جداسازی سلول جنسی

آیا می‌دانستید که جداسازی سلول جنسی (یا گامت) تنها فرم جداسازی تناسلی پیش باروری است، که در آن در واقع جفت گیری، هرچند ناموفق، صورت می‌گیرد.
 
تولید گونه جدید هنگامی رخ می‌دهد که جمعیت یک گونه منفرد به دو دسته تقسیم شود، به طوری که دو گروه تازه تشکیل شده از استفاده اشتراکی از یک استخر ژنی دست بکشند. تقسیم گفته شده می‌تواند در نتیجه بسیاری از موارد رخ دهد؛ جداسازی تناسلی یکی از آنهاست. جالب اینجاست که جداسازی تناسلی فقط به تولید گونه جدید کمک نمی‌کند بلکه همچنین با جلوگیری از در هم آمیختگی و تولید حاصل از گونه‌های ترکیبی، یکپارچگی یک گونه را حفظ می‌کند.
 
مکانیسم‌های جداسازی تناسلی به دو گروه تقسیم می‌شوند: مکانیسم‌های پیش باروری و پس باروری، که سپس بیشتر به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند. جداسازی سلول جنسی یکی از پنج نوع مکانیسم پیش باروری است.
 

جداسازی سلول جنسی، مکانیسمی از جدا سازی تناسلی است که مانع جفت گیری بین دو گونه مجزا، با اطمینان از عدم تعامل سلول‌های جنسی آنها با یکدیگر، می‌شود. این ناسازگاری سلول‌های جنسی، از تشکیل دو رگه‌ای‌های بین گونه‌ای جلوگیری می‌کند، و یکپارچگی گونه‌ها را حفظ می‌کند.
 

هنگام تولید مثل جنسی، سلول اسپرم (سلول جنسی نر) با یک تخمک (سلول جنسی ماده) ترکیب می‌شود تا یک تخم بارور (یا زایگوت) را تشکیل دهد که اولین مرحله رشد جنین است. برای تشکیل زایگوت، سلول‌های اسپرم و تخمک باید سازگار باشند. اگر این گونه نباشند، لقاحی اتفاق نمی‌افتد، که به نوبه خود، مانع از تشکیل زایگوت می‌شود. اگر سلول اسپرم یک گونه خاص با یک تخمک از گونه‌های مختلف در تماس باشد، به دلیل آرایش شیمیایی تخمک، به راحتی نمی‌تواند در آن نفوذ کند. بنابراین، ادغام اسپرم و تخمک اتفاق نمی‌افتد، و به نوبه خود، مانع از پیوند خوردگی می‌شود.
 
جدا سازی تناسلی سلول جنسی به ویژه در گونه‌هایی دیده می‌شود که به صورت خارجی تولید مثل می‌کنند، و این به طور عمده در گونه‌های دریایی و گونه‌های گیاهان گلدار مشاهده می‌شود. به عنوان مثال، در بیشتر گونه‌های دریایی، ماده‌ها، در پروسه‌ای که به عنوان تخم ریزی شاخته می‌شود، فقط تخمک‌های خود را درون آب رها می‌کنند، در حالی که نرها با سلول‌های اسپرم خود آنها را دنبال می‌کنند. در بعضی مواقع سلول‌های اسپرم به سادگی در داخل آب به اطراف حمل می‌شوند، در نتیجه با تخمک‌های گونه‌های دیگر در تماس قرار می‌گیرند. در چنین سناریویی، احتمال ادغام آنها برای ایجاد دو رگه‌ای‌ها رد نمی‌شود. اینجاست که جداسازی سلول جنسی وارد می‌شود و از این کار جلوگیری می‌کند.
 

جوجه‌های دریایی قرمز و بنفش
در امتداد ساحل غربی ایالات متحده، دو گونه خارپشت دریایی - خارپشت دریایی قرمز) Strongylocentrotus franciscanus)  و خارپشت دریایی بنفش (Strongylocentrotus purpuratus) – از یک دامنه جغرافیایی مشترک استفاده می‌کنند. علیرغم دامنه جغرافیاییِ با هم تداخل کننده‌ی آنها، دانسته نشده است که آنها در هم آمیختگی نژادی داشته باشند، زیرا سلول‌های جنسی آنها از نظر ژنتیکی با هم ناسازگار هستند.
 
