تحديد جنس الجنين في الحمام

(تحديد جنس الجنين في الحمام):_

(نعيد نشر هذه المقالة، وقد قمنا بنشرها من قبل في ثلاثة أجزاء، نعيد نشرها مجمعة في مقالة واحدة)

يسعدني أصدقائي الهواة المحترمين، أن أقدم إلى حضراتكم هذه المقالة المتواضعة، وهي جزءاً من مذكرات خاصة بي، كنت قد قمت بإعدادها منذ عدة سنوات، بهدف أن تكون مرجعاً لي عند الإحتياج لمراجعة جزئية محددة في علم الوراثة، وهذه المقالة التي بين أيديكم، أحبائي وإخواتي الهواة المحترمين، هي دراسة مختصرة عن تحديد جنس الجنين (جنين الحمام)، أي نوع جنسه إذا كان ذكراً أم أنثى، وقد قمت بنشر هذه الجزئية بالذات من أساسيات علم الوراثة، نظراً لحديث شيق دار بيني وبين أحد أصدقائي الهواة الذي أعتز به كثيراً، وتحدثنا في هذا الأمر في عدة نقاط، وبالصدفة كل النقاط التي كانت محوراً لحديثنا والخاصة بعملية تحديد جنس الجنين في الحمام، هي نقاط قد قمت من قبل بدراستها وتدوينها في مذكراتي الخاصة، لذلك بعد هذا الحديث الذي دار بيني وبين صديقي فكرت في نشرها لكل حبايبي وأصدقائي الهواة المحترمين، وأرجو أن تنال إعجابكم، وأن ما جاء بها من معلومات يكون ذات فائدة، والآن إلى حضراتكم التفاصيل : أولاً :_ تكوين الجنين في طيور الحمام :_ مهم أن نقدم بشكل مختصر ومبسط، كيفية تكوين الجنين في طيور الحمام، لكي يتثنى لنا معرفة كيفية تحديد جنس الجنين في طيور الحمام، هل سيكون ذكراً أم أنثى؟ ... يتكون الجنين في بداية تشكله، من خلية واحدة (خلية جسدية)، ويكون مصدر هذه الخلية الواحدة، والتي تعتبر هي بداية تكوين جنين طيور الحمام، الأبوين، أي الأب والأم، حيث تتكون هذه الخلية الأولى من حيوان منوي واحد (من الأب طبعاً)، متحداً ببويضة واحدة (من الأم طبعاً)، هذه البويضة المخصبة، هي الخلية الأولى التي يتكون منها الجنين في طيور الحمام، وهي التي تحمل كل معنى الحياة لهذا الجنين، حيث تبدأ هذه الخلية الأولى في التكاثر، أو التضاعف، أو التوالد، بطريقة تسمى الإنقسام البسيط أو الإنقسام الغير مباشر (Mitosis)، حيث تصبح الخلية الواحدة إثنين، والإثنين أربعة، والأربعة ثمانية، والثمانية ستة عشر، وهكذا، يبدأ تشكل الجنين بكل ما يحمل من أنسجة وأعضاء وأجهزة حيوية، ويكون بداخل الخلية الجسدية هذه نواة، وبداخل هذه النواة توجد الكروموزومات، حيث توجد على الكروموزومات مايسمى بالمواقع (Band)، حيث يشغل كل موقع جيناً (عادة)، وهذه الجينات (المحمولة على الكروموزومات)، هي الوحدات الوراثية، حيث توجد بها كل المعلومات الوراثية اللازمة الخاصة بصفات هذا الكائن، وتشكله بصفاته الخاصة الموروثة من الأبوين، وطبعاً هناك تفاصيل كثيرة جداً في آلية التوريث وظهور الصفات، فلن نتطرق إليها في هذه المقالة، وذلك لنختصر ونصل إلى نقطة بحثنا الرئيسية، وهي عن تحديد نوع جنس الجنين في طيور الحمام، هل الزغلول سيكون ذكراً أم أنثى؟. والآن لكي نصل إلى النتيجة بإختصار وتبسيط إسمحوا لي أن أنتقل إلى : ثانياً :_ ماهي العوامل التي تتحكم في تحديد نوع الجنس في جنين الحمام؟ ببساطة شديدة، العوامل التي تتحكم في تحديد نوع الجنس في جنين الحمام، هي الكروموزومات، حيث توجد في نواة خلية طيور الحمام، ويمكننا تقسيم الكروموزومات، إلى نوعين : 1_ الكروموزومات الجسدية أو الجسمية (Autosomal Chromosomes) ...

