناث الذي يساعد في الإباضة وإعادة نمو بطانة الرحم ، كما أنه مسؤول عن الخصائص الجنسية الثانوية للإناث مثل نمو الثدي.
  • البروجسترون يساعد في إعادة نمو بطانة الرحم وتثبيط إطلاق FSH و LH.

تنظم هذه الهرمونات معًا المبيض و دورات الحيض. ال دوره المبيض يتحكم في تحضير أنسجة الغدد الصماء وإطلاق البويضات الدورة الشهرية ينظم تحضير وصيانة بطانة الرحم. تحدث هذه الدورات بشكل متزامن ويتم تنسيقها على مدار دورة من 22 إلى 32 يومًا ، بمتوسط ​​طول 28 يومًا:

  • النصف الأول من دورة المبيض هو المرحلة الجرابية. يتسبب الارتفاع البطيء في مستويات هرمون FSH و LH في نمو بصيلات على سطح المبيض. هذه العملية تعد البويضة للإباضة. مع نمو الجريبات ، تبدأ في إطلاق هرمون الاستروجين. تزداد مستويات الإستروجين على مدار المرحلة الجرابية مع استمرار تطور الجريبات. في الدورة الشهرية ، يحدث تدفق الطمث في بداية المرحلة الجرابية عندما تكون مستويات هرمون الاستروجين منخفضة (عندما تكون الجريبات قد بدأت للتو في التطور) ، ثم يؤدي ارتفاع مستويات هرمون الاستروجين إلى تكاثر (نمو) بطانة الرحم ، لتحل محل الأوعية الدموية و الغدد التي تدهورت خلال نهاية الدورة الماضية.
  • الإباضة يحدث قبل منتصف الدورة (تقريبًا اليوم 14) ، عندما يؤدي ارتفاع مستوى هرمون الاستروجين الذي تنتجه البصيلات النامية إلى ارتفاع هرمون FSH وخاصة الهرمون اللوتيني بسرعة ، ثم انخفاضه. يتسبب ارتفاع الهرمون اللوتيني في حدوث الإباضة: حيث يتمزق الجريب الأكثر نضجًا ويطلق البويضة. تتدهور البصيلات التي لم تتمزق وتضيع بيضها. ينخفض ​​مستوى هرمون الاستروجين عندما تتدهور البصيلات الزائدة.
  • بعد الإباضة ، تدخل دورة المبيض المرحلة الأصفرية، وتدخل الدورة الشهرية طورها الإفرازي ، وكلاهما يمتد من حوالي اليوم 15 إلى 28. تخضع الخلايا في الجريب لتغيرات جسدية وتنتج بنية تسمى الجسم الأصفر ، والتي تنتج هرمون الاستروجين والبروجسترون. يسهل البروجسترون إعادة نمو بطانة الرحم ويمنع إطلاق المزيد من FSH و LH. يصبح الرحم مستعدًا لقبول البويضة المخصبة في حالة حدوث الإخصاب. يمنع تثبيط هرمون FSH و LH بواسطة البروجسترون نمو أي بيض وحويصلات أخرى. يرتفع مستوى هرمون الاستروجين الذي ينتجه الجسم الأصفر إلى مستوى ثابت خلال الأيام القليلة المقبلة ، ويعزز هرمون الاستروجين تأثيرات البروجسترون.
  • تستغرق البويضة حوالي سبعة أيام لتنتقل عبر قناة فالوب من المبيض إلى الرحم ، ويجب تخصيبها أثناء وجودها في قناة فالوب:
    • إذا لم يتم زرع بويضة مخصبة في الرحم ، يتدهور الجسم الأصفر وتنخفض مستويات هرمون الاستروجين والبروجسترون. تبدأ بطانة الرحم في التدهور مع انخفاض مستويات البروجسترون ، مما يؤدي إلى بدء الدورة الشهرية التالية. يسمح الانخفاض في هرمون البروجسترون أيضًا لمنطقة ما تحت المهاد بإرسال GnRH إلى الغدة النخامية الأمامية ، وإطلاق FSH و LH وبدء الدورات مرة أخرى. يقارن الشكل أدناه بصريًا بين دورات المبيض والرحم بالإضافة إلى مستويات الهرمون التي تتحكم في هذه الدورات.
    • إذا انغست البويضة المخصبة في بطانة جدار الرحم ، ينتج الجنين هرمونًا يسمى موجهة الغدد التناسلية المشيمية البشرية (hCG) التي تحافظ على الجسم الأصفر. يستمر المبيض في إنتاج هرمون البروجسترون بمستويات عالية ، ويتم إيقاف الدورة الشهرية طوال فترة الحمل. لأن هرمون hCG خاص بالحمل ، فهو الهرمون الذي تكتشفه اختبارات الحمل.

    يقارن الشكل أدناه بصريًا بين دورات المبيض والرحم بالإضافة إلى مستويات الهرمون التي تتحكم في هذه الدورات.

