تحقیق دانشجویی - 396

راهنمای سایت

سایت اقدام پژوهی -  گزارش تخصصی و فایل های مورد نیاز فرهنگیان

1 -با اطمینان خرید کنید ، پشتیبان سایت همیشه در خدمت شما می باشد .فایل ها بعد از خرید بصورت ورد و قابل ویرایش به دست شما خواهد رسید. پشتیبانی : بااسمس و واتساپ: 09159886819  -  صارمی

2- شما با هر کارت بانکی عضو شتاب (همه کارت های عضو شتاب ) و داشتن رمز دوم کارت خود و cvv2  و تاریخ انقاضاکارت ، می توانید بصورت آنلاین از سامانه پرداخت بانکی  (که کاملا مطمئن و محافظت شده می باشد ) خرید نمائید .

3 - درهنگام خرید اگر ایمیل ندارید ، در قسمت ایمیل ، ایمیل http://up.asemankafinet.ir/view/2488784/email.png  را بنویسید.

http://up.asemankafinet.ir/view/2518890/%D8%B1%D8%A7%D9%87%D9%86%D9%85%D8%A7%DB%8C%20%D8%AE%D8%B1%DB%8C%D8%AF%20%D8%A2%D9%86%D9%84%D8%A7%DB%8C%D9%86.jpghttp://up.asemankafinet.ir/view/2518891/%D8%B1%D8%A7%D9%87%D9%86%D9%85%D8%A7%DB%8C%20%D8%AE%D8%B1%DB%8C%D8%AF%20%DA%A9%D8%A7%D8%B1%D8%AA%20%D8%A8%D9%87%20%DA%A9%D8%A7%D8%B1%D8%AA.jpg

لیست گزارش تخصصی   لیست اقدام پژوهی     لیست کلیه طرح درس ها

پشتیبانی سایت

در صورت هر گونه مشکل در دریافت فایل بعد از خرید به شماره 09159886819 در شاد ، تلگرام و یا نرم افزار ایتا  پیام بدهید
آیدی ما در نرم افزار شاد : @asemankafinet

تحقیق درباره علم ژنتیک

بازديد: 3173

 

معرفی علم ژنتیک

ژنتیک،علم مطالعه وراثت، در تمامی زمینه‌های آن، از گسترش صفات در یک شجره‌نامه خانوادگی،تا بیوشیمی ماده ژنتیکی، اسید دزوکسی ریبونوکلئیکDNA و اسید ریبونوکلئیکRNA است. هدف ما در این بخش، معرفی و بررسی مکانیزم‌های وراثت است.

بهصورت تاریخی، ژنتیک دانان در 3 حیطه مجزا فعالیت کرده‌اند، هر حیطه با مشکلات،روش‌ها و موجودات زنده مورد مطالعه مربوط به خود. این 3 حیطه عبارتند از ژنتیککلاسیک، ژنتیک مولکولی و ژنتیک تکاملی (یا ژنتیک جمعیت).

درژنتیک کلاسیک ما با تئوری کروموزومی وراثت روبرو هستیم، مفهومی که ژن‌ها را به صورتخطی در کنار هم بر روی کروموزوم فرض می‌کند. موقعیت نسبی ژنها با بررسی فراوانیزاده‌های حاصل از آمیزش‌های خاصی قابل تعیین است. ژنتیک مولکولی مطالعه ماده ژنتیکاست؛ ساختار، رونویسی و بیان ماده‌ ژنتیک. همچنین در همین حیطه ما انقلاب بزرگتکنولوژی DNAنوترکیب (یا مهندسی ژنتیک) و اطلاعات بدست آمده از آن را بررسی خواهیمکرد. ژنتیک تکاملی یا ژنتیک جمعیت به بررسی تغییرات در فراوانی ژنها در جمعیتمی‌پردازد. مفهوم داروینی تکامل که بنابر پایه انتخاب طبیعی است بررسی می‌شود. جدول

img/daneshnameh_up/9/9a/mbio0194a.jpg

امروزهبه دلیل پیشرفت‌های علمی، مرزهای این 3 ناحیه، تا حدی محو شده‌اند؛ به عنوان مثال،اطلاعات به دست آمده از ژنتیک مولکولی، از طرفی به فهم بهتر ساختار و عملکردکروموزوم‌ها و از طرف دیگر به فهمیدن انتخاب طبیعی کمک می‌کند. در این فصل، ما سعیمی‌کنیم مطالب را به صورت تاریخی آنها بررسی کنیم؛ از کارهای مندل و کشف خصوصیاتوراثت آغاز می‌کنیم و سپس به ژنتیک مولکولی می‌پردازیم.

ژنتیکمانند هر علم دیگری، بر پایه متد علمی بنا نهاده شده است. اطلاعات ما برگرفته ازدنیای واقعی است. متد علمی گردآوری قوانینی است که به فهم بهتر طبیعت کمک می‌کنند. در قلب یک متد علمی، آزمایش قرار دارد، طی یک آزمایش، یک حدس درباره کار بخشی ازطبیعت (که آن را یک فرضیه می‌نامیم) امتحان می شود. در یک آزمایش خوب، تنها 2 نتیجهممکن وجود دارد؛ تایید فرضیه و یا رد فرضیه (شکل)

img/daneshnameh_up/0/0a/mbio0194b.JPG

بهعنوان مثال ممکن است شما تصور کنید که صفات اکتسابی به ارث می‌رسند ایده‌ای که توسطلامارک پیشنهاد شد. لامارک فرض کرد که زرافه‌هایی که سعی‌‌ می‌کردند برگ‌های موجوددر شاخه‌های بالاتری را بخورند، گردن‌های بلندتری داشتند. آنها این صفت درازی گردنرا به فرزندان خود انتقال می‌دهند (در هر نسل فقط افزایش کوتاهی در طول گردن وجوددارد) و این روند در نهایت امروزه منجر به گردن‌های بسیار طویل زرافه‌ها شدهاست.

دیدگاهدیگر نسبت به این مطلب، دیدگاه تکامل براساس انتخاب طبیعی است که توسط داروینپیشنهاد شد. براساس فرضیه داروین، زرافه‌ها به طور طبیعی در طول گردن تنوع کمیدارند و این تنوع‌ها به ارث می‌رسند. زرافه‌هایی که گردن بلندتری دارند، در تهیهبرگ‌ از درخت برای خوردن، نسبت به دیگران مزیت دارند. به عبارت دیگر، درطول زمان،زرافه‌هایی که گردن‌های بلندتری دارند، بهتر و بیشتر از دیگران زنده می‌مانند وتولید مثل می‌کنند. در نتیجه، زرافه‌هایی با گردن درازتر، پس از مدتی، گونه غالب درجمعیت می‌شوند که دلیل اصلی این اتفاق مرگ گونه‌های دارای گردن کوتاه‌تر است. فراوانی هر جهشی که باعث افزایش طول گردن در جمعیت شود، در جمعیت افزایش خواهدیافت. برای آزمودن فرضیه لامارک، ما ابتدا باید جاندار مناسبی پیدا کنیم. گرفتنزرافه‌ها و انجام آمیزش‌های مورد نظر بر روی آنها بسیار دشوار است. می‌توانیمآزمایش را با موش‌های آزمایشگاهی انجام دهیم. (نگهداری و آزمایش بر روی موش نسبتاًآسان و ارزان است). ما باید صفت دیگری به غیر از طول گردن پیدا کنیم. برای مثالمی‌توانیم نیمی از دم موش‌ها را ببریم. سپس موش های دم کوتاه را با موش‌های عادیآمیزش می‌دهیم و زاده‌ها را بررسی می‌کنیم اگر زاده‌ها دم‌های عادی داشتند،می‌توانیم نتیجه بگیریم که دم کوتاه، یک صفت اکتسابی، به ارث نمی‌رسد. در مقابل درصورتی که دم موش‌های نسل بعد کوتاه‌تر از حد معمول باشد، می‌توانیم نتیجه بگیریم کهصفات اکتسابی، ارثی هستند.

دلیلاینکه ما یک آزمایش را با تمامی سختی‌هایش انجام می‌دهیم، این است که نتایج آزمایش،برای ما قطعی هستند و قابل اطمینان اند. در صورتی که آزمایش درست طراحی شده باشد وبدون خطا اجرا شود، نتیجه منفی در آزمایش، مانند آزمایش ما در بالا، به معنی ردنظریه خواهد بود. آزمودن نظریه‌ها به طوری که اگر نتیجه آزمایش منفی باشد، نظریه ردشود، ایده اصلی متد علمی است.

تاریخچه ژنتیک

علمزیستشناسی ، هرچند به صورت توصیفی از قدیم ترین علومی بوده که بشر به آن توجه داشتهاست ؛ اما از حدود یک قرن پیش این علم وارد مرحله جدیدی شد که بعدا آن راژنتیکنامیده اند و این امر انقلابی در علم زیست شناسی به وجود آورد. در قرنهجدهم ، عده ای از پژوهشگران بر آن شدند که نحوه انتقال صفات ارثی را از نسلی بهنسل دیگر بررسی کنند؛ ولی به 2دلیل مهم که یکی عدم انتخاب صفات مناسب و دیگرینداشتن اطلاعات کافی در زمینه ریاضیات بود، به نتیجه ای نرسیدند.
اولین کسیکه توانست قوانین حاکم بر انتقال صفات ارثی را شناسایی کند، کشیشیاتریشیبه نامگریگور مندلبود که در سال 1865 این قوانینرا که حاصل آزمایشاتش روی گیاهنخودفرنگی بود، ارائه کرد. اما متاسفانه جامعه علمی آن دوران به دیدگاه ها و کشفیاتاو اهمیت چندانی نداد و نتایج کارهای مندل به دست فراموشی سپرده شد.
در سال 1900 میلادی کشف مجدد قوانین ارائه شده از سوی مندل ، توسطدرویس،شرماکوکورنزباعث شد که نظریات او مورد توجه و قبول قرار گرفته ومندل به عنوان پدر علم ژنتیک شناخته شود.
در سال 1953 با کشف ساختمانجایگاهژنها (DNA) از سویجیمز واتسنو فرانسیس کریک ، رشته ای جدیددر علم زیست شناسی به وجود آمد که زیست شناسیملکولی نام گرفت . با حدود گذشت یک قرن ازکشفیات مندل در خلال سالهای 1971 و 1973 در رشته زیست شناسی ملکولی و ژنتیک که اولیبه بررسی ساختمان و مکانیسم عمل ژنها و دومی به بررسی بیماری های ژنتیک و پیدا کردندرمانی برای آنها می پرداخت ، ادغام شدند و رشته ای به نام «مهندسیژنتیک» را به وجود آوردند که طی اندک زمانی توانست رشته های مختلفی اعم ازپزشکی ، صنعت وکشاورزی را تحت الشعاع خود قرار دهد.
پایه اصلی مهندسی ژنتیک بر این اصل استوار استکه با انتقال ژنی به درون ذخیره ژنی یک ارگانیسم ، آن ارگانیسم را وادار می کند کهدر شرایط محیطی مناسب برای بیان آن ژن به دستورات آن ژن که می تواند بروز یک صنعتیا ساختار شدن یک مادهبیوشیمیاییو... باشد ، عمل کند. امروزهمهندسی ژنتیک خدمات شایان ذکری را به بشر ارائه کرده که در تصویر دیروز او نمیگنجیده و امری محال محسوب می شد.
از برجسته ترین خدمات این علم در حال حاضرمی توان موارد زیر را برشمرد: اصلاح نژادی حیوانات و نباتاتکه باعث بالارفتن سطح کیفیت و کمیت فرآورده های غذایی استحصال شده از آنان گردیده است . تهیهداروها و هورمون هابا درجه خلوص بالا و صرف هزینه های پایین درمان بیماری هایژنتیکی با ایجاد تغییرات در سلول تخم که از جدیدترین دستاوردهای مهندسی ژنتیک محسوبمی شود و بسیار محدود است . پیش بینی محدود بیماری ها در فرزندان آینده یکزوجکه از این طریق به زوجهای جوانی که می خواهند با یکدیگر ازدواج کنند خدماتمشاوره ژنتیک می دهند و آنها را از وضعیت جسمانی فرزندان آینده شان مطلع می سازند.
اما اگر بخواهیم دورنمای مهندسی ژنتیک را ترسیم کنیم ، تمامی موارد زیرقابل تصورند: اعضای بدن انسان ازقلب گرفته تاچشم و دست و پا به صورت مجزا از طریق مهندسی ژنتیک تولید می شوند و بانکهای اعضای بدنبه نیازمندان پیوند عضو ، عضو جدید عرضه می کنند و هر فرد می تواند عضوی که دقیقامشابهت ژنتیکی با خودش را دارد، خریداری کند و از این طریق مشکل دفع پیوند که بهدلیل شباهت نداشتن رموز ژنتیکی ، فرد دهنده و گیرنده عضو ناشی می شود، مرتفع خواهدشد در نتیجهآمار مرگ و میر انسان نیز پایین خواهد آمد. تمامی بیماری های ژنتیکی حتی در دوره جنینینیز قابل درمان خواهد بود. از جهشهای متوالی عوامل بیماریزا که عامل اصلی فناناپذیربودنشان است ، جلوگیری به عمل می آید و درصد بالایی از بیماری های شناخته شده ریشهکن خواهد شد. کارتهای شناسایی افراد ژنتیکی خواهد شد که برای هر 2فردی روی کره زمین(بجز 2قلوهای همسان وکلونها) متفاوت خواهد بود و دقیقا هویت هرفرد را تعیین می کنند. مجرمان با گذاشتن کوچکترین اثربیولوژیکی از خود مثل یک تار مو بسرعتشناسایی خواهند شد. می توان سرعت رشد موجودات مختلف را افزایش داد که خود این امرمزایای بسیاری را فراهم می آورد که از آن جمله می توان به پرورش سریع حیواناتیهمچونگاووگوسفنداشاره کرد که می توانند نیازهایغذایی یکجامعه را تا حد زیادی مرتفع کنند.
به نظر می رسد ژنتیک بخش بسیار عظیمی از آیندهرا به خود اختصاص خواهد داد و شاید یکه تاز زمان باشد. البته برای این علم جنجالبرانگیز پایانی نمی توان متصور شد. تمامی مواردی که در بالا ذکر شد، از لحاظ نظریامکانپذیر است ؛ ولی نیاز به تحقیق ، مطالعات و آزمایشات فراوان دارد که بشر بتواندبه آنها دست یابد و چون مسلط بودن بر این علم نیاز به پشتوانه قوی علومی همچونبیولوژی سلولی ملکولی ،بیوشیمی ،فیزیولوژیوآمار و احتمالاتدارد ، باید زحمات فراوانیبرای دستیابی به ویژگی های این رشته از علم متحمل شد.
دانشمندان میتوانند ژنی را از یک گونه بگیرند و آن را وارد گونه دیگری کنند، تا مشخصه جدیدی درگونه دوم ایجاد شود. مثلا می توان ژنی را که مواد شیمیایی سمی برایحشرات تولید می کند، به یکسلولگیاهگوجه فرنگیمنتقل کرد. این سلول به صورت یکگیاه گوجه فرنگی در می آید که مواد شیمیایی سمی تولید می کند و در نتیجه حشرات آنرا نمی خورند. این مثالی از مهندسی ژنتیک است.

img/daneshnameh_up/a/ad/jenha.jpg

انتقال ژن: گیاه گوجه فرنگی که با مهندسی ژنتیک تولید
شده استتوسط یک ژن جدید از خورده شدن توسط
حشرات محافظت می شود.

 


جنسیت چگونه تعیین می شود

جنسیت یک جانور توسط یک جفتکروموزوم،که کروموزوهای جنسی هستند، تعیین می شود. درپستانداران،جنس ماده دو کروموزوم جنسی همانند دارد، که به دلیل شکلشان، کروموزوم X نامیده میشوند. بنابراین جنس ماده XX است. جنس نر یک کروموزوم X و یک کروموزوم کوتاهتر بهنام Y دارد. بنابراین نرها XY هستند. تخمکهاییکه توسط جنس ماده ساخته می شونددارای یک کروموزوم X هستند. اسپرمهاییکه توسط جنس نر ساخته می شونددارای یک کروموزوم X یا Y هستند. اگر تخمک توسط اسپرمی که دارای کروموزوم X استبارور می شود، فرزند ماده خواهد بود و اگر توسط اسپرمی با کروموزوم Y بارور شود،فرزند نر خواهد بود.


img/daneshnameh_up/f/f9/verasat.jpg

 

ساخته شدن سلولهای جنسی

سلولهای جنسی توسط نوع خاصی از تقسیم سلولی بهناممیوزساخته می شوند. این تقسیم فقط در اعضایتناسلی، یعنیبیضه هاوتخمدانهادرجانوران، وبساکهاوتخمکهایگیاهان،انجام می شود. سلولهای جنسی فقط یک مجموعهکروموزوم دارند، در حالی که همه سلولهای دیگر یک موجود زنده دو مجموعه کروموزوم دارند. وقتیتخمک جنس ماده واسپرمجنس نر در عمللقاحبا هم ترکیب می شوند، تبدیل به یک سلولمی شوند که دوباره همان دو مجموعه کروموزوم را دارد. این سلول تبدیل به یک موجودزنده جدید می شود.

img/daneshnameh_up/1/11/dna.jpg

DNA همه امور یک سلول را، از طول
عمر آن تا واکنشهایی که درآن
رخ می دهد، کنترل می کند.

ژنها و DNA

کروموزوها عمدتا ازDNA (دئوکسی ریبو نوکلئیک اسید) تشکیل می شوند. مولکول DNA تا حدی شبیه یک نردبان طنابی بسیار بلند مارپیچی است. هر «پله» این نردبان از یک جفتباز تشکیل می شود (باز نوعی ماده شیمیایی است). این بازها C , T , A و G نام دارند A همیشه با , T و C همیشه با G جفت می شود. این جفت بازها دو رشته مارپیچ دو تایی رابه هم متصل می کنند. بخشهای مختلف این نردبان، با شاید چندین هزار جفت باز، هر ژنرا تشکیل می دهند. ژنها واحد وراثت هستند. آرایش ژنتیکی یک موجود زنده (ترکیب ژنهایآن)، تعیین کننده مشخصات آن، مانند رنگ چشمهای یک جانور یا بوی گل یک گیاه، است.

