نوزایی پلی پلوئیدی

نوزایی ناشی از پلی پلوئیدی نظریه تکامل را بی اعتبار می‌کند. دلیل این امر آن است که یک روند سریع و لحظه‌ای در مقایسه با روند کند و تدریجی تکامل است. نوزایی به دلایل مختلف محیطی رخ می‌دهد. در حالی که برخی از گونه‌ها به دلیل سازگاری‌های اقلیمی به وجود می‌آیند، تعداد کمی از بقیه به دلیل مهاجرت یک گونه به زیستگاه جغرافیایی جدید به وجود می‌آیند. چنین سازگاری‌ها و مهاجرت‌هایی منجر به ایجاد مانع ایزوله کننده بین دو گونه می‌شود. از این رو، بر اساس میزان جداسازی بین جمعیت‌های نوزایی کننده، جمعیت به چهار نوع مجزا تقسیم می‌شود. آنها به شرح زیر هستند:
 
- آلوپاتریک: جمعیت به دلیل تغییر جغرافیایی در زیستگاه تقسیم می‌شود و جمعیت‌های مجزا شده نیز برای تولید دو گونه متمایز که از نظر تناسلی مجزا شده‌اند متحمل واگرایی فنوتیپی و ژنوتیپی می‌شوند.

- پیرامونی: جمعیت متحمل یک اثر بنیانگذاری می‌شود، که در آن تعداد کمی از افراد به جاهای دیگر مهاجرت می‌کنند و در نتیجه جمعیت‌های مجزا شده‌ی از هم متمایزی ایجاد می‌شود.

- پاراپاتریک: جمعیت‌ها فقط تا حدی از هم جدا شده‌اند، اما ارگانیسم‌ها همچنان مجزا شدگی تناسلی را توسعه می‌دهند زیرا از پیوند نژادی بین آنها به نوعی ممانعت به عمل آمده است.

سمپاتریک - رویداد جدا شدگی ماهیتاً ژنتیکی است. پلی مورفیسم در ژنوم جمعیت منجر به ایجاد گونه جدیدی می‌شود که از نظر تناسلی با سلف خود ناسازگار است.
 
نوزایی سمپاتریک تنها نوعی است که به دلایل ژنتیکی ایجاد می‌شود. جهش‌ها و پلی مورفیسم‌ها در ژنوم یک گونه باعث نقص عملکرد فرآیندهای سلولی می‌شود و در نتیجه تولید گامت‌های ناکارآمد صورت می‌گیرد که هنگام لقاح، از آن فرزندانی حاصل می‌شود که از نظر ژنتیکی و / یا فنوتیپی با یکدیگر متفاوت هستند. از آنجا که خود گامت‌ها غیر طبیعی هستند، هیبرید zygote که تشکیل می‌شود، تعداد کروموزوم‌های عادی را ندارد. این ناهنجاری در تعداد کروموزوم‌ها باعث می‌شود که فرزندان نتوانند با گونه‌های والدین همسان شوند. همچنین عناصر ژنتیکی اضافی / کسری، ژنوتیپ و فنوتیپِ فرزندان را تغییر می‌دهد و از این رو گونه جدیدی تولید می‌شود.
 
نوزایی سمپاتریک از طریق هیبریداسیون یا از طریق پلی پلوئیدی اتفاق می‌افتد. در صورت هیبریداسیون، فرزندی که تولید می‌شود فقط نتیجه تقاطع دو گونه مختلف از یک جنس است و همان سطح پلوئیدیِ گونه والدین را نشان می‌دهد. این از انزوای تناسلی جلوگیری می‌کند. پلوئیدی به تعداد مجموعه‌های کروموزوم‌های حاضر در هسته سلول یک فرد اشاره دارد. در صورت پولیپلوئیدی، فرزندی که تولید می‌شود سطحی پلوئیدی را حمل می‌کند که متفاوت از گونه‌های والدین است، و از این رو انزوای تناسلی مشاهده می‌شود.
 

پلی پلوئیدی به سناریویی اشاره دارد که یک سلول بیش از دو نسخه از کروموزوم‌های خود را داشته باشد. سلولی که دارای تنها یک مجموعه باشد، هاپلوئید نام دارد، دو مجموعه دیپلوئید، و سه مجموعه تریپلوئید نام دارد و چهار مجموعه نیز تتراپلوئید نامیده می‌شود. با این حال، به طور کلی، به کلیه سلول‌هایی که بیش از دو مجموعه دارند، پلی پلوئید گفته می شود. در صورت بروز یک گونه دیپلوئیدی، یک گونه پلی پلوئیدی ایجاد می‌شود، و نتیجه بدیهی‌ای که مشاهده می‌شود این است که فرزندان حاصله قادر به تناسل با گونه دیپلوئیدی نیستند.
 