    يؤدي ارتفاع وانخفاض مستويات الهرمون إلى تطور دورتي المبيض والحيض. رصيد الصورة: تعديل العمل من OpenStax Biology و OpenStax Anatomy وتعديل علم وظائف الأعضاء من عمل Mikael Häggström)

    يقدم هذا الفيديو لمحة عامة رائعة عن الجهاز التناسلي للأنثى البشرية ، مع التركيز على العديد من النقاط المذكورة أعلاه:


    علم الأحياء: التأثيرات على زواج الأقارب على الحيوانات والسكان البشريين

    إلى أي مدى ترتبط العيوب البيولوجية بحالات زواج الأقارب ولماذا؟

    المقدمة

    زواج الأقارب موضوع مثير للجدل أثر على دولنا لعدة قرون. يحدث زواج الأقارب عندما يتزاوج شخصان من نفس النوع ، وهما أكثر ارتباطًا مما لو كنت قد اخترتهما عشوائيًا من جميع السكان. بعبارات بسيطة ، يعني التزاوج بين الأفراد المرتبطين ببعضهم البعض. داخل الحيوانات ، يمكن أن يعني هذا التزاوج بين الإخوة والأخوات ، الأب والابنة أو الأم والابن ، على الرغم من أن هذه الدرجة من زواج الأقارب نادرًا ما تُلاحظ في البشر ، إلا أنه يمكن ملاحظتها أيضًا وعادة ما يُنظر إليها على أنها تزاوج بين أبناء العم وأفراد الأسرة الآخرين. زواج الأقارب هو مقياس لاحتمال الهوية عن طريق نزول أليلين في موضع معين في فرد معين. يشير Locus إلى موقع الجين على الكروموسوم والأليل هو متغير جيني ، إذا كان هناك اختلاف في النوع الجيني في موضع ما ، فعندئذ يكون لديك أليلين على الأقل. الهوية بالنسب واضحة ومباشرة ، فهي تعني ببساطة أن الأليلين متماثلان لأنهما مشتقان من نفس السلف المشترك. فقدان تغاير الزيجوت (وبالتالي زيادة في الزيجوت المتماثل) ، حيث من المرجح أن تحمل المواضع أليلات متطابقة. نظرًا لأن تغاير الزيجوت هو المصدر البيولوجي للحيوية الهجينة ، فقد فقدت هذه القوة فيما يسمى باكتئاب زواج الأقارب وانخفاض التباين الجيني للصفات. كممارسة كانت تحدث لعدة أجيال ، بدأ السؤال ، ما الذي يؤثر على زواج الأقارب على الحيوانات والإنسان؟ ، في الظهور في المجتمع العلمي. من خلال دراسة علم الوراثة ، نأمل أن يتم اكتشاف إجابة هذا السؤال.

    يفحص هذا التحقيق الصفات الجينية المرتبطة بزواج الأقارب والعيوب البيولوجية التي يمكن أن تنجم عنه. لفهم هذه الدراسة يجب أن يكون هناك فهم لعلم الوراثة. علم الوراثة هو فرع في علم الأحياء يدرس أصل المعلومات الجينية ونقلها والتعبير عنها ، والتنوع الذي تسببه بين الأنواع. يشيع استخدام زواج الأقارب كأسلوب للاحتفاظ بالخصائص المرغوبة أو القضاء على الخصائص غير المرغوب فيها. تم استخدام هذه التقنية بشكل شائع مع الحيوانات من أجل إنتاج ذرية بصفات معينة مرغوبة. ومع ذلك ، على مر السنين ، تم اكتشاف أن أحفاد الأزواج من الأقارب يولدون ولديهم المزيد من العيوب الجينية ولا يعيشون مثل أسلافهم. من أجل اكتشاف سبب هذه العيوب ، من الضروري إجراء مزيد من الاستكشاف في علم الأنساب الجيني.

    تحقيق

    من أجل التحقيق بنجاح في هذا الموضوع ، يلزم إجراء كميات مملة من الأبحاث حول الدراسات والتجارب الأخرى لأنني شخصياً لم أستطع إجراء تجربة. كانت الطريقة المختارة هي البحث عن ثلاثة أنواع مختلفة من الدراسات تدور حول زواج الأقارب في كل من البشر والحيوانات. الدراسة الأولى المختارة تدور حول سلالة معينة من الأبقار لديها اضطراب وراثي معين مرتبط بها ، أما الدراسة الثانية فتتمحور حول تأثير زواج الأقارب على البشر باستخدام العائلة المالكة. يتم استخدام التاريخ الوراثي للعائلة والعلاقات الأسرية لإثبات سبب تسبب سفاح القربى في سقوط السلالة وكيف أدى في النهاية إلى انقراضها. الدراسة النهائية المستخدمة هي أيضًا حول الحيوانات ولكنها تركز على كيفية استخدام زواج الأقارب في تكوين "حيوانات نقية نقية" وكيف يمكن أن يكون لاستخدام هذه التقنية لفترات طويلة تأثير ضار على صحة هذه الحيوانات.

    سؤال البحث:

    إلى أي مدى ترتبط العيوب البيولوجية بحالات زواج الأقارب ولماذا؟

    جمع البيانات

    تم إجراء العديد من الدراسات في السنوات الأخيرة في محاولة لربط بعض الأمراض بزواج الأقارب. في الدراسة Svara et al. تم إجراء Acta Veterinaria Scandinavica في عام 2016 ، وتأسس أن زواج الأقارب يرتبط ارتباطًا مباشرًا ببعض العيوب البيولوجية في ماشية Cika. درست سفارا بقرتين من نفس المزرعة التي وُلدت فيها إملاص وتتبعت نسبهما الوراثي باستخدام نسب من العلاقات الأسرية التي تعود إلى خمسة أجيال.

    العلاقة الأسرية بين اثنين من PHA تتأثر العجول. يتم تمثيل الذكور بالمربعات ودوائر الإناث. التظليل الكامل يعين المتضررة.

