الأحياء في المرحلتين الابتدائية والإعدادية · Grades 1–9
54التكاثر الجنسي
غناء الضفادع في أيار، وزهر الكرز في نيسان، وخوار الأيّل في الخريف، وعبّاد شمس يدير وجهه المزدحم نحو النحل: في العالم الحي كله تُنفَق طاقة هائلة على مشروع واحد — الجيل التالي. وقد جمعت سنوات سابقة القطع (الفصل 23, الفصل 31)؛ وهذه السنة تركّبها نظرية واحدة، وتسأل السؤال الأحدّ: ولماذا والدان أصلًا؟
54.1 آلية واحدة في العالم الحي كله
تعريف 54.1 (الأمشاج)
الخلايا التكاثرية في التعريف 23.1 تحمل الاسم العام الأمشاج: المشيج الذكري (النطفة عند الحيوانات، وخلية حبة اللقاح عند النباتات المزهرة) والمشيج الأنثوي (البويضة، في المبيض أو في البييضة). والأمشاج خلايا مفردة (الفصل 29)، وكل واحد منها نصف بداية: فالمشيج وحده يموت؛ وإذا التحم اثنان صنعا حياة.
قضية 54.2 (اللبّ الثابت)
حيثما جرى التكاثر الجنسي — في سمكة أو شجرة تنّوب، في حلزون أو إنسان — كان اللبّ ثابتًا:
- ينتج والدان أمشاجًا، ذكرية وأنثوية؛
- ويقع الإخصاب: فيلتحم مشيج ذكري واحد بمشيج أنثوي واحد، فيتكوّن خلية جديدة واحدة — هي البويضة المخصَّبة، أو اللاقحة؛
- وتنقسم اللاقحة وتنقسم (القضية 29.7)، فتبني فردًا جديدًا يحمل شيئًا من كلا الوالدين (الملاحظة 23.3).
وحول هذا اللبّ يكون كل ما عداه تنويعًا: أين تلتقي الأمشاج، وكم عددها، ومن يعتني بالصغار.
برهان. نقبله في هذا المستوى. ∎
مثال 54.3 (التنويعات مفروزةً)
تُصنَّف المجموعة القديمة تحت اللبّ تصنيفًا أنيقًا. فالإخصاب الخارجي في مقابل الداخلي (القضية 23.6): موضع اللقاء. والبيوض في مقابل الولود (التعريف 23.4): مسكن اللاقحة. وملايين سمكة القدّ في مقابل مفردات الفيلة (القضية 23.7): دفتر الأعداد. والتأبير بالنحل أو بالريح (التعريف 31.3): خدمة سفر المشيج الذكري. آلية واحدة، وفهرس من الإعدادات.
ملاحظة 54.4 (النباتات تجري على اللبّ نفسه)
ضع الفصل 31 بجانب الفصل 23 فالمطابقة تامّة: فالأسدية والمدقة تنتجان الأمشاج، وأنبوب اللقاح ممرّ الإخصاب الداخلي، والبذرة تُسكن مضغة النبات مع غدائها المحزوم (التعريف 9.1). ولا يقف على حدة إلا التكاثر الخضري (التعريف 24.5) — والد واحد، ولا أمشاج، ونسخ مطابقة: وهو التقابل الذي يجعل سؤال القسم التالي حادًّا.
54.2 ولماذا والدان؟
قضية 54.5 (التكاثر الجنسي يخلط)
نسخ الفراولة بالمدّاد (الملاحظة 24.9) تبين ما يعطيه والد واحد: التشابه. أما الوالدان فيعطيان النقيض. فلأن كل لاقحة تجمع مشيجًا من كل والد — ولأن مشيجين حتى من والد واحد لا يحملان الميراث نفسه تمامًا، كما سيبين فصل لاحق — يوزّع التكاثر الجنسي على كل خلَف تركيبةً جديدة. فالإخوة يختلفون؛ ولا بادرتان من قرن واحد تتطابقان؛ والتنوع داخل كل نوع (الملاحظة 30.4) عمل هذا الخلط في معظمه.
