ملخص
هل سمعت من قبل عن الأسد الببري وأسد التيجون؛وهي حيوانات هجينة بين الأسود والنمور؟وهلسمعتعنالكلابالذئبية،وهيكائناتهجينةبينالذئابوالكلاب؟أمهلسمعتعنالدبالرماديالهجين،وهوناتجعنتهجينالدبالرماديوالدبالقطبي؟عندماتتزاوجكائناتحيةمننوعينمختلفتين،أوتنتجنسلًامعًا،فإنهذايعرفبالتهجين。ويُعرفالنسلالناتجعنعمليةمزجالسلالاتهذهباسمالكائناتالهجينة。وتحدثالكائناتالهجينةفيالعالمالطبيعي،وتعتبرقوةتطوريةهائلة。كماأنهاتلعبدورًامهمًاأيضًافيحياتنااليومية؛فلعلك تأكل نباتات هجينة كل يوم。سيغوصهذاالمقالفيأعماقعالمالتهجينالمثيرللاهتمام،حيثسيصفكيفيةحدوثه،وماقديحدثعندماتتزاوجالكائناتالهجينةوتنتجنسلًا。
ما المقصود بالنوع؟
التهجينهو عملية يحدث فيها تزاوج بين نوعين مختلفين [1］．ولذا،فكينتمكنمنالغوصفيتفاصيلعالمالتهجين،عليناأننفهمأولًاماالمقصودبالنوع。
الكائنات الحية التي تنتمي إلى نفسالنوعتكونأكثرتشابهًافيمابينهامقارنةبتلكالتيتنتميإلىأنواعمختلفة。ومن السهل أن تُميز بين الأنواع الحية المختلفة。فعلىسبيلالمثال،يمكنتمييزفرسالنهرباعتبارهينتميإلىنوعٍمختلفمنالكائناتالحيةعنالنوعالذيينتميإليهالفهد(انظرالشكل1)．ولكن، ما الفرق بين الفهد والنمر المرقط؟فعلىالرغممنأنهمانوعانمختلفانمنالكائناتالحية،فإنالنمرالمرقطيشبهالفهدإلىحدكبير。فكلاهمايعيشفيإفريقيا،وكلاهمامنآكلاتاللحوم،وكلاهمامنفصيلةالقطط،وكلاهمالديهنقط。وتعرفالقوانينالأكثرشيوعًاواستخدامًافيتقسيمالكائناتالحيةإلىأنواعمختلفةباسم”مفهومالأنواعالحيوية”(2］．وتنظرهذهالقوانينإلىالحيواناتباعتبارهاأنواعًامختلفةإذالمتستطعالتكاثرفيمابينها،أوإذاتكاثرتفيمابينهاوأنجبتسلالةعقيمة؛أي ذرية غير قادرة على الإنجاب。وحيثإنهمنغيرالممكنأنيتكاثرالفهدمعالنمرالمرقط،فإننانعتبرهمانوعينمختلفين。وهناكقوانينأخرىتقسمالحيواناتأوالنباتاتالمتشابهةإلىأنواعمختلفة،ولكنهامثيرةللجدل،فقديبحثبعضالعلماءعنالاختلافاتالبدنية،مثلالاختلافاتفيشكلالمنقارأولونالجسمأوالسلوكأوالموئلالطبيعيأوالموقعالجغرافي،فيحينيستخدمعلماءآخرونالاختلافاتفيالجيناتلمساعدتهم في العثور على الأنواع المختلفة。يمتلككلكائنحيجيناتمُحملةعلىالحمضالنووي،وتحملهذهالجيناتالمعلوماتالتيتخبرالجسمبكيفيةالقيامبمهامه。وداخلأبناءالنوعالواحد،توجدفروقاتصغيرةبينالجيناتتعرفبالطفرات。ومثلهذهالطفراتهيسببهذهالاختلافاتالطفيفةبينأفرادالنوعالواحد؛مثل ألوان العين المختلفة في البشر。بلأنالطفراتأيضًاهيالتيتحددماإذاكنتستتمكنمنثنيلسانكأملا!أمابينالأنواعالمختلفة،فيوجدعددأكبربكثيرمنالطفراتبينالجينات。وهذهالطفراتهيالسببوراءالاختلافاتالتينراهافيحجمالمنقارأوسلوكالكائن。وفيحالعدمتأكدالعلماءمنانتماءكائنينحيينإلىنوعينمختلفين،فبمقدورهممقارنةوإحصاءالطفراتفيمابينهماللتحققمنهذاالأمر。