    باستخدام النسب ، اكتشفت سفارا أن كلا الأبقار كان لها في السابق نسل طبيعي متعدد بأبقار مختلفة ، ولكن عندما تم تكاثرها مع نفس بقرة Cika البالغة من العمر عامين ، كان لدى ذريتهم نفس العيب الوراثي ، نظرًا لأن السمة كانت متنحية فهذا يعني أن كليهما كانت الأمهات أيضًا حاملات للمرض ، مما يعني أنه من المرجح أن يكون لهن أسلاف مشتركة لأنها كانت مزرعة صغيرة. بناءً على المعلومات الواردة في النسب ، يمكن تحديد أن الأبقار المصابة كانت نتيجة علاقات الأم والابن والعمة وابن الأخ. علاوة على ذلك ، تم العثور على السدين ليكونا أختين غير شقيقة لأب ولهما نفس جدة الأم. نتيجة لأن الأمهات لديهن نفس النسب ، كان كلا من ذريتهما يعاني من نفس العيوب الوراثية ، كانت الآفات الجسيمة متشابهة في كلا العجول المصابة. كانت أجسادهم مشوهة بشدة بسبب الوذمة الشديدة المنتشرة تحت الجلد مع أكياس متعددة بأحجام مختلفة ومليئة بسائل النزف المصلي. هذا هو الجين المتنحي لأبقار Cika ، لذلك عندما اكتشفت سفارا أن بقرتين من نفس المزرعة مصابة بالمرض نفسه ، استخدمت النسب لتخلف زواج الأقارب.

    كما هو الحال في الحيوانات ، يمكن أن يؤثر زواج الأقارب أيضًا على التركيب الجيني للإنسان. وخير مثال على ذلك هو انقراض عائلة ملكية أوروبية. في عام 2009 ، أجرى غونزالو ألفاريز دراسة ، من وجهة نظر وراثية ، حول ما إذا كان زواج الأقارب هو السبب الرئيسي وراء انقراض سلالة هابسبورغ الإسبانية أم لا. استخدم ألفاريز سلالة ممتدة تصل إلى 16 جيلًا في العمق ، تضم أكثر من 3000 فرد. وجد أن معامل زواج الأقارب لملوك هابسبورغ الإسبان زاد بقوة على مدى الأجيال من 0.025 للملك فيليب الأول ، مؤسس السلالة ، إلى 0.254 لتشارلز الثاني والعديد من أفراد الأسرة كانت معاملات زواج الأقارب أعلى من 0.20. يستخدم معامل زواج الأقارب معادلة لقياس درجة القرابة بين فردين ، وهو احتمال أن يتلقى الفرد في موضع معين جينين متطابقين من حيث النسب بسبب الأصل المشترك بين والديه. كان تشارلز الثاني وكما ذكر سابقًا كان لديه أعلى معامل زواج الأقارب في عائلته. قدم تشارلز الثاني إعاقات جسدية وعقلية مهمة ، فقد عانى من عدد من الأمراض المختلفة خلال حياته ، أهمها نقص هرمون الغدة النخامية والحماض الأنبوبي الكلوي البعيد. تكهن ألفاريز بأن المشاكل الصحية التي عانى منها تشارلز الثاني يمكن أن تكون ناجمة عن عمل الجينات المتنحية الضارة نظرًا لارتفاع معامل زواج الأقارب مع 25.4 ٪ من جينومه الوراثي من المتوقع أن يكون متماثلًا. منذ أن عانى تشارلز الثاني من اثنين من الاضطرابات الوراثية النادرة التي يتم تحديدها بواسطة أليلات متنحية ولكن يتم حملها في موقعين غير مرتبطين ، فمن المفترض أن اضطراباته ناتجة عن زواج الأقارب. توصل ألفاريز إلى استنتاج مفاده أن احتمال إصابة الفرد بسمتين متنحيتين نادرتين للغاية منخفض ، لكن زواج الأقارب يمكن أن يزيد هذه الفرص ويسبب ارتباطًا بسمتين متنحيتين حتى بالنسبة للمواضع غير المرتبطة.

    هناك قضية رئيسية أخرى تتعلق بزواج الأقارب وهي الاستخدام المتلاعب به داخل الحيوانات من أجل تكوين سلالات نقية. على الرغم من أن الكلاب المرباة النقية مرغوبة بجمالها وترغب في بعض السمات ، إلا أنها غالبًا ما تعاني من العديد من المشكلات التي يسببها زواج الأقارب. تتمثل المشكلات الرئيسية في تكوين النسل الأصيل باستمرار في أنه من أجل تكوين سلالة أصيلة ، فإنك تحتاج إلى حيوانات من نفس مجموعة الجينات بالضبط. ونتيجة لذلك ، فإن هذا يحد بشدة من تنوع تجمع الجينات ، ومن ثم فإن معظم المربين سوف يتسببون في معامل زواج الأقارب أعلى من ذلك. غالبًا ما يتم استخدام طريقة التكاثر هذه داخل الكلاب وقد ألقت الدراسات الحديثة باللوم على العديد من الأمراض الموجودة في الكلاب مثل ارتفاع مخاطر الإصابة بالسرطان والأورام وأمراض العيون والقلب واضطرابات الجلد والجهاز المناعي والأمراض العصبية وحتى الصرع. . "وجدت إحدى الدراسات أن عشرة آلاف من الصلصال لديهم نفس التنوع الجيني مثل 50 فردًا" (بارنز). هذا يعني أن معظم الحيوانات الفطرية ستكون أكثر عرضة لتلقي الجينات المتنحية السلبية من سلالتها مما يسبب لها مشاكل صحية خطيرة.