ژنتیک پزشکی و انسانی

دید کلی

این نظر که ژنتیک پزشکی صرفا مربوط به توارث خصوصیات جزئی ، سطحیو نادر است، جای خود را به درک نقش اساسیژن در فرایندهای پایه زندگی داده است. ژنتیک پزشکی و ژنتیک انسانی ، در خط مقدمتحقیقات پیرامون تنوع و توارث انسانها قرار دارند، در حالی که در پیشرفت سریعزیست شناسی مولکولی،بیوشیمی وزیستشناسی سلولی نیز نقش دارند و از آن بهره می‌برند. به ویژه ، در دهه آخر قرن 20و شروع قرن 21 شاهد آغاز پروژهژنوم انسانیبوده‌ایم که تلاش هدفمند در جهتتعیین محتوای کامل ژنوم انسان است.

ژنومبه زبان ساده به صورت مجموعه اطلاعاتژنتیکی گونه ما که در هر یک از سلولهای هسته‌دار بدن رمزگردانی می‌شود، تعریفمی‌گردد. همگام با سایر موضوعات زیست شناسی نوین ، پروژه ژنوم انسانی از طریق فراهمسازی بینش اساسی در مورد بسیاری از بیماریها و پیشبرد تکامل ابزارهای تشخیصی بهمراتب بهتر ، اقدامات پیشگیری کننده و شیوه‌های درمانی در آینده نزدیک ، در حالمتحول کردن ژنتیک پزشکی و انسانی است. پس از کامل شدن ، پروژه ژنوم انسانی ، توالیکامل تمام DNA انسان را در دسترس قرار خواهد داد. آگاهی از این توالی کامل ، بهنوبه خود شناسایی تمام ژنهای انسان را مقدور می‌سازد و نهایتا تعیین این موضوع راکه چگونه تنوع در این ژنها در ایجاد سلامت و بیماری نقش دارد، امکان‌پذیر می‌سازد.

تاریخچه

در سال 1902 « گارود » (Garrod) و « گالتون » (Galton) ، که بنیانگذاران ژنتیکپزشکی نام گرفته‌اند، با بررسیآلکاپتون اوریاولین نمونه توارث مندلیدر انسان را گزارش کردند. گاروددر گزارش خود با تشکر از همکاریهای « بیت سن » (Bateson) زیست شناس ، نتیجهازدواجهای فامیلی را در بوجود آمدن به اصطلاح خطاهای متابولیزم مادرزادی تاکید کردهبود. این اولین نتیجه روشن همکاری تحقیقی بین علم پزشکی و غیر پزشکی بود که تا بهحال ادامه پیدا کرده و حاصل آن نیز پیشرفت سریع این علم می‌باشد.

در اواخردهه 50 قرن بیستم ، مطالعه علمیکروموزوم‌هایانسان مقدور گشت و نقش نقایص کروموزومی در عقب افتادگی رشدی و ذهنی ، عقیمی ودیگر عوارض روشن شد. جدیدا تعیین نقشه کروموزومی ژنهای انسان بر روی کروموزوم‌هامشخص شده است. توسعه و کاربرد علم ژنتیک نتایج سودمندی برای پزشکی بالینی داشتهاست.

اهمیت ژنتیک در تمام جنبه‌های پزشکی

اگرچه ژنتیک پزشکی به صورت تخصصیشناخته شده در آمده است، واضحا آشکار شده که ژنتیک انسانی مفاهیم یکنواخت مهمیفراهم می‌سازد که مسیر تمام کارهای پزشکی را روشن و آنها را همسو می‌کند. برایبهره‌مند ساختن کامل بیماران و خانواده‌های آنها از دانش در حال گسترش ژنتیک ، تمامپزشکان و همکاران آنها در مشاغل بهداشتی نیاز به درک اصول پایه ژنتیک انسانیدارند.

·         وجود اشکال جایگزین یک ژن (آللها) درجمعیت ، پیدایش فنوتیپ‌های مشابه بوجود آمده از جهش و تنوع در جایگاههای ژنی مختلف ،اهمیت تعاملات ژنی _ ژنی و ژنی _ محیطی در بیماری ، نقش جهش پیکری در سرطان و پیری، مقدور بودن تشخیص پیش از تولد ، امیدواری در زمینه ژن درمانی‌های قوی ، مفاهیمیهستند که امروزه در تمام کارهای پزشکی نفوذ پیدا کرده‌اند و در آینده فقط مهمترخواهند شد.

·         یک جنبه از کار ژنتیک پزشکی که مربوط به تمام طب است، ارزش تاکید دارد: این علمنه تنها بر بیمار بلکه بر کل خانواده نیز متمرکز می‌باشد. تاریخچه جامع خانوادگی ،از گامهای اولیه مهم در تجزیه و تحلیل هر نوع اختلال است، صرفنظر از اینکه ژنتیکیبودن این اختلال شناخته شده یا ناشناخته باشد.

·         تاریخچه ژنتیکی ، از این جهت اهمیت دارد که می‌تواند نقش حیاتی در تشخیص داشتهباشد، ممکن است ارثی بودن یک اختلال را نشان دهد، می‌تواند اطلاعاتی پیرامونتاریخچه طبیعی یک بیماری و تنوع در بروز آن فراهم کند و می‌تواند طرح توارث راآشکار سازد. تشخیص یک بیماری ارثی ، تخمین خطر برای سایر افراد خانواده را مقدورمی‌کند تا بتوان اداره و تدیبر مناسب ، پیشگیری و مشاوره برای بیمار و خانواده اودر نظر گرفت.

قوانین موجود در ژنتیک انسانی و پزشکی

·         ژنتیک ، موضوع پراکنده‌ای مرتبط با تنوع و توارث در تمام موجودات زنده است. دراین حوزه وسیع ، ژنتیک انسانی ، داشن تنوع و توارث در انسان است. در حالی که ژنتیکپزشکی ، با زیرگروهی از تنوع ژنتیکی انسان که در کار طب و تحقیقات پزشکی حائزاهیمیت است، سروکار دارد.

·         در ژنتیک انسانی و پزشکی ، حوزه‌های متعدد جالبی وجود دارند که به صورت جهاتگوناگون تکامل ژنتیک مشخص می‌شوند. حوزه‌های اصلی شناخته شده این تخصص عبارتنداز:

o        مطالعه کروموزوم‌ها یاژنتیک سلولی (Cytogenetics).

o        بررسی ساختمان و عملکرد هر ژن یا ژنتیک بیوشیمیایی و مولکولی.

o        مطالعه ژنوم، سازمان‌یابی و اعمال آن یاژنومیک (genomics).

o        بررسی تنوع ژنتیکی در جمعیتهای انسانی و عوامل تعیین کننده فراوانی آللها یاژنتیکجمعیت.

o        بررسی کنترل ژنتیکی تکامل یاژنتیک تکامل.

o        استفاده از ژنتیک برای تشخیص و مراقبت از بیمار یاژنتیک بالینی.

·         مشاورهژنتیکیکه اطلاعاتی پیرامون خطر ابتلا به بیماری را ارائه می‌دهد و در عین حال، حمایت روانی و آموزشی فراهم می‌کند، به حرفه بهداشتی جدیدی تکامل پیدا کرده استکه در آن تمام کادر مشاغل پزشکی ، خود را وقف مراقبت از بیماران و خانواده‌های آنهامی‌کنند.

·         علاوه بر تماس مستقیم با بیمار ، ژنتیک پزشکی ، از طریق فراهم سازی تشخیصآزمایشگاهی ، افراد و از طریق برنامه‌های غربالگری (Screening) طراحی شده برایشناسایی اشخاص در معرض خطر ابتلا یا انتقال یک اختلال ژنتیکی ، جمعیت را مراقبتمی‌کند.

موضوعات اخلاقی در ژنتیک پزشکی

موفقیتهای ژنتیک پزشکی ، با رشد موازی سطحنگرانی و اضطراب در مورد استفاده از دانشمان در جهت مفید (نه مضر) برای افراد ،خانواده‌هایشان و کل جامعه همراه بوده است. با شروع پروژه ژنوم انسانی در ایالاتمتحده ، کنگره آمریکا ، معضلات اخلاقی آسیب پذیری جدی جامعه بر اثر استفاده نادرستاز این دانش بسیار توسعه یافته ژنتیک انسانی را شناسایی کرد.

کنگره کاربردبخشی از بودجه پروژه ژنوم انسانی آمریکا برای حمایت از تحقیقات و آموزش درزمینه‌های اخلاقی ، قانونی و اجتماعی (EISI) این پروژه را الزامی ساخت. برنامه‌هایمشابهی در کشورهای دیگر نیز وجود دارند. تلاش (EISI) در جهت مطالعه اثر دانش بدستآمده از پروژه ژنوم انسانی در بسیاری از حوزه‌ها مانند کار طب و سایر حرفه‌هایمراقبت بهداشتی ، وضع و ارائه سیاست عمومی ، قانون و آموزش می‌باشد.

در هربحثی از موضوعات اخلاقی در پزشکی ، سه اصل اساسی غالبا ذکر می‌شود: سودمندی،احترام به خودمختاریفرد،عدالت.

وقتی این سه اصل در تعارض با یکدیگرباشند، موضوعات اخلاقی پیچیده‌ای بوجود می‌آید. نقش متخصصاناخلاقی پزشکیکه در حد فاصل بین جامعه وژنتیک پزشکی کار می‌کنند، سنجیدن تقاضاهای متعارض است که هر کدام بر پایه یک یا بیشاز یک اصل اساسی فوق ادعای مشروعیت دارند.


آینده بحث

در طی زندگی حرفه‌ای 40 ساله دانشجویان پزشکی و مشاوره ژنتیکی ،احتمالا تغییرات عمده‌ای در درک و کار بر روی نقش ژنتیک در پزشکی صورت خواهد گرفت. هر دوره‌ای می‌تواند دربر گیرنده تغییراتی بیشتر از تغییرات مشاهده شده ظرف بیش از 50 سال گذشته باشد. در طی این مدت ، حوزه ژنتیک از شناسایی ماهیت DNA به عنوان عاملفعال توارث تا آشکارسازی ساختمان مولکولی DNA وکروموزم‌هاو تعیین رمز کامل ژنوم انسانتکامل پیدا کرده است. با قضاوت از روی سرعت زیاد اکتشافات فقط در دهه گذشته عملامشخص می‌شود که ما صرفا در آغاز انقلابی در وارد کردن دانش ژنتیک و ژنوم به حوزهسلامت عمومی و کار پزشکی هستیم.

ژنتیک مولکولی

دید کلی

ماهیت مولکولی ماده ژنتیکی چیست؟ چطور اطلاعات ژنتیکی از یک نسلبه نسل بعد با صحت بالا انتقال می‌یابد؟ تغییرات نادر در ماده ژنتیکی که ماده خامتکامل می‌باشد، چگونه ایجاد می‌شوند؟ چطور اطلاعات ژنتیکی نهایتا به شکل توالیهایاسید آمینه‌ای مولکولهای پروتئینی متنوع موجود در یک سلول زنده ، بیان می‌شود؟ و ... . واحد پایه اطلاعات در سیستمهای زنده ، ژن می‌باشد.

از نظر بیوشیمیایییک ژن به صورت قطعه‌ای ازDNA تعریف می‌شود که اطلاعات مورد نیاز برای ایجاد یک محصول دارای فعالیت بیولوژیک راکدمی‌کند. محصول نهایی معمولا یکپروتئین است. ممکن است محصول ژنی وظیفه‌ای یکی از انواعRNA باشد. ذخیره ، حفظ و متابولیزم این واحدهای اطلاعاتی موضوعات بحث را در ژنتیکمولکولی تشکیل می‌دهند. پیشرفتهای اخیر در ژنتیک مولکولی ، منجر به مطرح شدن سهفرآیند اصلی در استفاده از اطلاعات ژنتیکی شده است.

·         اولین فرآیند، همانند سازی DNA یانسخه برداری از DNA مادری و تولید مولکولهای DNA با توالیهای نوکلئوتیدی یکسانمی‌باشد.

·         دومین فرآیندسنتز RNA از روی DNA است، که طی قسمتهایی از پیام ژنتیکی کد شده در DNA دقیقا به صورت RNA ، نسخه برداریمی‌شود.

·         سومین فرآیند، ترجمه می‌باشد که بهموجب آن پیام ژنتیکی کد شده در RNA پیک بر رویریبوزومها به پلی‌پپتیدی با توالی مشخص ازاسیدهایآمینه ترجمه می‌شود.



img/daneshnameh_up/e/e9/chromatn.2.jpg

وقایع مهم در ژنتیک مولکولی تا سال 1944

·         شروع ژنتیک توسطگرگور مندلو بامقاله‌ای بود که وی در سال 1866 در مجموعه مقالات انجمن علوم طبیعی در موردنخودفرنگی ، به چاپ رساند.

·         تا سال 1900 طول کشید تا سایر زیست شناسان مانندهوگو،کورنسوشرماکاهمیت کار مندل را درک کنند و این علم پس ازرکورد طولانی توالی دوباره یافت.

·         در سال 1903 ،ساتنپیشنهاد کرد کهژنها روی کروموزومها قرار دارند.

·         در سال 1909 ،یوهانسپیشنهاد کرد کهعوامل مندلیژننامیده شدند.

·         در سال 1910 ،مورگانآزمایشهایزیادی بر رویمگس سرکهانجام داد.

·         در سال 1927 ،مولرکشف کرد که اشعهایکس ایجاد موتاسیون (جهش) در مگس سرکه می‌نماید.

·         در سال 1941 ،بیدلوتاتومپیشنهاد کردند که هر ژن فعالیت یکآنزیم را کنترل می‌کند.

·         در سال 1944 ، کتاب زندگی چیست توسط یک فیزیکدان به نامشرودینگرانتشار یافت.

کشف ساختمان DNA

شناخت امروزی ما در مورد مسیرهای اطلاعاتی از همگرایییافته‌های ژنتیکی ، فیزیکی و شیمیایی دربیوشیمی امروزی حاصل شده است. لین شناخت در کشف ساختمان دو رشته مارپیچی DNA ، توسطجیمز واتسونوفرانسیس کریکدر سال 1953 خلاصه گردید. فرضیهژنتیکی ، مفهوم کد نمودن توسط ژنها را مشخص نمود. با استفاده از روشهای فیزیکی ،تعیین ساختمان مولکولی DNA بوسیله آزمایش انکساراشعهایکس ممکن گردید. شیمی نیز ترکیب DNA را آشکار نمود. ساختمان مارپیچی دورشته‌ای DNA ، چگونگی نسخه برداری آن را نشان داد، نحوه تولید RNA وسنتزپروتئین از روی آن را شفاف کرد.


تصویر

 

ژنها و کروموزومها

ژنها قطعاتی از یککروموزوم هستند که اطلاعات مورد نیاز برای یک مولکول DNA یا یک پلی پپتید را دارند. علاوه برژنها ، انواع مختلفی از توالیهای مختلف تنظیمی در روی کروموزومها وجوددارد که درهمانند سازی ، رونویسی و ... شرکت دارند. کروموزومهای یوکاریوتی دارای دو توالی مهمتکراری DNA می‌باشند که عمل اختصاصی را انجام می‌دهند؛ سانترومرها که نقاط اتصالیبرای دوک تقسیم هستند و تلومرها که در دو انتهای کروموزوم وجود دارند. کروماتین دریوکاریوتها به صورت واحدهای نوکلئوزومی قرار دارد.

متابولیزم DNA

سلامت DNA بیشترین اهمیت را برای سلول دارد که آن رامی‌توان از پیچیدگی و کثرت سیستمهای آنزیمی شرکت کننده در همانند سازی ، ترمیم ونوترکیبی DNA ، دریافت. همانند سازی DNAبا صحت بسیار بالا و در یکدوره زمانی مشخص در طی چرخه سلولی به انجام می رسد. همانند سازینیمه حفاظتیاست، بطوری که هر رشته آن به عنوان قالبی برای تولید رشته جدید DNA مورد استفادهقرار می‌گیرد. سلولها دارای سیستمهای متعددی برای ترمیم DNA هستند. توالیهای DNA درطی واکنشهای نوترکیبی ، در فرآیندهایی که شدیدا هماهنگ با همانند سازی یا ترمیم DNA هستند، نو آرایی می‌شوند.


متابولیزم RNA

رونویسی توسط آنزیم RNA پلیمراز وابسته به DNA کاتالیزمی‌شود. رونویسی در چندین فاز ، شامل اتصال RNA پلیمراز به یک جایگاه DNA به نامپروموتور ، شروع سنتز رونویسی ، طویل سازی و خاتمه ، روی می‌دهد. سه نوع RNA ساختهمی‌شود؛ RNA پیک که برای ساختن پلی پپتیدها مورد استفاده قرار می‌گیرد. RNA ناقل کهدر انتقال اسیدهای آمینه بر روی ریبوزومها برای پروتئین سازی ، شرکت دارند و RNA ریبوزومی که در ساختار ریبوزوم شرکت دارند. این RNA ها به صورت پیش ساز ساختهمی‌شوند که طی فرآیندهای آنزیمی بالغ می‌شوند.

متابولیزم پروتئین

پروتئینها در یک کمپلکس RNA پروتئینی به نام ریبوزوم ،با یک توالی اسید آمینه‌های خاص در طی ترجمه اطلاعات کد شده در RNA پیک ، سنتزمی‌گردند. اسیدهای آمینه‌ای که توسط کدونهای RNA پیک مشخص می‌گردند، از کلمات سهحرفی نوکلئوتیدی تشکیل شده‌اند. برای ترجمه نیاز به مولکولهای RNA ناقل می‌باشد کهبا شناسایی کدونها ، اسیدهای آمینه را در موقعیتهای متوالی مناسب خود در داخل زنجیرپلی پپتیدی قرار می‌دهند. بعد از سنتز بسیاری از پروتئینها به موقعیتهای خاص خود درداخل سلول هدایت می‌شوند.