2_ الكروموزومات الجنسية (Sex Chromosomes), وهنا سنتطرق فقط بالشرح لبعض التفاصيل عن الكروموزومات الجنسية، حيث يوجد من الكروموزومات الجنسية في طيور الحمام، عدد 1 زوج من الكروموزومات الجنسية، وذكور الحمام والطيور عموماً تحمل من الكروموزومات الجنسية، فردين متشابهين تماماً، لذلك تسمى ذكور الحمام والطيور عموماً (Homogametic), أي متشابه الجاميتات، ويرمز لزوج الكروموزومات الجنسية في ذكور الحمام بحرفين، وهما : ZZ, والبعض يرمز لهم بحرفين XX(بديلاً عن ZZ), وجديراً بالذكر أن فرد الكروموزوم الجنسي Z يسمى فرد كروموزوم كامل، وذلك لأنه له القدرة ويستطيع أن يحمل جينات، وهذه الجينات المحمولة على زوج الكروموزومات الجنسية في ذكور الحمام، تسمى الجينات المرتبطة بالجنس (Sex_Linked genes), حيث يختلف نظام توريثها حسب نوع الجنين، إذا كان ذكراً أم أنثى، وهذه لها تفاصيل لن نتطرق إليها في هذه المقالة.... أما زوج الكروموزومات الجنسية الموجود في إناث الحمام والطيور عموماً، فهو يحتوي على فردين مختلفين، ولذلك إناث الحمام والطيور عموماً، تسمى (Heterogametic), أي مختلفة الجاميتات، ويرمز لزوج الكروموزومات الجنسية في إناث الحمام والطيور عموماً بالحرفين ZW(البعض يستخدم الرمز XY)، وجديراً بالذكر أن فرد الكروموزوم الجنسي Z, الموجود في إناث الحمام، هو مشابهاً للكروموزومات الجنسية الخاصة بالذكور، وهذا الفرد الكروموزوم الجنسي Z, يستطيع أن يحمل جينات، وفي هذه الحالة ولأن هذه الجينات محمولة على فرد الكروموزوم الجنسي Z, تسمى هذه الجينات، بالجينات المرتبطة بالجنس، ولكن فرد الكروموزوم الجنسي الثاني، للإناث في الحمام، والمرموز له بحرف W, هو الفرد الكروموزوم الجنسي المميز للإناث فقط، ولا يمكن أن يتواجد في الذكور نهائياً، وهذا الفرد الكروموزوم الجنسي W, المميز للإناث ليس له القدرة ولا يستطيع أن يحمل أي جينات، فهو فرد كروموزوم خالي من الجينات، وهذه نقطة مهمة جداً في عملية تحديد جنس طيور الحمام هذا من جهة، ومن جهة أخرى يتحدد عليها عليها أن تكون الأنثى في الحمام،لها نسخة واحدة من أي جين ممكن أن يتواجد بها من الجينات المرتبطة بالجنس، حيث يوجد نسخة هذا الجين المرتبط بالجنس (إن وجد)، على الفرد الكروموزوم Z فقط، لأن الفرد الكروموزوم W لا يحمل جينات أصلاً، فقط تذكروا أيها الأصدقاء المحترمين أن العوامل التي تحدد جنس الجنين هي زوج الكروموزومات الجنسية، ولكن ماهي الطريقة التي تحكم وجود زوج من الكروموزومات الجنسية ZZفي الجنين فيكون ذكراً، أو يتواجد بالجنين، زوج الكروموزومات الجنسية ZWفيكون الجنين أنثى، وما هو الوقت الذي يتحدد فيه نوع الجنس في جنين الحمام، تابعوا الإجابة على هذه الأسئلة وغيرها، في النقاط التالية.