    سفاح القربى ليس من المحرمات في الطبيعة

    اتسعت هذه القصة الأخيرة: توأمان بريطانيان تم تبنيهما بشكل منفصل عند الولادة تزوجا لاحقًا دون أن يدركوا أنهما أخ وأخت. لماذا يجعلنا هذا على الفور شديد الحساسية؟

    ناقش اللورد ديفيد ألتون من ليفربول - وهو عضو في البرلمان البريطاني - قضية الزوجين خلال جلسة حكومية حول الإخصاب في المختبر بينما كان يدفع من أجل حقوق الهوية للأطفال الذين تم حملهم بهذه التقنية. على موقعه على الإنترنت ، أشار ألتون إلى أن زواج أخ وأخت شبيه بالتبني تم تجنبه مؤخرًا من خلال سجلات الهوية التفصيلية.

    وجد الباحثون أن سفاح القربى يعتبر من المحرمات في كل ثقافة بشرية حول العالم. ومع ذلك ، مع اقتراب القرن الحادي والعشرين ، تظل الأسئلة المتعلقة بالسلوك بلا إجابة.

    من أين يأتي نفورنا من سفاح القربى - الوراثة أم المجتمع - وما هو السيئ فيه ، على أي حال؟

    زنا المحارم

    يعتقد العلماء أن الحياة الأولى على الأرض نشأت منذ حوالي 3.8 مليار سنة وتطورت ببطء إلى تنوع الكائنات الحية التي نراها اليوم. حتى ما يقرب من 1.2 مليار سنة ، لم يكن الجنس موجودًا.

    قال ناثانيال ويلرايت ، عالم الأحياء التطوري في كلية بودوين بولاية مين ، إن التكاثر اللاجنسي كان أول نوع من التكاثر يتطور. في أبسط أشكاله ، يسمى التوالد العذري ، وهو يتضمن كائنات وحيدة الخلية مثل البكتيريا التي تنقسم إلى قسمين. لكن الكائنات الأكثر تعقيدًا تفعل ذلك أيضًا.

    قال ويلرايت: "التكاثر اللاجنسي هو [مثل] نهاية المطاف في سفاح القربى لأنك تتكاثر مع نفسك" لايف ساينس. قال: "لا يزال بإمكانك رؤية الأنواع تتكاثر بلا جنسية ، أو تستنسخ نفسها ، في المواقف التي لا توجد فيها ميزة [للجنس] ، ويمكنك أن ترى الأنواع التي ترتكب سفاح القربى حيث لا توجد عقوبة على زواج الأقارب".

    بصرف النظر عن الميكروبات ، التي يتكاثر معظمها اللاجنسي ، قال ويلرايت إن قمم الجبال والجزر الصغيرة وغيرها من الموائل المعزولة هي الأماكن التي يوجد فيها متكاثرون من سفاح القربى اليوم بشكل شائع. قال: "إذا كان أقاربك هم اللعبة الوحيدة في المدينة ، فليس لديك الكثير من الخيارات".

    لكن ويلرايت أوضح أن التكاثر الجنسي - القاعدة التناسلية الحالية بين النباتات والحيوانات - يمنح الكائنات دورًا في الحياة. وقال "الجنس ينتج عنه ذرية متنوعة ويحافظ على تنوع الجينات".

    إنها مثل طريقة الطبيعة لتجنب وضع كل بيضها في سلة واحدة: حيث يمكن لنسخة واحدة من الجين أن تتسبب في هلاك كائن حي ، فإن نسخة مختلفة تنتشر من خلال الجنس في مخلوق آخر قد تساعده على البقاء على قيد الحياة.

    قال ويلرايت: "من المرجح أن الأشخاص الذين دجّنوا النباتات والحيوانات هم أول من اكتشف ذلك". "عندما تزاوجوا ، حصلوا على أوزان أقل عند الولادة ، وزيادة في موت الأجنة وانخفاض الخصوبة."

    ومع ذلك ، فإن التنوع الجيني في بعض الأحيان أقل أهمية من المزايا الأخرى ، مثل حماية النسل بشكل أفضل في بعض الأسماك الأفريقية التي تتكاثر. إجمالاً ، ومع ذلك ، فإن خطر سفاح القربى في النباتات والحيوانات يفوق عمومًا أيًا من فوائده.

    تركيبة سيئة

    قالت ديبرا ليبرمان ، أخصائية علم النفس التطوري بجامعة هاواي ، إن مشكلة سفاح القربى هي أنه يمكن أن يحتفظ بما يسمى بالجينات "السيئة" في مجموعة الجينات ويضاعف آثارها.

    وقال ليبرمان: "الأقارب الجينيون المقربون يخاطرون بإنجاب ذرية تقل فرصهم في البقاء على قيد الحياة".

    ولفهم مخاطر سفاح القربى على البشر ، أوضحت ، يحتاج المرء إلى معرفة أن الحمض النووي - مخطط الحياة - مقسم إلى مجموعتين من 23 كروموسومًا لما مجموعه 46 في الإنسان العادي. مجموعة واحدة من 23 تأتي من الأب بينما تأتي الأخرى من الأم.

    بينما حذرت ليبرمان من أنه ليس من الواضح أبدًا عندما يتعلق الأمر بعلم الوراثة ، فقد قدمت مثالًا مبسطًا لتوضيح المخاطر المرتبطة بسفاح القربى.

