تكوين الأبواغ

التكوّن البوغي هو إنتاج الأبواغ في علم الأحياء . ويُستخدم المصطلح أيضًا للإشارة إلى عملية التكاثر عن طريق الأبواغ. وقد وُجد أن الأبواغ التكاثرية تتشكل في الكائنات حقيقية النواة ، مثل النباتات والطحالب والفطريات ، خلال دورة حياتها التكاثرية الطبيعية. أما الأبواغ الكامنة فتتشكل، على سبيل المثال ، في بعض الفطريات والطحالب، استجابةً لظروف النمو غير المواتية. معظم أبواغ حقيقيات النواة أحادية المجموعة الكروموسومية وتتشكل من خلال انقسام الخلايا، على الرغم من أن بعض الأنواع ثنائية المجموعة الكروموسومية أو ثنائية النوى وتتشكل من خلال اندماج الخلايا. ويُطلق على هذا النوع من التكاثر أيضًا اسم التلقيح الأحادي .

تنتج الأبواغ التكاثرية عمومًا عن انقسام الخلايا، وغالبًا ما يكون ذلك عن طريق الانقسام الاختزالي (كما هو الحال في النباتات البوغية ). يُعد الانقسام الاختزالي للأبواغ ضروريًا لإكمال دورة الحياة الجنسية للكائنات الحية التي تستخدمه.

في بعض الحالات، يحدث تكوين الأبواغ عبر الانقسام المتساوي (كما هو الحال في بعض الفطريات والطحالب). يُعدّ تكوين الأبواغ بالانقسام المتساوي شكلاً من أشكال التكاثر اللاجنسي . ومن الأمثلة على ذلك الفطريات الكونيدية Aspergillus و Penicillium ، حيث يبدو أن تكوين الأبواغ بالانقسام المتساوي هو الطريقة الأساسية للتكاثر. تستخدم فطريات أخرى، مثل الفطريات الزقية ، كلاً من الأبواغ بالانقسام المتساوي والانقسام الاختزالي. يتناوب الطحلب الأحمر Polysiphonia بين تكوين الأبواغ بالانقسام المتساوي والانقسام الاختزالي، وكلا العمليتين ضروريتان لإكمال دورة حياته التكاثرية المعقدة.

في حالة الأبواغ الكامنة في حقيقيات النوى، غالباً ما تحدث عملية تكوين الأبواغ نتيجة الإخصاب أو اندماج النوى، مما يؤدي إلى تكوين بوغ ثنائي المجموعة الكروموسومية يعادل الزيجوت . لذلك، فإن الزيجوتات هي نتيجة التكاثر الجنسي .

تتضمن عملية التكاثر عن طريق الأبواغ انتشارها عبر الماء أو الهواء. تستخدم الطحالب وبعض الفطريات (الفطريات الكيتريدية) غالبًا أبواغًا متحركة ( sozopores ) قادرة على السباحة إلى مواقع جديدة قبل أن تتحول إلى كائنات ثابتة. تُعد الأبواغ المحمولة جوًا واضحة في الفطريات، كما هو الحال عند إطلاقها من فطر النفخة . تمتلك فطريات أخرى آليات انتشار أبواغ أكثر فعالية. على سبيل المثال، يستطيع فطر بيلوبولوس إطلاق أكياسه البوغية باتجاه الضوء. تُعرف أبواغ النباتات المصممة للانتشار أيضًا باسم الأبواغ الطفيلية (diaspores) . تتجلى أبواغ النباتات بوضوح في تكاثر السرخسيات والطحالب . ومع ذلك، فهي موجودة أيضًا في النباتات المزهرة حيث تتطور مخفية داخل الزهرة. على سبيل المثال، تتطور حبوب لقاح النباتات المزهرة من أبواغ دقيقة (microspores) تُنتج في المتوك .

تنمو الأبواغ التكاثرية لتُشكّل أفرادًا أحادية المجموعة الكروموسومية متعددة الخلايا، أو ما يُعرف بالبويغات الصغيرة . في الكائنات غير المتجانسة الأبواغ، يوجد نوعان من الأبواغ: الأبواغ الصغيرة التي تُنتج الذكور، والأبواغ الكبيرة التي تُنتج الإناث. أما في الكائنات المتجانسة الأبواغ، فتتشابه جميع الأبواغ في الشكل، وتنمو لتُشكّل أفرادًا تحمل أعضاء التكاثر لكلا الجنسين.

تحدث عملية تكوين الأبواغ في تراكيب تكاثرية تسمى الأكياس البوغية . تتضمن هذه العملية انقسام الخلايا المولدة للأبواغ (الخلايا البوغية، وتسمى أيضًا الخلايا الأم للأبواغ) لإنتاج الأبواغ.

في عملية تكوين الأبواغ بالانقسام الاختزالي، تخضع الخلية الأم ثنائية المجموعة الكروموسومية داخل الحافظة البوغية للانقسام الاختزالي، منتجةً بذلك أربعة أبواغ أحادية المجموعة الكروموسومية. في الكائنات الحية غير المتجانسة الأبواغ ، يوجد نوعان من الأبواغ: تنتج الحافظات البوغية الصغيرة أبواغًا ذكرية صغيرة، بينما تنتج الحافظات البوغية الكبيرة أبواغًا أنثوية كبيرة . في عملية تكوين الأبواغ الكبيرة، غالبًا ما تتحلل ثلاثة من الأبواغ الأربعة بعد الانقسام الاختزالي، بينما في عملية تكوين الأبواغ الصغيرة، تبقى جميع الأبواغ الصغيرة الأربعة على قيد الحياة.

في عاريات البذور ، مثل الصنوبريات ، تُنتَج الأبواغ الصغيرة من خلال الانقسام الاختزالي من الخلايا الأم للأبواغ الصغيرة في المخاريط الذكرية. أما في النباتات المزهرة ، فتُنتَج الأبواغ الصغيرة في متوك الأزهار. يحتوي كل متك على أربعة أكياس لقاح ، تحتوي بدورها على الخلايا الأم للأبواغ الصغيرة. بعد الانقسام الاختزالي، تخضع كل بوغة صغيرة لانقسام خلوي متساوي، مما يُنتج حبوب لقاح متعددة الخلايا (ستة أنوية في عاريات البذور، وثلاثة أنوية في النباتات المزهرة).

تحدث عملية تكوين الأبواغ الكبيرة في المخاريط الكبيرة في الصنوبريات (مثل مخروط الصنوبر) وداخل البويضة في أزهار النباتات المزهرة. تخضع الخلية الأم للأبواغ الكبيرة داخل الكيس البوغي الكبير أو البويضة للانقسام الاختزالي، منتجةً أربعة أبواغ كبيرة. واحد منها فقط يكون بوغًا كبيرًا وظيفيًا، بينما تبقى البقية غير وظيفية أو متدهورة. يخضع البوغ الكبير لعدة انقسامات متساوية ليتطور إلى مشيج أنثوي (مثل الكيس الجنيني ذي الخلايا السبع والنوى الثمانية في النباتات المزهرة).

تُكوّن بعض الطحالب والفطريات أبواغًا كامنة مُصممة للبقاء على قيد الحياة في الظروف غير المواتية. عادةً، تُحفز التغيرات البيئية من ظروف نمو مواتية إلى ظروف غير مواتية تحول هذه الكائنات من التكاثر اللاجنسي إلى التكاثر الجنسي . تُحمى الأبواغ الناتجة من خلال تكوين جدار خلوي سميك ، وتستطيع تحمل الظروف القاسية كالجفاف أو درجات الحرارة القصوى. ومن أمثلة هذه الأبواغ: الكلاميدوسبورات ، والتيلوسبورات ، والزيجوسبورات ، والميكسوسبورات . وتُعرف تراكيب البقاء المماثلة التي تُنتجها بعض البكتيريا باسم الإندوسبورات .

يتكون "نبات" الأبواغ من أجزاء عديدة. ويُطلق على التركيب الذي يحيط بمجموعة من الأبواغ اسم الحافظة البوغية .

• إس إس مادير (2007): علم الأحياء ، الطبعة التاسعة، شركة ماكجرو هيل، نيويورك، رقم ISBN 978-0-07-246463-4
• بي إتش رافين، آر إف إيفرت، إس إي إيشهورن (2005): بيولوجيا النباتات ، الطبعة السابعة، دار نشر دبليو إتش فريمان وشركاه، نيويورك، رقم ISBN 0-7167-1007-2