به عنوان مثالی دیگر، در دریای کارائیب، چندین گونه مرجانی هم منطقه، به صورت هم زمان سلول‌های جنسی خود را آزاد می‌کنند، اما با این وجود، وقوع دو رگه شدگی کاملاً نادر است و این به لطف جدا سازی سلول جنسی است.
 
در گیاهان، گرده‌ای که توسط یک گونه خاص آزاد می‌شود ممکن است با کلاله یک گونه خارجی در تماس قرار گیرد، اما احتمال آن که جوانه زنی صورت گیرد چیزی بین نادر تا هیچ است. به طور مشابه، مواردی وجود دارد که ممکن است خود لوله گرده دچار ناکامی در رشد و توسعه شود و از لقاح جلوگیری به عمل آورد.
 
در بعضی مواقع، فرد می‌تواند اشتباه بگیرد که آیا جداسازی سلول جنسی یک مانع پیش باروری است یا پس باروری. در صورت بروز چنین سردرگمی، آنچه را باید در نظر داشت این واقعیت است که جفت گیری در مورد جدا سازی سلول جنسی، ناموفق است، زیرا سلول اسپرم نمی‌تواند به تخمک برسد.

از چهار حالت جغرافیایی تولید گونه در طبیعت، تولید گونه آلوپاتریک (یا جدا از هم)، که در آن جمعیت یک گونه در دو جمعیت جغرافیایی جدا شده تقسیم می‌شود، رایج‌ترین است. جدا سازی جغرافیایی می‌تواند منجر به تولید گونه جدید آلوپاتریک شود.
 
اگر جزایری مانند ماداگاسکار، هاوایی و استرالیا، خانه‌ یک تنوع منحصر به فرد از گیاهان و جانوران طبیعی واقع شده‌اند، آن را مدیون "جدا سازی جغرافیایی" خود هستند.
 
در زیست شناسی، گونه‌ها به عنوان گروهی از موجودات زنده با توانایی در هم آمیختن و تولید فرزندان بارور در محیط طبیعی تعریف می‌شوند. سایر تعاریف، شرط ریخت شناسی را اضافه می‌کند، که افراد گروه لازم است برای این که یک گونه را تشکیل دهند مشابه هم باشند، اما، با توجه به این که حتی گونه‌های نزدیک به هم می‌توانند در هم بیامیزند گرچه فرزندان حاصل تقریباً همیشه عقیم باشند، توانایی در هم آمیختن و تولید فرزندان بارور مهمترین عامل است.  جدا سازی تناسلی سلول جنسی به ویژه در گونه‌هایی دیده می‌شود که به صورت خارجی تولید مثل می‌کنند با این وجود، در بعضی مواقع، ممکن است پیوند نژادی (عقیم ساز) در یک جمعیت که به گونه‌ای موفق تولید مثل می‌کند متوقف شود و در نتیجه، جدا سازی جغرافیایی، منجر به ایجاد گونه جدیدی در آنچه که به عنوان تولید گونه جدید آلوپاتریک شناخته می‌شود، شود.
 
جدا سازی جغرافیایی به جدایی اعضای یک جمعیت توسط یک سد فیزیکی مانند کوه یا بدنه‌ای از آب اشاره دارد که جریان ژن بین آنها را مختل می‌کند و روند تولید گونه جدید را آغاز می‌کند. جداسازی جغرافیایی یک گونه در نتیجه بروز تغییرات فیزیکی در محیط طبیعی آن گونه می‌دهد. درست از شکل گیری دامنه‌های کوهستانی و دره‌ها گرفته تا شکل گیری یا از بین رفتن پل‌های زمینی، همه این وقایع فیزیکی از علل جدا سازی جغرافیایی به حساب می‌آیند.
علیرغم این که متعلق به یک گونه هستند، دو جمعیت پس از جدا سازی به طورجداگانه تکامل می‌یابند و نحوه تکامل آنها به محیط زیست طبیعی جدید آنها بستگی دارد.
 
منبع: ابیجیت نایک