ثالثاً :_ ماهي الطريقة التي تحكم وجود زوج من الكروموزومات الجنسية ZZ في الجنين فيكون ذكراً، أو يتواجد بالجنين زوج الكروموزومات الجنسية ZWفيكون الجنين أنثى؟ بمنتهى البساطة نقول أن مصدر جميع الكروموزومات، سواء الذاتية (أو الجسمية)، وأيضاً الكروموزومات الجنسية، في الجنين هما الوالدين، أي الأب والأم، ونعود لتكوين الجنين الذي شرحناه بإختصار في المقالة السابقة، فقلنا أن الخلية الأولى (وتسمى الزيجوت)، والتي يبدأ منها تكوين الجنين، هي عبارة عن بويضة مخصبة، أي حيوان حيوان منوي واحد (طبعاً من الأب)، وبويضة واحدة (طبعاً من الأم)، فكل حيوان منوي واحد من الذكور في طيور الحمام يحتوي على عدد فرد واحد من الكروموزم الجنسي Z، ولأن الذكور في طيور الحمام متشابهة الأمشاج (الجاميتات كما ذكرنا سابقاً)، لذلك كل عدد ١حيوان منوي، يحتوي على عدد ١فرد كروموزوم جنسي Z، فلا يوجد في الذكور في طيور الحمام، سوى نوع واحد من الكروموزوم الجنسي وهو Z، أما إناث الحمام، فالبويضات لديها إما أن تكون كل بويضة واحدة تحمل الفرد الكروموزوم الجنسي Z، أو أن تكون كل بويضة واحدة تحمل عدد ١فرد كروموزوم جنسي W المميز للإناث، ومن المفترض نظرياً (سنتطرق لتوضيح هذه النقطة ببعض التفاصيل في الأجزاء التالية)، من المفترض نظرياً أن تكون نصف البويضات حاملة للفرد الكروموزوم الجنسي Z(وهو المشابه للفرد الكروموزوم الجنسي الموجود في الذكور)، ويكون النصف الثاني من البويضات حاملاً للفرد الكروموزوم الجنسي W المميز للإناث، فهنا عند إلتقاء الحيوان المنوي (ويسمى الخلية التناسلية الذكرية)، بالبويضة (وتسمى الخلية التناسلية الأنثوية)، فعند إلتقاء الحيوان المنوي بالبويضة سيكون لدينا إحتمالين :

١_الإحتمال الاول: أن يلتقي الحيوان المنوي (وهو طبعاً يحمل فرد كروموزوم جنسي Z دائماً)، مع بويضة قد تكون حاملة للفرد الكروموزوم الجنسي Z، وهنا سيكون هذا الجنين ذكراً.

٢_ الإحتمال الثاني : أن يلتقي الحيوان المنوي (وهو طبعاً يحمل فرد كروموزوم جنسي Z دائماً)، مع بويضة قد تكون حاملة للفرد الكروموزوم الجنسي W وهنا سيكون هذا الجنين أنثى، وإليكم بين الأقواس المعادلات (إختصاراً لما سبق) المحتملة : (الحيوان المنوي يحمل Z + بويضة تحمل Z = (الناتج) ZZ ذكراً)... (الحيوان المنوي يحمل Z + بويضة تحمل W = (الناتج) ZW أنثى)، والأن ننتقل إلى :

رابعاً :_ ماهو الوقت الذي يتحدد فيه نوع الجنس في جنين الحمام؟ أعتقد أن هذا السؤال تم الإجابة عليه بشكل غير مباشر فيما سبق، فالوقت الذي يتحدد فيه جنس الجنين في طيور الحمام، هي لحظة إلتقاء الحيوان المنوي بالبويضة، وبهذا تكون الخلية الأولى التي يبدأ منها تكوين وتشكل الجنين، حاملة للكروموزومات بنوعيها، الذاتية، والجنسية، فيمكن أن نقول أن هذه الخلية الأولى حاملة لنوع جنس الجنين الذي سيكون عليه عندما ينمو، إذن بكل وضوح نقول أن عوامل تحديد الجنس في جنين الحمام هي عوامل كروموزومية تماماً، والأن ننتقل إلى النقطة التالية :

خامساً :_ هل هناك عوامل بيئية تتداخل مع العوامل الكروموزومية في تحديد جنس جنين الحمام؟ بالنسبة لطيور الحمام، يتحدد الجنس فقط بسبب العوامل الكروموزومية، وهنا جديراً بالذكر أن المقصود بالعوامل الكروموزومية، ليست فقط الكروموزومات الجنسية، ولكن أيضاً الكروموزومات الذاتية أو الجسمية، لأنه بجانب أن الكروموزومات الجنسية حيث تكون في الذكور ZZ، وفي الإناث ZW، فهناك جينات (محمولة على الكروموزومات الأخرى غير الجنسية)، تعمل هذه الجينات على إكتمال الصفات (الخصائص) الذكرية، والأنثوية، حيث لبعض هذه الجينات القدرة على تكوين الذكور، وجينات أخرى لها القدرة على تكوين الإناث، وبعبارة أخرى فإن الجينات المتخصصة (والغير مرتبطة بالجنس) تعمل على توجيه التكوين الجنسي للجنين، وطبعاً هنا لزم أن ننوه، أن هناك بعض من الكائنات الحية، ولكنها ليست من طائفة الطيور، يمكن أن يتحدد فيها الجنس تحت التأثير البيئي، فقط نتذكر يا أصدقائي الغاليين أن تحديد الجنس في الحمام يحدث بأسباب كروموزومية، زوج الكروموزومات الجنسية، مع تداخل عوامل وراثية أخرى (جينية)،أما العوامل البيئية لا تتدخل في تحديد الجنس في طائفة الطيور، ونظراً لأهمية البحث (من وجهة نظري المتواضعة)، ونظراً لأهمية البحث الذي نقدمه عن تحديد جنس الجنين في الحمام، وجدت أنه يمكنني تغطية نقاط أخرى مهمة ذات الصلة لإكتمال الصورة بقدر الإمكان، وهذا سيكون محور النقاط التالية.

سادساً :_ البويضة في طيور الحمام هي المسؤولة عن تحديد الجنس :

تنقسم الكائنات الحية إلى قسمين من حيث مسؤولية الحيوانات المنوية في تحديد الجنس، أو مسؤولية البويضات في تحديد الجنس، حيث تكون الثدييات ومنها الإنسان فيها الحيوانات المنوية هي التي تحمل نوعين مختلفين من الكروموزوم الجنسي، مما يجعل تحديد الجنس في الجنين متوقف على نوع فرد الكروموزوم الجنسي الذي يلتقي بالبويضة الأنثوية، أما في الطيور والأسماك والفراشات، فالعكس هو الذي يحدث، حيث تكون إناث الطيور على سبيل المثال، هي التي تحمل بويضاتها نوعين مختلفين من الكروموزوم الجنسي، كما وضحنا ذلك فيما سبق، فالبويضة الأنثوية هذه في الطيور ومنها الحمام، هي التي يتوقف عليها تحديد جنس الجنين، فحسب نوع فرد الكروموزوم الجنسي الذي تحمله البويضة والذي بدوره يلتقي بالحيوان المنوي الذكري، يتحدد جنس الجنين، إما ذكراً لو كانت البويضة تحمل فرد الكروموزوم الجنسي Z، إما أنثى لوكانت البويضة تحمل فرد الكروموزوم الجنسي W، وهنا نلاحظ أن القاعدة التي إستخلصها العلماء أن جنس الجنين يتحدد من خلال أحد الوالدين، وهو الذي تحمل خلاياه التناسلية نوعين مختلفين من الكروموزومات الجنسية، والخلايا التناسلية هي إما ذكرية وهي الحيوانات المنوية، إما أنثوية وهي البويضات، وجديراً بالذكر هنا نقول أن هناك رأي لإثنين من العلماء (على الأقل) وهما : Paintek و Cole (عام ١٩٤٣)، يقولون أن في إناث الحمام فرد كروموزوم جنسي واحد وهو Z، أي أن في رأيهم أن الأنثى في الحمام لديها بعض بويضات تحمل الفرد الكروموزوم الجنسي Z، وبعض البويضات خالية تماماً من أي كروموزوم جنسي، ولكننا في الشرح السابق أخذنا برأي مجموعة أخرى من الباحثين والعلماء نرى أن رأيهم هو الأصوب، لكن للأمانه والمصداقية العلمية ذكرنا هذا الرأي أيضاً.

