ما هو Bipartition؟ (الانشطار الثنائي)
يمثل الانقسام الثنائي أو الانشطار الثنائي طريقة للتكاثر اللاجنسي يتم من خلاله تحويل كائن حي إلى كائنين جديدين متطابقين. في هذه العملية تتكرر المادة الوراثية لكائن حي وتنقسم بين كائنين جديدين.
تحدث طريقة التكاثر هذه في خلايا بدائية النواة وتختلف عن الانقسام الخيطي ، وهي العملية التي تتكاثر بها الخلايا حقيقية النواة.
هذا الاختلاف أساسي لأن الخلايا بدائية النواة أبسط من حقيقيات النوى. لذلك ، عملية الانشطار الثنائية أبسط وأسرع من الانقسام.
السرعة العالية التي يحدث فيها الانشطار الثنائي تتيح للكائنات أن تتضاعف بشكل كبير.
هذا يعني أنه عندما تنقسم الخلية الجذعية إلى خليتين ثم تكرر الخلايا البنت العملية ، يتم الحصول على كمية كبيرة من الخلايا المتطابقة في فترة زمنية قصيرة.
مثال على هذه الظاهرة هو تكاثر بكتيريا E-coli ، الموجودة في الجهاز الهضمي البشري والمسؤولة عن العديد من الأمراض المعدية المعوية.
بفضل عملية الانشطار الثنائي ، يمكن لهذه البكتيريا أن تنمو من خلية واحدة إلى عدد سكان ملايين خلال يوم واحد فقط.
عملية الانشطار الثنائية
الخلايا بدائية النواة لها العديد من الخصائص المهمة التي تسمح لعملية الانشطار الثنائي أن تكون بسيطة وسريعة.
هذا النوع من الخلايا يفتقر إلى نواة. لذلك ، فإن معلوماتك الوراثية تقع داخل منطقة تُعرف بالنواة النووية. داخل هذا واحد يقع كروموسوم فريد من نوعه والتي تحتوي على جميع المعلومات الوراثية للكائن الحي.
تبدأ عملية الانشطار الثنائي في هذا الصبغي. يوجد بداخله عنصر يُعرف باسم أصل التكرار ، حيث تبدأ عملية تكرار الحمض النووي.
عندما يتم تكرار أصل التكرار وفصله ، فإنه يولد أصلين جديدين ، يتجهان إلى الطرفين المقابلين للكروموسوم ، إلى أن ينهار ، ونتيجة لذلك ، يتم إنتاج كروموسومين جديدين يحملان حملًا جينيًا متطابقًا داخل الخلية نفسها.
بفضل هذه العملية ، يتم توجيه كل كروموسوم باتجاه نهاية واحدة من الخلية وهذا يأخذ شكل مستطيل. عندما يقع الصبغيان الجديدان على طرفي نقيض في وسط الخلية ، يتم إنشاء جدار خلية جديد يعمل كقسمة بين النوكليوتين.
أخيرًا ، يتم تقسيم هذا الجدار بواسطة المركز ويتم إطلاق الخليتين الجديدتين للاستمرار ككائنين جديدين مستقلين.
تحدث هذه العملية الكاملة في فترة زمنية قصيرة جدًا. في حالة القولونية ، يحدث انقسام جديد في 15 دقيقة فقط. ومع ذلك ، هناك البكتيريا الأخرى التي تتكاثر بمعدل أبطأ.
هذه الخاصية مهمة للغاية لأنها تعتمد على السرعة التي تمتد بها البكتيريا في بيئة معينة.
أنواع الانشطار الثنائي
هناك ثلاثة أنواع من الانشطار الثنائي يتم تحديدها حسب طريقة تقسيم الخلية. هذه الاختلافات مهمة لأنها تحدد حجم وشكل الناتج للكائنات الحية التي يتم إنشاؤها في عملية ثنائية القطب.
الانشطار الثنائي البسيط
يحدث الانشطار الثنائي البسيط عندما تنقسم الخلية بشكل متماثل. في هذه الحالات ، يتم إنتاج كائنين جديدين من نفس الحجم. يحدث هذا ، على سبيل المثال ، في الأميبات.
الانشطار الثنائي المستعرض
يحدث الانشطار الثنائي المستعرض عندما يحدث انقسام الخلية بالتزامن مع المحور العرضي للكائن. يحدث هذا في الكائنات الحية مثل planaria.
الانشطار الثنائي الطولي
يحدث الانشطار الثنائي الطولي عندما يحدث انقسام الخلية بالتزامن مع المحور الطولي للكائن الحي. مثال على هذه الظاهرة يحدث في Euglena.
الانشطار المتعدد
في بعض الكائنات ، لا تظهر عملية الانشطار في شكل ثنائي ولكن بطريقة متعددة. في هذه الحالات ، تنقسم النواة إلى أكثر من جزأين ، ثم ينقسم السيتوبلازم إلى عدة أجزاء كما توجد النواة.
هذه هي الطريقة التي يمكن بها إنتاج عدد متنوع من الخلايا من خلية جذعية واحدة.
يحدث هذا النوع من التكاثر في طفيل الملاريا ، مما يجعل تطوره أكبر من تطور البكتيريا الأخرى.
ملامح
التكاثر اللاجنسي ، من الناحية النظرية ، يولد خليتين مع الحمض النووي متطابقة. هذا يعني أن الكائنات التي تتكاثر من خلال هذه الطريقة متطابقة مع بعضها البعض وأنها لا تخضع لأي تعديل مع مرور الوقت.
هذا يعني أن هذه الكائنات تواجه صعوبات كبيرة في التكيف مع بيئة جديدة أو حتى البقاء في بيئتها عندما تمر ببعض التغييرات. في حالة البكتيريا ، قد يعني ذلك القدرة على القضاء عليها من الكائن الحي بسهولة كبيرة.
ومع ذلك ، فقد وجد أن الحمض النووي للبكتيريا لديه معدل طفرة مرتفع نسبيا.
هذا يتيح لهم تطوير مقاومة للمضادات الحيوية وحتى تعلم التطور في مجموعة متنوعة من الظروف البيئية.
من ناحية أخرى ، فإن الانشطار الثنائي هو طريقة فعالة للغاية للتكاثر بفضل بساطته. لهذا السبب ، مع الظروف البيئية المناسبة ، يمكن أن يكون نمو البكتيريا سريع للغاية.
طفرة الحمض النووي في الانشطار الثنائي
في الانشطار الثنائي ، لا يوجد مزيج من الجينات بين كائنين ، كما في التكاثر الجنسي. ومع ذلك ، هناك أشكال أخرى لتبادل المواد الجينية التي تسمح بتحور الحمض النووي.
حتى الآن ، تم اكتشاف ثلاثة أنماط ممكنة للتبادل في البكتيريا:
- بالتزامن ، وهذا هو ، اتحاد اثنين من البكتيريا ، والذي يسمح للحمض النووي الدائرية للخضوع لإعادة التركيب.
- الامتصاص ، أي عندما تدمج الخلية شظايا الخلايا الميتة في الحمض النووي الخاص بها.
- Transduction ، عملية تنتقل فيها الجينات داخل الخلية بفضل فيروسات بكتيرية تسمى البكتيريا.
على الرغم من أن هذه العمليات لا تكافئ التكاثر الجنسي ، فإن النتيجة هي أن البكتيريا يمكن أن تجمع بين سمات خليتين أبويتين مختلفتين.
بفضل هذا ، يمكن للبكتيريا التحور والتكيف مع بيئات جديدة ، مما يضمن عمر أطول ضد المضادات الحيوية أو غيرها من التهديدات.
