خصائص البيئة الهجينة

[Mary Naeem]

خصائص البيئة الهجينة






لاحظ علماء الأحياء، ظهور أنواع جديدة من الكائنات الحية، والتي لم تكن معروفة لديهم من قبل، تختلف في الخصائص والصفات الوراثية عن الأنواع القديمة، مما أدى إلى ظهور خصائص البيئة الهجينة والتي يحاول الباحثون دراستها، ومعرفة تأثيرها على سلوك وطريقة معيشة هذه الكائنات، التي قد تكون لها تأثير بشكل مباشر أو غير مباشر على البيئة.

ماهي البيئة الهجينة

يرجع السبب وراء ظهور خصائص البيئة الهجينة إلى حدوث عملية التهجين، والتي تحدث بين الكائنات الحية إما بشكل طبيعي أو بواسطة تدخل بشري، وهي تحدث في المملكتين النباتية والحيوانية على حد سواء.
ويعتبر جربريان شيبسكي Gerberian Shepsky، وبولميشن Bullmation من الأمثل التي توضح نتائج عملية التهجين، حيث أنهما نوعان جديدان من الكلاب، يحملان مزيج من الصفات الوراثية للأبوين، اللذين ينتميان إلى سلالات مختلفة.

تعريف التهجين

التهجين هو عملية التزاوج بين الأفراد من الأنواع المختلفة (interspecific hybridization) أو الأفراد المتباعدين وراثيًا من نفس النوع، وقد يكون النسل الناتج عن التهجين خصبًا أو خصبًا جزئيًا أو عقيمًا.

التهجين في النباتات

يلجأ المزارعون ومحبو تربية النباتات إلى استخدام عملية التهجين، لمساعدتهم في الوصول إلى خصائص البيئة الهجينة التي تضم في الكثير من الأحيان مجموعة من الصفات المرغوبة.
فقد لاحظوا حدوث زيادة في الكمية المحصودة للمحاصيل بشكل كبير، عندما يتم استخدام التهجين للتخلص من واحد أو أكثر من الصفات الوراثية للآباء، مثل الحجم وإمكانات التكاثر.

نتائج التهجين في النبات

يمكن أن تهجن النباتات بشكل نجاح ومتكرر أكثر من الحيوانات، فبمجرد نشر حبوب اللقاح من النباتات المزهرة على نطاق واسع يمكنها أن تهبط على زهور الأنواع الأخرى، وعندها يحدث مضاعفة الكروموسومات (تعدد الصبغيات) بشكل متكرر في النباتات.
ويسهل الحصول على النسل الهجين، الذي يحمل صفات وخصائص البيئة الهجينة، لكن يصعب التحكم بشكل صارم في أشكال النباتات، وهو على عكس ما يحدث في تهجين الحيوانية، ولكن من المرجح أن يكون شكل ​​الهجين النباتي ناجحًا من الناحية الفسيولوجية.

التدخل البشري في تهجين النبات

كان جوزيف كولرويتر Josef Kölrueter من أوائل الأشخاص الذين درسوا تهجين النبات، والذي نشر نتائج تجاربه على نبات التبغ في عام 1760، وخلص كولرتر إلى أن التهجين بين الأنواع في الطبيعة نادر ما لم يتدخل البشر، منذ ذلك الوقت تم توثيق العديد من حالات التهجين بين مختلف أنواع النباتات.

مثال على النباتات الهجينة

من أحد الأمثلة الجيدة على تهجين النبات وظهور خصائص البيئة الهجينة، ينطوي على التهجين بين زنبق سيجو (Calochortus selwayensis)، وزنبق ماريبوسا (C. apiculatus) في غرب مونتانا، يعيش زنبق سيجو ذو البتلات المرقطة أرجوانية.
في مواقع جافة في منتصف الارتفاعات في جبال روكي تحت مظلة غابات الصنوبر المفتوحة بونديروسا، وتعيش ماريبوسا ذات البتلات الكرمية، في مواقع رطبة على ارتفاعات أعلى تحت مظلة دوغلاس فاير المغلقة.

التهجين العكسي Backcrossing

هو أحد أنواع التهجين التي تظهر فيها خصائص البيئة الهجينة والذي يتم بالتزاوج بين الأفراد الهجينة وأنواعها الأبوية، والذي يساعد على انتقال الأليلات alleles من أحد الوالدين إلى الآخر بواسطة التهجين، وهو يعتبر كجسر وراثي بين الأنواع في ​​عملية تسمى التوغل.
يزيد التداخل من الاختلاف الجيني لأحد الوالدين أو كليهما، فعند حدوث تهجين عكسي واسع النطاق بين الهجينة وزنبق ماريبوسا، ينتج بعض زنابق الماريبوسا تحمل بتلات أرجوانية، تشبه بتلات السيجو، ويمنك من الناحية النظرية أن تعيش في أماكن أكثر جفافًا.