- شك1 -اللفهدوفرسالنهرنوعانمختلفانمنالكائناتالحية。
- وعلىالرغممنأنكلًامنهمايعيشفيقارةإفريقيا،فإنأفراسالنهرتعيشفيالمياهوالمستنقعات،فيحينتكرهالفهودأنتبللأجسادها،ومنثمتعيشعلىالأرضالعشبيةفيالقارةالإفريقية。وينتميفرسالنهرإلىعائلةآكلاتالعشب،بينماينتميالفهدإلىعائلةآكلاتاللحوم。ولايمكنأنيحدثأينوعٍمنالتهجينبينهذينالنوعين。
ما المقصود بالكائنات الهجينة؟
عندمايتزاوجحيوانانمننفسالنوع،يحصلنسلهماالناتجعلمى50%نالجيناتالوراثيةمنالأبوعلمى50%نالجيناتالوراثيةمنالأم。وهذا ما يجعلك تبدو وكأنك خليط من صفات والديك。الكائناتالهجينةعبارةعنكائناتخليطةتنتجمنتزاوجنوعينمختلفين،بحيثيحصلالنسلعلمى50%نصفاتكلفردأبويمنكلنوع[1］．ويعتبرالبغلمنأشهرالكائناتالهجينة،فهوكائنخليطيجمعبينصفاتالحماروالحصان。
تأتمي50%نجيناتالبغلمنالحصان،فيحينتأتيالـ50%الأخرىمنالحمار。وبسببهذاالمزج،تجمعالبغالبينخصائصكلمنوالديها،فهيقويةكالحمير،وذكيةكالخيل[3.］．ويرغبالمزارعونفيتوليدالبغاللأنهذاالخليطمنالصفاتيجعلالبغالكائناتممتازةفيحملالمواد。إناستخدامالتهجينفيالجمعبينالصفاتالمرغوبةمنكلاالنوعين(الأبوالأم)مفيدجدًاللإنسان،وعادةماتستخدمالكائناتالهجينةفيالزراعة。كماأنكثيرًامنالفاكهةالتيتشتريهامنمتجرالخضراواتوالفاكهةقدأنتجتباستخدامتقنيةالتهجين!فالموزوالجريبفروتوالجزروالخيارجميعهامنالأنواعالمهجنة،إذيوجدفيالحقيقةمئاتالأنواعمنالموز،ولكنأغلبنايألفالموزالمهجن。ويحرصالمزارعونعلىتهجينأنواعالموزللحصولعلىأفضلمزيجمنالصفات،وإنتاجموزطريذيمذاقرائعبدونالكثيرمنالبذور[4］．
هل تستطيع الكائنات الهجينة التكاثر؟
تعتبرالبغالوالموزمنأمثلةالكائناتالهجينةغيرالخصبة،ومنثمفلافيمكنهاإنتاجنسلهاالخاص。ولكنالأمرالمثيرللاهتمامهوأنهيوجدالعديدمنالكائناتالهجينةالتييمكنأنتنجبنسلًافيواقعالأمر。وهومايحدثعندمايتزاوجالفردالهجينمعفردهجينآخر،أومعفردمننفسنوعأحدالوالدين。فعلىسبيلالمثال،عندمايحدثالتهجينبينالأسودوالنمور،ينتجالأسدالببري。والأسودالببريةكائناتخصبةويمكنهاالتزاوجمعغيرهامنالأسودالببريةوالأسودوالنمور。تُسببالكائناتالهجينةالخصبةمشكلةمعقدةجدًافيالعلوم،حيثإنهاتخرققاعدةمفهومالأنواعالحيوية،والذيينصعلىأنهلايمكنلنوعينمنفصلينأنيتكاثراويكونلهماذريةخصبة。