تصویر

تنظیم بیان ژن

بیانژنهاتوسط فرآیندهایی تنظیم می‌شود که بر روی سرعت تولید و تخریب محصولات ژنیاثر می‌گذارند. بیشتر این تنظیم در سطح شروع رونویسی و بواسطه پروتئینهای تنظیمی رخمی‌دهد که رونویسی را از پروموتورهای اختصاصی مهار یا تحریک می‌کنند. اثر مهارکنندهها را تنظیم منفی و فعال شدن را تنظیم مثبت گویند. پروتئینهای تنظیمی ، پروتئینهایاتصالی DNA هستند که توالیهای اختصاصی از DNA را شناسایی می‌کنند. هورمونها بر رویتنظیم بیان ژن تأثیر دارند. موجودات یوکاریوت وپروکاریوت دارای مکانیزمهای متفاوتی برای تنظیم بیان ژنهای خود دارند.

فناوری DNA نوترکیبی

با استفاده از فناوری DNA نو ترکیبی مطالعهساختمانو عملکرد ژن بسیار آسان شده است. جداسازی یک ژن از یک کروموزوم بزرگ نیاز داردبه، روشهایی برای برش و دوختن قطعات DNA ، وجود ناقلین کوچک که قادر به تکثیر خودبوده و ژنها در داخل آنها قرار داده می‌شوند، روشهایی برای ارائه ناقل حاوی DNA خارجی به سلولی که در آن بتواند تکثیر یافته و کلنیهایی را ایجاد کند و روشهاییبرای شناسایی سلولهای حاوی DNA مورد نظر. پیشرفتهای حاصل در این فناوری ، در حالمتحول نمودن بسیاری از دیدگاههای پزشکی ، کشاورزی و سایر صنایع می‌باشد.


ژنتیک و اصلاح نباتات

اصلاح نباتات با منشا ژنتیک ، به تغییرات جهت‌دار و مفید در بنیان ژنومی گیاهیاطلاق می‌شود و منظور از مفید بودن صفات جدید ، سازش بیشتر با محیط و رفعنیازمندیها می‌باشد.

مقدمه

اصلاح نبات و دام یکی از صور تکامل است. و قوانین حاکم بر تکاملمصنوعی شبیه قوانین حاکم بر تکامل طبیعی است اما با این تفاوت که سیر تکاملی مصنوعیسریعتر بوده، چون بشر روند تکامل را کنترل می‌کند. در حالی که تکامل طبیعی تصادفاصورت می‌گیرد. بر این اساس ، در دوره‌های مختلف توجه اصلاح کنندگان به گیاهان صنعتیجلب شده است. بنابراین گیاهانی مورد مطالعه اصلاح کنندگان قرار می‌گیرند که دارایترکیبات شیمیایی مخصوص باشند. مثلا دارای ترکیبات دارویی خاصی باشند. بنابراین ،اصلاح کنندگان ، مثل گذشته دنبال اهلی کردن یک گیاه وحشی نیستند بلکه تکیه آنها برروی ژنهای مفید موجود در گیاهان وحشی می‌باشد که ایجاد مقاومت بالایی به امراضمی‌کنند.

img/daneshnameh_up/c/c4/_ggttqq_phy.1.jpg

تاریخچه و سیر تحولی و رشد

  1. دوره اول:در این دوره انسان بدونشناختنظام تولید مثل گیاهان، برای اولین بار بهکشت و تولید مصنوعی گیاهان تحت شرایط کنترل شده اقدام نمود. در این دوره انسان ،گیاهان برتر و مطلوب را ذخیره و نگهداری می‌کرد و به این ترتیب عمل انتخاب ناخودآگاه صورت گرفت. با مرور زمان اهلی کردن حیونات نیز آغاز شد بنابراین کشت گیاهانهمراه با اهلی نمودن دامها انجام شد.
  2. دوره دوم:در این دوره انسان به نظامتولید مثل گیاهان پی برد و به آمیزش گونه‌های مختلف گیاهان پرداخت. اما هنوز اصولعلمی ژنتیک کشف نشده بود و تلاقی گونه‌ها بطور تصادفی و به عنوان یک نوع هنر صورتمی‌گرفت.
  3. دوره سوم:این دوره با آزمایشات دقیقمندل آغاز شد، بعد از کشفقوانین مندل (1900)، اصول علمی اصلاح نباتاتبر اساس قوانین ژنتیک توجیه شد. در این مرحله ، ژنهایی مورد توجه قرار گرفتند کهاثرات زیادی در بیان صفات داشتند مثلژن مربوط به رنگ.

اصول ژنتیکی تکامل گیاهان

از نظر علم ژنتیک ، اصلاح نباتات وتکامل نقاط مشترک زیادی دارند. در هر دو حالت نیاز به وجود تنوع گیاهی و انجام انتخاب رویفرمهای مفید می‌باشد. بنابراین تاثیر تکامل بر روی ژنتیک گیاهان از چهار طریق صورتمی‌گیرد.

  1. تنوع مندلی:در حالت طبیعی اغلبموتاسیونهای ژنی ایجاد گیاهان ضعیف می‌کند که در اثر تنازع بقا از بین می‌روند. امادر برخی موارد موجب ایجاد سازش بیشتر با محیط می‌شوند و از این نظر مورد توجه اصلاحکنندگان قرار می‌گیرند و در اثر متراکم شدن چندینموتاسیون ژنی مفید، یک گیاه اهلی ایجادمی‌شود. که این گیاه اهلی در اثر انتخاب طبیعی یا مصنوعی تکثیر پیدا کرده و جایگونه‌های ضعیف قبلی را می‌گیرد.
  2. هیبریداسیون بین گونه‌ای:وقتیگونه‌ها از نظرتاکسونومی (رده بندی) بهم نزدیک باشند، ممکن است تلاقی آنها ایجاد فرمهای باارزشی از نظرکشاورزی را بنمایند. و اگر این تلاقی بین گونه‌های دور از هم اتفاق افتد به ایناینتروگرسیون گویند که در اکثر مواقع ، گونه تازه ایجاد شده عقیم است یا در نسلهایبعدی گیاهانی بدست می‌آیند که از هر دو گونه پدر و مادری ضعیف‌تر می‌باشند به خاطرهمین تکثیر اینها باروشهایغیر جنسی صورت می‌گیرد.
  3. اتو پلوئیدی:افزایش تعداددسته‌هایکروموزومی را در یک گونه ، اتو پلوئیدی گویند. این گیاهان دارای سه یا چندینسری کروموزومند و وقتی با گیاهاندیپلوئید مقایسه می‌شوند دارای سلولهای بزرگتر با هسته‌های درشت می‌باشند. اما اینها درصورتی که تریپلوئید باشند دارای درجه تلقیح کمتری هستند و اصولا بذر تولید نمی‌کنندکه در این صورت تکثیر اینها به واسطه پارتنوکارپی (بکرزایی) صورت می‌گیرد.
  4. آلو پلوئیدی:زمانی که دو گونه باژنومهای مختلف باهم تلاقی پیدا کنند، و بعد تعداد کروموزومها در فرزندان آنها ، دوبرابر شود الو پلوئیدی انجام شده است. معمولا هیبرید بین دو گونه با ژنومهای مختلفعقیم است، اما وقتی تعداد کروموزومها دو برابر شود، گیاه زایا می‌شود.



img/daneshnameh_up/f/fd/_ggttqq_phy.3.jpg

موارد موثر بر اصلاح نباتات

انتخاب

از تلاقیگونه‌هایمختلف با ژنومهای مختلف ، نتاج (فرزندان) مختلفی ایجاد می‌شود. نتاجی که دارایسازش بیشتری با محیط زیست هستند توسطانتخاب طبیعینگهداری و سایر نتاج به مرورزمان از بین می‌روند. به انتخابی که به واسطه انسان ، صورت می‌گیرد انتخاب مصنوعیگفته می‌شود. در برخی موارد انتخاب مصنوعی و طبیعی هم جهت باهم صورت می‌گیرد. ولیگاها دارای جهتهای مختلفی می‌باشند. زمان تاثیرگذاری به انتخاب مصنوعی کمتر است چراکه در کنترل انسان می‌باشد. مهمترین وظیفه اصلاح کننده در این مرحله عبارتست ازاینکه از بین گیاهان مختلف حاصله تشخیص دهد که کدام گیاه مفیدتر بوده و بایدنگهداری شود.

رانده شدن ژنتیکی

منظور ازرانده شدن ژنتیکی، کم و زیاد شدن تصادفیوفور نسبیژنها در گیاهان می‌باشد که تغییر وفور نسبی ژنها بستگی به طرز انتخاب زارعین و حجمجامعهگیاهی دارد. اگر جامعه گیاهی کوچک باشد، و فقط چند بوته از یک سال برای سال بعد، بذرگیری شود در این حالت بعضی از ژنها از نسلی به نسل بعد انتقال نمی‌یابد و بهموازات این ، جامعه گیاهی دیگری ، فرصت گسترش ژنهای خود را می‌یابد. در رانده شدنژنتیکی ، انتخاب طبیعی یا مصنوعی دخالتی ندارد و فقط تصادف و شانس است که وفور نسبیژنها را تغییر می‌دهد.


img/daneshnameh_up/b/be/_ggttqq_phy.5.jpg

کاربردهای اصلاح نباتات

  1. افزایش عملکرد محصولات:انقلاب سبز ،به مسئولیت آقاینورمن بورگاف، در اواسط قرن بیستم ، این نتیجه را داد کهاگر کشت ، داشت و برداشت ، با تکنیکهای مدرن کشاورزی همراه باشد، بازدهی واریته‌هایاصلاح شده به حداکثر می‌رسد.
  2. مقاومت به امراض و آفات گیاهی:متاسفانه همراه با وسعت دادن به نژادهای جدید نباتات ، امراض جدید نیز ایجادمی‌گردد و بنابراین مقاومت دائمی امکان پذیر نمی‌باشد و بایستی مداوما اصلاح برایمقاومت در برابر امراض وآفات گیاهیصورت پذیرد.
  3. وسعت دامنه کشت:برخی از واریته‌هایگیاهی را در مناطق با شرایط اقلیمی خاص می‌توان کاشت با تغییر برخی از صفات گیاهان، می توان آنها را در محیط متفاوت هم کشت داد.
  4. تغییر کیفیت محصولات گیاهی:با گذشتزمان و صنعتی شدن جوامع انسانی ، توقعات افراد بشر تغییر می‌کند بنابراین بایداستاندارد محصولات کشاورزی را متناسب با ذائقه افراد تغییر داد. امروزه اصلاحکنندگان توجه زیادی به کیفیت محصول می‌نمایند چون نه تنها باید عملکرد واریته جدیدنسبت به واریته‌های قدیمی زیادتر باشد بلکه کیفیت محصول از نظر چیدن ، حمل و نقل واستفاده درصنایع غذاییهم متناسب باشد.
  5. ماشینی نمودن برداشت نباتات:در برخیاز نباتات مثلذرت خوشه‌ایوگندم ، رشد بیش از حدساقه و خوابیدگی بوته‌ها ، افت قابل توجهی را در برداشت ماشینی ایجاد کرده است. برای رفعاین مشکل اصلاح کنندگان ، به تولید واریته‌های پا کوتاه پرداختند و واریته‌هایمناسب برداشت ماشینی را تولید کردند.
  6. واریته‌های هیبرید:یکی از مهمترینعوامل افزایش محصول استفاده ازپدیدههتروزیس می‌باشد که در واریته‌های هیبرید ظاهر می‌گردد. چرا که در این روش ،سعی در تجمع دو صفت مختلف از نظر ژنتیکی و ایجاد یک صفت مناسب می‌باشد و این بدستنمی‌آید دیگر با انجام آزمایشات مکرر هیبریداسیون.

ژنتیک و سرطان

سرطان (Cancer) رشد خطرناک بافت بدن بوسیله تقسیم سریع سلولهای بدن است. سرطاناساسا یک بیماری ژنتیکی است.

اطلاعات اولیه

سلولهای سرطانی به دو صورت وجود دارند: اول نوعی که به آنحالتپیشروندهگویند و آن عبارت از استعداد سرایت و تخریب بافتهای مجاوراست، بطور مثال سلولهای سرطانی شکم ممکن است فقط تا مثانه پیشرفت نمایند. حالت دوم، سلولهای سرطانی که باعث ایجاد حالت ثانویه در قسمتهای مختلف بدن می‌شوند. سلولهایسرطانی از یاخته‌های رشد یافته قبلی بوجود آمده و بوسیله جریان خون به سایر اعضا وجوارح برده می‌شوند و در آنجا مجددا شروع به تقسیم نموده و ایجاد توده‌های غده‌ایشکل می‌نمایند. سرطان نزد کودکان و اشخاص بالای 40 سال ، بیشتر از سایر گروههای سنیدیده می‌شود.

سرطان یکی از شایع‌ترین و شدیدترین بیماریهای مشاهده شده در طببالینی است. آمار نشان می‌دهد که سرطان به نوعی بیش از 3/1 جمعیت را گرفتار می‌کند،مسئول بیش از 20 درصد تمام موارد مرگ و میر است و در کشورهای پیشرفته مسئول بیش از 10 درصد کل هزینه مراقبتهای پزشکی می‌باشد. سرطان در صورت عدم درمان ، همواره کشندهاست. تشخیص و درمان زودرس اهمیت حیاتی دارد و شناسایی افراد در معرض افزایش خطرسرطان پیش از ابتلا به آن ، یکی از اهداف مهم تحقیقات سرطان است.

 


img/daneshnameh_up/d/d5/cancer.5.jpg

سمبل سرطان

زیست شناسی سرطان

سرطان یک بیماری منفرد نیست، بلکه نامی است که برایتوصیف اشکال بیماری‌زایی نئوپلازی بکار می‌رود. نئوپلازی نوعی روند بیماری است کهبا تزاید کنترل نشده سلولی منجر شونده به یک توده یاتومور ، مشخص می‌شود. به هر حال برای اینکه تومور (نئوپلاسم) را سرطان محسوب کنیم، بایدبدخیمهم باشد، یعنی رشد آن دیگر کنترل شده نبوده و تومور قادر به تهاجم بهبافتهای مجاور یا گسترش به نواحی دورتر یا هر دو می‌باشد.

اشکال سرطان

  • سارکومها (Sarcomas)، که در آنها توموراز یک بافت مزانشیمی ماننداستخوان ،ماهیچه یابافتهمبند بوجود آمده است.
  • کارسینومها (Carcinomas)، که از بافتپوششی مانند سلولهای مفروش کنندهروده‌ها ،نایژه‌هاو یا مجاری غدد پستانی ایجادمی‌شود.
  • بدخیمیهای خونی و لنفاویمانندلوکمیهاولنفوم‌هاکه در سرتاسرمغزاستخوان ،دستگاهلنفاوی و خون محیطی گسترش می‌یابند. در داخل هر یک از گروههای اصلی ، تومورهارا برحسب مکان ، نوع بافتی ، تظاهر بافت شناختی و درجه بدخیمی طبقه بندیمی‌کنند.

    نئوپلازی که نوعی تجمع غیر طبیعی سلولهاست، به علت عدم تعادل بینتزاید و فرسایش سلولی ایجاد می‌شود. سلولها با گذر از چرخه سلولی و انجاممیتوز افزایش می‌یابند، در حالی که فرسایش به علت مرگ برنامه ریزی شده سلولی ، از طریقنوعی روند طبیعی قطعه قطعه شدن DNA و خود کشی سلولی که به آنآپوپتوزاطلاق می‌‌شود، سلولها را از یکبافت خارج می‌کند.

اساس ژنتیکی سرطان

  • صرف نظر از اینکه آیا سرطان به صورت تک گیر در یک فرد ، یا بطور مکرر در بسیاریاز افراد در داخل خانواده‌ها به صورت یک صفت ارثی رخ می‌دهد، سرطان نوعی بیماریژنتیکی است.
  • انواع مختلفژنها را در آغاز روند سرطان ، دخیل دانسته‌اند، اینها شامل ژنهای رمز گردانی کنندهپروتئینهادر مسیرهای پیام‌دهی برای تزایدسلولی ، اجزای اسکلت سلولی دخیل در حفظ مهار تماسی ، تنظیم کننده‌های چرخه میتوزی ،اجزای ماشین مرگ سلولی برنامه ریزی شده و پروتئینهای مسئول تشخیص و ترمیمجهشهامی‌باشند.
  • انواع مختلف جهشها مسئول ایجاد سرطان هستند، اینها شامل جهشهایی مانند مواردزیر می‌باشند: جهشهای کسب فعالیت و فعال کننده یکآللاز یکپروتوانکوژن، از دست دادن دو آلل یا جهشمنفی غالب یک آلل از یک ژن سرکوب‌گر تومور ، جابجایی کروموزومی که باعث بروز نادرستژنهای رمز گردانی کننده پروتئینهایی که خواص عملکردی جدیدی بدست آورده‌اند،می‌شوند.
  • پس از شروع ، سرطان ، از طریق جمع‌آوری صدمه ژنتیکی اضافی به واسطه جهش یا برشو چسباندن اپی ژنتیک ژنهایی که ماشین سلولی رمز گردانی کننده DNA صدمه دیده راترمیم و حالت طبیعی ژنتیک سلولی را حفظ می‌کنند، تکامل می‌یابد.



img/daneshnameh_up/9/91/cancer.1..jpg

سرطان در خانواده‌ها

بسیاری از اشکال سرطان ، میزان بروز بالاتری دربستگان بیماران نسبت به جمعیت عمومی دارند. بارزترین این اشکال خانوادگی سرطان حدود 50 اختلال مندلیاست که در آنها خطر سرطانبسیار زیاد است، مانندسرطان معده،سرطان پوستوسرطان خون. در برخی سرطانها ، جهشهایی در یکژن منفرد می‌تواند عامل دخیل غالب در ایجاد بیماری باشد. در برخی خانواده‌ها ، حتیدر غیاب نوعی طرح توارث مندلی آشکار سرطان ، خطر این بیماری بیشتر از حد متوسط است. به عنوان مثال افزایش بروز سرطان در محدوده 2 تا 3 برابر در بستگان درجه اولبیماران مشاهده شده است و این امر چنین مطرح می‌کند که بسیاری از سرطانها ، صفاتپیچیده ناشی از عوامل ژنتیکی و نیز محیطی می‌باشند.

