علم الوراثة

علم الوراثة Genetics
هو العلم الذي يدرس المورثات (الجينات) والصفات التي تورثها وما ينتج عنه من تنوع الكائنات الحية. وكانت مبادئ توريث الصفات مستخدمة منذ تاريخ بعيد لتحسين المحصول الزراعي وتحسين النسل الحيواني عن طريق تزويج حيوانات من سلالة ذات صفات جيدة – كمثال عن ذلك الحصان العربي الأصيل حيث كان العرب يزاوجون الحصان والفرس الأقوياء ليحصلوا على نسل قوي واستمروا بذلك عبر السنين -.

ولكن علم الوراثة الحديث الذي حاول فهم آلية توريث الصفات ابتدأ بالعالم غريفور مندل Gregor Mendel في منتصف القرن التاسع عشر، حيث قام مندل بمراقبة الصفات الموروثة للكائنات الحية وكيفية انتقالها من الآباء إلى الأبناء، ولكنه لم يكتشف آلية هذا الانتقال التي تتم عن طريق وحدات مميزة في توريث الصفات وهي المورثات (الجينات) Genes، وهي تمثل مناطق معينة من شريط الـDNA، هذا الشريط هو عبارة عن تتالي وحدات جزيئية تدعي النيكليوتيدات Nucleotides، ترتيب وتسلسل هذه النيكليوتيدات يمثل المعلومات الوراثية لصفات الكائن الحي.

يتواجد الـDNA بشكل طبيعي على هيئة سلسلة مزدوجة، كل نيكلوتيد من السلسلة الأولى يقابله ويتممه نيكليوتيد من السلسلة الثانية. فكل سلسلة مفردة تقوم بعمل قالب للسلسلة الأخرى، وهذه هي آلية انتساخ الـDNA واتنقال المورثات.

تترجم الخلية ترتيب النيكليوتيدات في المورثة إلى سلسلة من الأحماض الأمينية amino acids وهذه السلسلة تؤلف بروتين معين- ترتيب الأحماض الأمينية في البروتين تتوافق مع ترتيب النيكليوتيدات في المورثة، والعلاقة بين ترتيب النيكلوتيدات وترتيب الأحماض الأمينية تدعى الشيفرة الوراثية genetic code.

الأحماض الأمينة التي تؤلف البروتين تحدد شكله الثلاثي الذي يحدد وظيفة البروتين ودوره، فتختلف بذلك البروتينات عن بعضها البعض لتلعب أدواراً مختلفة في الخلية، فالبروتينات تلعب تقريباً كافة الوظائف داخل الخلية.

فتغير واحد في الـDNA لجينة(مورثة) معينة يؤدي إلى تغير في الأحماض الأمينية لأحد البروتينات مما يغير شكله فتتغير وظيفته ودوره وقد يكون هذا التغير ممرض أو مميت للخلية وللكائن الحي بشكل عام- مثال مرض فقر الدم المنجلي Sickle Cell Anemia ناتج عن تغير لنيكلوتيد واحد مما يغير أحد الأحماض الأمينية مما يغير البروتين فيتغير دوره فتتشكل كرات دم غير قادرة على نقل الأوكسجين بشكل طبيعي فيتنج عنه مرض فقر الدم المنجلي-. وعلى الرغم من أن الوراثة تلعب دوراً في شكل وتصرفات الكائن الحي، لكن ما يمر به الكائن الحي من تجارب في حياته يلعب دورا كبيراً في ذلك- مثال الجينات مسؤولة عن تحديد طول الشخص ولكن التغذية والظروف التي مر بها هذا الشخص في طفولته تؤثر وتلعب دوراً كبيراً أيضاً.

بدأ علم الوراثة على يد العالم المشهور مندل بدراسة انتقال الصفات الوراثية من الآباء للأبناء ونسب توزعها بين افراد الأجيال المختلفة. تعرف هذه الدراسات الآن بعلم الوراثة الكلاسيكي. لكن التقنيات الحديثة سمحت لعلماء الوراثة حاليا باستقصاء آلية عمل الجينات ومعرفة التسلسل الدقيق للحموض الأمينية ضمن دنا ورنا المادة الوراثية ليقوموا بعد ذلك بربط هذا التسلسل بالمورثات، وقد سمح هذا بإتمام واحد من أضخم مشاريع القرن العشرين : وهو مشروع الجينوم البشري.