فهلهذايعنيأنوالديهذهالأنواعالهجينةالخصبةليسانوعانمنفصلان؟لا،إنهفقطيعنيأنمفهومالأنواعالحيويةليسمناسبًالجميعالأنواع。وبفضلهذاالاكتشافالذيأظهرأنبعضالكائناتالهجينةخصبة،يواصلالعلماءنقاشهمحولماهيةالأنواعالحيوية،ومنالمحتملأنهمسيواصلونهذاالأمرلسنواتعديدة。وهذامايجعلالتهجينموضوعًاشيقًاجدًا،حيثإنهيتحدىعددًامنالأفكارالعلميةالراسخة[1］．
عندتزاوجكائنهجينمعكائنينتميإلىأحدنوعيالأبوين،يعرفنسلهماباسمالكائناتالهجينةالناتجةعنالتهجينالعكسي[1］．فيالشكلين2 a, B، نرى أسدًا ببريًّا؛وهوكائنهجينناتجعنتزاوجبينأسدونمر،حيثتزاوجأسدمعأنثىالنمر。ويمتلكالطفلالناتجعنهذاالخلط،أيالكائنالهجينالناتجعنالتهجينالعكسي،بعضالجيناتالوراثيةالمأخوذةمنالأسد。ولواستمرالتهجينالعكسيلأجيالعديدة(الكائنالناتجعنالتهجينالعكسييتزاوجمعنمر،ثمتفعلذريتهنفسالشيء)،فستقلنسبةالجيناتالوراثيةالمأخوذةمنالأسدباستمرار،ولكنهالنتختفينهائيًا。وهومايعنيأنجيناتالأسديمكنهاأنتصبحفينهايةالمطافجزءًامنمجموعةالجيناتفيالنوعالحيوي”النمر”。وعندمايحتويأحدالأنواععلىعددٍمنجيناتنوعٍآخر،فإنهذايعرفبالتهجينالتضميني。ويمثلهذاقوةتطوريةجبارة،حيثإنهذهالجيناتالجديدةربماتحملبعضالشفراتالمسؤولةعنإظهارصفاتأوسلوكياتجديدةمنشأنهامساعدةالأنواعالأبوية[5］．
- شكل 2 -(一)على يسار الصورة، أسد يتزاوج مع نمر لإنتاج هجين。
- يمتلكهذاالهجينالناتجعنتزاوجالأسدوالنمر50%منجيناتالأسدو50%منجيناتالنمر。فإذاتزاوجالهجينبعدذلكمعنمر(أسفلالصورةعلىاليسار)،فإنهذاالنسلالذييعرفباسمالهجينالناتجعنالتهجينالعكسيسيمتلكنسبةأقلمنجيناتالأسد。الشكل(一)صورةكرتونية،أمافيالواقعتظهرالصفاتوالسماتمخلوطةعلىكاملجسدالكائناتالهجينةمثلالأسودالببريةوالتيجون،كمانرىفيالصورة(B)،والتيتعرضمثالًاعلىأسدينببرينيعيشانفيإحدىحدائقالحيوان。
ما تأثير التهجين على العالم الطبيعي؟
تحدثناحتىالآنعنالكائناتالهجينةالتييصنعهاالإنسان。فالأسودوالنمورلاتتلاقى(تتزاوج)فيالبرية،ولكنالكائناتالهجينةالأخرىتفعلذلكطبيعيًا。وفيالحقيقة،يوجدمئاتمنالكائناتالهجينةفيالعالمالطبيعي。ويعتقدالعلماءأنواحدًامنبينأربعةأنواعمنالنبات،وواحدًامنكل10أنواعمنالحيوانات،ليستإلانتاجعمليةالتهجين[6］．يمكنللتهجينمساعدةالأنواعالأبويةمنخلالنقلالجيناتالجديدةعبرالتهجينالتضميني،بلومنالممكنأيضًاأنيؤديإلىإيجادأنواعجديدة[5］．علىسبيلالمثال،اكتسبتالفراشاتمننوع邮差فيقارةأمريكاالجنوبيةجزءًامننقوشأجنحتهاالجميلةعبرعمليةالتهجين(الشكل3) [7］．