ما هي الصفات الوراثية ؟ وكيف تنتقل للاجيال
الوراثة هي نقل الصفات من الآباء إلى نسلهم، إما من خلال التكاثر اللاجنسي أو التكاثر الجنسي، أو الخلايا النسلية، أو في الكائنات الحية تحصل على المعلومات الوراثية لوالديهم، ومن خلال الوراثة يمكن أن تتراكم الاختلافات بين الأفراد وتتسبب في تطور الأنواع عن طريق الانتقاء الطبيعي، ودراسة الوراثة في
علم الأحياء
هي علم الوراثة .
الصفات الوراثية والحمض النووي
هيكل
الحمض النووي
مثل القواعد في الوسط ، وتحيط به سلاسل الفوسفات والسكر في حلزونية مزدوجة، وفي البشر يعد لون العين مثالا على الخاصية الموروثة، فقد يرث الفرد “سمة العين البنية” من أحد الوالدين، ويتم التحكم في السمات الموروثة بواسطة الجينات والمجموعة الكاملة من الجينات داخل جينوم الكائن الحي تسمى النمط الوراثي، والمجموعة الكاملة من السمات الملحوظة لبنية وسلوك
الكائن الحي
تسمى النمط الظاهري، وتنشأ هذه الصفات من تفاعل النمط الوراثي مع البيئة .
و نتيجة لذلك لا يتم وراثة العديد من جوانب النمط الظاهري للكائن الحي، وعلى سبيل المثال تأتي البشرة الداكنة من التفاعل بين النمط الظاهري للشخص وضوء الشمس، وبالتالي لا تنتقل
أشعة الشمس
من الأباء إلى الأبناء، ومع ذلك فإن بعض الأشخاص يتسمون بسهولة أكبر من الآخرين، وذلك بسبب الاختلافات في التركيب الوراثي، ومن الأمثلة الصارخة على ذلك الأشخاص الذين يعانون من الصفة الوراثية للمهق الذين لا يسمرون على الإطلاق ويحسسون حساسية شديدة لحروق الشمس .
كيف تنتقل الصفات الوراثية
من المعروف أن السمات أو الصفات الوراثية تنتقل من جيل إلى آخر عبر الحمض النووي، وهو جزيء يشفر المعلومات الوراثية، والحمض النووي عبارة عن بوليمر طويل يضم أربعة أنواع من القواعد “قابلة للتبادل”، ويحدد تسلسل القواعد على طول جزيء الحمض النووي المعين المعلومات الوراثية، وقبل أن تنقسم الخلية عبر الانقسام يتم نسخ الحمض النووي، بحيث ترث كل من الخليتين الناتجتين تسلسل الحمض النووي، وجزء من جزيء الحمض النووي الذي يحدد وحدة وظيفية واحدة يسمى الجين، والجينات المختلفة لها تسلسلات مختلفة من القواعد داخل الخلايا، وتشكل السلاسل الطويلة من الحمض النووي هياكل مكثفة تسمى الكروموسومات، وترث الكائنات
المادة الوراثية
من والديها في صورة كروموسومات متجانسة، وتحتوي على مزيج فريد من تسلسل الحمض النووي الذي يرمز للجينات.
ويعرف الموقع المحدد لتسلسل الحمض النووي داخل كروموسوم بالموقع، وإذا كان تسلسل الحمض النووي في موضع معين يختلف بين الأفراد، فإن الأشكال المختلفة لهذا التسلسل تسمى الأليلات، ويمكن أن تتغير تسلسل الحمض النووي من خلال الطفرات وتنتج أليلات جديدة، وإذا حدثت طفرة داخل الجين فقد يؤثر الأليل الجديد على السمة التي يتحكم فيها الجين، ويغير النمط الظاهري للكائن الحي، ومع ففي بعض الحالات معظم الصفات تكون أكثر تعقيدا، ويتم التحكم فيها عن طريق جينات متفاعلة متعددة داخل
الكائنات الحية
فيما بينها، ويشير علماء الأحياء إلى أن التفاعلات المعقدة في الصفات الوراثية والتواصل بين الخلايا يمكن أن تؤدي إلى اختلافات وراثية .
