Capítulo
XIV: alopoliploidía / génesis de nuevas especies
Pero
las mutaciones no solo cambian a las plantas en aspecto. También generan nuevas
especies. Esto es algo que va más allá del hecho de que Oryza sativa sea
diferente de la anual Oryza nivara y esta lo sea de la perenne Oryza rufipogon;
en este capítulo hablaremos de evolución en el mundo natural, sin intervención
humana de por medio tomando como ejemplo a numerosas especies del género Oryza
que crecen cual hierbas silvestres por todo el mundo.Como ya contamos, el grupo
de hierbas conocidas como arroces, el género Oryza, cuenta con 23 especies
descritas por casi todo el mundo. Pero las especies no forman un bloque único,
sino existen varios grupos de especies, diferentes entre sí porque su material
genético tiene particularidades que otro grupo no tiene. De ese modo las 23
especies se han agrupado en nueve grupos de acuerdo a su material genético. Los
arroces que hemos visto hasta ahora: O. rufipogon, O. nivara, O. sativa u O.
glaberrina, todos genoma de tipo AA con 12 pares de cromosomas, el cual es
exclusivo y propio de estos arroces. Ahora bien, existen otros grupos con 12
pares de cromosomas, los cuales serán detallados en la siguiente tabla (ref.
16):
https://lacienciaysusdemonios.com/2014/01/16/huerto-evolutivo-11-arroz-evolucion-domesticacion-origen/
القسم الرابع عشر والأخير:
امتلاك عدة مجموعات صبغية - نشوء أنواع جديدة
لا تساهم
الطفرات بتغيير شكل النباتات فقط، بل تُنتِجْ أنواعاً جديدةً كذلك. هذا أبعد من
واقع كون النوع Oryza sativa مختلف عن النوع
السنوي Oryza nivara، وهو، بدوره، كالنوع الدائم Oryza
rufipogon؛
سنتحدث في هذا الفصل عن التطور في العالم الطبيعي، دون تدخل بشريّ من خلال إستخدام
عدة أنواع من الجنس ،Oryza التي تنمو كأعشاب
برية على امتداد العالم. تضم مجموعة الأعشاب المعروفة كأرُّز، من الجنس Oryza، 23 نوع موصوف في
جميع أنحاء العالم تقريباً. لكن، لا تشكل هذه المجموعة كتلة منسجمة واحدة، بل توجد
عدة مجموعات لهذه الأنواع عملياً، وتختلف فيما بينها بسبب مادتها الوراثية، ذات خصوصيات في مجموعة وتغيب بأخرى. بهذا المنحى، جرى تصنيف الأنواع الثلاثة
وعشرين في تسع مجموعات تبعاً لمادتها الوراثية. أنواع الأرز، التي تحدثنا عنها
حتى الآن، هي: O. rufipogon، O.
nivara،
O. sativa أو O. glaberrina، جينوماتها من
الطراز AA مع 12 زوج صبغيات كميزة حصرية بهذه الأنواع. حسناً، توجد مجموعات
أخرى مع 12 زوج صبغيات، التي نجد تفصيلاتها في الجدول التالي (مرجع 16):
أنواع
مختلفة من الجنس Oryza مصنفة تبعاً لنوع
جينومها
في الجدول السابق، نرى ستة مجموعات
من الأرز المنفصلة عن بعضها تبعاً للفروقات الحاضرة في جينوماتها. قلنا بأنه توجد
تسع مجموعات من الأرز، وليس ستة، فأين هي المجموعات الثلاث الأخرى؟
الآن، تدخل
ظاهرة إسمها "تعدد المجموعات الصبغية" في اللعبة.
تحدثنا عن هذه الظاهرة في موضوع تطور القمح، كذلك مع القطن لدرجة التمكن من إعادة
خلق مختبري لنوع موجود في الطبيعة؛ وهي الظاهرة التي خلقت جنس جديد من النباتات غير
الموجودة سابقاً في الطبيعة وهو Raphanobrassica.
يبرز في حالتنا هذه، أن عدة أنواع من
الأرز البري، قد تطورت من خلال هذه العملية. والدليل التجريبي على هذا هو
جينوماتها: لدى هذه النباتات، عملياً، جينوم كامل لنوعين من الأرز البري (مرجع
16):
أنواع مختلفة رباعية المجموعة
الصبغية من الجنس Oryza والمصنفة تبعاً
لجينومها
ظهرت هذه الأنواع من خلال طاهرة
معروفة بإسم تعدد المجموعات الصبغية، ولو أن المصطلح لا يعبّر بشكل كامل عن
الحالة، يشير في الواقع إلى ظاهرة شائعة في الطبيعه، وهي عبارة عن آلية تخلق أنواعاً
نباتيةً جديدةً بسهولة. عندما يتم تهجين نوعين مختلفين، يمكن أن يظهر نوع هجين مصاب
بالعقم أو قليل الخصوبة، ويدل هذا على أننا أمام نوعين مختلفين، وهو يشبه ما يحدث عندما يتم تهجين فرس مع حمار.