يستخدمهذاالنوعمنالفراشاتالنقوشعلىأجنحتهالجذبالرفيق،ولتجنبالمفترساتالتيتترجمهذهالنقوشباعتبارهاإشاراتتحذيرية[7］．كماأنالتهجينالقديملنوععبادالشمسقدأدىأيضًاإلىإيجادنوعجديدفيأمريكاالشمالية。وبمقدورهذهالسلالةمنعبادالشمس،والناتجةعنتزاوجالهجينمعالنباتالأصلي،العيشفيبيئاتأكثرقسوةتكونفيهاالتربةفقيرةأوسامة。يجمعالتهجينبينصفاتالوالدين(النوعين)،حيثينتجعنهخليطجينيجديدفيالكائنالهجين،وهومايمكنهمنالعيشفيهذاالموئلالجديد[8］．
- شكل 3 - أجنحة ثلاث فراشات من نوع Heliconious。
- تُظهراللوحةفيالأعلىفراشةهجينةمننوعينمنالفراشاتيظهرانفياللوحتينأدناه،ولذافإننقوشأجنحةالفراشةالهجينةعبارةعنمزيجمأخوذمنالأبوين。وقديكونهذاالتهجينمفيدًا،حيثيمكنللفراشاتأنتستخدمهذهالنقوشالجديدةلجذبشريكمنأجلالتزاوج،ولكنهقديكونضارًّافيالوقتذاته،حيثقدتتسبببعضالنقوشالموجودةعلىجناحالفراشةفيجعلهاأكثروضوحًاللمفترسات。الصور مأخوذة منheliconius.ecdb.io．
وعلىالرغممنأنكثيرًامنالكائناتالهجينةالطبيعيةالتيتحدثناعنهامنالأنواعالحديثة،فهناكأمثلةعلىعملياتتهجينقديمةحدثتقبلعشراتالآلافمنالسنين。ويمكنالتعرفعلىهذهالكائناتالهجينةحتىبعدانقراضالأنواعالأبويةالمنتجةلها。وهذالأنبعضالجيناتالخاصةبأنواعالوالدينستظلموجودةبنسبصغيرةفيالكائنالهجين。ومنخلالمقارنةالطفراتالجينيةالموجودةفيالأنواعوثيقةالعلاقةمعبعضهاالبعض،يمكنناأننعثرعلىكائناتهجينةمختلفةمنخلالالبحثعنالجيناتالمختلفةجدًا،أوالطفراتالتيأتتمننوعأحدالفردينالأبويينالأصليينللهجين。وباستخدامهذهالطريقة،اكتشفالعلماءأنهجينًاقديمًاهوسلفالعديدمنأنواعسمكالمهرج(مثلسمكة”نيمو”منفيلم”البحثعننيمو”)。ومثلماحدثفيعبادالشمس،تمكنسلفسمكالمهرجمنالعيشفيموطنجديدبفضلهذاالخليطمنأوجهالتكيفالذيتمتعبهالهجينالقديم[9］．ونتيجةلذلك،يعدالهجينالقديمسلفًاللعديدمنأنواعسمكالمهرج。
وفيبعضالأحيان،قدتشكلالكائناتالهجينةخطرًاعلىالأنواعالأبويةوعلىالعالمالطبيعي。فإذاكانتالكائناتالهجينةناجحةجدًّا،فربمايتواجدالكثيرمنهاويتنافسمعالأنواعالأبويةعلىالطعاموأماكنالعيش،وهوماقديؤديإلىانقراضالأنواعالأبوية。إنفقداننوعمنالكائناتالحيةأمرضارللتنوعالبيئي،ومنالممكنأنيؤثرعلىالأنواعالأخرىفيهذاالموئل。وعندفقدانهذاالنوعالحيويبصورةطبيعية،فإنالعلماءلايحاولونإيقافهذهالعمليةلأنهاعمليةطبيعية。أمافقدانالأنواعالأبويةبسببالذريةالهجينة،فهولايمثلمشكلةإلاعندماتكونهذهالكائناتالهجينةمنصنعالإنسان،ويُؤتىبهاالبشرإلىمنطقةلميكنالنوعانالأبويانموجودينفيهافيالوضعالطبيعي。وفيهذهالحالات،يجبأننتحركلمنعانقراضالأنواعالأبوية。ولكنلاتقلق،فالكائناتالهجينةالتينشتريهامنمحلاتالخضراواتوالفاكهةلاتسبب——علىالأرجح——أضرارًابيئيةبالغة؛إذهناكقواعدساريةتضمنزراعتهاونموهابعنايةفائقة。