المعلومات الوراثية بشكل عام تكون محمولة ضمن الصبغيات الموجودة في نواة الخلايا وتحوي ضمنها الدنا الحامل الأساسي للمورثات.

تقوم الجينات بتشفير المعلومات الضرورية لاصطناع سلاسل الأحماض الأمينية التي ستدخل في تركيب البروتينات المختلفة، هذه البروتينات ستلعب بدورها دورا كبيرا في تحديد النمط الظاهري النهائي للمتعضية. عادة في الأحياء ثنائية الصيغة أحد النسخ الجينية (الحليل) المسيطرة سوف تطغى بصفاتها على صفات الجينة المتقهقرة (الضعيفة).

انتشر في الوراثيات الكلاسيكية مبدأ يقول (لكل مورثة واحدة، بروتين واحد) بمعنى ان كل مورثة تحمل معلومات لبناء بروتين وأحد فقط، لكن هذه العبارة يشكك بها كثيرا هذه الأيام وتعتبر إحدى الاخطاء التبسيطية التي وقع بها علم الوراثة الكلاسيكي.

من المؤكد الآن أنه يمكن لنفس المورثة أن تنتج عدة بروتينات ويتحكم بهذا الأمر طريقة ترجمة (تحويل) الشفرة الوراثية وتنظيم هذه العملية المعقدة.

تقوم المورثات بتحديد مظهر الكاثنات الحية الخارجي إلى حد كبير، وهناك احتمال يطرحه البعض فكلتحكمها بالسلوك البشري لكن هذه القضية ما زالت قيد نقاش عميق وتختلف وجهة النظر حسب التوجهات العلمية للباحثين.

الطرق الوراثية لتعريف الكائنات الحية:

هناك ضرورة لتوصيف و تعريف الكائن الحى ليسهل التعرف علية محليا و إقليميا و عالميا، فقد لوحظ تباين أسماء الكائنات الحية المحلية حتى داخل البلد الواحد مما يشكل صعوبة للباحثيين و بالطبع للمواطنين العاديين. و من المتعارف علية عالميا الرجوع للأسماء اللاتينة كمرجع عالمى للتعرف على أى كائن حى متتبعا التصنيف و التقسيم الذى يذكر فية إسم الكائن و عائلتة و جنسة و المملكة التى يتبعها. و حاليا يستلزم لحماية التراث الطبيعى (التنوع الحيوى) لكل دولة شروط محددة أوضحتها الإتفاقيات الدولية، من أهمها الصفات الوراثية للكائن و هو ما يتعلق بمادتة الوراثية التى تتحكم فى كل صفاتة. لذا فهناك العديد من الأمور التى يجب توضيحها لكل كائن من الناحية الوراثية، فمثلا عدد كروموسومات الكائن و أشكالها و توزيعها و هذا ما يعرف بالطراز الكروموسومى (Karyotype)، ثم يلجأ للتعرف على بصمته الوراثية على المستوى الجزيئى مثل محتواه من البروتينات و الإنزيمات و يستعمل لذلك التفريد الكهربى فلكل كائن بصمته المختلفة الخاصة به (Profile). و حديثا بدأ فى إستخدام الواسمات أو المعلمات الجزيئية (Molecular Markers) و هى وسيلة أكثر تطورا و تحديدا فهى تتعلق بالمحتوى الوراثى للكائن على المستوى الجزيئى (على مستوى الـ DNA) فكل كائن يحتوى على مادة وراثية خاصة به ربما تختلف حتى عن أقرب الكائنات إلية و كأنها بصمة تميز كيانه عن الأخريين، و عرفت بالصمة الوراثية.


[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

وتعتبر حشره الدروسوفيلا افضل مثال للتطبيق

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

تتبع ذبابة الفاكهة (Ceratits,Ccpitata Cweid) لفصيلة ذبابة الفاكهة (Trypetiddae) ورتبة ذات الجناحين(Diptera) .

تنتشر ذبابة الفاكهة في دول حوض البحر المتوسط و أمريكا و أوروبا الوسطى، ويعود تاريخ الحشرة في سوريا إلى عام / 1900 / م .