    قال ليبرمان: "لنفترض أنك حصلت على جين سيء ، والذي يسميه العلماء ضار ، من والدتك. لكن نسخة والدك من نفس الجين تعمل بشكل طبيعي". "النسخة الجيدة تعمل كنسخة احتياطية ، فهي تمنع بشكل فعال الأمراض التي قد تسببها الجينة السيئة."

    وأوضحت أن وجود طفل مع شقيقك يزيد بشكل كبير من فرص الحصول على نسختين من الجين الضار مقارنة بالتكاثر مع شخص خارج عائلتك.

    وقالت: "سيكون لدى كل واحد منكم نسخة من هذا الجين السيئ ، لذلك هناك فرصة جيدة ألا يكون لطفلك نسخة عادية للعمل معها". وضربت ذلك بأي جينات ضارة أخرى تم رشها بين ما يقدر بنحو 50000 جين نشط في البشر ، كما أوضحت ، ولا بد أن تكون هناك بعض المشاكل التي تقصر الحياة.

    غير منتقى بطبيعة الحال

    نظرًا لأن الكائنات الحية الأعلى المزعومة مثل البشر عرضة للتركيبات الجينية التي تقصر الحياة ، يعتقد ليبرمان أن الطبيعة قد تخلصت من سلوك سفاح القربى بمرور الوقت من خلال الانتقاء الطبيعي. وقالت إن البشر والحيوانات الأخرى قد طوروا على الأرجح طرقًا لاكتشاف وتجنب التزاوج مع أقاربهم المقربين.

    قال ليبرمان: "ليس لدينا نظارات واقية من الحمض النووي للكشف عن أقاربنا ، لكنني أعتقد أننا طورنا أنظمة نفسية تساعدنا على القيام بذلك" ، بما في ذلك التعرف على الوجوه وحتى الرائحة. لكن ليبرمان يعتقد أن أقوى تلميح لدى البشر هو النشأة مع شقيق تحت سقف واحد.

    وقالت: "يشير الناس إلى هذا على أنه تأثير ويسترمارك ، والذي يقول بشكل أساسي إن الأطفال الذين يعيشون معًا هم أقل عرضة للتكاثر مع بعضهم البعض عندما يصلون إلى سن الرشد".

    وقالت إنه حتى الأطفال غير المرتبطين الذين يكبرون معًا يظهرون تجنبًا للزواج الداخلي.

    وقالت: "مجتمعات الكيبوتس في إسرائيل مثال جيد". بعد أسابيع فقط من الولادة ، تقدم الأمهات أطفالهن إلى "مجتمع أطفال" يعمل فيه مقدمو رعاية مدربون. قال ليبرمان إن الأشخاص الذين نشأوا في نفس المجتمع هم أقل عرضة للزواج من بعضهم البعض من شخص من منطقة مجاورة.

    مثال آخر لاحظه ليبرمان هو سجلات القرن التاسع عشر للزيجات التايوانية "القاصر" المرتبة ، حيث يقوم الآباء بترتيب زواج لابنتهم عن طريق تسليمها إلى منزل العريس المستقبلي بعد وقت قصير من ولادتها.

    وقالت: "مقارنة بترتيبات الزواج" الرئيسية "، حيث يلتقي الزوجان قبل الزفاف مباشرة ، كان لدى الأزواج القصر عدد أقل من الأطفال". لايف ساينس. "كثيرا ما يرفض الأزواج القصر إتمام زواجهم ، لذلك كان الآباء يقفون خارج بابهم حتى يفعلوا ذلك".

    تعتقد ليبرمان أن الأزواج القاصرين واجهوا مثل هذه المشاكل لأنهم نشأوا مع بعضهم البعض ، "تنشيط الإشارات الجينية التي صرخت ،" تجنب التزاوج مع هذا الشخص "، على حد قولها. "ربما لم يتم تفعيل هذه الإشارات مع الزوجين الأخ والأخت اللذين تزوجا. لم يكبرا معًا."

    أسرار المحارم

    على الرغم من عدم تحديد جينات لإشارات سفاح القربى بدقة حتى الآن ، يعتقد ليبرمان أنه سيتم تعقبها في النهاية.

    وقالت: "سيكون من الرائع عزل تلك الجينات". "أعتقد أننا سنفعل يومًا ما ، لكننا نحتاج إلى معرفة ما إذا كانت هناك إشارات أخرى مستخدمة لتجنب التزاوج مع أحد الأقارب."

    ولكن كيف يفسر ليبرمان سلوك سفاح القربى في كل من الحيوانات الأسيرة والبرية ، مثل صغار الشمبانزي الذكور الذين يحاولون ممارسة الجنس مع أمهاتهم؟

    قالت "هذه الأنظمة ليست مضمونة". "في بعض الأحيان ، تسمح [أنثى الشمبانزي] بنسلها الذكر بتسلقها إذا كانوا خائفين ويريدون التهدئة. ولكن في معظم الأحيان ، تصرخ الإناث وترفض المحاولات."

    قال ديفيد سبين ، عالم الأنثروبولوجيا الفخري بجامعة واشنطن والذي تابع أبحاث سفاح القربى منذ عام 1968 ، إن سفاح القربى "يهزم الفكرة الكاملة للجنس" - خلط الجينات - وهذا هو السبب في النهاية إلى أن هذا السلوك نادر بشكل مذهل بين الأقارب الأوائل.

    وقالت إسبانيا: "زواج الأقارب ليس له نفس التأثير الضار ، لذلك نرى هذه الشراكات في كثير من الأحيان". "التطور يقضي على الأشياء التي لا تعمل".

    شهادات ميلاد أفضل؟

    تعتقد إسبانيا أن التوائم غير المتزوجين الآن ، والذين تم إخفاء هوياتهم وتفاصيلهم الغامضة ، سيكون من الرائع إجراء مقابلة معهم.

    وقالت إسبانيا: "هذا بالتأكيد شيء من نوع واحد في مليون. يريد جانب المحلل النفسي مني بالتأكيد معرفة ما كان يدور في أذهانهم بعد أن اكتشفوا أنهم أخ وأخت" ، مشيرة إلى أن مثل هذا التحليل قد يقدم أدلة علمية مهمة حول سفاح القربى.

    وقال إنه بخلاف ذلك ، فإن قصة الزوجين تثير ببساطة النفور البشري من سفاح القربى. قال: "انظر فقط إلى الثقافة الشعبية لفهم السبب". "إنها تشبه إلى حد ما قصة حرب النجوم التي تنتهي بزواج لوك سكاي ووكر والأميرة ليا من بعضهما البعض."

    ومع ذلك ، قال دان باوتشر ، المتحدث باسم اللورد ألتون ، إن قصة الزوجين قد تكرر نفسها لأن المزيد من الناس يختارون إنجاب أطفالهم من خلال متبرعين بالحيوانات المنوية.

    وقال باوتشر: "يمكن استخدام المتبرع في إنجاب ما يصل إلى 10 أطفال" ، ووفقًا لموقع ألتون على الإنترنت ، فقد وُلد ما يصل إلى 25 طفلاً من متبرع واحد. "هذا يزيد بشكل كبير من فرص حدوث شيء كهذا مرة أخرى."

    وقال إن تقديم شهادتي ميلاد لأطفال التلقيح الاصطناعي يمكن أن يساعد: نسخة واحدة "طويلة" تشير إلى الأب الجيني وكذلك الأم ، بينما يمكن استخدام نسخة "قصيرة" بدون مثل هذه التفاصيل للحفاظ على خصوصية الشخص.


    خطة الدرس: أنماط التكاثر الحيوانية

    تُظهر الصورة تسعة أنواع من الحيوانات التي تُظهر ازدواج الشكل الجنسي أو استراتيجيات تكاثر فريدة: أختام الفيل ، فرس البحر ، البط مالاد ، الطاووس الهندي ، الكريكيت المورمون ، نحل العسل ، طائر البندقية الرائع ، سمكة المهرج ، والنعال.

    في هذا الدرس ، يتعلم الطلاب بإيجاز عن استراتيجيات الإنجاب تسعة أنواع مختلفة من الحيوانات. يستخدم الطالب عددًا لتتبع الاستراتيجيات الأكثر شيوعًا - على سبيل المثال ، منافسة الذكور ، واختيار رفيقة الإناث. يتم تضمين أنماط أكثر تميزًا مثل clownfish المتغيرة جنسياً والتنمية الجنسية عن طريق اللمس في الأنواع التسعة.

    عندما قمت بتدريس هذا الدرس ، تعلم الطلاب عن كل نوع من خلال تسجيلات فيديو قصيرة للمعلمين في مدرستنا وهم يصفون الأنواع. لاستخدام أكثر عمومية ، قمت بتغيير الدرس كما هو منشور على هذا الموقع لجعل الطلاب يجرون بحثًا عبر الإنترنت بدلاً من مشاهدة مقاطع الفيديو.


    التكاثر اللاجنسي والجنسي في الحيوانات | علم الحيوان

    يأتي حيوان جديد إلى حيز الوجود من خلال تحول جزء ما من حيوان موجود مسبقًا وهو التكاثر.

    تتكاثر الحيوانات من نوعها بطريقتين أساسيتين:

    يتضمن التكاثر اللاجنسي أحد الوالدين فقط ولا توجد هياكل إنجابية خاصة. عادة ما يتضمن التكاثر الجنسي والتكاثر الجنسي والدين واتحاد خليتين جرثوميتين ، أو خليتين من نوع ما ، أو نواتين مشتقتين من خلايا مختلفة.

    1. التكاثر اللاجنسي:

    يحدث فقط في أشكال أبسط وأقل من الحيوانات. لا تتكاثر Verte & shybrates لاجنسيًا أبدًا. الأنواع الأكثر أهمية للتكاثر اللاجنسي هي: الانشطار الثنائي والانشطار المتعدد والتبرعم.

    في هذا ينقسم الفرد إلى نصفين متساويين ، وبعد ذلك ينمو كل جزء إلى الشكل الأصلي. عندما يحدث في البروتوزون ، فإن انقسام جسم الخلية يسبقه دائمًا انقسام النواة.

    قد يحدث الانشطار في مستوى عرضي ، كما هو الحال في الأميبا والباراميسيوم ، أو قد يكون طويلًا وخانقًا ، كما هو الحال في الحنديرة. الميزة الأكثر أهمية للانشطار هي أن الوالد يختفي كفرد ، ويحل مكانه الأفراد والأفراد الجدد.

