القرص التخيلي

القرص التخيلي هو أحد أجزاء يرقة الحشرة كاملة التحول ، والذي سيصبح جزءًا من الهيكل الخارجي للحشرة البالغة خلال تحولها من طور العذراء إلى الحشرة الكاملة . ^{[ 1 ]} يحتوي جسم اليرقة على أزواج من الأقراص التي ستشكل، على سبيل المثال، الأجنحة أو الأرجل أو قرون الاستشعار أو غيرها من التراكيب في الحشرة البالغة. وقد أوضح يان سوامردام دور القرص التخيلي في نمو الحشرات لأول مرة . ^{[ 2 ]}

خلال مرحلة العذراء، تتحلل العديد من تراكيب اليرقة، وتخضع تراكيب الحشرة البالغة، بما في ذلك الأقراص، لنمو سريع. ينقلب كل قرص ويستطيل، ويصبح الجزء المركزي منه الجزء البعيد من الزائدة التي يتشكل منها: الجناح، أو الساق، أو قرن الاستشعار، إلخ. خلال مرحلة اليرقة، تبدو خلايا القرص النامي غير متمايزة، لكن مصيرها النمائي في الحشرة البالغة يكون قد تحدد بالفعل. ^{[ 3 ]}

تتمثل التجربة التي تُبرهن على هذا الالتزام النمائي في أخذ قرص تخيلي من يرقة في طورها الثالث ، على وشك التحول إلى خادرة، وتقسيمه وزراعته في جسم يرقة أصغر سنًا. ويمكن زراعة الأقراص بهذه الطريقة باستمرار لعدة أجيال من اليرقات. وعندما يُزرع هذا القرص المزروع في النهاية في جسم يرقة تُترك لتتحول إلى خادرة، سيتطور القرص إلى البنية التي كان من المقرر أن يصبح عليها في الأصل. أي أن قرص الهوائي يمكن زراعته بهذه الطريقة، وسيتحول في أغلب الأحيان إلى هوائي (في غير موضعه، بالطبع) عندما يبدأ التطور النهائي بالتحول إلى خادرة. ^{[ 4 ]}

أدت دراسة الأقراص التخيلية في ذبابة الفاكهة (دروسوفيلا ميلانوجاستر) إلى اكتشاف طفرات متماثلة مثل طفرة "أنتينابيديا" ، حيث قد يتغير مصير القرص النمائي أحيانًا. ومن المثير للاهتمام بالنسبة لعلماء الحشرات أن أنواع التحولات النمائية التي تحدث شديدة التخصص (تحول الساق إلى قرن استشعار، على سبيل المثال). وقد أدت دراسة هذه الظاهرة إلى اكتشاف جينات "هوميو بوكس" ، وأحدثت ثورة في فهم النمو في الحيوانات متعددة الخلايا. ^{[ 5 ]}

الخلايا التخيلية هي خلايا سلفية خاصة بالأنسجة، تُخصص خلال التكوين الجنيني، وتبقى في حالة سكون خلال مرحلتي الجنين واليرقة. خلال تحول ذبابة الفاكهة ، تموت معظم خلايا اليرقة. تتشكل أنسجة العذراء والبالغة من الخلايا التخيلية. يُظهر التحليل النسيلي وتحديد مصير الخلايا المفردة المُحددة أن إعادة تشكيل الجهاز التنفسي عند التحول تشمل مجموعة من الخلايا التخيلية الكلاسيكية، ومجموعة أخرى من خلايا القصبة الهوائية اليرقية المتمايزة والوظيفية التي تعود إلى دورة الخلية وتستعيد قدرتها على النمو. في المراحل المتأخرة من اليرقات، تُنشط كلتا المجموعتين وتتكاثران، وتنتشران لتحل محل الفروع القديمة، وتتنوعان إلى خلايا قصبة هوائية ساقية وملتفة مختلفة تحت سيطرة إشارات عامل نمو الخلايا الليفية. بالتالي، يمكن أن تنشأ الخلايا السلفية لأنسجة عذراء /بالغة ذبابة الفاكهة من خلال التخصيص المبكر للخلايا متعددة القدرات، والعودة المتأخرة للخلايا المتمايزة إلى حالة متعددة القدرات، حتى داخل النسيج الواحد. ^{[ 6 ]}

• ألدز، سيلفيا؛ إسكوديرو، لويس م. (2010). "الأقراص التخيلية" . علم الأحياء الحالي . 20 (10): R429– R431. Bibcode : 2010CBio...20.R429A . doi : 10.1016/j.cub.2010.03.010 . PMID 20504747 . 

• موقع الويب الخاص بكتاب " الأقراص التخيلية: المنطق الجيني والخلوي لتكوين الأنماط" للمؤلف لويس آي. هيلد الابن.