برهان. نقبله في هذا المستوى. ∎
مثال 54.6 (رهانا البستان)
بستان الملاحظة 24.9 يلعب اللعبتين عن علم. فالتطعيم والعُقَل: والد واحد، ونسخ مطابقة للشجرة الممتازة — وموطن ضعف مشترك واحد، فالآفة التي تُسقط واحدة تُسقط الجميع. أما البذور: فوالدان، وكل بادرة تركيبة جديدة — أكثرها لا يلفت، وبعضها أسوأ، وواحدة نادرة أحسن من كلا الوالدين، ولا اثنتان متشابهتان لتكتسحهما آفة. فالنسخ يودع الحاضر؛ والخلط يستكشف المستقبل.
ملاحظة 54.7 (التنوع احتياطي النوع)
ولماذا يهمّ الخلط خارج البستان: فقد بيّنت القضية 30.5 أن الشبكات تمتصّ الصدمات بتنوع الأنواع؛ وداخل النوع الواحد يؤدي تنوع الأفراد الدور نفسه. فإذا تغيرت الشروط — مرض جديد، أو شتاء أقسى — كان النوع المتنوع أرجح أن يضمّ من يناسب الشروط الجديدة. أما ما يلمّح إليه ذلك في تاريخ الحياة فستصرّح به الفصل 68؛ وحسبنا هنا أن نلاحظ أن التكاثر الجنسي هو الذي يُبقي الاحتياطي ممونًا.
54.3 قراءة تكاثر أي نوع
طريقة 54.8 (ملف التكاثر)
لأي نوع، اجمع:
- الأمشاج: من ينتج أيها، وأين؛
- واللقاء: إخصاب خارجي أم داخلي، وخدمة السفر (ماء، أو تزاوج، أو مؤبّر، أو ريح)؛
- والمسكن: بيض يُوضع أم صغار تُحمل؛ وبأي مؤن؛
- والأعداد والعناية: الموضع على خط الخطط (القضية 23.7)؛
- والموسم: متى، وبم يُوقَّت — وهو سؤال الفصل التالي.
مثال 54.9 (ملفّان جنبًا إلى جنب)
السمكة الشوكية (التمرين 23.10): أمشاج تُلقى في الماء، وإخصاب خارجي، وبيض في عش مبني، بالعشرات، يحرسه الأب، في الربيع. والكرز: أمشاج في الزهر، وإخصاب داخلي في أنبوب اللقاح، ومضغ تسكن بذورًا داخل ثمار، بالآلاف، تُموَّن ثم تُترك لخدمة توصيل الطيور (التمرين 39.12)، موقوتةً على نيسان. الصيغة نفسها لأي نوع: فالملف هو النظرية في الاستعمال.
54.4 تمارين
تمرين 54.1 ★
عرّف المشيج واللاقحة، وسمِّ المشيجين عند الحيوانات وعند النباتات المزهرة.
تمرين 54.2 ★
اذكر اللبّ الثابت في ثلاث خطوات.
تمرين 54.3 ★
صنّف تحت اللبّ: الإخصاب الخارجي والداخلي، والبيوض والولود، والملايين والمفردات — ما الذي يغيّره كل زوج؟
حل
حل التمرين 54.3.
موضع لقاء الأمشاج؛ ومسكن الصغير النامي؛ وخطة الأعداد والعناية. وكلها إعدادات حول اللبّ نفسه.
تمرين 54.4 ★
اقرن أجزاء النبات بالأدوار الحيوانية: السداة، والمدقة، وأنبوب اللقاح، والبذرة.
تمرين 54.5 ★
ما الذي يعطيه التكاثر بوالد واحد ولا يعطيه التكاثر بوالدين قط — والعكس؟
حل
حل التمرين 54.5.
الوالد الواحد يعطي نسخًا مطابقة — وهو تشابه لا يستطيع الخلط أن يعطيه أبدًا؛ والوالدان يعطيان تركيبات جديدة في كل مرة — وهو تنوع لا يستطيع النسخ أن يعطيه أبدًا.
تمرين 54.6 ★
لماذا يختلف الإخوة، وفق القضية 54.5؟
تمرين 54.7 ★★
اشرح رهانَي البستان، ومتى يكون كل واحد هو الصواب.
تمرين 54.8 ★★
اجمع الطريقة 54.8 للضفدع (والقطع كلها في المثال 23.2 والمثال 8.7).
تمرين 54.9 ★★
اجمع الملف للهندباء — مع تنبيه واحد: كثير من الهندباء يعقد البذور فعلًا بلا إخصاب، فيستنسخ بالبذور. فأي البنود يصير غريبًا، وماذا يعلّمنا الشذوذ عن الملفات؟
حل
حل التمرين 54.9.