التغيرات الوراثية
أكدت النتائج الحديثة أمثلة مهمة على التغيرات الوراثية التي لا يمكن تفسيرها من خلال الوكالة المباشرة لجزيء الحمض النووي، وتصنف هذه الظواهر كنظم الوراثة اللاجينية التي تتطور بشكل سببي أو مستقل على الجينات، ولا يزال البحث في طرق وآليات الميراث اللاجيني في مراحله العلمية، ومع ذلك فقد جذب هذا المجال من البحوث نشاطا حديثا كثيرا، حيث يوسع نطاق الوراثة وعلم الأحياء التطوري بشكل عام، ومثيلة الحمض النووي التي تحدد الكروماتين، وحلقات الأيض ذاتية الاستدامة، وإسكات الجينات بواسطة تدخل الحمض النووي الريبي، والتشكيل ثلاثي الأبعاد للبروتينات (مثل البريونات) هي مناطق تم فيها اكتشاف أنظمة الوراثة اللاجينية على مستوى الكائن الحي .
وقد تحدث الوراثة أيضا على نطاقات أكبر، على سبيل المثال يتم تعريف الميراث البيئي من خلال عملية بناء المتخصصة من خلال الأنشطة العادية والمتكررة للكائنات في بيئتها، وهذا يولد إرث التأثير الذي يعدل ويغذي مرة أخرى في نظام اختيار الأجيال اللاحقة، ويرث الجيل الجديد
الجينات
بالإضافة إلى الخصائص البيئية الناتجة عن الإجراءات البيئية للأجداد، ومن الأمثلة الأخرى على الوراثة في التطور والتي لا تخضع للسيطرة المباشرة للجينات، وراثة السمات الثقافية، وراثة المجموعة، وتتم تغطية هذه الأمثلة من الوراثة التي تعمل فوق الجين على نطاق واسع تحت عنوان الاختيار متعدد المستويات، والتي كانت موضوع نقاش حاد في تاريخ العلوم التطورية .
نظرية التطور الوراثي
عندما اقترح تشارلز داروين نظريته للتطور في عام 1859، كانت إحدى مشاكله الرئيسية هي عدم وجود آلية أساسية للوراثة، وآمن داروين بمزيج من المزج بين الميراث ووراثة الصفات المكتسبة (pangenesis) ، وقد يؤدي مزج الميراث إلى التوحيد بين السكان في بضعة أجيال فقط، ثم يزيل التباين من مجتمع يمكن أن يعمل عليه الانتقاء الطبيعي، وأدى ذلك إلى تبني داروين بعض الأفكار لاماركيان في الإصدارات اللاحقة من كتاب “أصل الأنواع” وأعماله البيولوجية اللاحقة، وكان النهج الأساسي لداروين في الوراثة هو توضيح كيف بدا الأمر وكأنه يعمل (مع ملاحظة أن الصفات التي لم يتم التعبير عنها صراحة في الوالدين في وقت
التكاثر الجنسي
يمكن أن تكون موروثة، وأن بعض الصفات قد تكون مرتبطة بالجنس، وما إلى ذلك) بدلا من اقتراح آليات .
وتم تبني نموذج داروين الأولي للوراثة، ثم قام ابن عمه فرانسيس غالتون بتعديله بشدة، والذي وضع إطارا لمدرسة الوراثة البيومترية، ولم يعثر جالتون على أي دليل يدعم جوانب نموذج تململ داروين الذي اعتمد على السمات المكتسبة، وتبين أن وراثة الصفات المكتسبة ليس لها أساس كبير في الثمانينيات من
القرن التاسع عشر
، عندما قطع أغسطس ويسمان الذيل عن العديد من أجيال الفئران ووجد أن ذريتهم استمرت في تطوير ذيولها .