انکوژنها

انکوژن ، نوعی ژن جهش یافته است که عملکرد یا بروز تغییر یافتهآن موجب تحریک غیر طبیعی تقسیم و تزاید سلولی می‌شود. جهش فعال کننده می‌تواند درخود انکوژن ، در عناصر تنظیم کننده آن یا حتی در تعداد نسخه‌های ژنومی آن باشد و بهعملکرد تنظیم نشده یا بروز مفرط فرآورده انکوژنی بینجامد. انکوژنها اثری غالب درسطح سلولی دارند، یعنی وقتی یک آلل جهش یافته منفرد فعال شود یا بروز مفرط پیداکند، برای تغییر دادنفنوتیپ سلولاز طبیعی به بدخیم ، کافی است.

ژنهای سرکوب‌گر تومور

در حالی که پروتئین‌های رمز گردانی شده توسطانکوژنها ، سرطان را عموما از طریق جهشهای کسب عملکرد یا بروز افزایش یافته یانامناسب یک آلل از ژن پیش می‌برند، ژنهای بسیار دیگری وجود دارند که جهش در آنها ازطریق مکانیزم متفاوتی ، یعنی از دست رفتن عملکرد هر دو آلل ژن ، در ایجاد بدخیمینقش دارد. به این ژنها ،ژنهای سرکوب‌گر تومورگفته می‌شود. از آنجا که اینژنها و فرآورده‌های آنها طبیعت حفاظت کنندگی در برابر سرطان دارند، امید بر آن استکه درک آنها سرانجام به بهتر شدن شیوه‌های درمان ضد سرطان منجر شود.


img/daneshnameh_up/c/cb/cancer.2.jpg

تغییرات سیتوژنتیکی سرطان

تغییرات سیتوژنتیکی مانندتغییر در تعداد کروموزومهایاساختمان کروموزوم‌ها) شاه علامتهای سرطانهستند، به ویژه در مراحل دیررس‌تر و بدخیم‌تر یا مهاجم‌تر تکامل تومور. این تغییراتژنتیکی ، مطرح کننده آن هستند که از عناصر مهم پیشرفت سرطان ، نقایصی در ژنهای دخیلدر حفظ انسجام و پایداری کروموزمی و تخمین جور شدن صحیح میتوزی است.

ازکانونهای تمرکز تحقیقات سرطان ، روی تعریف سیتوژنتیکی و مولکولی این اختلالات استکه بسیاری از آنها را مرتبط با پروتوانکوژنها یا ژنهای سرکوب‌گر تومور می‌دانند واحتمالا تقویت بروز پروتوانکوژنها را مقدور می‌سازند یا نمایانگر از دست رفتنآللهای ژن سرکوب‌گر تومور می‌باشند.

 

پرتوها

پرتوهای یونیزه کننده ، خطر سرطان را افزایش می‌دهند. داده‌هایمربوط به افراد زنده مانده از بمبهای اتمی هیروشیما و ناکازاکی و سایر جمعیتهایبرخورد داشته با پرتوها ، دوره نهان طولانی را نشان می‌دهند که در موردلوکمیدر محدوده 5 سال است، اما برای برخی تومورهاتا 40 سال می‌رسد. این خطر وابسته به سن است و بیشترین میزان آن برای کودکان زیر 10سال و افراد مسن می‌باشد.

پرتوتابی برای افراد دچار نقایص ذاتی ترمیم DNA بهمراتب صدمه زننده‌تر از جمعیت عمومی است. هر فردی در معرض درجاتی از پرتوهای یونیزهکننده ناشی از پرتوتابی زمینه‌ای ، برخورد طبی و انرژی هسته‌ای می‌باشد. متاسفانهنقاط ابهام زیادی در مورد وسعت آثار پرتوها ، خصوصا پرتوتابی در سطح کم ، بر خطرسرطانها وجود دارد.

سرطان‌زاهای شیمیایی

امروزه نگرانی در مورد بسیاری از سرطان‌زاهای شیمیاییخصوصا توتون ، اجزای رژیم غذایی ، سرطان‌زاهای صنعتی و فضولات سمی وجود دارد. اثباتخطر برخورد اغلب دشوار است، اما سطح نگرانی در حدی می‌باشد که تمام پزشکان بایددانش کاری از این موضوع داشته باشند و بتوانند بین واقعیات اثبات شده و موضوعاتمورد شک و بحث افتراق قائل شوند.

یک موضو ع مهم که در آن عوامل محیطی وژنتیکی می‌توانند تعامل کنند تا آثار سرطان‌زای مواد شیمیایی را تقویت یا مسدودکنند، در ژنهای رمز گردانی کننده آنزیم‌هایی است که داروهای برونزاد و مواد شیمیاییرا متابولیزه می‌کنند. گروهی از آنزیم‌های متابولیزه کننده داروها که توسط خانوادهژنهای سیتوکروم P450 رمز گردانی می‌شوند، مسئول سم زدایی مواد شیمیایی خارجی هستند. یکی از این آنزیم‌ها ،آنزیم آریل هیدروکربن هیدروکسیلاز (AHH) ،پروتئینی قابل القا است که در متابولیزم هیدروکربنهای چند حلقه‌ای مانند آنهایی کهدر دود سیگار یافت می‌شوند، دخالت دارد.

AHH
، هیدروکربن را به شکل اپوکسیدیتبدیل می‌کند که راحت‌تر از بدن دفع می‌شود، اما سرطان‌زا نیز می‌باشد. میزانمتابولیزم هیدروکربن بطور ژنتیکی کنترل می‌شود و در جمعیت سالم ، تنوع چند شکل نشانمی‌دهد. افراد حامل آللی با قابلیت القای زیاد ، خصوصا افراد سیگاری ، ظاهرا درمعرض خطر افزایش یافتهسرطان ریهمی‌باشند.


img/daneshnameh_up/0/03/cancer.3.jpg

آینده بحث

سرطان نوعیاختلال ژنتیکیاست که در آن ، کنترل تزایدسلولی از دست رفته است. مکانیزم پایه در تمام سرطانها ، جهش در رده زاینده یا بطوربه مراتب ناشایع‌تر ، در سلولهای پیکری می‌باشد. در مورد روندهای ژنتیکی ایجادسرطان و عوامل محیطی که DNA را تغییر می‌دهند و لذا به بدخیمی منجر می‌شوند، مطالبناشناخته زیادی وجود دارد.

محتمل است که بینش جدید به نقش بنیادی تغییرات DNA در ایجاد سرطان ، در آینده نزدیک ، به ایجاد روشهای بهتر و اختصاصی‌تر تشخیصزود هنگام ، پیشگیری و درمان بیماریهای بدخیم منجر شود.

 

 

 

 

منبع : سايت علمی و پژوهشي آسمان--صفحه اینستاگرام ما را دنبال کنید
اين مطلب در تاريخ: پنجشنبه 14 اسفند 1393 ساعت: 16:01 منتشر شده است
برچسب ها : ,,,
نظرات(1)

تحقیق درباره ورود جانوران به خشكي

بازديد: 179

 

زيست شناسي

در دوران كامبرين و ميليون سال پس از ان حيات فقط در دريا وجود داشت چون اشعه ماوراي بنفش خورشيد زندگي را در خشكي ها نا امن كرده بود ولي اين مشكل با پيداش سيانو باكتري ها ( گياهي فتوسنتز كننده ) حل شد.اكسيژني كه توسط سيانو باكتري ها توليد ميشد پس از برخورد به ماوراي بنفش به ملكول اوزون تبديل ميشدند و كم كم لايه اوزون را به وجود آوردند. بدين صورت امكان زندگي در خشكي براي جانوران محيا شد و به مرور زمان گونه هاي مختلفي از جانوران و گياهان زندگي خود را بر سطح خشكي آغاز كردند.

ورود جانوران به خشكي :

حدود صد ميليون سال پيش ، پس از همياري ( رابطه اي دو طرفه كه به هر دو طرف سود ميرسد ) بين گياهان و قارچ ها به صورت گلسنگ باعث شد گياهان سطح زمين را بپوشانند و جنگل هاي بزرگي تشكيل شود و گياهان خشكي منبع جانوران را تامين كنند و تكامل جانوران خشكي را امكان پذير كند.اولين جانوراني كه از دريا به خشكي امدند بندپايان بودند كه بنا به تصور زيست شناسان نوعي عقرب اولين موجودي بوده است كه از دريا به خشكي آمده است..حشرات يكي از اولين ساكنان خشكي ها بودند كه اين گروه از بندپايان فراوان ترين و متنوع ترين گروه جانداران در تاريخ زمين بوده اند. به احتمال زياد اين موفقيت حشرات در ارتباط با پرواز كردن آنها بوده است و بايد بدانيد كه حشرات اولين موجوداتي بوده اند كه بال داشته اند. اولين مهره داران ماهي هاي كوچك و فاقد ارواره اي بودند كه حدود 500 ميليون سال پيش به وجود امدند و پس از انها ماهي هاي ارواره داري به وجود امدند كه به جاي مكيدن غذا مي توانستند آها را بجوند در نتيجه به شكارچياني توانمند تبديل شدند و بدين گونه ماهي ها موفق ترين مهره داران زنده شدند و اكنون بيش از نيمي از گونه هاي مهره داران را به خود اختصاص داده اند.نخستين مهره داران خشكي دوزيستان بودند كه از دگرگوني ماهي ها به وجود آمدند و با تكوين تغييرات ساختاري متعدد در پيكر دوزيستان اين جانداران با زندگي در خشكي سازگار شدند.
اعتقاد زيست شناسان بر اين است كه اندام حركتي دوزيستان از استخوان هاي باله ماهي ها حاصل شده اند و تكامل دستگاه حركتي استخواني راه رفتن را براي اين جانداران ممكن ساخت چون پايه اي محكم براي عمل اندام هاي حركتي در خلاف جهت هم بود و جثه حشرات به علت وجود اسكلت توانمند و انعطاف پذير بسيار بزرگتر از حشرات است. دوزيستان به خوبي با شرايط سازگار شدند ولي خزندگان كه از تحول دوزيستان به وجود امدند سازگاري هاي بهتري نشان مي دانند.
اين جانوران براي محافظت از خود در برار از دست دادن رطوبت بدن به اتمسفر پوستي ضد اب دارند و بر خلاف دوزيستان مي توانند در خشكي تخم گذاري كنند زيرا تخم هاي انها را پوسته اي اهكي و محافظ مي پوشاند. شواهد حاكي از ان است كه در حدود 300 ميليون سال پيش دوره اي خشك حاكم شد كه در آن مدت خزندگان كه سازگاري بهتري نسبت به خشكي داشتند برتريهايي به دست آوردند.
65 ميليون سال پيش در ضمن پنجمين انقراض گروهي اغلب گونه هاي زنده از جمله همه دايناسورها براي هميشه از روي زمين ناپديد شدند اما بعضي از خزندگان كوچكتر،پستانداران و پرندگان به بقاي خود ادامه دادند و اين انقراض باعث شد كه منابع بيشتري در اختيار جانوران باقي مانده قرار گيرد.
در اين هنگام اقليم جهان دچار تغيير شده بود و اب و هوا ديگر خشك نبود و خزندگان مزيت خود را از دست داده بودند و در اين زمان بود كه پستانداران و پرندگان به صورت غالب درآمدند.دانشمندان آمريکايی توانسته اند به وسيله پوست پرتغال و دی اکسيد کربن، يک نوع پلاستيک جديد بسازند. اين شيوه در آينده ممکن است جايگزين استفاده از نفت به عنوان ماده اصلی برای توليد مواد پلاستيکی شود.
پژوهشگران دانشگاه کرنل با ترکيب دی اکسيد کربن که عمده ترين گاز گلخانه ای است و يک نوع روغن موجود در پوست پرتغال يک پليمر تازه ساخته اند.
جزئيات اين مطالعه در نشريه "انجمن شيمی آمريکا" منتشر شده است.
پلاستيک ها يک نوع پليمر هستند که از ملکول های بلند زنجيره ای با پايه کربنی تشکيل شده است. ليمونين يک نوع ترکيب کربنی است که 95 درصد روغن موجود در پوست پرتغال را تشکيل می دهد و از آن برای خوشبو کردن مواد پاک کننده استفاده می شود. جفری کوتس، استاد شيمی دانشگاه کرنل آمريکا و همکارانش از يکی از مشتقات اين روغن به نام اکسيد ليمونين به عنوان يکی از مصالح توليد پليمر استفاده کردند.محققان از يک ملکول کمکی يا کاتاليزور استفاده کردند تا اکسيد ليمونين وادار کنند طی فعل و انفعالی شيميايی با دی اکسيد کربن، پليمر تازه ای به نام "کربنات پلی ليمونين" تشکيل دهد.منبع قابل تجديد
اين پليمر دارای بسياری از خصوصيات پلی استيرين است که در بسياری از محصولات پلاستيکی يک بار مصرف استفاده می شود.پروفسور کوتس گفت: "تقريبا تمامی پلاستيک های موجود، از پلی استيرين در لباس گرفته تا پلاستيک هايی که برای بسته بندی مواد غذايی و محصولات الکترونيکی استفاده می شود، با استفاده از نفت، به عنوان يک ماده اصلی تشکيل دهنده، ساخته شده است. اگر بتوان مصرف نفت را کنار گذاشت و در عوض از منابع فراوان، قابل تجديد و ارزان استفاده کرد، در آن صورت بايد درباره آن تحقيق کنيم.نکته هيجان انگيز در مورد اين مطالعه اين است که ما با استفاده از منابع کاملا قابل تجديد قادريم پلاستيکی با کيفيت خيلی خوب بسازيم.تيم آقای کوتس علاقه مند است از دی اکسيد کربن نيز به عنوان جايگزينی برای مصالح سازنده پليمرها استفاده کند.اين گاز را می توان جدا کرده و از آن برای توليد پلاستيک هايی مانند اکسيد پلی ليمونين استفاده کرد.
دی اکسيد کربن عمده ترين گاز گلخانه ای است که در اثر سوزاندن سوخت های فسيلی و قطع درختان جنگل ها در هوا متصاعد می شود.
 گرچه موريانه ها مشهورند به اين كه غذاي خود را انتخاب نمي كنند اما در واقع مي توانند كاملا انتخابي عمل نمايند.در واقع علاوه بر انتخاب چوب از لحاظ سختي و خوشايند بودن ، گونه هاي مختلفي هستند كه اندازه هاي خاص چوب را مي پسندند كه اين يك راه اجتناب از رقابت با ديگر موريانه هاست. چگونگي دقيق كنترل اين اندازه گيري دانشمندان را متحير ساخته اما اين موجودات نابينا هستند و ابعاد قطعه چوب را قبل از آن كه در داخل آن جاي گيرند نمي سنجند. به گزارش سايت
scium.com ، تحقيقات جديد نشان مي دهد اين موجودات چوب منتخب خود را با گوش دادن برمي گزينند.محققان استراليايي موريانه هاي چوب خشك (كريپتوترس دامستيكوس) را مورد بررسي قرار دادند تا دريابند چه فاكتورهايي تصميم آنها را براي خوردن تحت تاثير قرار مي دهد.اين محققان قطعات چوب به اندازه هاي مختلف را در اختيار اين حشرات گذاشتند و صداهايي كه بهنگام حركت و جويدن چوب ايجاد مي كردند را ثبت نمودند. موريانه ها قطعات كوچكتر چوب را ترجيح مي دادند اما زماني كه دانشمندان ويبراسيون ها را در چوب تازه با اندازه مشخص ثبت كردند و اين قطعات چوبي با اندازه هاي مشخص را به گروه جديدي از موريانه ها دادند ، دريافتند كه حشرات ترجيحا به نمونه هايي كه صداهاي «بلوك كوچك» را داشتند تونل زدند حتي زماني كه قطعه چوب واقعا بزرگتر بود.
سوزن‌هاي نازك مي‌توانند بر روي سلول‌هاي منفرد زنده بدون هيچ اثر مخربي عمل كنند. اين سوزن‌ها با توانايي ايجاد روزنه در سطح سلول، مي‌توانند به محققان علوم زيستي كه در زمينه ژن‌درماني و توسعه داروهاي جديد فعاليت مي‌كنند، كمك شاياني نمايند.امروزه استفاده از سوزن‌هاي ميكروسكپي براي تخليه محتواي ژنتيكي تخم بارور شده، امري معمول شده است. اما اين كنترل دقيق انجام اين كار بدون آسيب رساندن به سلول امري سخت مي‌باشد و عموماً وقتي سوزن‌ها به ديواره سلولي فشار مي‌آورند آنها را به حدي تغيير شكل مي‌دهند كه سلول مي‌ميرد.
حال محققان ژاپني يك ميكروسكپ اتمي (
AFM) را تبديل به يك وسيله انجام عمل جراحي نمودند كه به وسيله آن مي‌توان يك مولكول را مكان دقيقي درون سلول بدون صدمه زدن به ان برداشت يا مولكولي را در مكان مشخصي وارد كرد.
اصل خبر به نقل از
Nature بيونيك، كاربرد مهندسی الكترونيك در بيولوژی، از داستانهای تخيلی به زندگی واقعی راه يافته است، كه به افراد قطع عضوی و ديگر افراد معلول كمك می كند تا زندگی عادی داشته باشند.در دهه 70 ميلادی، سريال پرطرفدار مرد شش ميليون دلاری درباره زندگی يك فضانورد به نام استيو آستين بود. او از حادثه مرگبار سقوط سفينه اش جان سالم بدر برده و بدنش با استفاده از اعضای روباتيكی، كه او را قوی تر و سريعتر از هر انسانی روی كره زمين كرده بوند، دوباره بازسازی شده بود. سريال ديگری، زن بيونيكی (2)، بلافاصله بعد از آن درست شد. در حدود 30 سال بعد، دنباله اين سريال در زندگی واقعی در حال وقوع است: ابزار جديد بيونيك توان بخشی را برای افراد با قطع عضو و ديگر افرادی كه به علت تصادفات مختلف معلول شده اند و بخشی از حواس خود را از دست داده اند، آسانتر می كند.برای مثال، در لوس آنجلس موسسه هاوس اير(3) اسپانسر پروژه كاشت ساقه شنوايی مغز (4) است. اين پروژه جهت بازگرداندن شنوايی به افرادی كه عصب شنوايی خود را از دست داده اند برپا شده است. از آنجاييكه اين افراد نمی توانند حتی با استفاده از قوی ترين ابزار شنوايی مصنوعی چيزی بشنوند، اين موسسه ابزاری درست كرده كه عصب شنوايی معيوب را بای پس می كند و اطلاعات ورودی شنيداری را مستقيم به ساقه مغز می فرستد.استيو اوتو (5)، اوديولوژيست ارشد موسسه، می گويد، "اين يك تقويت كننده صوتی نيست. اين يك دستگاه تحريك كننده الكترونيكی است. اين دستگاه پالس های كوتاه صوتی را به سيگنالهای الكترونيكی ای تبديل می كند كه توسط يك سيم به سيم پيچ فرستنده منتقل می شود. اين فرستنده روی دستگاه الكترونيكی كه در پشت گوشهايشان كاشته شده است سوار می شود. دستورالعملها به دستگاه كاشته شده در مغز منتقل می شوند و بر اساس مشخصات فركانسی و بلندی صداها، الكترودهای مشخصی تحريك می شوند.اگر چه افراد با استفاده از اين دستگاه، شنوايی كامل خود را بدست نمی آورند، اوتو در صدد يافتن راههای جديدی برای كامل كردن اين دستگاه است. او می گويد اشخاصی كه شنوايی خود را از دست داده اند قادر خواهند بود تا حدودی به زندگی ای كه قبل از از دست دادن عصب شنوايی شان به علت تومورهای مغزی يا بيماری داشتند، بازگردند. از زمانی كه اين پروژه در سال 1979 آغاز شد، پيشرفت های چشمگيری در دانش سخت افزاری، نرم افزاری و علوم پزشكی در رابطه با چگونگی كاركرد مغز بدست آمده است.يكی از اختراعات مهم و كليدی، ميكروالكترودها هستند كه به دسته های معينی از نورون ها يا ياخته های عصبی پالسهای كوتاه می فرستند. اوتو می گويد، "ما يك دستگاه آنتن ساخته ايم كه از ميكروالكترودهايی كه تقريبا دو تا سه ميليمتر به درون ساقه مغز نفوذ می كنند، استفاده می كند. از اين طريق، تحريكهای بسيار دقيق تری برای صدا بدست می آيد.وليكن موفقيتها و پيشرفتهای بيونيك منحصر به كمك به حواس پنجگانه نبوده است. گری استيونس (6)، متخصص اندام مصنوعی در كرپارتنرز/ توماس اورتوتيكز و پروستتيكز (7)، از سال 1976 از قسمت بالای زانو قطع عضو شده است. وی در سال 1977 اولين اندام مصنوعی خود را دريافت كرد. او می گويد كه طی اين سالها، تكنولوژی به صورت چشمگيری زندگی او را بهتر كرده است. وی اظهار داشت، "زانوی من يك تراشه كامپيوتری دارد كه دو دريچه را كنترل می كند. وظيفه اين درچه ها تنظيم جريان مايع هيدروليك است. درون ميله ای كه به زانو وصل است – كه زانو را به پا وصل می كند – سنسورهايی وجود دارند كه 50 بار در ثانيه موقعيت پا را محاسبه می كنند."
اين تراشه كامپيوتری حركتهای پای استيونس را با حركتهای زانويش هماهنگ كرده و به اين ترتيب راه رفتن را برای وی آسانتر می كند. استيونس می گويد، "اگر به يك باره بلند شويد و خيلی تند بدويد، اين دستگاه مشكلی پيدا نمی كند. اگر سرعتتان را كم كنيد، اين دستگاه حركتش را با سرعت شما موزون می كند."
"اين واقعا زندگی من را بهتر كرده است، مخصوصا وقتيكه روی زمين ناهموار راه می روم يا از پله ها پايين می آيم. ديگر مجبور نيستم پله به پله پايين بيايم. اين وسيله راه رفتن را برای من خيلی آسانتر كرده است."