بند اللقاء ينهار — فلا إخصاب البتة — ومع ذلك تُقرأ بنود المسكن والأعداد والموسم قراءةً عادية: بذور مريَّشة بالآلاف، في الصيف. ويعلّمنا الشذوذ أن الملف قائمة مراجعة لا افتراض: فاملأه من الدليل، و“البذرة” لا تشهد بالضرورة على خلط. (والهندباء المستنسخة بالبذور تنال رهان نسخ مع خدمة انتثار — من العالمين معًا.)
تمرين 54.10 ★★
كرم يزرع صنف عنب مشهورًا واحدًا بالعُقَل قرنين؛ ثم تصل آفة تستطيب ذلك الصنف بعينه. أعد المثال 54.6 حكايةً لهذا الكرم.
حل
حل التمرين 54.10.
قرنان من العُقَل جعلا الكرم دستورًا مشتركًا واحدًا — امتياز مودَع، وضعف مشترك. والآفة التي تستطيب ذلك الدستور تجد كل كرمة على ذوقها بالتساوي: فلا أفراد متنوعون، ولا احتياطي، والرهان على النسخ يُطالَب به عند أسوأ طاولة. والإنقاذ، تاريخيًّا كما في التمرين، هو الرهان الآخر: إدخال أصول مقاومة بالتهجين — أي الخلط.
تمرين 54.11 ★★
“المشيج نصف بداية.” برّر العبارة مرتين: من الخطوة الثانية في اللبّ، ومن الخلط.
تمرين 54.12 ★★★
لماذا قد يُبقي نوع يستطيع الأمرين — كالفراولة، بمدّاداتها وبذورها — على الاثنين؟ أعطِ كل نمط خدمته، مستعملًا الملاحظة 39.8 والملاحظة 54.7.
حل
حل التمرين 54.12.
المدّادات هي الخدمة القصيرة المدى المضمونة: نسخ مطابقة تحتلّ الأرض الجيدة المجاورة احتلالًا كثيفًا — نبتة هذه السنة المثبتة، مودَعةً. والبذور هي الخدمة البعيدة المدى المستكشفة: تركيبات مخلوطة تُنثر بعيدًا، فتموّن احتياطي النوع لشروط متغيرة في مكان آخر. والإبقاء على الاثنين يشتري الحاضر والمستقبل معًا.
54.5 مسألة: برنامج التربية
مسألة 54.1
مسألة نهاية الأسبوع — سنة مربّية نباتات، مُدارة على النظرية
تريد مربّية تفاحًا جديدًا: مقرمشًا كالصنف أ، ومقاومًا للآفة كالصنف ب. وأدواتها هي أدوات هذا الفصل بعينها.
القسم الأول — التهجين.
- تأخذ لقاحًا من أسدية أ بفرشاة وتمسّ به مدقات ب، ثم تكيّس الأزهار في وجه النحل. سمِّ دور كل خطوة في اللبّ — ولماذا تهمّ الأكياس (وقد استعملت الطريقة 31.8 الفرشاة نفسها).
- وماذا ينمو في ثمرة ب بعد زيارتها، وأي ميراثين تجمعهما كل بذرة؟
- وتبذر ثلاث مئة بذرة. فلماذا تتوقع ثلاث مئة شجرة مختلفة، وفق القضية 54.5؟
- وأكثر البادرات لن يلفت، وقليل منها أسوأ من كلا الوالدين، ولعل واحدة تكون المطلوبة تمامًا. فأي مثال في الفصل تنبأ بهذا الانتشار بالضبط؟
القسم الثاني — تثبيت الفائزة.
- السنة الثامنة: شجرة واحدة تحمل تفاحًا مقرمشًا مقاومًا للآفة. فإن بذرت بذورها، ماذا يحدث للتركيبة الثمينة — ولماذا؟
- وبدل ذلك تكثّر الفائزة بالتطعيم — فأي تكاثر ذاك، وبم يضمن؟
- وبستانها المستقبلي كله سيكون نسخًا لتلك الشجرة الواحدة. سمِّ الخطر الذي قبلته، وعبارة الفصل الدالة عليه.