الخلاصة
التهجين عملية معقدة تتضمن مزجًا يحدث بين نوعين。وهيجزءمهمفيعمليةالتطور،وذلكبسببانتقالالجيناتخلالعمليةالتهجينالتضميني،ودورهفيتوليدأنواعجديدة。كماأنهجزءأيضًامنحياتنااليومية،حيثيستخدمعادةللمساعدةفيتحسينسماتالأغذيةوالماشية。
مسردللمصطلحات
التهجين(杂交)：↑تزاوج يحدث بين نوعين مختلفين。
النوع(物种)：↑عبارةعنالكائناتالحيةالتيتشبهبعضهاالبعضوبإمكانهاأنتتزاوجلإنتاجذريةخصبة。ولايوجداتفاقبينالعلماءحولكيفيةتعريفالأنواعالمنفصلة。
الجينات(基因)：↑أجزاءمنالحمضالنوويتحتويعلىتعليماتإرشاديةلعملياتالجسموخصائصه(مثللونالعين)。
الطفرات(突变)：↑اختلافاتبسيطةفيالجيناتتجعلالأفراديظهرونعلىنحومختلفعنغيرهم。تحدث الكثير من الطفرات بين الأنواع المختلفة。
كائنات خَصِبة(肥沃)：↑كائنات قادرة على التكاثر وإنتاج نسل。ومقابلهاغيرخصبة،وتعنيعدمالمقدرةعلىإنتاجنسل。
التهجين التمضيني(渐渗)：↑عندانتقالالجيناتمنأحدالأنواعإلىنوعآخرخلالعمليةالتهجينوالتهجينالعكسي。
إقرار تضارب المصالح
يعلنالمؤلفونأنالبحثقدأُجريفيغيابأيعلاقاتتجاريةأوماليةيمكنتفسيرهاعلىأنهاتضاربمحتملفيالمصالح。
المراجع
[1]↑Allendorf, f.w, and Liukart, G.(编)2007。“杂交”种群保护与遗传学“，(麻萨诸塞州莫尔登:布莱克威尔酒吧)。421 - 48。
[２]↑迈尔，E. 2000。“生物物种概念”，在物种概念和系统发生理论:一场辩论，Q. D.惠勒和R.迈耶(纽约:哥伦比亚大学出版社)。17 - 20。
[3]↑普罗普斯，L.伯顿，F.奥斯索斯，B. 2009。骡子的认知:杂交活力的一个例子?动画。Cogn。12:75 - 84。doi: 10.1007 / s10071 - 008 - 0172 - 1
[4]↑佩里尔，X.，德朗和，E.，多诺霍，M.，伦特弗，C.，弗里达格斯，L.，巴克里，F.等，2011。香蕉的多学科研究(穆萨spp)驯化。Proc。国家的。学会科学。美国108:11311-8。doi: 10.1073 / pnas.1102001108
［5］↑阿诺德，M. L.，萨皮尔，Y.和马丁，N. H. 2008。遗传交换和适应的起源:原核生物到灵长类动物。费罗斯。反式。r . Soc。Lond。B杂志。科学。363:2813-20。doi: 10.1098 / rstb.2008.0021
[6]↑马雷特，2005。杂交是对基因组的入侵。生态发展趋势。另一个星球。20:229-37。doi: 10.1016 / j.tree.2005.02.010
[7]↑Kronforst, m.r.， Young, l.g.， Blume, l.m.， and Gilbert, l.e. 2006。杂交间杂化和渐渗的多位点分析邮差蝴蝶。进化60:1254 - 68。doi: 10.1554 / 06 - 005.1
[8]↑瑞斯伯格，L. H.，雷蒙德，O.，罗森塔尔，D. M.，赖，Z.，利文斯通，K.，中中，T.等。2003。杂交促进了野生向日葵的重大生态转变。科学301:1211-6。doi: 10.1126 / science.1086949
[9]↑Litsios, G.和Salamin, N. 2014。小丑鱼适应性辐射的杂交与多样化。BMC另一个星球。医学杂志。14:245。doi: 10.1186 / s12862 - 014 - 0245 - 5