    يوجد هذا فقط في البروتوزوا حيث تتكسر النواة بشكل متكرر ثم ينقسم السيتوبلازم ، بحيث يحيط جزء منها بكل جزء من الشظية النووية. كل جزء من الجزء المنوي هو في الواقع بوغ لاجنسي ومن ثم يُعرف الانشطار المتعدد أيضًا باسم sporulation. عادة ما يسبق الانشطار المتعدد التحفيز كما في الأميبا. ومع ذلك ، في Plas & shymodium ، لا يوجد encystment.

    عندما ينقسم الحيوان إلى قسمين غير متساويين ، يقال إنه يتكاثر عن طريق التبرعم. يعتبر الجزء الأكبر كالوالد والأصغر هو النسل. عادة ما ينشأ البرعم على شكل نتوء صغير من جسم الوالد ينمو بشكل أكبر ويطور أجزاء متشابهة. قد يظل مرتبطًا بالوالد أو قد ينفصل ويعيش بشكل مستقل. البراعم هي الطريقة المعتادة للتكاثر في Hydra.

    2. التكاثر الجنسي:

    عادة ما تتكاثر الحيوانات الأعلى جنسيًا عن طريق الاتصال الجنسي ، حيث ينشأ كل كائن حي جديد من اتحاد خليتين جرثومية. هذه هي الأمشاج الذكرية والأنثوية ، وتُعرف على التوالي باسم الحيوانات المنوية والبويضات.

    يتم إنتاج الأمشاج في الغدد التناسلية والبويضات في المبايض والحيوانات المنوية في الخصيتين. هناك اهتمام كبير بالأصل النهائي للأمشاج ، لأنها تعمل على نقل الشخصيات الوراثية من الأب إلى النسل.

    رأى August Weismann (1834-1914) أن الأمشاج أو البلازما الجرثومية منفصلة تمامًا عن تأثير خلايا الجسم الأخرى أو السوماتوبلازم ، وتنتقل باستمرار من جيل إلى جيل. لقد ثبت بالتأكيد أن هناك على الأقل استمرارية للكروموسومات التي تنتقل بها الشخصيات الوراثية من الآباء إلى الأبناء.

    يتم اشتقاق الخلايا الجرثومية من الظهارة الجرثومية للغدد التناسلية. تُعرف الخلايا الجرثومية البدائية باسم spermatogonia في الذكور ، و oogonia في الأنثى. عند اقتراب النضج الجنسي ، تتكاثر هذه الخلايا بسرعة عن طريق الانقسام ، وتحتوي نواة كل خلية على مجموعة مزدوجة من الكروموسومات ، وهو عدد ثنائي الصبغيات ويتم تمثيله على أنه 2n.

    تُعرف العملية التي تتحول من خلالها الحيوانات المنوية إلى حيوانات منوية وتصبح الأوغو والشينيا إلى بويضات باسم تكوين الأمشاج. وهي تنطوي على قسمين ناجحين ومتسللين - أحدهما هو قسم الاختزال أو الانقسام الاختزالي. نظرًا لاختلاف الأمشاج من الجنسين في الشكل والحجم والسلوك ، فإن تكوين الأمشاج يحدث بشكل مختلف في الاثنين ولكن التغييرات الانتصافية المرتبطة بتكوين الأمشاج متطابقة.

    في الذكور ، يتم تحويل الحيوانات المنوية إلى خلايا كاملة النمو تُعرف باسم الخلايا المنوية الأولية ، ولكل منها 2n كروموسوم. Every primary spermato­cyte divides twice in quick succession. The first division is meio­tic, and produces two secondary spermatocytes, each having in chromosomes in its nucleus.

    During the following mitotic division each secondary spermato­cyte divides into two spermatids. Thus a primary spermatocyte yields four spermatids, each containing n chromosomes, which represents the haploid number.

    It may be pointed out here that from each pair homologous chromosomes in a primary spermatocyte, any one spermatid receives only one. The spermatids undergo a process of metamorphosis and are converted into the spermatozoa. The whole process is known as spermatogenesis.

    The spermatozoon is small and motile. It is usually thread-like in appearance and consists of a head, a mid­dle piece and a tail. The oval head represents the nucleus and the middle-piece encloses the central-body. The flagella-like wavy tail is composed of cytoplasm.

    In females, the oogenesis is slightly different. The oogonia are converted into primary oocytes with 2n chro­mosomes. Each primary oocyte undergoes two successive matu­ration divisions of which the first one is meiotic.

    In the first divi­sion it is converted into two unequal cells—a large secondary oocyte, and a small first polar body with very little cytoplasm. Later division results in the formation of a second polar body and the mature ovum.

    The polar bodies are useless and never function as gametes. Thus each primary oocyte yields but one mature ovum, containing n chromosomes yet the nuclear chan­ges that produce the ovum and the polar bodies are equivalent to those by which four spermatozoa are derived from a primary spermatocyte.

    The mature ovum is a spherical or oval, non-motile cell. It usually contains a variable quantity of yolk to nourish the future embryo. The hen’s ovum is about 30 mm. in diameter, whereas a toad’s ovum is only 2 mm.

    The human ovum contains very little yolk hence it is as small as 0.15 mm. في القطر. When the quantity of yolk present in the ovum is very large, it is usually located at one pole of the cell, the vegetative pole such an ovum is said to be telolecithal.

    If, on the other hand, the quantity of yolk is very small, the ovum is said to be alecithal or microlecithal. The ovum is surrounded by a thin vitelline membrane which is derived from the oocyte. There is a prominent nucleus embedded in the centre of the cytoplasm. A central body is absent.