العقم في الكائنات الهجينة

من خصائص البيئة الهجينة أن النسل الناتج غالبًا ما يكون عقيم، أو لسبب ما لا يمكنه التزاوج مع الأنواع الأبوية، ولكن في بعض الأحيان يمكن أن تتعرض الهجينة العقيمة إلى مضاعفة مجموعة الكروموسومات الخاصة بها، وتصبح رباعيات خصبة (أربع مجموعات من الكروموسومات).
فعلى سبيل المثال خبز القمح الذي يستخدمه البشر اليوم، هو نتيجة لتهجينين، يليه مضاعف الكروموسومات لإنتاج نوع سداسي خصب (ست مجموعات من الكروموسومات)، في مثل هذه الحالات، يمكن أن تصبح الهجينة أنواعًا جديدة ذات خصائص مختلفة عن أي من الوالدين.

مميزات استخدام التهجين

استخدم البشر التهجين بين الأنواع، أو التهجين بين سلالات نوع واحد، للوصول إلى خصائص البيئة الهجينة والحصول على محاصيل ذات انتاجية عالية، ففي الذرة غالبًا ما تظهر الأصناف المتكاثرة باستمرار انخفاض ملحوظ في الحيوية والعائد.
يمكن أن يؤدي التهجين بين السلالات الداخلية إلى التغلب على واحدًا أو أكثر من صفات الآباء فيما يخص الحجم وإمكانات التكاثر، وهذه الحيوية المتزايدة تسمى النشاط الهجين، فقد تزداد إنتاجية المحاصيل زيادة كبيرة (تصل إلى 100 في المائة) عند استخدام التهجين بهذه الطريقة.[1]

نظم التربية والتهجين المتبادل Crossbreeding

ينطوي التهجين المتبادل على تزاوج الحيوانات من سلالتين، عادة يتم اختيار السلالات التي تتمتع بسمات تكميلية تعزز القيمة الاقتصادية للنسل الناتج، ومن الأمثلة على ذلك

تهجين سلالات يوركشاير ودوروك من الخنازير

تتمتع يوركشاير بمعدلات مقبولة من كسب الوزن، وتنتج كمية كبيرة من الفضلات، كما أن سلالة ودوروكس عضلية جدًا ولها سمات مقبولة أخرى، لذا فإن هذه السلالات متكاملة.

ماشية أنجوس وشاروليه

تنتج أنجوس لحوم البقر عالية الجودة، وشاروليه لها حجم كبير بشكل خاص، لذلك ينتج التهجين حيوانًا بجودة وحجم مقبول.

التهجين المتباين

توجد اعتبارات آخر لاستخدام التهجين المتباين، وهي النشاط الهجين، والذي يحدث عندما يتفوق أداء النسل الناتج، على متوسط ​​أداء السلالات الأبوية، وهذه ظاهرة شائعة يتم فيها زيادة حجم النسل ومعدل النمو والخصوبة، خاصة عندما تكون السلالات مختلفة وراثيا بشكل كبير.
ولكن يجب الاحتفاظ بالسلالات الأصيلة للتهجين، والعمل على التحسين المستمر في السلالات الأم، حيث يُعتقد أن التباين يرتبط بالعمل الجماعي للعديد من الجينات ذات التأثيرات الصغيرة بشكل فردي، ولكنها ذات تأثيرات كبيرة بشكل تراكمي، بسبب النشاط الهجين.

التزاوج بين الحيوانات ذات الصلة Inbreeding

يتسبب التزاوج بين الحيوانات ذات الصلة، والذي غالبًا ما يسمى بالتزاوج الداخلي، بتضييق القاعدة الوراثية، لأن هذا النوع من التزاوج يؤدي إلى ذرية لديها المزيد من الجينات المشتركة.
ويمكن استخدام التزاوج الداخلي لتركيز الصفات المرغوب فيها، وقد تم استخدام هذا التزاوج في بعض سلالات الكلاب، كما أنه استخدم على نطاق واسع في الفئران والفئران المختبرية.

أضرار التزاوج الداخلي للحيوانات

عادة ما يكون التزاوج الداخلي ضارًا بالحيوانات الأليفة، حيث يصاحب زيادة التزاوج انخفاض الخصوبة، وتباطؤ في معدلات النمو، وزيادة القابلية للإصابة بالأمراض، وارتفاع معدلات الوفيات.
نتيجة لذلك يحاول المنتجون تجنب تزاوج الحيوانات ذات الصلة، لكن هذا ليس ممكنًا دائمًا، على الرغم من ذلك يمكن محاولة تخفيض معدل التزاوج الداخلي، ولكن ستكون هناك حاجة إلى بعض الطرق لإدخال جينات أكثر تنوعًا، لذلك يستخدمون الطريقة الأكثر شيوعًا، باختيار شكل من أشكال التهجين.[2]
ومن خلال فهم طريقة حدوث عملية التهجين ودراسة أنواعها المختلفة، والفائدة من استخدامها، يتبين سبب ظهور خصائص البيئة الهجينة التي تعبر عن صفات وسلوك الأفراد المهجنة الجديدة.