سابعاً :_ كيف فسر العلماء تفريخ ذكراً وأنثى معاً، أو ذكرين معاً، أو أنثتين معاً، في دورة البيض الواحدة؟

في طيور الحمام عادة تبيض أنثى الحمام، عدد إثنين بيضة، في كل دورة بيض (تسمى دورة البيض علمياً Clutch)، وقد يكون الفرخين الناتجين عن دورة البيض الواحدة هذه، ذكراً وأنثى معاً، إما ذكرين معاً، إما أنثتين معاً، وعندما يكون الفرخين ناتجين ذكراً وأنثى معنى ذلك أن السلسلة (أي سلسلة البيضتان)، تسمى بالسلاسل ثنائية الجنس (Bisexual)، وإذا كان الفرخين الناتجين ذكرين معاً، أو أنثتين معاً، أو حتى في حالة البيضة الواحدة يكون الفرخ الناتج ذكراً دائماً، أو أنثى دائماً، فهذه الحالة تسمى بالسلاسل أحادية الجنس (Unisexual)، وكان يعتقد لسنين طويلة أن كل زوج من البيض في السلسلة الواحدة لازم أحدهما ذكراً والأخرى تعطي أنثى، وهذا كان رأي لثلاثة من العلماء (على الأقل) وهم : Darwin عام ١٨٧٤، و Fulton، و Wnley عام ١٨٩٥، ولكن ثبت أن هذا التصور غير صحيح، وبتتبع الإنتاج وسجلات مزارع كبيرة في أوروبا وأمريكا، خرجت النتائج التي تؤكد أنه ليس شرطاً أن يكون الفرخين الناتجين ذكراً وأنثى، بل يمكن أن تتميز بعضاً من الأزواج بأنها تعطي فروخاً ذكوراً أكثر ويطلق على ذلك المصطلح العلمي ( Cokc Pairs)، والعكس أيضاً بعض الأزواج تتميز بإنها تعطي فروخاً إناثاً أكثر ويطلق عليها المصطلح العلمي ( Hen Pairs)، وببساطة العلماء لم يضعوا تفسيراً واضح علمياً ولكن فقط وضعوا رصداً للحالات التي قاموا بدارستها، وخلصوا إلى أن هناك سلاسل مرتبة من البويضات بحيث عندما يتم تلقيحها بالحيوان المنوي ينتج عنها ذكراً وأنثى معاً، وسلاسل أخرى مرتبة بحيث عندما يتم تلقيحها بالحيوان المنوي ينتج عنها ذكرين معاً، وسلاسل أخرى من البويضات مرتبة بحيث عندما يتم تلقيحها ينتج عنها أنثتين معاً، ولكن الغريب أن العلماء رصدوا بعض حالات من عوامل وراثية غير مرتبطة بالجنس، ولكن من الممكن أن ينتج عنها ميلاً أكبر من الفروخ في إتجاه أحد الجنسين ذكوراً أو إناثاً، وعلى سبيل المثال جين الأوبل السائد (Dominante Opal)، فعندما يتزواج ذكراً أوبل سائد، مع أنثى أوبل سائد، سينتج عنهما نسبة ٣ إلى ١،إناثاً إلى الذكور، أي ثلاثة إناث وذكر واحد (طبعاً يمكن أن تكون النسبة الكلية للإنتاج وليس شرطاً بترتيب السلاسل)، وأيضاً في تجارب أخرى أجريت على نوع الكارنيو (Carneaux)، فعندما تزواج كارنيو أبيض، مع كارنيو أبيض، أنتجوا عدد ١٥٧ ذكوراً، و١٥٧ إناثاً، أي بنسبة متعادلة وفقاً لسلاسل ثنائية الجنس، بينما عندما تزواج كارنيو أحمر مع كارنيو أصفر، نتج عنهما عدد ٢٢٨ ذكوراً، و٢٣٦ إناثاً (أي هناك ميلاً طفيفاً لعدد أكثر في الإناث)، وأيضاً عندما تزواج كارنيو أبيض مع الكينج الفضي (King silver)،أنتجوا عدد ١٢٢ ذكوراً، وعدد ١٣٣ إناثاً (أي هناك أيضاً ميلاً طفيفاً لعدد أكثر في الإناث)، وعندما تزواج الكارنيو الأبيض، بالهومر (Giant Homer)، أنتجوا أيضاً عدد ١٢٢ ذكوراً، و١٣٣ إناثاً (أي ميلاً طفيفاً أيضاً نحو عدد أكثر في الإناث)، ولكن مما لاشك فيه أن حالة السلاسل الثنائية (Bisexual)، أي التي تعطي ذكراً وأنثى معاً عادة هي الأساس، حيث تساعد على عملية التوازن البيولوجي، فيما بين عدد الذكور والإناث، وماعدا ذلك فهو الإستثناء، وهناك عوامل تتداخل (مثلاً عوامل مرضية تأثيرها على الإناث أكبر)، فتعمل على خلل في هذا التوازن بين عدد الذكور والإناث، ولكن هذا الخلل قد لايستمر طويلاً، حيث يمكن تصحيحه مرة أخرى، هنا أحب في النهاية أختم هذه المقالة بإقتباس بعض سطور من مرجع علمي مهم فقد قمت بترجمة هذه السطور لأهميتها في توضيح نقط علمية مهمة، وإلى حضراتكم نص الإقتباس :