ولی حتی با وجود پيشرفتهای بيست سال اخير، انتظار استيونس بيشتر از اينهاست. "من شنيده ام كه ميكروپروسسورهايی در دست ساخت هستند كه زير پوست كار گذاشته شده و به ماهيچه ها و عصبها وصل می شوند. آنها سيگنال را به سرتاسر اندام مصنوعی می فرستند؛ برای به وجود آوردن حركتهای دقيقتر، يك دستگاه كوچك به موتور اندام مصنوعی سيگنال می فرستد.اين دقيقا همان فن آوری است كه تاد كويكن (8)، استاد دانشگاه و مدير خدمات قطع عضو در موسسه توانبخشی شيكاگو (9)، روی آن كار می كند. او مشغول كامل كردن يك بازوی بيونيك است كه به فرد قطع عضوی اين امكان را می دهد تا حركات مكانيكی اندام مصنوعی اش را با استفاده از همان عصبهايی كه قبلا برای حركت دادن دست و انگشتها از آنها استفاده می كرد، كنترل كند.كويكن می گويد، "يكی از چالشهای مربوط به اندام های مصنوعی بازو و ران اين است كه چگونه به بازو بگوييم چه كاری بايد انجام دهد. قبل از اين، بازوهايی بودند كه تعدادی كابل داشتند و با كش آوردن عضله شانه يا استفاده از سيگنالهای كوچك الكتريكی كه از عضله های باقيمانده ارسال می شدند، بالا می آمدند. ولی در افرادی كه دستشان از بالای آرنج قطع شده است، فقط دو عضله باقی می ماند، بنابراين فقط می توان يك سيستم كنترل كننده ازاين دو عضله باقی مانده كنترل تعبيه كرد. كاری كه ما كرده ايم اين است كه اعصاب بجا مانده ای را كه قبلا در امتداد بازو پايين می رفتند، برداشته ايم و آنها را به يك بازوی يدكی منتقل كرديم. حالا، فرد فكر می كند 'دست را مشت كن' و آن عصب اصلی به يك عضله ديگر متصل است. آن عضله منقبض می شود و ما می توانيم، توسط سيگنال الكتريكی كه از روی پوست ثبت كرده ايم، به دست فرمان دهيم كه بسته شود.كويكن می گويد كه از اواسط دهه 80 مشغول كار روی اين پروژه بوده است، و اينك بازوی بيونيك نسبت به دستگاههای اندامهای مصنوعی سابق پيشرفت قابل توجهی در زمينه كنترل محسوب می شود. وی می گويد، "ما از بازوی جديدی كه پيشرفته ترين تكنولوژی را داراست و موتورهای قوی تر و باتريهای سبكتری دارد، استفاده می كنيم . ما همچنين از كنترل كننده های پيچيده تری كه بسيار كارآمدتر هستند، استفاده می نماييم.كويكن اضافه می كند كه به پيشرفتهای فراوانی در مورد بيماران دست يافته اند. ما آزمايشی روی بيمار انجام می دهيم كه ميزان چالاكی او را در استفاده از دستش نشان می دهد. در اين آزمايش از بيمار می خواهيم يك جعبه يك اينچی را بلند كند و درون جعبه ديگری قرار دهد. آزمايشاتی كه ما انجام داديم نشان داد كه در مقايسه با اندام مصنوعی متداول، بيماران با بازوی بيونيك می توانند اين كار را سه بار بيشتر در مدت زمان مشخص شده انجام دهند." وی همچنين اظهار داشت كه ممكن است بتوان روزی از تكنولوژی به كار گرفته شده در اين دستگاهها برای ساخت پاهای بيونيك استفاده كرد.با اينكه اين دستگاهها قدم بسيار بزرگی در تكنولوژی محسوب            می شوند، هنوز راه بسيار طولانی در پيش است تا استيو آستين بتواند با دست و پاهايی بهتر از آنچه كه در هنگام تولد داشت از اين مصدوميت رهايی يابد. كويكن می گويد، "ما هنوز تا مرد شش ميليون دلاری خيلی فاصله داريم. با دستگاهی كه بتواند انگشتان را كنترل كند، دهها سال – شايد هم صدها سال – فاصله داريم."
تيمی بين المللی از کارشناسان بهداشتی می گويد شمار موارد ابتلا به مالاريا در جهان می تواند 50 درصد بيش از تخمين های سازمان بهداشت جهانی باشد. يافته های آنها که در نشريه "نيچر" منتشر شده حاکيست که سالانه احتمالا بيش از 500 ميليون نفر در جهان به مالاريا مبتلا می شوند. محققان می گويند اين اختلاف آماری ناشی از اين واقعيت است که سازمان بهداشت جهانی در اکثر بخش های جهان، برای تهيه آمارهای خود از گزارش های کلينکی استفاده می کند، درحالی که بسياری از افراد مبتلا به مالاريا به مراکز پزشکی و درمانی مراجعه نمی کنند. آنها می گويند به خصوص آمارهای مربوط به جنوب و جنوب شرقی آسيا، که با يکی از مهلک ترين انواع مالاريا مواجه است، کمتر از ميزان واقعی تخمين زده شده است. آنها می گويند نقشه ای تهيه کرده اند که آسيب ديده ترين نقاط جهان از مالاريا را نشان می دهد که بايد به برنامه سازمان بهداشت جهانی برای کاهش تلفات ناشی از اين بيماری تا سال 2010 به ميزان 50 درصد کمک کند.پروفسور باب اسنو از موسسه تحقيقات پزشکی کنيا در نايروبی که از جمله نويسندگان گزارش نيچر است گفت: "تخمين درست ارقام مهم است. عدم آگاهی از ابعاد واقعی اين مشکل، توانايی ما را در تعيين مبالغی که برای حل مشکل لازم داريم محدود می کند." وی افزود: "اين موضوع به خصوص برای داروهای تازه ای که به منظور مبارزه با مالاريا به آنها نياز داريم مهم است. تهيه اين داروها پرهزينه و توليد آنها دشوار است.سازمان بهداشت جهانی موارد سالانه ابتلا به مالاريا را تقريبا 300 ميليون رقم می زند، که 90 درصد آنها در آفريقا اتفاق می افتد. اين نهاد وابسته به سازمان ملل می گويد هر سال بيش از يک ميليون نفر در اثر اين بيماری جان می بازند.  تیمی از دانشمندان کشورهای مختلف جهان در تلاش برای تهیه داروی ارزانتر و موثرتری برای مالاریا بوده‌اند. اما اکنون دانشمندانی از استرالیا فکر می‌کنند که به این مهم نایل شده‌اند. این یافته‌ها در مجله معتبر علمی نیچر
Nature انتشار يافته است. بيل چارمن از دانشکده داروسازي ويکتورياي دانشگاه موناشMonash ملبورن مي‌گويد که دانشمندان درمان سه روزه‌اي را ايجاد کرده‌اند. آنچه که اين دارو را منحصر به فرد کرده است اولاً همين دوره درماني کوتاه سه روزه آن و ثانياً مکانيسم اثر آن است. آنها ساختار شيميايي يک داروي گياهي چيني ( آرتميزينين ) را کپي کرده‌اند. اين داروي جديد که Oz ناميده شده است را مي توان به قيمت کمتر از يک دلار در درمان روزانه توليد کرد و نشان داده است که در حيوانات موثر است. نکته مهم اينکه هيچ مقاومت دارويي را نشان نداده است؛ مسئله‌اي که در مورد اکثر داروهاي ضدمالاريا رخ مي‌دهد. برخي صاحب‌نظران اين يافته را مهمترين پيشرفت و موفقيت نسل ما مي‌دانند. گراهام ميچل مشاور سازمان جهاني بهداشت مي‌گويد که ما اميد زيادي به اين داروي جديد و ارزان و قابل دسترس براي همه بسته‌ايم. اين دارو بر روي بيماراني در بريتانيا تحت کارآزمايي قرار دارد و تا سه سال آينده به بازار خواهد آمد. به آنهايى كه از شانس بد مبتلا به «جونده هراسى» هستند توصيه مى شود كه هيچ وقت آرزو نكنند كه با ماشين زمان به ونزوئلا در دوره ميوسن برگردند. ظاهراً در آن روزگار همه جوندگان يك گلوله كوچك پشمالو و مليح مثل خوكچه هندى دختر كوچولويتان نبودند.در واقع فسيل هشت ميليون ساله يكى از خويشاوندان نزديك خوكچه هندى موسوم به Phoberamyspattersoni، كه به تازگى كشف شده، نشان مى دهد كه اين حيوان داراى دندان هاى بسيار بزرگ و وزنى معادل يك گاو هولشتاين بوده است. مارسلو سانچز _ ويلاگرا ديرين شناس دانشگاه توبينكن در آلمان و همكارانش براى تعيين وزن اين حيوان سطح مقطع عرضى استخوان هاى پايش را اندازه گرفتند. بعيد است كه مقطع اين استخوان ها بيشتر از آنچه كه براى تحمل وزن بقيه بدن لازم است، پهن شود. آنها وزن اين جانور را در مواردى نزديك به ۷۵۰ كيلو تخمين زدند و اين يعنى آن كه Phoberomys از هر نظر كه بگويى بزرگترين جونده اى است كه تا به حال روى زمين جولان داده است. آمريكاى جنوبى هنوز هم ماواى جوندگان درشت هيكل است. در واقع بزرگترين عضو زنده اين گروه يعنى گراز آبى كه جثه اى به اندازه يك گوسفند دارد را در خود جاى داده است. سانچز و همكارانش از روى شكل دندان ها و فسيل گياهانى كه در اطراف بقاياى اين حيوان يافته اند، حدس مى زنند كه Phoberomys از علف هاى زبر درون يا كنار آب تغذيه مى كرد. اين همان كارى است كه گراز آبى هنوز هم مى كند. با اين اوصاف چه چيزى مى توانسته اين جوندگان غول پيكر را بترساند. احتمالاً كروكوديل هاى ۱۲ مترى كه در آن روزگار در آنجا فراوان بودند.وقتى سخن از جانوران تغيير يافته ژنتيكى به ميان مى آيد، تنها عده كمى ممكن است به فكر حشرات بيفتند. اما در عمل، دستكارى ژنتيكى اين گروه از جانوران، موضوع بخش عمده اى از پژوهش ها است. با اين هدف كه در وضع بهداشت انسان و دام و نيز توليد محصولات گياهى بهبود حاصل شود.
دستكارى حشرات به منظور ناتوان ساختن آنها از انتقال بيمارى، دستكارى در آفت هاى گياهان زراعى يا دشمنان طبيعى آنها با هدف كاهش جمعيت آفت ها و نيز دستكارى حشرات مفيد (مانند زنبور عسل و يا كرم ابريشم) با هدف توليد پروتئين هاى دارويى، از برجسته ترين نمونه هاى اين گروه از پژوهش ها به شمار مى روند.از سويى، اين پژوهش ها توجه زيادى را به سمت جنبه هاى ايمنى اين موضوع معطوف كرده است. يكى از تفاوت هاى مهم اين گروه توليدات با ساير محصولات تغيير يافته ژنتيكى اين است كه حشرات با هدف زنده ماندن، تكثير انتقال ژن هايشان به گونه هاى وحشى، به عمد در طبيعت رها خواهند شد. از آنجا كه اكوسيستم ها توانايى سازگارى خود با تغييرات را دارند پيش بينى نتايج رهاسازى ها دشوار است. در كنار تغييرات پيش بينى شده، حشرات تغيير يافته ژنتيكى مى توانند باعث دگرگونى الگوهاى جمعيتى و نيز روابط صيد و صيادى و يا انتقال ژن ها به گونه هايى شوند كه مورد نظر پژوهشگران نبوده است.پيتر جنكينز، حقوقدان و تحليلگر سياسى مركز ايمنى مواد غذايى در واشينگتن مى گويد: «خطرات زيستى رها سازى حشرات و ماهى ها بسيار بالا است. مشكل اساسى در اين است كه اين گونه ها بعد از رها سازى ديگر قابل كنترل نخواهند بود.»از سوى ديگر مزاياى احتمالى اين كار مورد توجه بسيارى از كشور هاى پيشرفته و در حال توسعه قرار گرفته است، چرا كه حشرات تاثير چشمگيرى بر بهداشت و كشاورزى مى گذارند.«توماس ميلر» استاد حشره شناسى دانشگاه ريورسايد كاليفرنيا بر اين باور است كه حشرات تغيير يافته ژنتيكى كمك شايانى به رونق كشاورزى كاليفرنيا خواهند كرد. وى توضيح مى دهد: مشكلاتى كه ما از سوى حشرات داريم بيش از اندازه است. برآوردها حاكى از اين است كه در كاليفرنيا در هر ۶۰ روز يك آفت جديد ظهور مى كند. اين يك تهديد جدى است و به دليل گسترش ميزان حمل و نقل مواد رو به افزايش نيز هست. اكنون از ما توقع معجزه دارند و براى اين كار ناگزير از بهره گيرى از راهكار هاى فناورى زيستى هستيم.كرم سرخ غوزه پنبه با خوردن گل پنبه يا سوراخ كردن غوزه و خوردن بذر، به اين محصول خسارت مى زند. ميلر درصدد است گونه اى از كرم سرخ تغيير يافته ژنتيكى توليد كند كه حامل ژن هاى كشنده نتايج خود است. اگر همه چيز طبق پيش بينى جلو برود، از جمله اين آفت و نيز خسارتى كه مى زند كاسته خواهد شد. به گفته ميلر برآورد اقتصادى خسارت وارد شده بسيار آسان است، چرا كه داده هاى فراوانى از توليد پنبه بدون خسارت كرم غوزه پنبه يا با خسارت آن در دست است.