    The union of a mature spermatozoon with a mature ovum is known as fertilization, and the resulting cell is a zygote. In fertilization, the fusion takes place primarily between the two nuclei, each contributing n chromosomes. This restores the normal diploid number (2n) of the species, in the nucleus of the zygote.

    Meeting of the ovum and spermatozoon always takes place in a fluid medium in order to permit the active move­ments of the motile male gamete. The ovum remains passive during the whole period. There is evidence to believe that the outer layer of the ovum secretes a chemical substance called fertilizing which attracts spermatozoa by positive chemo taxis.

    On reaching the ovum, the head of the spermatozoon penetrates through the vitelline membrane along with the middle-piece the tail, however, is left behind. A central body arises from the middle piece of the sperm and soon forms the spindle. The male and female pro-nuclei now break up into chromosomes which take their position in the equator of the spindle.

    During this process the homologous chromosomes lie side by side in pairs. In every such homologous pair, one chromosome is contributed by each pro-nucleus. The fertilized ovum or zygote now divides into cells, containing 2n chromosomes. The products of division are known as the blastomeres which ultimately develop into a young of the same species.

    Special Types of Sexual Reproduction:

    In some protozoa, sexual reproduction involves union bet­ween two similar cells which are known as isogametes. The pro­cess is known as conjugation and is found in Monocytes. In other protozoa, such as Plasmodium, the gametes are dissimilar and hence they are anisogametes. The smaller and motile microgamete fertilises the larger and passive macrogamete.

    In Paramoectum, two individuals conjugate temporarily and make an exchange of nuclear material. After this they separate and reproduce by binary fission. Parthenogenesis s Sexual reproduction usually involves two parents and the fusion of two germ cells.

    An ovum, however, may develop into a young individual without being fertilized by a sperm. This peculiar phenomenon is known as partheno­genesis (parthenos =*virgin genesis—origin).

    Parthenogenesis occurs normally in ants, bees, wasps and aphids. The female of these animals lay both fertilized and un­fertilized eggs. She can control fertilization by releasing or retain­ing the sperms which are stored in her spermatheca. In bees the males are derived from the unfertilized eggs, and the females from the fertilized eggs. In certain insects, having no males, re­production is entirely parthenogenetic.

    Parthenogenesis can be induced artificially in the egg of many animals which ordinarily require fertilization. Thus shaking the eggs vigorously, heating them, or pricking them with a needle, all have started development in certain eggs.

    Loeb, by pricking thousands of frog-eggs with pointed needles obtained over two hundred tadpoles, and reared nearly one hundred frogs. Recently a rabbit-egg has also been developed parthenogenetically to produce a young rabbit.

    Although parthenogenesis involves only one parent, yet by origin the cells giving rise to the new individuals are ova. It is for this reason that parthenogenesis is regarded as a kind of sexual reproduction.

    Sexual reproduction is usually carried on by adult animals. لكن هذا ليس هو الحال دائما. There are cer­tain species who have remarkable power of reproducing sexually when they are in the larval state.

    This peculiar sexual reproduction by a larval animal is known paedogenesis. The axolotl larva of the tiger salamander attains sexual maturity and breeds under cer­tain conditions. Larva of certain flies produce ova which may de­velop by parthenogenesis. This is an instance of parthenogenetic paedogenesis.

    Development in Animals:

    As a result of sexual reproduction a new individual starts life as a single cell. It is the fertilized or activated eggs, or zygote. The zygote by repeated mitotic division produces many cells which in due time differentiate into the tissues and organs of the developing embryo.

    This process is known as embryogeny and the branch of zoology which deals with the development of indivi­duals is known as embryology. The following is a generalized account of the early development of an embryo.

    Soon after an egg is fertilised, the single-celled zygote begins to divide by mitosis. The first division results in two cells, the two divide into four, and so on. The process is known as cleavage and it results in the segmentation of the egg into a large number of smaller cells, each of which is a blastomere.

    The solid cell mass, thus produced, is known as the morula. If the ovum is alecithal or microlecithal, the cleavage is total or holoblastic. If, on the other hand, the ovum is telolecithal, then the cleavage is. meroblastic and the blastomeres are unequal.

    As cleavage continues, the blastomeres become arranged in the form of a hollow ball, or blastula. The cavity of the blastula is designated as the blastocoele, or segmentation cavity.

    The blastula now undergoes gastrulation. This is a com­plicated process by which the hollow ball of cells is converted into a double walled cup, the gastrula. The blastocoele is gra­dually obliterated by pushing in of one side of the ball into the other, that is by invagination. The cavity of the cup constitutes the primitive gut or archenteron which communicates with the exterior by the blastopore.

    When complete, the gastrula con­sists of:

    (1) An outer layer of cells, the ectoderm,

    (2) An inner layer of cells, the endoderm, and between these two layers deve­lops

    (3) A third cell-layer, the mesoderm.

    These are the three primary germ layers which by modification and orientation produce the various tissues and organs. The ectoderm forms the outer covering of the body, the nervous system and the sense- organs.

    The endoderm is transformed into the lining membrane of the digestive canal and the other structures associated with it. The mesoderm produces the supporting tissues, vascular tissues, muscles, and epithelial lining of the body cavity.

    The preceding description of the formation of a new indivi­dual is more or less generalized. An outline of the development of a chick-embryo will now furnish a good example to illustrate the principles of embryology.


    شاهد الفيديو: شاهد اغرب عادات تزاوج الحيونات (شهر نوفمبر 2022).