الوصف العام للحشرة:
الحشرة الكاملة أصغر حجماً "من الذبابة المنزلية فهي متطاولة نوعاً" طولها 3.5 -5 مم جسم الحشرة الكاملة مبقع ببقع بنية وبيضاء وصفراء وخضراء، الأجنحة شفافة تعترضها خطوط بنية اللون وبعض البقع السوداء و الصفراء. عند وقوف الحشرة تكون الأجنحة منبسطة على الجانبين وطول المسافة بين طرفي الجناحين منبسطان /10/ مم . بيوض الحشرة صغيرة الحجم كلوية الشكل بيضاء اللون ويرقاتها اسطوانية الشكل بيضاء اللون مدببة من الأمام طولها حوالي /8/مم ولها خطافان قويان يقومان مقام الفكين ويتحركان حركة رأسية العذراء برميلية الشكل ذات لون بني مصفر.

دورة الحياة:
التطور في الحياة تطور كامل، وتبدأ الإناث بوضع البيض بعد /4-5/ أيام من خروجها من طور العذراء، وتضع الأنثى الواحدة بالمتوسط خلال حياتها /200-600/ بيضة وذلك على دفعات في قشرة الثمار التي قاربت من النضج ويفقس البيض بعد /2-15/ يوم وذلك حسب الظروف البيئية وتتوقف عن وضع البيض إذا قلت الحرارة عن /16/.

اليرقات يكتمل نموها بعد /10/ أيام و حتى 4 أسابيع حسب الظروف فتطول شتاءً وتقل صيفاً ثم تتعذر في التربة على عمق /2-5/ سم.

ويكتمل نموها بعد /8-30/ يوماً حسب الظروف البيئية.

الحرارة المثلى لهذه الذبابة وتكاثرها هي /23-27/ م°.

أجيال الحشرة في سوريا /5-8/ أجيال، تتواجد الحشرة طوال العام لأن برد الشتاء غير كاف للقضاء عليها .

الضرر وأعراض الإصابة:

تعتبر هذه الآفة من الحشرات الهامة جداً وذلك لكثرة عوائلها فهي تصيب الحمضيات بأنواعها و اللوزيات والتفاحيات والموز والصبار والتين والرمان والكروم وبعض الخضروات كالبندورة و الفليفلة وتتميز الإصابة بما يلي:

تبقع الثمار وتلونها بألوان غير طبيعية في وسط هذه البقع نقط صغيرة ذات لون رمادي.

المنطقة المحيطة بالثقب التي تحدثه الأنثى تكون عديمة اللون في الثمار التي قاربت من النضج ولون أصفر في الثمار الخضراء ، ولون أخضر في الثمار الناضجة

(أعراض الإصابة بالذبابة)
تساقط قسم كبير من الثمار إلى الأرض بفعل تخمر لب الثمرة. وقد تصل نسبة الإصابة أحياناً إلى 100% ذلك تبعاً للعناية بالبساتين وخدمتها . الثمار المصابة لاتتحمل النقل والتخزين وتقل قيمتها التجارية.

ثمرة حامض ناضجة تظهر عليها البقع الخضراء الناتجة عن الإصابة بالذبابة



ثمار يوسفي تبين أعراض الإصابة بالذبابة


المكافحة:

يمكن التقليل من أضرار هذه الحشرة باتباع مايلي:

جمع الثمار المصابة ودفنها على عمق مايزيد عن 20 سم أو حرقها للتخلص من اليرقات الموجودة ضمنها.

عدم زراعة بساتين مختلطة من أشجار الفاكهة حتى لاتتعاقب أجيال الحشرة على ثمارها.

استعمال الطعوم السامة برشها بمحلول مكون من الماء مع مبيد فوسفوري وبروتين متحلل أو دبس بنسبة 5% وترش الشجرة من جهة الشرق أو الجهة الشمالية.

استعمال المصائد الجاذبة لمعرفة وقت ظهور الحشرة ومكافحتها بجذبها الحشرات الكاملة إلى داخلها.

الرش بالمبيدات الجهازية – ديمكرون – ديمثوات على أن يتم الرش كل 15 يوم ابتداء من ظهور الإصابة أو السوبر أسيد أو الدرسبان بمعدل 150 سم لكل 100 ل.ماء.

استعمال المكافحة الحيوية بإطلاق الذكور العقيمة.



[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]