(على الرغم من أن عملية تحديد الجنس معلومة إلى حداً ما الإ أنه ليس هناك طريقة معروفة للتحكم في جنس النسل الناتج، وقد وضعت إفتراضات مختلفة لها مدلول تاريخي هام ومنها ما إفترضه Dawson بأن المبيض الأيسر والمبيض الأيمن يعطيان بويضات تنتج ذكوراً وإناثاً بالتبادل، وهذا إعتقاد خاطئ حيث أنه إذا أزيل مبيض من إمرأة أو حيوان فإن المبيض المتبقي ينتج ذكوراً وإناثاً، وهناك إفتراض آخر وضعه Shank وهو أنه إذا أعطيت الأنثى غذاءاً خاصاً فإنه يؤثر على نوع الجنين ومن المعلوم تماماً الأن أنه لا يمكن تغيير الذكر والأنثى والعكس عن طريق التغذية لأن الجنس يتحدد وقت إخصاب البويضة، وتشير الدراسات الوراثية أن الذكورة والأنوثة ماهي إلا صفات وراثية تنتقل من الآباء إلى الأبناء بنفس الطريقة التي تنتقل بها الصفات الوراثية الأخرى، وبمعنى آخر فإن الجينات الجنسية توجد في الكروموزومات، وكان Correns (عام ١٩٠٧)،هو الذي أظهر لأول مرة عن طريق تجاربه على نبات البريونيا أن تحديد الجنس يتم تبعاً لقانون مندل لإنعزال العوامل)، ملحوظة بسيطة هذا النص كان يتحدث بوجه عام على كافة الكائنات الحية لأنه ذكر المبيضين في حين أن إناث الحمام لديها مبيض واحد (المبيض الأيسر).

_ بعتذر عن الإطالة، ولكن هو موضوع علمي مهم، كان يجب أن نعالجه من عدة نواحي، أرجو أن تكون هذه المقالة مفيدة لأصدقائي الهواة المحترمين، ويارب تنال رضاكم وإعجابكم.

وإلى اللقاء في مقالات أخرى بإذن الله تعالى.

أخوكم كرم فريد.