مراحل الانقسام الاختزالي
يمرّ الانقسام الاختزالي (بالإنجليزية: Meiosis) في مرحلتين ريئسيتين وهما كالآتي:
المرحلة الأولى من الانقسام الاختزالي
تتكوّن المرحلة الأولى من الانقسام الاختزالي من الأطوار الآتية:
- الطور التّمهيدي الأول: (بالإنجليزيّة: Prophase I)، وتحدث فيه التغيّرات الآتية:
- تتكثّف الكروموسومات وترتبط بالغلاف النووي للخليّة.
- تترتّب الكروموسومات المتماثلة على شكل أزواج، وبما أنّ كلّ كروموسوم مكوّن من كروماتيدَين، فإنّ زوج الكروموسومات المتماثلة توصف بالرباعية (بالإنجليزيّة: Tetrad)، وذلك لأنّها تتكون من 4 كروماتيدات.
- تحدث عملية العبور، وهي تبادل أجزاء من المادة الوراثية بين الكروماتيدات غير الشقيقة في الرباعية، أيّ تبادل بين كروماتيد من الكروموسوم الأول وكروماتيد من الكروموسوم المماثل له، وتكمن أهمية العبور بأنّه يسمح بحدوث خلط للصفات الوراثية للوالدين ممّا يخلق مجموعةً متنوعةً لا حصر لها من التراكيب الوراثية الجديدة، ممّا يؤدّي إلى تنوّع بديع في خصائص الأبناء.
- يبدأ المريكزان بالتباعد والحركة نحو قطبيّ الخلية.
- تتحلل النويّة والغلاف النووي.
- الطور الاستوائي الأول: (بالإنجليزيّة: Metaphase I)، وفيه تصطف الرباعيات في مركز الخلية أو ما يُعرف بالصفيحة الاستوائية للخلية، بحيث تواجه القطعة المركزية لأحد الكروموسومات المتماثلة أحد قطبي الخلية، في حين تواجه القطعة المركزية للكروموسوم الثاني القطب الآخر، علماً أنّ القطعة المركزية هي القطعة التي تربط كروماتيديّ الكروموسوم ببعضهما.
- الطور الانفصالي الأول: (بالإنجليزيّة: Anaphase I)، وفيه تنفصل الكروموسومات المتماثلة عن بعضها البعض، وتبدأ بالتوجّه نحو قطبي الخليّة، بينما تبقى الكرماتيدات الشّقيقة لكلّ كرموموسوم متصلةً ببعضها، ويؤدّي عدم انفصال الكروموسومات في هذه المرحلة عن بعضها البعض إلى اختلال عدد الكروموسومات عند الأبناء، وهو ما يُعرف باختلال الصيغة الصبغية (بالإنجليزية: Aneuploidy).
- الطور النّهائي الأول: (بالإنجليزيّة: Telophase I)، وتحدث فيه التغيّرات الآتية:
- تستمر الكروموسومات بالاتجاه نحو قطبيّ الخليّة حتّى يجتمع في كلّ قطب نصف عدد الكرموسومات .
- يبدأ انقسام سيتوبلازم الخلية (بالإنجليزيّة: Cytokinesis) فتنتج خليتان تحتوي كلّ منهما على نصف عدد الكرموسومات الأصلي، ويبدأ الاستعداد للمرحلة الثانية من الانقسام الاختزالي.
المرحلة الثانية من الانقسام الاختزالي
تمرّ كلّ من الخليتين الناتجتين عن المرحلة الأولى من الانقسام الاختزالي بمرحلة ثانية من الانقسام دون حدوث تضاعف للمادة الوراثيّة (DNA)، وتتميز هذه المرحلة بأنّها أقصر وأبسط من المرحلة الأولى كما أنّها تكون شبيهةً بالانقسام المتساوي، وتتكوّن من الأطوار الآتية:
- الطور التمهيدي الثاني: (بالإنجليزيّة: Prophase II) وتحدث فيه التغيرات الآتية:
- تتكثّف الكروموسومات ويتحلّل الغلاف النووي.