قبل از آزمون اثر اين حشرات در مقياس وسيع، ميلر و همكارانش بايد بدانند كه حشرات تغيير يافته ژنتيكى چگونگى در طبيعت پراكنده مى شوند. براى اين منظور آنها با وارد كردن ژنى از توتيا به اين حشره، پراكندگى اين حشره را مطالعه كردند. از آنجايى كه ژن توتيا منجر به توليد نوعى پروتئين فلورسنت مى شد، رديابى ژن بيگانه در طبيعت ميسر مى شود.دو سال پيش، عمل رها سازى در قفس هايى واقع در مركز تحقيقات وزارت كشاورزى ايالات متحده در شهر فونيكس انجام شد. بناست كه سال آينده علم رها سازى در يك مزرعه باز در شرق ايالت آريزونا انجام شود. با اين آزمون گروه پژوهشى اميدوار است نحوه پراكندگى ژن مزبور در طبيعت را روشن كند. مرحله بعدى كار اخذ مجوز براى رها سازى پروانه كرم سرخ غوزه پنبه حامل ژن كشنده نتاج است. ميلر مى گويد: «موافقان اين پژوهش كه عمدتاً كشاورزان آن را تشكيل مى دهند، مايل هستند كه اين روش به عنوان مهم ترين راه مهار كرم سرخ پنبه مورد استفاده واقع شود.»حشرات تغيير يافته ژنتيكى همچنين مى توانند به عنوان كارخانه هاى توليد مواد دارويى مورد استفاده واقع شوند. با روشى كما بيش مشابه آنچه از باكترى هاى تغيير يافته ژنتيكى انسولين انسانى به دست مى آيد، در ژاپن از كرم ابريشم تراريخت براى توليد پروتئين هاى انسانى استفاده مى شود. اين نوع كرم ابريشم علاوه بر توليد ابريشم مى تواند كلاژن (پروتئين لازم براى ترميم زخم ها) يا آلبومين (براى درمان كم خونى هاى شديد ناشى از خونريزى) نيز توليد كند. در حال حاضر اين مواد از خون هاى اهدا شده استحصال مى شود.«فلورين وورم»، استاد زيست فناورى موسسه دولتى فناورى در لوزان سوئيس مى گويد: «در روش هاى سنتى اين پروتئين ها از بافت يا خون به دست مى آيد كه روشى بسيار كند و پرهزينه است، ضمن اينكه خطر انتقال بيمارى ها نيز وجود دارد.» وورم مزيت كرم ابريشم را در توانايى آن براى توليد مقدار زياد پروتئين و نيز كم خطر بودن آن مى داند: «اگر من بين محصول به دست آمده از خون ۱۰۰۰ نفر انسان و مشابه آن از كرم ابريشم حق انتخاب داشته باشم فكر مى كنم بدانم كدام را انتخاب مى كنم. محصول به دست آمده از كرم ابريشم خالص تر بوده و خطر انتقال بيمارى هاى ويروسى يا انگلى نيز در آن وجود ندارد.» توليد پروتئين از كرم ابريشم ظرف يك يا دو سال ديگر در آزمايشگاه هاى كوچك شروع مى شود و طى ۱۰ تا ۲۰ سال بعد به سطح توليد تجارى مى رسد.دستكارى ژنتيك حشرات علاوه بر توليد مواد دارويى، مى تواند ابزارى براى جلوگيرى از انتشار بيمارى هاى انسانى و دامى نيز باشد. بيمارى هايى كه توسط عواملى نظير پشه ها، مگس تسه تسه، ساس، كنه، كك، شپش و حشرات ديگر منتقل مى شود.«راوى دورواسولا» استاد دانشگاه پزشكى ييل، پژوهشى از اين نوع را سرپرستى مى كند تا بتواند بيمارى را كه توسط نوعى كنه منتقل مى شود، مهار كند. اين بيمارى در آمريكاى لاتين سالانه بيش از ۵۰۰۰۰ نفر قربانى مى گيرد. عامل اين بيمارى نوعى پروتوزوا است كه با گزيدن فرد آلوده به ساس مبتلا و سپس گزيدن فرد سالم به وى منتقل مى شود. گروه «دورواسولا» اقدام به دستكارى ژنتيك نوعى باكترى كرده اند كه معده ساس را ميزبان نامناسبى براى پروتوزوا مى كند و مانع انتقال بيمارى مى شود. با وجودى كه دورواسولا نسبت به اين روش مهار بيمارى خوش بين است، معتقد است كه مطالعات بسيارى براى كاربردى كردن اين روش لازم است. اين مطالعات بررسى مهاجرت ژنى را هم در بر مى گيرد.او مى گويد: «مطالعه در آزمايشگاه يا گلخانه يك بخش مسئله است. اما رهاسازى يك باكترى تغيير يافته ژنتيكى در طبيعت عملى بحث برانگيز است. اگر باكترى تغيير يافته ژنتيك علاوه بر ساس ها، حشراتى نظير مگس خانگى و مورچه را آلوده كند كه در زيستگاه انسانى يافت مى شود، چه اتفاقى خواهد افتاد؟»وى ادامه مى دهد: «دخالت در فرآيند هاى طبيعى كه منجر به تغيير محيط زيست مى شود، مسئوليت بالايى را طلب مى كند. ما مجبور هستيم كه اثرات جانبى اين كار را بشناسيم.»«توماس اسكات» استاد حشره شناس دانشگاه ديويس كاليفرنيا نيز با اين امر موافق است. پژوهش هاى وى بر روى تب هاى ويروسى و نحوه گسترش مالاريا متمركز است. به نظر وى دستكارى ژنتيك در پشه ها به طورى كه ديگر باعث انتقال مالاريا و بيمارى هاى ويروسى نشوند كارى جالب توجه است، اما در عين حال به دليل اثرات جانبى احتمالى ممكن است روش مناسبى نباشد. به عنوان مثال، ممكن است ژن ها علاوه بر ناتوان كردن پشه از انتقال عامل بيمارى، با انتقال به حشرات ديگر منجر به اتفاقات غير قابل پيش بينى شوند. حتى اين امكان وجود دارد كه اين تغييرات ژنتيك پايدار نباشد، به اين معنى كه انتقال بيمارى به دليل اين دستكارى ژنتيك براى مدتى متوقف شود و سپس عامل بيمارى راهى براى «دور زدن» اين مانع پيدا كند و بيمارى به طور غير منتظره مجدداً ظاهر شود.اسكات مى گويد: «بايد دقيقاً روشن كنيم چه چيزى را داريم در طبيعت رها مى كنيم. بايد ماهيت همه گير شدن بيمارى را بشناسيم و بدانيم رها سازى پشه تغيير يافته ژنتيكى چه اثرات قابل سنجشى بر طبيعت مى گذارد و عامل بيمارى چه واكنشى نسبت به محدوديت ايجاد شده نشان مى دهد. مقاومت عامل بيمارى مالاريا هميشه رو به افزايش بوده به طورى كه نسبت به گستره وسيعى از دارو ها مقاوم شده، پس هنوز اين امكان وجود دارد كه بتواند اين مانع را هم پشت سر بگذارد. چنين نتيجه اى مى تواند كار ما را بيش از پيش مشكل كند.»سازمان بهداشت جهانى موارد گزارش شده ابتلا به مالاريا را بين ۳۰۰ تا ۵۰۰ ميليون مورد در سال برآورد مى كند تلفات ناشى از اين بيمارى را بيش از يك ميليون نفر _ كه بيشتر آن را كودكان زير ۵ سال تشكيل مى دهند- مى داند. اسكات ارتباط تنگاتنگى بين اين بيمارى و فقر مى بيند. فراوانى اين بيمارى در جنوب صحراى بزرگ آفريقا از همه جا بيشتر است: كودكان در اين منطقه در هر فصل ۳۰۰ الى ۱۰۰۰ بار گزيده مى شوند.روش هاى متعارف كنترل بيمارى نظير استفاده از تورى و حشره كش نمى تواند گسترش اين بيمارى را كنترل كند. اما ناقل بيمارى به طور پيوسته به حشره كش ها مقاوم مى شوند و بسيارى از كشور هاى جهان سوم توانايى مالى خريد حشره كش ها و تورى ها را ندارند.اسكات مى گويد: «مطالعات زير بنايى به قدر كافى انجام شده. ما ظرف ۵ سال آينده ارزيابى مى كنيم آيا پشه هاى تغيير يافته ژنتيكى راه مناسبى براى مهار بيمارى هستند يا نه. اگر پاسخ منفى بود، به دنبال روش هاى ديگر مى گرديم اگر پاسخ مثبت بود بايد قاطعانه آن را پياده كنيم.»جنكينز شفاف نبودن قوانين دولت ايالات متحده درباره ارزيابى خطرات حشرات تغيير يافته ژنتيكى را مانع بزرگى قلمداد مى كند: «پژوهشگران به دستور العمل هاى روشنى نياز دارند تا بدانند كدام ارزيابى ها لازم هستند و كدام لازم نيست. سازمان ها در راهنمايى پژوهشگران وضعيت نامطلوبى دارند. هر كدام از آنها سعى دارد از خود رفع تكليف كند.» وى تاكيد مى كند كه نبود دستور العمل روشن منجر به سردرگمى مى شود، «نظارت رسمى بر اين پژوهش ها بسيار كم است. مانند اين است كه وقايع متعددى در درون يك اتاق تاريك روى مى دهد ما سعى مى كنيم همه آن را با تاباندن باريكه اى از نور بشناسيم.»
چهل سال پيش، محققان از كشف سلول هايى صحبت كردند كه آغازى براى تحولى بزرگ در حوزه علوم زيستى بود. در دهه ،۱۹۶۰ محققان متوجه شدند كه مغز استخوان انسان شامل دو نوع سلول غيرتخصصى و غير متمايز است كه از آنها سلول هاى خونى به وجود مى آيند. دانشمندان اين سلول ها را، «سلول هاى بنيادى بالغ» (
adult stem cell) ناميدند. از آن سال تاكنون، تحقيق و بررسى بر روى «سلول هاى بنيادى»، ادامه داشته و كشفيات بزرگى نيز حاصل شده است. تحقيق بر روى سلول هاى بنيادى، دانش جديد و در حال پيشرفتى است كه به ما امكان مى دهد چگونگى تكوين يك موجود زنده از يك سلول منفرد را دريابيم. اين دانش جديد، به دانشمندان اين امكان را مى دهد كه «درمان سلول محور» را در درمان بيمارى ها برگزينند، كه اكنون، به عنوان «پزشكى احياكننده»، شناخته مى شود. اما «سلول هاى بنيادين» چه چيزى هستند و چرا مهمند؟ سلول هاى بنيادى دو ويژگى مهم دارند كه آنها را از انواع ديگر سلول ها افتراق مى دهد. ۱- اين سلول ها، سلول هايى غيرتخصصى هستند (يعنى عمل خاصى را مانند سلول هاى عضله قلب انجام نمى دهند) و قدرت بازسازى و احياى خودشان را از طريق تقسيم سلولى دارا هستند. ۲- اين سلول ها تحت شرايط آزمايشگاهى يا فيزيولوژيكى معينى مى توانند به سلول هايى با كاركرد تخصصى مانند سلول هاى توليدكننده انسولين در پانكراس، يا سلول هاى عضله قلب كه توانايى پمپ كردن خون را دارند، تبديل شوند. دانشمندان بر روى دو نوع سلول بنيادى يعنى «سلول هاى بنيادى» جنينى كه تا سال ۱۹۹۸ تنها از حيوانات به دست مى آمد و «سلول هاى بنيادى بالغ» كه از بافت هاى بالغ انسانى به دست مى آيد، تحقيق و مطالعه مى كنند. اين دو نوع سلول ريشه اى، كارآيى ها و خصوصيات متفاوتى دارند كه از هريك براى اهداف خاصى استفاده مى شود. در حدود بيست سال قبل، دانشمندان روش هايى را براى به دست آوردن سلول هاى بنيادى جنين موش كشف كردند. در طى اين سال ها مطالعه و تحقيق بر روى زيست شناسى سلول هاى موش سرانجام در سال ۱۹۹۸به چگونگى كشف به دست آوردن سلول هاى بنيادى جنين انسان و رشد آنها در آزمايشگاه منجر شد.جنين هايى كه بدين منظور انتخاب شدند، آنهايى بودند كه به دليل نابارورى زوج ها از طريق بارورى آزمايشگاهى به وجود آمده بودند و هنگامى كه به آنها براى چنين هدفى نياز نبود با اجازه كامل و آگاهانه از شخص اهدا كننده براى مقاصد تحقيقاتى بر روى سلول هاى بنيادى استفاده شدند. سلول هاى بنيادى به دلايل چندى براى موجودات زنده بسيار مهم هستند. سلول هاى بنيادى در جنين سه تا پنج روزه كه «بلاستوسيست» ناميده مى شود در رشد بافت هايى كه موجب به وجود آمدن سلول هاى تخصص يافته اى كه قلب، ريه، پوست و بافت هاى ديگر را مى سازند دخالت دارد.همچنين اين سلول ها در برخى از بافت هاى بالغ مانند مغز استخوان، ماهيچه و مغز سلول هايى را كه به واسطه بيمارى يا آسيب از بين رفته اند جايگزين مى سازند. دانشمندان براساس اين شواهد معتقدند كه در آينده سلول هاى بنيادى مى توانند پايه اى براى درمان بيمارى هاى قلبى، بيمارى پاركينسون و ديابت باشند. تمركز اصلى كار دانشمندان بر شناخت خواص اساسى سلول هاى بنيادى و يافتن تفاوت آنها از سلول هاى تخصص يافته است. هرچه كه دانشمندان در اين مطالعات پيشرفت كنند، درمان پزشكى امروز متحول تر و غربالگرى داروها نيز آسان تر مى شود. دانشمندان در حال حاضر درصدد هستند، چگونگى باقى ماندن اين سلول ها به صورت غيرتخصصى و احياى مجدد خودشان را تعيين كنند، همچنين دانشمندان كوشش مى كنند علائم و نشانه هايى را كه باعث مى شوند سلول هاى بنيادى به سلول هاى تخصص يافته تبديل شوند، مشخص كنند. سلول هاى بنيادى با ديگر انواع سلول هاى بدن متفاوتند و همه آنها به رغم خواستگاه هايشان داراى سه ويژگى كلى هستند:

 ۱- همه آنها قادر به بازسازى و تقسيم خودشان هستند و اين خاصيت محدود به زمان نيست.

 ۲- همگى غيرتخصصى هستند

 ۳- مى توانند به سلول هاى تخصصى تبديل شوند.

 سئوالاتى كه اكنون ذهن دانشمندان را به خود مشغول داشته اين است كه چرا سلول هاى بنيادى جنينى قادر به توليد و تكثير خودشان هستند بدون اين كه تمايز پيدا كنند و اين خاصيت را سال ها حفظ مى كنند. اما «سلول هاى بنيادى بالغ» چنين نيستند و چه عواملى در موجودات زنده، تكثير و بازسازى سلول هاى بنيادى را تنظيم مى كند؟ كشف پاسخ اين سئوالات، باعث مى شود كه دانشمندان چگونگى تنظيم و تكثير سلولى در طى رشد نرمال جنين و تقسيم سلولى غيرنرمال را كه باعث ايجاد سرطان مى شود، دريابند.يكى از ويژگى هاى بنيادى اين سلول ها، اين است كه هيچ بافت و ارگان اختصاصى ندارند تا عملكردى خاص داشته باشند. يك سلول ريشه اى نمى تواند همانند يك سلول عضله قلب، خون را به خارج پمپ كند و نمى تواند مولكول هاى اكسيژن را در خون مانند گلبول هاى قرمز خون حمل كند. اين سلول ها غيرتخصصى هستند اما مى توانند به سلول هاى تخصصى بدن تبديل شوند. برخلاف سلول هاى ماهيچه اى، سلول هاى خونى يا سلول هاى عصبى كه نمى توانند به طور طبيعى خودشان را بازسازى كنند. سلول هاى بنيادى مى توانند چند بار خودشان را بازسازى كنند، وقتى سلولى چند بار خودش را بازسازى كند، تكثير ناميده مى شود. اگر جمعيت سلول هاى بنيادى در مدت چند ماه، خودشان را مرتب بازسازى كنند باعث به وجود آمدن ميليون ها سلول بنيادى مى شوند كه كماكان غيرتخصصى هستند يعنى مانند سلول هاى والدشان هستند. به اين سلول ها، سلول هاى با «توانايى بازسازى طولانى مدت»، گفته مى شود. عوامل و شرايطى كه باعث مى شود سلول ها براى مدت طولانى در اين وضعيت باقى بمانند، مورد توجه دانشمندان است. وقتى كه سلول هاى ريشه اى به يك سلول تخصصى تبديل شوند، آن را «تمايز» مى گويند. دانشمندان درصدد فهميدن نشانه ها و علائم درون سلول هاى ريشه اى و خارج آنها هستند كه باعث شروع فرآيند تمايز مى شود. علائم درونى توسط ژن هاى سلولى كنترل مى شوند كه رمز ژنتيكى براى همه ساختارها و اعمال سلولى را كنترل مى كنند. اين ژن ها در DNA قرار دارند. علائم خارجى عبارتند از: تماس فيزيكى اين سلول ها با سلول هاى مجاور و موادى كه به وسيله ديگر سلول ها ترشح مى شود. سئوالاتى كه مطرح مى شود اين است كه آيا علائم خارجى و داخلى براى تمايز اين سلول ها براى تمام انواع سلول هاى بنيادى يكسان است. سلول هاى بنيادى بالغ، تنها به سلول هايى بدل مى شوند كه از همان بافت باشند مثلاً يك سلول بنيادى تشكيل دهنده خون در مغز استخوان، موجب به وجود آمدن انواع مختلف سلول هاى خونى چون گلبول هاى قرمز خون، سلول هاى سفيد خون و پلاكت ها مى شود. در سال ،۱۹۹۹ دانشمندان متوجه شدند يك سلول بنيادى بالغ مثلاً سلول بنيادى تشكيل دهنده خون توانايى اين را دارد كه به سلول هاى بافت هاى ديگر نيز تبديل شود. دانشمندان كشف كردند كه سلول هاى بنيادى تشكيل دهنده خون مى توانند به سلول هاى عصبى نيز تبديل شوند و سلول هاى بنيادى بافت كبد قابل تبديل به سلول هاى توليدكننده انسولين هم هستند. اين يافته ها باعث شده است كه دانشمندان براى درمان بيمارى ها با روش «درمان سلول محور» از سلول هاى بنيادى بالغ استفاده كنند. سلول هاى بنيادى جنينى همانگونه كه از نام آنها برمى آيد، از جنين مشتق مى شوند و جنين ها ۴ يا ۵ روزه هستند. تا زمانى كه سلول هاى بنيادى جنينى تحت شرايط معينى در حال تكثير باشند غيرتخصصى باقى مى مانند. اما اگر اجازه داده شود تا با يكديگر فشرده شوند براى آنكه جسم جنينى را تشكيل دهند، آنگاه روند تمايز خودبه خود آغاز مى شود ومى توانند به سلول هاى عصبى، سلول هاى ماهيچه اى و بسيارى سلول هاى ديگر تبديل شوند. اما يك «سلول بنيادى بالغ» سلول غيرتمايزيافته اى است كه در ميان سلول هاى تخصصى و تمايزيافته يك بافت يا اندام وجود دارد. اين سلول ها نيز توانايى بازسازى خودشان و توانايى تمايز يافتن به سلول هاى اختصاصى همان بافت يا اندام را دارا هستند. نقش اوليه اين سلول ها در يك موجود زنده ترميم بافتى است كه در آن قرار دارند. منشاء اين سلول ها ناشناخته است. دانشمندان در حال حاضر، سلول هاى بنيادى بالغ را در اكثر بافت هاى بدن يافته اند. اين كشفيات باعث شده است كه براى استفاده در پيوند اعضا آنها را مورد مطالعه قرار دهند. البته انواع خاصى از سلول هاى بنيادى بالغ، توانايى تمايز به سلول هاى تخصصى را دارا هستند. سلول هاى بنيادى جنينى و بالغ هر كدام معايب و محاسنى براى استفاده در درمان بيمارى ها دارند. سلول هاى بنيادى جنينى به تمام انواع سلول هاى بدن مى توانند تبديل شوند، اما سلول هاى بنيادى بالغ تنها به همان نوع سلول بافت يا ارگانى كه در آن قرار دارند، مى توانند تبديل شوند. اما يك مزيت بسيار خوب سلول هاى بنيادى بالغ اين است كه مى توان آنها را از سلول هاى خود بيمار گرفت و رشد داد تا مجدداً در بدن بيمار كاشته شود. مزيت اين روش اين است كه اين سلول ها به وسيله دستگاه ايمنى بدن طرد نمى شوند. شايد مهمترين كاربرد سلول هاى بنيادى را توليد سلول ها و بافت هايى دانست كه مى توان براى «درمان هاى سلولى محور» استفاده كرد. پيشرفت هاى درمانى با سلول هاى بنيادى چنان سريع است كه در آينده اى نزديك، ثمرات ارزنده اى در درمان برخى از بيمارى هاى مزمن چون ديابت خواهد داشت.طرح پيوند سلول هاى بنيادى به بيماران دچار نارسايى قلبى
رئيس انجمن آنرواسكلروز ايران گفت: طرح تحقيقاتى پيوند سلول هاى بنيادى به بيماران دچار نارسايى قلب با هدف كمك به اين بيماران به زودى در كشور آغاز مى شود.دكتر مسعود قاسمى متخصص قلب و عروق روز جمعه ۳۰ مرداد در اولين سمينار بررسى نقش سلول هاى بنيادى، در درمان بيمارى هاى قلبى- عروقى با اعلام اين خبر افزود: اين پژوهش به دنبال پيوند سلول هاى بنيادى به بيماران مبتلا به سكته قلبى انجام مى شود.وى يادآور شد: در اين شيوه درمانى، سلول هاى بنيادى، از مغز استخوان فرد بيمار جدا شده و به عضله قلب نارسا پيوند مى شود.
دكتر قاسمى گفت: هم اكنون تعداد زيادى بيمار در كشور مبتلا به نارسايى قلب هستند كه اميد مى رود، اين شيوه درمانى بتواند، جايگزين پيوند در اين بيماران شود.وى نارسايى قلب را فرآيندى دانست كه در آن، قلب قادر به پاسخگويى به نياز هاى طبيعى بدن نيست. رئيس انجمن آترواسكلروز، تنگى عروق قلب، فشار خون بالا، بيمارى هاى دريچه اى و برخى موارد ناشناخته را از علل نارسايى قلب ذكر كرد.
دكتر قاسمى تاكيد كرد: فقدان خطر دفع، كوتاه بودن زمان بسترى، كاهش هزينه ها و بى نياز بودن از مصرف دارو هاى شيمى درمانى، از مزيت هاى روش پيوند سلولى نسبت به روش پيوند قلب است.وى قابل تكرار بودن اين تكنيك در صورت لزوم را از ديگر مزيت هاى آن برشمرد و گفت: طى يك ماه آينده در غالب يك طرح تحقيقاتى، پيوند سلول هاى بنيادى به بيماران دچار نارسايى قلبى آغاز خواهد شد.
رئيس انجمن آترواسكلروز طرح تحقيقاتى هزينه پيوند سلولى را كمتر از يك دهم پيوند قلب دانست و تصريح كرد: خوشبختانه در اين روش، مشكل كمبود اهدا كننده نيز وجود ندارد كبد به‌‌عنوان فعالترين غده بدن بيش از 5000 عملكرد حياتی را به‌عهده داشته ويكي از عوامل تصفيه خون از ميكروب‌ها و خنثي كننده بسياري از مواد سمی است . در صورت التهاب و تورم كبد، هپاتيت ايجاد می‌شود كه علل آن می‌تواند داروها، الكل، ويروس‌ها و . . . باشد.ويروس هپاتيت
B يكی از جدی‌ترين انواع هپاتيت را سبب می‌شود. اين بيماری شايع‌تر و 100 برابر مسری‌تر از ايدز می‌باشد. برآورد می‌شود كه تا كنون بيش از دو ميليون نفر از مردم جهان به اين بيماري مبتلا شده‌اند و هم‌اكنون حدود 350 ميليون نفر ناقل ويروس هستند. ناقلين ويروس منبع اصلی انتشار آن در جامعه می‌باشند. بر اثر آمار به‌دست آمده، حدودا بيش از 2 ميليون نفر از جمعيت كشورمان ناقل هپاتيت B هستند كه حدود يكصد هزار نفر ساليانه به علت اين ويروس بيمار می‌شوند و از اين تعداد حدود 5 ـ 4 هزار نفر فوت می‌كنند. حدود سيصد هزار نفر از اين ناقلين، مبتلا به هپاتيت مزمن نوع B بوده و نيازمند درمان و مراقبت پزشكی می‌باشند. مشكل عمده بهداشتی در رابطه با اين بيماری اين است كه اكثر افراد آلوده تا مراحل آخر بيماری بدون علامت هستند و به همين دليل به‌راحتی اين ويروس را به نزديكان خود منتقل می‌كنند.
هپاتيت عبارت است از التهاب كبد (جگر). هپاتيت علل متفاوتي دارد. الكل، بعضي از داروها، بعضي بيماريهاي ارثي، ميكروبها، انگلها، ويروس ها و بالاخره بيماريهاي خود ايمني ممكن است ايجاد هپاتيت كنند. ويروس ها شايد بيشتر از بقيه علل ديگر، ايجاد هپاتيت كنند. ويروسهاي متعددي مي توانند التهاب كبد بوجود آورند كه مهمترين آنها ويروس هپاتيت
A، ويروس هپاتيت B، ويروس هپاتيت C، ويروس هپاتيت D، ويروس هپاتيت E و ويروسهاي ديگر را مي توان نام برد.
هپاتيت ها را به دو گروه حاد و مزمن طبقه بندي مي كنند. اصطلاح حاد نشان دهنده زمان بروز علائم و تداوم آنها است و نشان دهنده خطرناك بودن يك بيماري نيست. مثلا اگر علائم هپاتيت كمتر از 6 ماه از بين بروند و بيمار بهبودي كامل پيدا كند، هپاتيت را حاد مي گوئيم و در صورتي كه علائم هپاتيت بيش از 6 ماه ادامه يابد، هپاتيت را مزمن مي گوئيم. هپاتيت هاي حاد معمولا به خودي خود بهبودي كامل مي يابند و فقط درصد بسيار كمي از بيماران فوت مي كنند. هپاتيت ناشي از ويروس هاي
B يا C را بيشتر مي توان در بيماران مزمن ديد. هپاتيت هاي مزمن معمولا بهبودي كامل پيدا نمي كنند و سالها ادامه مي يابند . اما چنانچه خيلي پيشرفت كنند و كبد كاملاً آسيب ديده و تخريب شود، به بيماري سيروز كبدي تبديل مي شود. سيروز كبدي عوارض متنوع و خطرناكي دارد و امكان بهبود قطعي ندارد. گاهي براي بيماري سيروز پيشرفته كبدي، پيوند كبد انجام مي دهند كه اين روش هم موفقيت صد در صد ندارد. هپاتيت حاد ايجاد شده توسط ويروسهاي ذكر شده درمان خاصي نداشته و بيماري خود به خود معمولا بعد از چند هفته بهبودي كامل مي يابد. اگر هپاتيت حاد پس از 6 ماه بهبودي نيافت، مزمن شده و براي تعيين نوع و ميزان آسيب رسيده به كبد بايستي نمونه برداري از كبد انجام گيرد. نمونه برداري از كبد با سوزن مخصوص در بيمارستان و با بي حسي موضعي انجام مي شود.
تاريخچه بقراط، بيماري عفوني را كه احتمالا " توسط هپاتيتهاي ويروس هپاتيت ايجاد ميشده، در بيش از 2000 سال قبل توصيف كرده‌ است . هپاتيت به فراواني در جمعيت‌هاي ارتشي در جنگ ها شيوع داشتهاست ، وخيلي از اوقات اهميت آن همسان با وبا و طاعون، بعنوان علت پاندمي در اروپا بوده ‌است . در زمانهاي قديم، بيماري‌هاي ديگر مثل لپتوسپيروز، تب زرد و مالاريا غير قابل تشخيص از هپاتيت ويروسي بوده است. مطالعاتي كه در اوايل قرن حاضر صورت گرفت ، اشكال اپيدميولوژيك يك هپاتيت‌عفوني رامعرفي كرد. اولين گزارش از اين هپاتيت بوسيله
Lurman در سال 1855 داده شد. در 1926، Flaum و همكاران، در سوئد گزارشي دادند كه در آن به بيماران مبتلا به هپاتيت اشاره شده بود كه بوسيله سرنگهاي‌آلوده و عفوني، به بيماري مبتلا شده بودند. در اين كلينيك‌ها سرنگهايي كه بطور ناكامل استريل شده بودند ، علت انتقال هپاتيت بوده اند. در ابتدا دو عامل براي ايجاد هپاتيت ويروسي مطرح شد كه HAV و HBV بودند . پيدا كردن آنتي‌ژن ويروسي (كه‌اكنون HBsAG خوانده مي‌شود). درخون بيماران با هپاتيت سرمي در 1960، وانتقال ويروس بهمين صورت در شمپانزه، اولين گام درشناسايي ويروسي بود كه‌اكنون ويروس هپاتيت B ناميده‌مي‌شود. با ويروسي كه از مدفوع انسان مبتلا به هپاتيت ويروسي گرفته شده بود و پيدا كردن آنتي‌ژن ويروسي در مدفوع‌همين بيماران، هپاتيت A نيز كشف گرديد.

منبع : سايت علمی و پژوهشي آسمان--صفحه اینستاگرام ما را دنبال کنید
اين مطلب در تاريخ: پنجشنبه 14 اسفند 1393 ساعت: 15:59 منتشر شده است
برچسب ها : ,,,
نظرات(0)

تحقیق درباره زیست شناسی

بازديد: 2643

 

 

زیست شناسی :

زیست شناسیعلم شناخت حیات است( این لغتاز کلمهیونانی بیاس به معنی زندگی و لوگاس یعنیدلیل منطقی تشکیل شده است). زیست شناسی به ویژگیها ورفتارهای موجودات، چگونگی تشکیلگونه ها و انواعموجودات و روابطی که آنها با هم دارند و به محیط زیست آنها مربوط می شود. زیستشناسی طیف گسترده ای از رشته های علمی که اغلب رشته های علمی مستقل بحساب می آیندرا شامل می شود. روی هم رفته زیست شناسان حیات را از روی دامنه وسیعی از شاخصهامورد مطالعه قرار می دهند.
در مقیاس ذره ای ومولکولی،زندگی مورد بررسیزیست شناسی مولکولی،زیست شیمیو علموراثت مولکولیاست. در مقیاسسلولی، مورد مطالعه زیست شناسی سلولی و درمقیاس های چند سلولی، مورد نظرفیزیولوژی،کالبد شناسیوبافتشناسی است. زیست شناسی رشدی حیات را در مقیاس رشد و نمو اندام یک موجود موردمطالعه قرار می دهد.
با بالا بردن مقیاس ها به بیش از یک موجود،علموراثت چگونگی عملکردوراثتبین والدین و فرزندان را مورد بررسیقرار می دهد. رفتار شناسی جانوریرفتار گروهی بیش از یکموجود را مطالعه می کند. علموراثت جمعیتیمیزان یک جمعیت کل را در درنظر دارد و علمسیستماتیکشاخص چند گونه ای اجداد موجوداترا بررسی می کند. جمعیتهای بهم وابسته ومحل سکونتشان دربوم شناسیو زیست شناسی تکاملی مورد مطالعهقرار می گیرد. یک رشته نظری جدیدستاره شناسی( یا زیست شناسىگاز بى اثرگزنون ) نام دارد که احتمالات وجود حیات درکرات دیگر غیر از زمین را مورد بررسی قرار می دهد.
زیست شناسی تنوع حیات رامورد برررسی قرار می دهد( در جهت عقربه های ساعت از سمت چپ در بالا) ای . کولی،درخت سرخس، بز کوهی و سوسک جالوت.

اصول زیست شناسی

گرچه زیست شناسی بر خلاف علمفیزیک که معمولاسیستم های زیست شناختی را بر حسب اشیایی که تسلیم قوانین فیزیکی تغییر نا پذیرتشریح شده باریاضیات را توصیفنمی کند، با اینحال توسط بسیاری از اصول و مفاهیم اصلی توصیف می گردد که شامل: جامعیت، تکامل، تنوع، تسلسل، هم ایستایی و فعل و انفعالات می گردد.

img/daneshnameh_up/d/d7/zist2.png

نمایش نمودار DNA در ابتدای
ماده تکوینی

جامعیت: زیست شیمی، سلول ها و کد وراثتی

مقاله اصلی: حیات
واحد ها و فرهایند های رایججامع بسیاری وجود دارد که برای گونه های مشخصحیاتضروری می باشد. بعنوان مثال تمام گونههای حیات ازسلولهایی تشکیل شده اند، که در عوض، اینسلول ها بر پایه یک سری زیست شیمی عمومی با زیر ساختکربن استوارند . تمام موجودات از طریق ماده وراثتی که بر پایهنوکلئیک اسید دی ان ایاستوار است از یککد وراثتیجامع استفاده می کنند.در مبحثرشد،موضوع فرایند های جامع نیز بیان می شود ، مثلا در بیشتر موجودات چندیاختهاى قدمهای اولیه در رشد رویان مراحلریخت شناسی مشابهی دارد وژنهای مشابهی را شامل می شود .
تکامل : هدف اصلی زیست شناسی

مقاله اصلی : تکامل
یکی از اهداف اصلی و سازماندهدر زیست شناسی این است که تمام حیات از طریق یک فرایندتکاملاز یکخاستگاه مشترکناشی شده است . در واقع اینیکی از عللی است که موجود زیستی تشابه قابل توجهی از واحدها و فرایند هایی که دربخش قبل تشریح شد را بروز می دهد . چارلز دارویننظریه تکامل را بعنوان یکنظریه قابل دوام با برشمردن نیروی محرک آن بنا نهاد : نظریه انتخاب اصلح درطبیعت . ( الفرد راسل والاسیکی از همکاران شخص پیبرنده به این مفهوم شناخته می شود ) . رانش وراثتیبعنوان یکی از شیوه های بهاصطلاح ترکیب امروزی پذیرفته شده است .
تاریخچه تکاملیگونه ها که گویایخصوصیات اجزای مختلفی است که از آن ناشی شده، به همراه رابطه شجره ای اش با دیگرگونه ها ،تاریخ نژادی جانوریا گیاه نامیده می شود. دیدگاه های گوناگون زیادی در زیست شناسی اطلاعات مربوط به زیست شناسی را به وجودآورده است. این اطلاعات مقایسه های زنجیره های اسید دزوکسی ریبونوکلئیک که منجر بهزیست شناسی مولکولیوژنومیکمی شود، و مقایسه های سنگواره ها بادیگر گونه های موجودات باستانی در علمفسیلشناسی را شامل می شود. زیست شناسان روابط تکاملی را با روش های مختلف سامانداده و بررسی می کنند که این شیوه ها شاملتکامل نژادی،فنتیک، وردهبندی جانداران بر حسب جد مشترک می شود. وقایع مهم در تکامل حیات، آنگونه کهبتازگی زیست شناسان به آنها پی برده اند در این خط زمانی تکاملی بطور مختصر بیانشده است.


گوناگونی موجودات زنده

 

img/daneshnameh_up/8/82/zist3.jpg

درخت روند تکامل تمام موجودات زنده مبنی بر اطلاعات
ژن RNA ،نمایش تفکیک سه قلمرو باکتری ها،جانوران اولیه
،موجودات چند سلولی شرح ابنداییتوسط کارل ا.واس ،
ساختن درخت با دیگر ژن ها عموماَ شبیه هستند،
اگرچه آنهاممکن است در برخی مکان ها در شاخه های
نزدیک گروه های بسیار متفاوتی باشند ،احتمالاَ
زیرا بعلت تکامل سیع RNA نسبت دقیق از
سه قلمرو بحث هنوز وجوددارد.

