کاستمان، کاهش تعداد سلولها
در تولیدمثل جنسی، دو یاخته جنسی(گامت) باهم ترکیب و هستههای آنها باهم ادغام میشوند. یاختههای موثر در تولیدمثل جنسی با نوعی تقسیم کاهشی به نام کاستمان ایجاد میشوند. به نظر شما اهمیت این نوع تقسیم در جانداران چیست؟
کاستمان از دو مرحله کلی کاستمان ۱ و ۲ تشکیل شده است؛ پس از تقسیم هسته نیز تقسیم سیتوپلاسم انجام میشود. پیش از این تقسیم نیز، مانند رشتمان، اینترفاز رخ میدهد.
کاستمان ۱
در این مرحله از تقسیم کاستمان، عدد فامتنی نصف میشود. این بخش از کاستمان چهار مرحله دارد که عبارتاند از: پروفاز ۱، متافاز۱، آنافاز۱ و تلوفاز۱.
پروفاز ۱: فامتنهای همتا از طول در کنار هم قرار میگیرند و فشرده میشوند. به این ساختار چهارفامینکی، چهارتایه(تتراد) گفته میشود. چهارتایه از ناحیه سانترومر به رشتههای دوک متصل میشوند. سایر وقایع این مرحله، شبیه پروفاز و پرومتافاز رشتمان است.
متافاز ۱: چهارتایهها در استوای یاخته، روی رشتههای دوک قرار میگیرند.
آنافاز ۱: فامتنهای همتا که مضاعف شدهاند، از هم جدا میشوند و به سمت قطبین یاخته حرکت میکنند. نحوه کوتاهشدن رشتههای دوک، شبیه فرایند رشتمان است.
تلوفاز ۱: با رسیدن فامتنها به دو سوی یاخته، پوشش هسته دوباره تشکیل میشود. معمولا درپایان کاستمان ۱ تقسیم سیتوپلاسم انجام میشود. نتیجهی کاستمان ۱ ایجاد دویاخته است.
کاستمان ۲
در این مرحله یاختههای حاصل از کاستمان ۱، مراحل پروفاز۲، متافاز۲، آنافاز۲ و تلوفاز ۲ رامیگذرانند. وقایع کاستمان ۲ بسیار شبیه رشتمان است و در پایان آن، از هر یاخته دو یاخته شبیه هم ایجاد میشود که نصف فامتنهای یاختههای مادر را دارند. این فامتنها مضاعف نیستند. در پایان کاستمان ۲، تقسیم سیتوپلاسم انجام میشود. در مجموع و با پایان تقسیم کاستمان از یک یاخته ۲n، چهار یاخته n فامتنی حاصل میشود.
تغییر در تعداد فامتنها
گرچه تقسیم یاختهای با دقت زیاد انجام میشود، ولی به ندرت ممکن است اشتباهاتی در روند تقسیم رخ دهد. چندلادی (پلیپلوئیدی) شدن و با هم ماندن فامتنها، نمونههایی از این خطاهای کاستمانی هستند. اشتباه در تقسیم میتواند، هم در تقسیم رشتمان و هم در تقسیم کاستمان رخ دهد، ولی چون یاختههای حاصل از کاستمان در ایجاد نسل بعد دخالت مستقیم دارند، از اهمیت بیشتری برخوردارند.
چندلادی شدن: اگر در مرحله آنافاز همه فامتنها بدون اینکه از هم جدا شوند به یک یاخته بروند، آن یاخته دو برابر فامتن خواهد داشت و یاخته دیگر فاقد فامتن خواهد بود. در آزمایشگاه میتوان با تخریب رشتههای دوک تقسیم این وضعیت را ایجاد کرد.
به یاخته یا جانداری که یاختههای آن بیش از دو مجموعه فامتن داشته باشد، چندلاد گفته میشود؛ مثلًا گندم زراعی sn و موز 3n است)شکل .(17
با هم ماندن فامتنها: در این حالت، یک یا چند فامتن در مرحله آنافاز(رشتمان و کاستمان) از هم جدا نمیشوند. بنابراین، در یاختههای حاصل، کاهش یا افزایش یک یا چند فامتن مشاهده میشود. نمونه این حالت، نشانگان داون است. به آمیزهای از نشانههای یک بیماری، یا یک حالت نشانگان میگویند. افراد مبتلا به داون، در یاختههای پیکری خود 47 فامتن دارند. فامتن اضافی مربوط به شماره 21 است؛ یعنی یاختههای پیکری این افراد ۳ فامتن شماره ۲۱ دارند. علت بروز این حالت آن است که یکی از یاختههای جنسیِ ایجادکننده فرد، بهجای یک فامتن شماره ۲۱، دارای دو فامتن ۲۱ بوده است. بالابودن سن مادران در هنگام بارداری از عوامل مهم بروز این بیماری است؛ زیرا با افزایش سن مادر، احتمال خطای کاستمانی در تشکیل یاختههای جنسی وی بیشتر میشود. علت این موضوع را در فصلهای آینده خواهید آموخت.
عوامل محیطی نیز میتوانند موجب اختلال در تقسیم کاستمان شوند. دخانیات، الکل، مجاورت با پرتوهای مضر و آلودگیها نیز میتوانند در روند جدا شدن فامتنها در هر دو جنس، اختلال ایجاد کنند.
تولید مثل جنسی لزوما در اثر لقاح رخ نمیدهد.
تولید مثل جنسی میتواند با حضور یک یا دو والد رخ دهد.
تنها شرط تولید مثل جنسی حضور گامت است.
شرط تشکیل تتراد کنار هم قرار گرفتن کروموزومهای همتاست. درواقع زمانی که کروموزموم X و Y در کنار هم قرار میگیرد ساختار تتراد تشکیل نمیشود.
در پروفاز یک تتراد تشکیل و رشته دوک به سانترومر متصل میشود. در پروفاز یک برخلاف میتوز به هر سانترومر یک رشته دوک متصل میشود.
در آنافاز یک برخلاف میتوز تعداد کروموزومها ثابت میماند.
در مراحل مختلف میوز برخلاف میتوز هیچ کشیدگیای در سلول رخ نمیدهد.
در فاصله میوز یک و دو اندازه کروموزوم تغییر خاصی نمیکند.
در فاصله میوز یک و دو برخی اندامکها مثل سانتریول و میتوکندری زیاد میشود. این یعنی سلول مرحله G2 را رد میکند.
اووسیت ثانویه در حدفاصل میوز یک و دو متوقف میشود.