- يبدأ الجسمان المركزيان بالتباعد.
- تتكوّن الخيوط المغزلية بين الأجسام المركزية وتبدأ بجذب الكروموسومات.
- يرتبط الكروماتيد الأول من كلّ كروموسوم بخيط مغزلي من أحد أقطاب الخلية ويرتبط الكروماتيد الثاني بخيط مغزلي ثاني من القطب الآخر للخلية.
- الطور الاستوائي الثاني: (بالإنجليزيّة: Metaphase II)، وفيه تصطفّ الكرموسومات منفردةً في مركز الخليّة.
- الطور الانفصالي الثاني: (بالإنجليزيّة: Anaphase II)، وتحدث فيه التغيّرات الآتية:
- تنفصل الكروماتيدات الشقيقة عن بعضها وتبدأ بالتوجّه نحو قطبيّ الخليّة، وفي هذه المرحلة يُعتبر كلّ كروماتيد منها كروموسوماً كاملاً وتُسمّى الكروموسومات الأبنة.
- يبدأ قطبا الخلية بالتباعد، وفي نهاية المرحلة تتجمّع الكروموسومات الأبنة عند القطبين، بحيث يكون عدد الكروموسومات الأبنة عند كلّ قطب مساوياً لعدد الكروموسومات في الخلية الي بدأت بها المرحلة الثانية من الانقسام الاختزالي.
- الطور النهائي الثاني: (بالإنجليزيّة: Telophase II)، وتحدث فيه التغيُّرات الآتية:
- تظهر الأغلفة النووية وتُحيط بكلّ مجموعة من الكروموسومات الأبنة.
- ينقسم السيتوبلازم، وتنتج خليتان من كلّ خلية دخلت في المرحلة الثانيّة من الانقسام الاختزالي، وبذلك يكون الناتج النهائي للانقسام الاختزالي 4 خلايا وليدة، وفي كلّ خلية نصف عدد كروموسومات الخليّة الأصليّة التي كانت أول خلية في المرحلة الأولى من الانقسام الاختزالي.
ما هي أهمية الانقسام الاختزالي؟
يُعتبر التكاثر الجنسي الذي يعتمد على اتحاد جاميت ذكري مع جاميت أنثوي ضرورياً لبقاء الأنواع على المدى البعيد؛ وذلك لأنّه يؤدّي إلى تنوع خصائص أفراد النوع الواحد، وتعتمد الكائنات الحية التي تتكاثر جنسياً على الانقسام الاختزالي الذي تنتج عنه الجاميتات الذكرية مثل الحيوانات المنوية، والجاميتات الأنثوية مثل البويضات.
تكمن أهمية الانقسام الاختزالي بأنّه يُحافظ على ثبات عدد الكروموسومات في خلايا الكائنات الحية ثنائية المجموعة الكروموسومية (بالإنجليزيّة: Diploid)؛ وذلك لأنّه يُنتج جاميتات أحادية المجموعة الكروموسومية (بالإنجليزيّة: Haploid)، وعند اندماج هذه الجاميتات بعد الإخصاب ينتج من جديد فرد ثنائي المجموعة الكروموسومية مثل والديه.
ماذا يحدث قبل الانقسام الاختزالي؟
تمرّ الخلية قبل الدخول بالانقسام الاختزالي بفترة نمو تُسمّى الطور البيني (بالإنجليزيّة: Interphase) ويتكوّن هذا الطورمن 3 مراحل أساسية كالآتي:
- طور النمو الأول: (بالإنجليزيّة: G1 phase)؛ وفيه تزداد كتلة الخلية تمهيداً لانقسامها.
- طور تضاعف الحمض النووي: (بالإنجليزيّة: S phase)؛ وفي هذه المرحلة تصنع الخلية الحمض النووي (DNA).
- طور النمو الثاني: (بالإنجليزيّة: G2 phase)؛ وفيه تبدأ الخلية بتصنيع البروتينات وتستمر بالنمو تمهيداً للانقسام.