على
سبيل المثال، فيما لو يتم تهجين نبتة أرز بجينوم CC مع نبتة أرز بجينوم
BB، سيتولد نوع هجين بجينوم BC قليل الخصوبة،
وسيتوجب على هذا الهجين توليد أمشاج (حبوب الطلع والبويضات) للنوع C أو النوع B، لكن، هذا جيد في
عدد قليل من المرات. مع ذلك، فهذه الهجائن، في بعض الأحيان، جيدة فتولد أمشاج
معدلة ومتطفرة وفيها مجموعة مضاعفة من الصبغيات أو الكروموزومات. وقد رأينا هذا
الأمر في فصول أخرى، عندما تحدثنا عن ماضي الأرز البعيد، وكيف ولدت هذه الظاهرة
أسلاف الجينوم المتضاعف. فهذا وضع مشابه. فيما لو تلقح أمشاج متطفرة بمجموعة
مضاعفة من الصبغيات أمشاج أخرى مضاعفة المجموعة الصبغية، ستنتج نباتات
مشاعفة المجموعة الصبغية. في مثالنا هذا، لدينا نبتة أرز من النوع BBCC، كنتيجة لتهجين
متبوع بطفرة قوية قد ضاعفت جينومه.
جدول
تبسيطي للظاهرة المعروفة تحت اسم تعدد المجموعات الصبغية
أعطت هذه الظاهرة أنواعاً جديدةً من
الأرز، والتي عندما تُدرَسْ مادتها الوراثية، لا يُكتشَفْ امتلاكها لمجموعة مضاعفة
من الصبغيات مقارنة بباقي أنواع الأرز (تملك 24 زوج صبغيات بدلا من 12 زوج صبغيات)
فقط، بل نجد أن جينومها كامل لنوعين مختلفين. هذا هو حال النوع Oryza
minuta
من الفيلبين والنوع Papúa من غينيا الجديدة،
بجينوم BBCC، ووجب امتلاكه لسلف مباشر هو نوع هجين بين Oryza
punctata
(جينوم BB ومتوطن في قارة أفريقيا) والنوع Oryza
officinalis (جينوم CC والمتوطن في جنوب
شرق آسيا وجزرها)؛ حيث يملك الجينوم النوعين (مراجع 16 و59). بحسب أخصائيي علم
الوراثة، سينفصل الجينوم B عن الجينوم C منذ 4.8 مليون عام،
وسيحدث التهجين اللاحق المتضاعف جينياً، الذي سيولد النوع Oryza
minuta، منذ 0.6 - 2 مليون عام (مرجع 59).
الأكثر إثارة هو أنواع الجينوم CCDD، التي تظهر في
الجداول السابقة. لا يُعرَفْ أيّ نوع أرز حديث بجينوم DD. لكن، تشير الدراسات
الوراثية إلى أن الجينوم DD، في الواقع،
هو الجينوم EE (المعروف والحاضر في نوع أرز Oryza
australiensis الأوسترالي) المعدل بصورة طفيفة. سيتم تهجين أسلاف قريبة من النوع Oryza
australiensis مع النوع Oryza officinalis ليعطي المجال لظهور
السلف، الذي سيخلق السلالة CCDD منذ 700000 إلى
900000 عام اعتباراً من التضاعف الجيني (مراجع 16 و59). يُرجع باحثون آخرون هذا التاريخ إلى 2 مليون عام (مرجع
2). على الرغم من عدم معرفة الآليات المسؤولة عن وصولها إلى القارة الأميركية
(مراجع 2، 16 و59).
وكذلك، توجد نباتات بجينوم HHJJ. لا يوجد في الوقت
الراهن أنواع بجينوم HH أو JJ. أصولها غير واضحة، ومن المرجح، أنها قديمة وتندرج ضمن الأسلاف.
في هذه الحالة، يتبقى الكثير للدراسة حتى الآن (مراجع 2، 16 و59).
نموذج
من النوع Oryza minuta، بجينوم BBCCالمتوطن في الفيليبين. المصدر: gramene
قد يهمكم الإطلاع على مواضيع ذات صلة
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق