خلاصه درس فصل ۸ علوم هشتم؛ درسنامه و نکات مهم

برای فهمیدن نقش تولیدمثل، یک فرد را از نسل او جدا کن. تغذیه، مواد و انرژی مورد نیاز فرد را فراهم می‌کند؛ تنفس به آزاد شدن انرژی کمک می‌کند و دفع، مواد زائد را از بدن بیرون می‌برد. این فعالیت‌ها به ادامهٔ زندگی همان فرد مربوط‌اند.

اما تولیدمثل باعث پیدایش افراد جدید می‌شود و به ادامهٔ نسل کمک می‌کند. مثلاً یک گربه می‌تواند بدون بچه‌دار شدن زنده بماند؛ ولی اگر هیچ گربه‌ای تولیدمثل نکند، پس از مرگ گربه‌های موجود، دیگر گربه‌ای باقی نمی‌ماند. پس زنده ماندن فرد و باقی ماندن نسل دو موضوع متفاوت‌اند.

مخمر نانوایی فقط یک ماده برای تهیهٔ نان نیست؛ جانداری از گروه قارچ‌هاست و هر فرد آن تنها یک یاخته دارد. در فعالیت کتاب، مخمر را در مخلوطی با آب ولرم قرار می‌دهند و سپس نمونه را با میکروسکوپ بررسی می‌کنند. هدف، مشاهدهٔ رشد و تکثیر این جاندار کوچک است.

تولیدمثل مخمر و باکتری که در این بخش بررسی می‌شود، غیرجنسی است؛ یعنی به دو جنس نر و ماده وابسته نیست. در مقابل، تولیدمثلی که به دو جنس نر و ماده وابسته باشد، جنسی نام دارد. پس هنگام تشخیص این دو نوع، به وابستگی به دو جنس توجه کن، نه فقط بزرگی یا کوچکی جاندار.

حالا ممکن است فکر کنی هر جاندار فقط یکی از دو نوع تولیدمثل را دارد. اما چنین قانونی نداریم: بعضی جانداران فقط جنسی، بعضی فقط غیرجنسی و بعضی به هر دو نوع تولیدمثل می‌کنند. بنابراین، دیدن یک نوع تولیدمثل در یک جاندار، به‌تنهایی ثابت نمی‌کند که آن جاندار روش دیگری ندارد.

نکتهٔ دیگر این است که تولیدمثل غیرجنسی در جانداران تک‌یاخته‌ای رایج است، اما مخصوص آن‌ها نیست؛ جانداران پریاخته‌ای هم می‌توانند این نوع تولیدمثل را داشته باشند. تعداد یاخته‌ها یک ویژگی است و نوع تولیدمثل ویژگی دیگری. این دو را یکی نگیر؛ واژهٔ «رایج» هم به معنی «فقط در همین گروه» نیست.

برای زیادشدن کپک، لازم نیست تکه‌ای از کپکِ قابل دیدن از جایی به جای دیگر منتقل شود. کپک نان یاخته‌هایی به نام هاگ تولید می‌کند؛ به این روش تولیدمثل غیرجنسی، هاگ‌زایی می‌گوییم. محل تشکیل این یاخته‌ها هاگدان نام دارد. پس این دو واژه را جدا نگه دار: هاگ، خودِ یاخته است و هاگدان، محل ساخته‌شدن آن.

هاگ‌ها کوچک، سبک و مقاوم‌اند و همراه هوا و آب پخش می‌شوند. مانند گردوغبار سبکی که با جریان هوا جابه‌جا می‌شود، هاگ هم می‌تواند از محل تشکیلش دور شود؛ البته هاگ برخلاف گردوغبار، یک یاخته است. این جابه‌جایی باعث می‌شود هاگ‌های کپک به جاهای تازه، از جمله سطح نان یا میوه، برسند.

رسیدن هاگ به یک سطح، فقط آغاز ماجراست. هاگ برای رشد باید در جای مناسبی قرار بگیرد. بنابراین پخش‌شدن هاگ با رشدکردن آن فرق دارد؛ هر هاگی که جابه‌جا می‌شود، الزاماً جاندار تازه‌ای به وجود نمی‌آورد. اگر جای آن مناسب باشد، رشد می‌کند و جانداری مانند والد خود می‌سازد. کپک روی میوه‌ها هم با همین روش زیاد می‌شود.

حالا به لکه‌های کپک فکر کن: در آغاز کوچک‌اند، اما کپک در شرایط مناسب رشد می‌کند و سطح بیشتری را می‌پوشاند. همچنین هاگ‌هایی که در جاهای مناسب دیگر قرار می‌گیرند، می‌توانند کپک‌های تازه‌ای ایجاد کنند. پس بزرگ‌شدن لکه‌ها را نباید صرفاً جمع‌شدن ذرات روی نان دانست؛ پای رشد جاندار و تولیدمثل آن در میان است. برای بررسی این موضوع، به کپک دست نزن و آن را از نزدیک بو نکن.

اگر چند جوجه را کنار هم ببینی، شاید نتوانی از روی ظاهر تشخیص بدهی کدام نر و کدام ماده است. اما وقتی بزرگ‌تر شوند، تفاوت ظاهر مرغ و خروس آسان‌تر دیده می‌شود. پس شبیه بودن نوزادان به معنی یکسان بودن جنس آنها نیست.

در بعضی جانوران، ویژگی‌های ظاهری نر و ماده با افزایش سن آشکارتر می‌شود. یال شیر نر و پرهای رنگارنگ طاووس نر نمونه‌هایی از این تفاوت‌ها هستند. البته نباید نتیجه بگیریم که نر و مادۀ همۀ جانوران را می‌توان به‌آسانی از روی ظاهر شناخت؛ کتاب این تفاوت آشکار را فقط برای بعضی جانوران بیان می‌کند.

برای فهمیدن تولیدمثل جنسی، از یاخته‌ها شروع کنیم. جانور نر گامت نر و جانور ماده گامت ماده تولید می‌کند. وقتی این دو گامت با هم ترکیب شوند، یاختۀ تازه‌ای به نام یاختۀ تخم به وجود می‌آید. نام این ترکیب شدن، لقاح است.

یاختۀ تخم هنوز یک جانور کامل و کوچک نیست؛ آغاز مسیر تشکیل آن است. این یاخته بارها تقسیم می‌شود و یاخته‌های حاصل، رشد و نمو می‌کنند تا جاندار شکل بگیرد. بنابراین دو رویداد را از هم جدا کن: نخست لقاح و تشکیل یاختۀ تخم، سپس تقسیم‌های پی‌درپی و رشد و نمو. لقاح نام تمام این مسیر نیست.

حالا یک پرسش مهم: اگر دو گامت با هم ترکیب می‌شوند، چرا تعداد فام‌تن‌ها در هر نسل دو برابر نمی‌شود؟ پاسخ در شیوۀ ساخته شدن گامت‌هاست. گامت‌ها با کاستمان یا میوز تولید می‌شوند و تعداد فام‌تن‌های هرکدام، نصف تعداد فام‌تن‌های یاختۀ سازندۀ آنهاست. در لقاح، این دو سهم کنار هم قرار می‌گیرند.

رشتمان تعداد فام‌تن‌ها را نصف نمی‌کند؛ پس نمی‌تواند جای کاستمان را در تولید گامت بگیرد. یک نکتۀ دیگر را هم جدا نگه دار: در آغاز کاستمان، مقدار دنا مانند رشتمان دو برابر می‌شود، اما این موضوع با نصف شدن تعداد فام‌تن‌ها در گامت‌های حاصل تناقض ندارد؛ اینها به مراحل متفاوت مربوط‌اند.

تولید تخم پایان ماجرا نیست؛ تخم و زادۀ جانور باید زنده بمانند. بسیاری از پرندگان آشیانه می‌سازند، روی تخم‌ها می‌خوابند تا گرم بمانند و پس از بیرون آمدن جوجه‌ها، برایشان غذا می‌آورند و از آنها محافظت می‌کنند. این مراقبت‌ها احتمال زنده ماندن زاده‌ها را بیشتر می‌کند.

در قورباغه‌ها، تخم‌ها معمولاً در آب رشد می‌کنند و گاهی به گیاهان درون آب می‌چسبند. بسیاری از تخم‌ها و نوزادان ممکن است خورده شوند یا از بین بروند. تعداد بسیار بیشتر تخم‌ها کمک می‌کند که با وجود این تلفات، تعدادی زنده بمانند. پس برای مقایسۀ تولیدمثل جانوران، هم تعداد تخم‌ها و هم میزان مراقبت اهمیت دارد.

در انسان هم گامت‌ها در غده‌های جنسی تشکیل می‌شوند. بیضه‌ها پس از بلوغ به‌طور پیوسته اسپرم تولید می‌کنند و این کار معمولاً تا کهنسالی ادامه دارد. در مقابل، تخمک‌ها در دوران جنینی به تعداد مشخصی تولید می‌شوند؛ پس از بلوغ، معمولاً هر ماه یک تخمک از تخمدان آزاد می‌شود. آزاد شدن تخمک معمولاً حدود پنجاه‌سالگی متوقف می‌شود.

محل رشد جنین را با محل تولید یا آزاد شدن گامت اشتباه نگیر. در انسان و بیشتر پستانداران، رحم بخشی از بدن مادر برای رشد و نمو جنین است. بند ناف نیز رگ‌های خونی دارد و میان جنین و دستگاه گردش خون مادر ارتباط ایجاد می‌کند. پس بیضه، تخمدان، رحم و بند ناف هرکدام نقش متفاوتی دارند.

برای شروع، دو گامت انسان را از هم بشناس: اسپرم گامت نر و تخمک گامت ماده است. این گامت‌ها در غده‌های جنسی ساخته می‌شوند؛ اسپرم در بیضه‌ها و تخمک در تخمدان‌ها.

اما زمان تولیدشان یکسان نیست. تولید اسپرم پس از بلوغ شروع می‌شود و معمولاً تا کهنسالی ادامه دارد. تخمک‌ها در دوران جنینی به تعداد مشخصی تولید می‌شوند. پس از بلوغ، معمولاً هر ماه یک تخمک از تخمدان آزاد می‌شود و این آزاد شدن معمولاً حدود پنجاه‌سالگی متوقف می‌شود.

نکتۀ مهم این است: آزاد شدن با تولید شدن فرق دارد. آزاد شدن تخمک را می‌توان مانند بیرون آمدن چیزی از یک ذخیرۀ ازپیش‌آماده تصور کرد، نه ساخته شدن یک تخمک تازه در هر ماه.

پس از تشکیل یاختۀ تخم، تقسیم‌های یاخته‌ای و رشد آغاز می‌شود و جنین شکل می‌گیرد. در انسان و بیشتر پستانداران، بخشی از بدن مادر به نام رحم محل رشد و نمو جنین است.

جنین برای رشد، به مواد مغذی و اکسیژن نیاز دارد. بند ناف رگ‌های خونی دارد و ارتباط لازم را میان جنین و دستگاه گردش خون مادر برقرار می‌کند. جنین از این راه مواد مغذی و اکسیژن دریافت می‌کند.

برای اینکه این دو نام جابه‌جا نشوند، دو نقش را جدا به خاطر بسپار: رحم محل رشد است و بند ناف راه ارتباط و دریافت مواد. همان‌طور که محل زندگی با راه رسیدن غذا به آن یکی نیست، این دو ساختار هم یک کار انجام نمی‌دهند.

دوقلوهای همسان داستان جالبی دارند: آغاز رشد آنها یک یاختۀ تخم مشترک است. این یاخته تقسیم می‌شود و در مراحل آغازین رشد، دو مجموعۀ یاخته‌ای از هم جدا می‌شوند. هر مجموعه می‌تواند جداگانه رشد کند و یک جنین بسازد.

پس این دوقلوها از دو یاختۀ تخم مستقل شروع نشده‌اند. چون سرچشمۀ آنها یک یاختۀ تخم بوده است، اطلاعات وراثتی بسیار مشابهی دارند؛ به همین دلیل معمولاً بسیار شبیه‌اند و از یک جنس هستند.

اگر بخواهی علت همسان بودنشان را توضیح بدهی، تنها گفتن «چون دوقلو هستند» کافی نیست. باید به سرچشمۀ مشترک آنها، یعنی یک یاختۀ تخم اشاره کنی.

حالا از یک خانواده به یک جمعیت نگاه کنیم. در تولیدمثل غیرجنسی، فرزندان معمولاً شباهت وراثتی زیادی به والد و یکدیگر دارند. این روش معمولاً سریع‌تر است و به جفت نیاز ندارد؛ اما اگر شرایط محیط تغییر کند، شباهت زیاد ممکن است نقطۀ ضعف باشد. مثلاً یک بیماری می‌تواند بسیاری از افرادِ حساس و شبیه به هم را گرفتار کند.

در تولیدمثل جنسی، ترکیب اطلاعات وراثتی باعث تنوع بیشتر فرزندان می‌شود. در نتیجه ممکن است بعضی افراد، گرما یا بیماری تازه را بهتر تحمل کنند و باقی بمانند. البته این روش معمولاً زمان و انرژی بیشتری می‌خواهد.

پس هیچ روشی در همۀ شرایط برتر نیست: سرعت تکثیر یک مزیت است و تنوع برای روبه‌رو شدن با تغییرات، مزیتی دیگر.

تولیدمثل جنسی فقط مخصوص جانوران نیست. در گیاهان گلدار، گل اندام تولیدمثل جنسی است. بخش نر گل پرچم و بخش مادۀ آن مادگی نام دارد. پرچم از میله و بساک تشکیل شده و دانه‌های گرده در بساک قرار دارند. مادگی شامل کلاله، خامه و تخمدان است و تخمک‌ها در تخمدان قرار دارند. بیشتر گل‌ها هر دو بخش را دارند، اما برخی فقط نر یا فقط ماده‌اند؛ مانند گل‌های خرما.

گامت نر در دانۀ گرده و گامت ماده در تخمک به وجود می‌آید. هنگام گرده‌افشانی، دانۀ گرده روی مادگی قرار می‌گیرد. سپس لولۀ گرده رشد می‌کند و گامت نر را به گامت ماده می‌رساند. از ترکیب این دو، یاختۀ تخم تشکیل می‌شود.

پس رسیدن گرده، همان ترکیب گامت‌ها نیست؛ گرده‌افشانی، راه را برای آن آماده می‌کند.

برای شناخت تولیدمثل جنسی گیاه، از گل شروع کنیم. گل اندام تولیدمثل جنسی گیاهان گلدار است. پرچم بخش نر و مادگی بخش مادۀ گل است. پرچم از میله و بساک تشکیل می‌شود و دانه‌های گرده را از بساک می‌توان برداشت. مادگی شامل کلاله، خامه و تخمدان است و تخمک‌ها درون تخمدان قرار دارند.

اگر به یک گل نگاه کنی، فقط گلبرگ‌های رنگی را نبین؛ بخش‌های تولیدمثلی هم مهم‌اند. بیشتر گل‌ها هم پرچم دارند و هم مادگی، اما این ویژگی همگانی نیست. برای مثال، در خرما گل‌های نر و ماده روی نخل‌های جداگانه قرار دارند.

حالا ببینیم یاختۀ تخم چگونه ساخته می‌شود. گامت ماده در تخمک و گامت نر در دانۀ گرده به وجود می‌آید. دانۀ گرده با گامت نر یکی نیست؛ دانۀ گرده محل تشکیل گامت نر است.

هنگام گرده‌افشانی، دانۀ گرده روی مادگی قرار می‌گیرد. سپس از دانۀ گرده لوله‌ای رشد می‌کند که گامت نر را به سوی گامت ماده می‌برد. از ترکیب این دو گامت، یاختۀ تخم تشکیل می‌شود. برای به خاطر سپردن مسیر، لولۀ گرده را مثل راهی در نظر بگیر که گامت نر از آن عبور می‌کند. پس رسیدن گرده به مادگی، هنوز به معنی ترکیب شدن گامت‌ها نیست.

در ادامۀ فرایند تولیدمثل، تخمدان رشد می‌کند و میوه را می‌سازد. تخمک‌های درون آن هم رشد می‌کنند و به دانه تبدیل می‌شوند. بنابراین دو نام شبیه داریم، اما سرنوشت آن‌ها متفاوت است: تخمدان به میوه و تخمک به دانه تبدیل می‌شود.

یک گوجه‌فرنگی را در ذهن نصف کن. دانه‌هایی که درون آن می‌بینی، قبلاً تخمک‌های گل بوده‌اند و خود میوه از تخمدان گل به وجود آمده است. پس برای تشخیص میوه در علوم، مزۀ شیرین یا جای آن در آشپزخانه معیار اصلی نیست؛ باید بدانیم از کدام بخش گل تشکیل شده است.

دانۀ گرده چگونه از گلی به گل دیگر می‌رسد؟ یکی از راه‌ها کمک گرفتن از جانوران است. وقتی زنبور روی گل می‌نشیند، گرده‌ها ممکن است به بدنش بچسبند. با رفتن زنبور به گل دیگر، این گرده‌ها جابه‌جا می‌شوند و می‌توانند روی مادگی قرار بگیرند.

ویژگی‌هایی مانند رنگ، بو و شهد گل می‌توانند حشره‌ها را به سوی آن جذب کنند. بنابراین دیدن زنبور روی گل فقط یک صحنۀ زیبا نیست؛ ممکن است بخشی از فرایند گرده‌افشانی باشد. البته کمک به گرده‌افشانی فقط به حشره‌ها محدود نیست و بعضی جانوران دیگر نیز در آن نقش دارند.