- واقترح التأمين المعتاد: ما الذي ينبغي أن يُبقي عليه بستانها أيضًا، ولماذا تردّد الخطة صدى الملاحظة 54.7؟
القسم الثالث — تدقيق النظرية.
- استعمل برنامجها رهانَي البستان كليهما بالتتابع. اذكر أي مرحلة استعملت أيهما، وبم أفادها كل واحد.
- ويربّي زميل الأسماك الشوكية بالطريقة نفسها — باختيار الوالدين، وتربية الصغار المخلوطة، والاحتفاظ بالأفضل. عدّد بنود الملف (الطريقة 54.8) التي تختلف فيها ممارسة السمك عن ممارسة التفاح، وخطوات اللبّ التي لا يمكن أن تختلف.
- تقول المربّية: “الجنس يعرض، والانتقاء يقرر — وأنا لا أفعل إلا الاختيار مما يوزّعه الخلط.” اربط شعارها باحتياطي التنوع في الملاحظة 54.7.
- جملة واحدة للختام: لماذا احتاج البرنامج إلى التكاثر الجنسي، ولماذا احتاج إلى التكاثر الخضري؟
حل
حل المسألة 54.1.
1. الفرشاة تلعب دور المؤبّر: تحمل الأمشاج الذكرية من أ إلى مدقات ب — وهي خطوة اللقاء. والأكياس تستبعد النحل فلا يضيف لقاح شارد والدًا ثالثًا: ضبط للتهجين — روح الاختبار المنصف عند الزهرة.
2. بذور — كل بذرة مضغة من إحدى بويضات ب مخصَّبة بإحدى خلايا لقاح أ: ميراثا أ وب مجموعين.
3. لأن كل بذرة توزيعة مختلفة من الخلط: أمشاج مختلفة من الجانبين، فثلاث مئة تركيبة مختلفة من القرمشة والمقاومة وكل ما عداهما.
4. رهانا البستان (المثال 54.6): أكثر البادرات لا يلفت، وبعضها أسوأ، وواحدة نادرة أحسن — وهو انتشار الخلط المعروف.
5. تُخلط التركيبة من جديد: فبذور الفائزة توزّع مزائج جديدة من ميراثها مع ميراث والدها اللقاحي، فتتناثر القرمشة والمقاومة شظايا. فبذر الفائزة يُذهب فوزها.
6. التطعيم — وهو تكاثر خضري: والد واحد، ونسخ مطابقة. وهو يضمن التركيبة الثمينة، شجرةً بعد شجرة.
7. خطر الضعف المشترك في رهان النسخ: دستور واحد في البستان كله — حكاية الكرم تنتظر أن تقع.
8. احتياطي من التنوع: أصناف أخرى مغروسة بينها، وخطوط تربية محفوظة من البذور — حتى إذا نادت آفة جديدة أو مناخ جديد، كان عند الخلط رصيد يوزّع منه. إنه احتياطي مستوى النوع، محفوظًا عن قصد على مقياس بستان.
9. المرحلة الأولى (التهجين والثلاث مئة بادرة): الخلط — فهو الذي وجد التركيبة. والمرحلة الثانية (تطعيم الفائزة): النسخ — فهو الذي حفظ التركيبة. استكشاف، ثم إيداع.
10. البنود المختلفة: اللقاء (خارجي، في الماء، بلا حاجة إلى فرشاة — فالمربّي لا يفعل إلا أن يقرن الوالدين)، والمسكن (بيض في عش لا بذور)، والعناية (الأب يروّح الحضنة)، والموسم. والثابت: أمشاج تُصنع، وإخصاب يلحم اثنين في لاقحة، ولاقحة تنقسم إلى فرد مخلوط — فاللبّ لا يمكن أن يختلف، وإلا لم يكن تكاثرًا جنسيًّا.
11. الخلط يموّن الطاولة — فكل جيل يوزّع تركيبات لم يصممها أحد؛ واختيار المربّية ليس إلا مبدأ الاحتياطي مُجرًى عن قصد: فحيث تنتقي شروط الطبيعة المتغيرة المناسبَ، تنتقي هي المقرمش والمقاوم. فإن لم يُوزَّع تنوع، لم يبقَ ما يُختار.
12. احتيج إلى التكاثر الجنسي لإنشاء التركيبة الجديدة؛ وإلى التكاثر الخضري لتكثيرها بلا تغيير.