این جداسازی تناسلیِ آنی و در اختیار داشتن یک ژنوتیپ و فنوتیپ منحصر به فرد، نتیجه نهایی نوزایی پلی پلوئیدی است. این بیشتر در مورد گیاهان و حیوانات سطح پایین مشاهده می‌شود. در مورد حیوانات سطح بالاتر، افراد پلی پلوئیدی یا در هنگام تولد جنینی نشان می‌دهند که مردنی هستند یا اگر زنده بمانند، اختلالات سلامتی ناتوان کننده‌ای را بروز می‌دهند. پلی پلوئیدی می‌تواند در اولاد از دو طریق رخ دهد که نام آنها اتوپلی پلوئیدی و آلوپولی پلوئیدی است.
 

1- گونه‌های والدین دیپلوئیدی
 
2- تقسیم سلولی شکست خورده
 
3- گامت‌های دیپلوئیدی
 
4- خود لقاحی
 
5- زاد و ولد پلی پلوئیدی
 
در این مورد، یک سلول دیپلوئیدی را در نظر بگیرید که تحت میوزیوز I قرار دارد و گامت تولید می‌کند. اگر تعداد کل کروموزوم‌های موجود در هسته دیپلوئید 6 باشد(2n = 6) ، در این صورت مجموعه‌ای از کروموزوم‌ها فقط از 3 تا تشکیل می‌شود. در طول میوز، به دلیل ناهنجاری‌های مولکولی و ژنتیک موجود در سلول، سلول قادر به تقسیم شدن به دو تا نیست. و از این رو دو برابر شدن کروموزوم‌ها را تجربه می‌کند که منجر به توده سلولی تتراپلوئید می‌شود (4n=12).
 
هنگامی که این سلول تحت میوز II قرار می‌گیرد، مواد هسته‌ای خود را به طور مساوی در بین دو گامت تقسیم می‌کند، و در نتیجه به جای حالت عادیِ دو گامت هاپلوئید، دو گامت دیپلوئید (گامت تعدیل نشده) تشکیل می‌شود. از آن جایی که این گامت‌ها با گامت‌های گونه والدین بسیار متفاوت است، نمی‌توانند در کنار هم جمع شوند تا فرزندانی را تشکیل دهند، از این رو متحمل خودلقاحی می‌شوند و فرزندی تولید می‌کنند که تتراپلوئید، ماندنی، و احتمالاً بارور است. اگر نابارور باشد، ممکن است سازوار و به صورت غیر جنسی نوزایی کند یا این که از طریق تکنیک‌های آزمایشگاهی قابل انتشار باشد..
 

1- جفت والدین دیپلوئیدی
2- عدم انفصال کروموزوم‌ها یا 2- گامت‌های تعدیل نشده
3- لقاح تقاطعی
4- زاد و ولد پلی پلوئیدی
 
آلوپولی پلوئیدها دارای کروموزوم‌های حاصل از جفت گیری دو گونه کاملاً به هم مرتبطِ مختلف هستند. دو گونه دیپلوئیدی A و B را در نظر بگیرید که برای A داریم 2n = 4 و برای B داریم 2n = 6. در هنگام میوز I به دلیل یک خطای میوز یا به دلیل عدم تفکیک کروموزوم‌ها، گامت‌های نامنظم تولید می‌شود. پلی پلوئیدی به سناریویی اشاره دارد که یک سلول بیش از دو نسخه از کروموزوم‌های خود را داشته باشد. عدم تفکیک کروموزوم‌ها به رویدادی اطلاق می‌شود که یک جفت کروموزوم همولوگ در طی میوز I از هم جدا نشوند و این امر منجر به عدم جدایی کروماتیدهای خواهر در مراحل بعدی میوز II و میتوز شود. بنابر این گامت‌های نامنظم / هیبریدی تولید شده، تعدادی غیرطبیعی از کروموزوم‌ها را دارند، یعنی به جای گامت هاپلوئید با 5 کروموزوم (2 از A و 3 ازB)، اکنون می‌توانند دارای هفت یا هشت کروموزوم باشند.
 
منبع: Komal B. Patil