الانقسام الاختزالي الأول: دور محوري في تقليل عدد الكروموسومات وتكوين وحدات ثنائية الكروموسوم

ما هو الانقسام الاختزالي الأول؟

الانقسام الاختزالي الأول هو المرحلة الأولى من الانقسام الاختزالي، وهو نوع خاص من انقسام الخلايا يحدث في الكائنات الحية التي تتكاثر جنسيًا. يهدف هذا الانقسام إلى إنتاج خلايا جنسية (أمشاج) تحتوي على نصف عدد الكروموسومات الموجودة في الخلايا الجسدية.

أهمية الانقسام الاختزالي الأول:

• تقليل عدد الكروموسومات: يضمن الانقسام الاختزالي الأول أن الأمشاج تحتوي على نصف عدد الكروموسومات الموجودة في الخلايا الجسدية.
• التنوع الوراثي: يساهم العبور الجيني، الذي يحدث خلال الطور التمهيدي الأول، في زيادة التنوع الوراثي في النسل.

مراحل الانقسام الاختزالي الأول:

يتكون الانقسام الاختزالي الأول من أربع مراحل رئيسية:

1. الطور التمهيدي الأول (Prophase I):

• هو أطول وأكثر مراحل الانقسام الاختزالي تعقيدًا.
• يُقسم إلى خمس مراحل فرعية:

1. اللبتوتين (Leptotene): تبدأ الكروموسومات في التكثف.
2. الزيجوتين (Zygotene): تقترن الكروموسومات المتماثلة في عملية تسمى الاقتران (synapsis).
3. الباكتين (Pachytene): يحدث العبور الجيني (crossing-over) بين الكروماتيدات غير الشقيقة.
4. الدبلوتين (Diplotene): تنفصل الكروموسومات المتماثلة جزئيًا، وتبقى متصلة عند الكيازما (chiasmata).
5. الدياكنيسس (Diakinesis): تتكثف الكروموسومات إلى أقصى حد، وتتحرك الكيازما إلى أطراف الكروموسومات.

2. الطور الاستوائي الأول (Metaphase I):

• تترتب الكروموسومات المتماثلة على خط استواء الخلية.
• تتصل الألياف المغزلية بالسنتروميرات.

3. الطور الانفصالي الأول (Anaphase I):

• تنفصل الكروموسومات المتماثلة وتتحرك نحو أقطاب الخلية.
• كل كروموسوم مازال مكون من كروماتيدين.

4. الطور النهائي الأول (Telophase I):

• تصل الكروموسومات إلى أقطاب الخلية.
• يتكون غشاء نووي حول كل مجموعة من الكروموسومات.
• تنقسم الخلية إلى خليتين بنتين، كل منهما تحتوي على نصف عدد الكروموسومات.

نقاط مهمة:

• العبور الجيني: عملية تبادل أجزاء من الكروموسومات بين الكروموسومات المتماثلة، مما يزيد من التنوع الوراثي.
• الكيازما: نقاط التقاطع بين الكروماتيدات غير الشقيقة، حيث يحدث العبور الجيني.
• الوحدات ثنائية الكروموسوم (bivalents): أزواج الكروموسومات المتماثلة المقترنة.
• تقليل عدد الكروموسومات: الهدف الرئيسي من الانقسام الاختزالي الأول هو تقليل عدد الكروموسومات إلى النصف في الخلايا الناتجة.

الاختلافات عن الانقسام المتساوي:

• في الانقسام الاختزالي الأول، تنفصل الكروموسومات المتماثلة، بينما في الانقسام المتساوي، تنفصل الكروماتيدات الشقيقة.
• في الانقسام الاختزالي يقل عدد الكروموسومات الي النصف, بينما في الانقسام المتساوي يبقي عدد الكروموسومات كما هو.

أهمية الانقسام الاختزالي الأول في التكاثر الجنسي:

يلعب الانقسام الاختزالي الأول دورًا حيويًا في التكاثر الجنسي من خلال:

• إنتاج الأمشاج: يضمن إنتاج الأمشاج التي تحتوي على نصف عدد الكروموسومات اللازمة للإخصاب.
• التنوع الوراثي: يزيد من التنوع الوراثي في النسل، مما يزيد من فرص بقاء الكائنات الحية وتطورها.