یک شجره تکاملنژادی از تمام موجودات زنده، مبنی بر داده های ژن اسیدیبونوکلئیک، نشانگر تفکیک سهمقوله باکتری، جانوران اولیه و موجوداتی که سلول تک هسته ای دارند می باشد. شجرههایی که با دیگر ژنها درست شده اند معمولا شبیه هم هستند، اگر چه ممکن است آنهابرخی از گروههای زود دسته بندی شده را خیلی متفاوت از هم قرار دهند که احتمالا بهسبب تکامل سریع اسید ریبونوکلئیک می باشد که در ابتدا توسط کارل ووس تشریح شد. روابط دقیق این سه مقوله هنوز مورد بررسی است.
علیرغم این وحدت اصولی، حیاتنشانگر یک نوع گوناگونی زیاد حیرت انگیز در ساختار شناسی،رفتار شناسیوتاریخچه های حیاتاست. برای گلاویز شدن بااین گوناگونی، زیست شناسان تلاش می کنند تا تمام موجودات را رده بندی کنند. ردهبندی علمی باید منعکس کننده شجره های تکاملی ( شجره های وابسته بهتکامل نژادی( موجودات مختلف باشد. این قبیلرده بندی ها قلمرو رشته های سیستماتیک و رده بندی جانداران را نشان می دهد. علم ردهبندی جانوران ، جانداران را در رده هایی قرار می دهد کهتاکزانامیده می شود، حال آنکه علمسیستماتیکبه دنبال روابط بین جانداران است. معمولا موجودات زنده به پنج سلسله تقسیم می شدند:
جلبک
هاآغازیانقارچهاگیاهانجلبکها
بهرحال این پنج سیستم پنج سلسله ای اکنون دیگر بسیار قدیمی بحساب میآید. جایگزین های بسیار جدیدتر معمولا باسیستم سه مقوله ایآغاز می شود:
جانوران اولیه) در ابتداسلسله اصلی باکتریها( ،باکتری ها) در ابتدا ای یو باکتری( ،موجودات چند سلولی
این سه مقوله نشانگراین است که آیا سلولها هسته دارند یا خیر و همچنین منعکس کننده تفاوت ها در سطحخارجی سلولها است. همچنین یک سری از "انگل های" درون سلولی وجود دارند که به طورپیش رونده بر حسب فعالیت سوخت و سازی کمتر عمر می کنند: ویروسهاویریدهاپریونها
تسلسل: نژاد مشترک موجودات

مقاله اصلی: نژاد مشترک
اگر گروهی از جاندارانبا همجدمشترکی داشته باشند ، گفته می شود که اینجانداران با هم نژاد مشترکی دارند. تمامموجودات زندهرویزمین از یکجد مشترک و یاآبگیز ژناجدادی زاده می شوند. گمان می رودآخرین جد همگانی ، یعنی ، جدیدترین جد مشترک تمام موجودات زندهسه و نیم میلیون سال قبلبوجود آمده باشد) به مبحثمنشا حیاترجوع کنید( .
تصور اینکهمنشأ " کل حیات از" یک تخم مرغ بوجود آمده است یکی از مفاهیم بنیادی زیست شناسیامروزی است ، بدین معنی که یک تسلسل نا شکسته از منشأ اولیه زندگی تا زمان حاضروجود داشته است.تاقرن نوزدهممعمولا اعتقاد بر این بود کهگونه های حیات می توانند تحت شرایط خاصی خودبخود بوجود آیند. ( رجوع کنید به مبحثایجادموجود زنده از مواد بی جان ). اصل عمومیتکد وراثتیمعمولا به عنوان ملاک تعیین کنندهموافق نظریه جد مشترک جهانی ( یو سی دی ) برای تمامباکتری ها،موجودات اولیهو موجوداتی که یک هسته درسلولهایشان دارند مورد نظر زیست شناسان است. ( رجوع کنید به مبحثسیستم سه مقوله ای(.


هم ایستایی: سازگار با دگر گونی

مقاله اصلی: هم ایستایی
هم ایستایی خاصیت یکنظام بازبرای تنظیم محیط درونی خودش است ،طوری که بوسیله چندین بار تطبیق همتراز حرکتی کنترل شده با ساز و کارهای قانونی بهموابسته ، یک وضعیت ثابت را حفظ کند. تمامموجودات زنده، چهتک سلولیو چهچند سلولیهم ایستایی بروز می دهند . هماستایی در سطح سلولی می تواند با حفظ یک قدرت اسیدی ثابت خود را بروز دهد) پی اچ( ؛ در سطح موجود زنده حیواناتخون گرمیک درجه حرارت ثابت درونی را حفظ میکنند ؛ و در سطحبوم سازگان، مثلا وقتی که میزاندی اکسید کربنموجود درجوافزایش می یابد ،گیاهان قادر به رشد بهتری هستند و بنابراین دی اکسید کربن بیشتری از جو می زدایند. بافت هاو اندامها تیز می توانند هم ایستایی داشته باشند.
فعل و انفعالات : گروهها و زیستگاه ها

img/daneshnameh_up/e/e5/zist4.jpg

همزیستی متقابل بین دلقک ماهی از جنس آمفیبریوناست که در میان شاخک شقایق دریایی مناطق استوایی است وجود دارد. ماهی منطقه ایشقایق نعمان را از دست ماهی شقایق نعمان خوار محافظت می کند و در عوض شاخک حساس نیشزن شقایق نعمان از ماهی شقایق در برابر شکارچیان محافظت می کند. هر موجود زنده ایبا دیگر مو جودات و محیط زیست خودش فعل و انفعال داخلی دارد. یکی از دلایلی کهمطالعه سیستم های زیست شناختی را مشکل می سازد این است که فعل و انفعالات امکانپذیر مختلف بسیار زیادی با دیگر موجودات زنده و محیط زیست آنها وجود دارد. واکنش یکمیکروب گیاهی بسیار ریز به یک شیب در حبهقندبه میزان واکنش آن به محیط زیست خودبهمان اندازه است که یک شیر هنگامی که دردشت بی علف آفریقادر جستجوی غذاست نسبت بهمحیط زیست خود واکنش نشان می دهد. در گونه های خاصیرفتارها می تواند دوستانه ،تهاجمی،انگلی یاهمزیگریباشد. مسائل هنوز هم پیچیده تر میشود وقتی دو یا بیشتر گونه های مختلف در یکبوم سازگانبا هم فعل و انفعال داشته باشندو اکو سیستم یکی از شاخه هایبوم شناسیاست .

سیستماتیک گیاهی

مقدمه

سیستماتیک یکی از شاخه‌های بسیار قدیمی و مهم علم گیاه شناسی است. انسانهای اولیه به گیاهان خوراکی و دارویی اطراف خود توجه خاصی داشتند و صدها نوعاز آنها را می‌شناختند و به این ترتیب نخستین گروههای تاکسونومیک گیاهی بر اساسچنین شناختی شکل گرفت. سیستماتیک گیاهی اختلافات بارز و برجسته گروههای گیاهی راتصویر می‌کند.
نام هرگیاه در واقع کلیدی است که با آن دریچه‌ای بر زیستشناسی آن گیاه گشوده می‌شود. سیستماتیک گیاهی باشناخت و نامگذاری گیاهان و به نظمکشیدن آنها در گروههای خویشاوند و بسیار نزدیکی همچون جنس ، خانواده و ... سروکاردارد. بطور کلی این علم شامل مجموعه فعالیتهایی است که به منظور سازماندهی و ثبتتنوع گیاهان انجام می‌شود.

تاریخچه

تا سده هجدهم میلادی ، بیشترین توجه به شناخت و طبقه ‌بندی گیاهانزراعی و دارویی معطوف می‌گردید و طبعا سیستمرده‌بندیمصنوعی ، که غالبا بر اساسمشخصات کاربردیگیاهاناستوار بود مورد استفاده قرار می‌گرفت از اواسط این سده سیستمنامگذاری و طبقه بندی پیشنهاد توسطلینهتحولی در علم طبقه ‌بندی گیاهانپدید آورد.
در اواخر سده هجدهم میلادی نظر غالب گیاه شناسان به سیستم‌هایطبقه‌ بندی طبیعی کهبر پایه صفات ریختشناسیگیاهان استوار بود جلب گردید. در سده نوزدهم میلادی با ارائهنظریه تکاملی داروین و توجه به توالی تکاملی در طبقه ‌بندی گیاهان ، مبنایطبقه بندی فیلوژنتیکپایه گذاری شد و در سدهبیستم میلادی به سیستم‌های فیلوژنتیک واقعی رسید که اساس رده بندی نوین معاصر راتشکیل می‌دهد.


تصویر

اهداف سیستماتیک گیاهی

سیستماتیک گیاهی 4 هدف را دنبال می‌کند.

  • فهرست کردن فلور جهان
  • ارائه راه به منظور شناسایی و ایجاد ارتباط
  • بوجود آوردن یک سیستم ارتباطی مستقیم و جهانی
  • نشان دادن مفاهیم تکاملی تنوع در عالم گیاهی

سیستم‌های طبقهبندی امروزی بر خلاف سیستم‌های قدیمی‌تر ، تنها بر پایه مشخصات مورفولوژیک استوارنبوده بلکه سایر اختصاصات بیولوژیک گیاهان را در طبقه بندی بکار می‌گیرد و در اینراستا ، توجه بهجنبه‌های تکاملی،وابستگی‌های ژنتیکیوساختارشیمیاییآنها از تاکید بیشتری برخوردار است.
توجه بهاصل عمومی تک نیایی تاکسون‌هادر سیستماتیک گیاهیاهمیت شناخت و کاربرد علم تکامل گیاهان را برای دستیابی به قرابتها و دودمانهایتکاملی در سطوح نظام سلسه نسب روشن می‌سازد. چون در سیستمهای طبقه بندی امروزی کهبر پایه صفات متعددی استوارند ریخت شناسی به تنهایی اساس طبقه بندی را تشکیلنمی‌دهد، لذا لزوما تمام صفات مورفولوژیک دارای ارزش یکسانی در طبقه بندی و توصیفتاکسونها نبوده و در هر مورد دارای کاربرد خاص خواهند بود.

مراحل سیستماتیک گیاهی

  • سیاحت و اکتشاف و جمع آوری گیاهان
  • پرس کردن و خشک کردن گیاهان و تهیه هرباریوم گیاهی
  • دوره سنتز یا استفاده از ویژگیهای ریخت شناسی ، شکل و ساختار گیاهان به منظورطبقه بندی آنها
  • مرحله تجربی که به تفسیر اطلاعات بدست آمده در قالب واژه‌های تکاملی وفیلوژنتیکمربوط می‌شود.

شاخصهای ریخت شناسی فیلوژنی

صفات ابتداییدر طبقه بندی فلوژنی بهمفهوم صفاتی است که مقدم‌تر از صفات دیگر بوجود آمده‌اند نه صفات ساده‌تر در قبالپیچیده‌تر و این امر بخصوص در موردگیاهانگلدار مشهورتر است برای مثال گیاهان یکساله پایا و دو ساله و این گروهها ازگیاهان چوبیاشتقاق یافته‌اند و یاگلهای دو جنسیمقدم بر گلهای تک‌جنسی‌اند. میزان تکامل در تمام اندامهای گیاه همیشه یکسان نیست و ممکن است برخی از اندامهاتخصصیتر از سایر اندامها شده و بعضی از تاکسونها هر دو صفات پیشرفته و ابتدایی رادر خود داشته باشند.



 

 

 

 

 

 

 

 

تصویر

طبقه بندی سلسله گیاهان

گیاهان خشکی اولیه در دورهدونینظاهر شدهو فاقدریشهوساقه وبرگ بوده و ظاهری شبیهجلبکها داشته‌اند. قدیمی‌ترین سنگواره‌های بدست آمده که به عنوان نیاکانگیاهان آوندیشناخته می‌شوند مربوط به دوگیاه منقرض شده Zosterophllumo و Phynia می‌باشد. به احتمال زیادبریوفیتا قبل از شکل گیری وتمایز دستگاههای آوندی این گیاهان از مسیر تکاملی آنها منشعب شده‌اند. در هر صورتسنگواره‌ای از بریوفیت‌های اولیه در دست نیست.
گیاهان نوعZosterphyllum منشالیکوپودیوفیتا می‌باشند. این گروه در اواخر دوارن پالئوزوئیک دارای پراکندگی وسیع وانواع متعددی بوده اند. لیکن امروزه فقطمعدودی از جنس‌های علفی به حیات خود ادامهمی‌دهند. گیاهان نوع Phynia به عنوان نیاکان سایر گیاهان آوندی به شمار می‌آیند کهبه نوبه خود در مسیرهای متفاوتی تکامل یافته‌اند.

سیستماتیک گیاهی: زمینه‌ای علمی مربوط به دنیای امروز

در دنیای امروز دانشمربوط به شناسایی ، نامگذاری و رده بندی گیاهان زمینه مطالعاتی مهیجی است. کاربردهای بالقوه اقتصادی گیاهان شاید بلافاصله مشهود نباشد، اما ناگزیریم گیاهانخویشاوند را بشناسیم. خویشاوندهای وحشی گیاهان زراعی معمولا حاوی ژنهایی هستندکهخصوصیت مطلوبی چون مقاومت در برابر بیماریها را که برای اصلاح محصولات زراعیموردنیاز متخصصین اصلاح نژاد است فراهم می‌کنند.

اکولوژی گیاهی

نظر انواع موجودات زنده مورد مطالعه ، دانشبوم شناسیبهبوم شناسی گیاهی ،جانوریوانسانیتقسیم می‌شود. موضوع بوم شناسی گیاهیبررسی روابط بین گیاهان مختلف با خود و با محیط پیرامون آنهاست .

مقدمه

هر موجود زنده‌ای برای برخی از فرآورده‌ها و فرایندهای زیستی اساسیبطور انکارناپذیری بهمحیطزیست خود و بویژه به موجودات زنده دیگر وابسته است. لازمه بقا ، همبستگی گروهیاست و بررسی چگونگی این همبستگیها مورد توجه دانشاکولوژی است. دانش اکولوژی مجموعه شناختهایی است که انسان درباره اثرات محیط بر روی موجوداتزنده ، اثرات موجود زنده بر روی محیط و ارتباطات متقابل بین موجودات زندهدارد.
وقتی موجود زنده‌ای از لحاظ بوم شناسی موردمطالعه قرار می‌گیرد، هدف این است که معلوم شود، چرا موجود مورد نظر در محیطهای خاصو تحت شرایط معینی زندگی می‌کند؟ شرایط محیطی چه اثراتی بر موجود زنده دارند؟ وموجود زنده به نوبه خود چه تحولاتی در محیط پدید می‌آورد؟ طبیعی است که خود انسانبه عنوان یک موجود زنده ، متاثر از عوامل محیط و موثر بر روی عوامل طبیعت در چارچوپمطالعات اکولوژی از توجه و اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

تعریف جامعه گیاهی

کوچکترین واحد اجتماعات گیاهی راجامعه گیاهیمی‌نامند. یک جامعه گیاهی مانند سایرجامعه‌ها از افراد متعددی تشکیل یافته است که در بعضی صفات با یکدیگر شباهت دارند وهمین اشتراک منافع و وجود صفات مشترک سبب شده است که در شرایط واحد برویند و بهطریق همزیستی معنوی با یکدیگر زندگانی کنند. بنابراین دو اجتماع گیاهی که از لحاظسیمای ظاهری و ترکیب و صفات بوم شناختی (فراوانی ، بارز بودن یا غلبه ، تراکم ،اهلیت ، توانایی زیستی ، طبقه بندی ، وابستگی و ...) با یکدیگر مشابه باشند، جامعهگیاهی واحدی را تشکیل می‌دهند.


تعریف جامعه شناسی گیاهی

دانشی که اجتماعات گیاهی را مورد بررسی قرارمی‌دهد و درباره صفات مختلف آنها ، تغییرات حاصل از نفوذ شرایط محیط در اجتماعاتمذکور و همچنین تکامل این اجتماعات بحث و گفتگو می‌کند،جامعه شناسیگیاهینامیده می‌شود. دانش جامعه شناسی اعم از اینکه جامعه موردنظر انسانی یا جانوری یا گیاهی باشد، هیچ گاه با یک فرد از آن اجتماع سروکار ندارد،بلکه با گروه و توده افراد در ارتباط است.

تصویر

صفات بوم شناسی

صفات بوم شناسی عبارتند از: فراوانی ، بارز بودن ، تراکم ،اهلیت ، توانایی زیستی ، طبقه بندی ، وابستگی و غیره.
صفات مختلف بوم شناختی، جامعه‌های گیاهی را از یکدیگر مشخص می‌کند و سبب تمایز آنها از یکدیگر می‌شود. مثلافراوانی، تعداد افراد یک گیاه در واحد سطح است وغلبهمعرف پوشش و سطحی است که گیاه اشغال کردهاست. بنابراین فراوانی و غلبه یک گونه گیاهی ، در جامعه‌های مختلف متفاوت است و یکگیاه ممکن است فراوان باشد، ولی پوشش زیاد نداشته باشد. بالعکس گیاه دیگر هر چند بهفراوانی نوع اول نباشد، ولی ممکن است پوشش زیادی داشته باشد و از لحاظ غلبه بر اوپیشی بگیرد.
بطور کلی در یک جامعه گیاهی یک یا دو گیاه غالب وجود دارد. گیاهان غالب ممکن است یک ساله ، چند ساله ، درختچه و یا درخت باشند که به نسبتبیشتری از محیط خود بهره‌مند می‌شوند. نامی که به یک جامعه گیاهی داده می‌شود، ازگیاهان غالب آن جامعه گرفته شده است. مانندجامعه راشستانوبیدستان.
وابستگی گیاهان به جامعه‌های مختلف یکسان نیست. مثلا بعضیاز گیاهان در جامعه‌های مختلف دیده می‌شوند وگیاه هر منطقه‌ایمحسوبمی‌گردند. در حالی که بعضی دیگر در جامعه‌های محدودتری ظاهر می‌شوند، لذانمی‌توانند خود را با محیطهای مختلف و عوامل گوناگون سازش دهند و ناچار در همهجوامع دیده نمی‌شوند. بعضی دیگر فقط به جامعه خاصی بستگی دارند و در شرایط محدودیکه در آن جامعه برایشان فراهم است، ظاهر می‌گردند. در چنین حالتی این گیاهان معرفآن جامعه محسوب می‌شوند.

عوامل پراکنش گیاهان

شرایط مختلف محیط در همه نقاط سطح زمین به یک میزانفراهم نیست و از این رو در نقاط مختلف ، گیاهان متفاوتی دیده می‌شوند. بطور کلیعوامل اکولوژی عبارتند از : عوامل آب و هوایی یااقلیمی ، عوامل خاکی ، عوامل زیستی. این است که ترکیب و سیمای رستنیهایمختلف در هر گوشه جهان مشخص است و با نقاط دیگر تفاوت فاحش دارد. به عنوان مثالاختلاف تابش نور خورشید در عرضهای جغرافیایی مختلف در ترکیب و سیمای مدارات مختلفتغییراتی ایجاد می‌کند. بطوری که سیمایجنگلهای استوایی کاملابا سیمای جنگلهای معتدل فرق می‌کند.
با این حال اگر شرایط محیط در دو نقطهمساوی و یکنواخت باشد، نیز ممکن است در ترکیب رستنیهای آن دو نقطه اختلاف شدیدمشهود گردد، زیرا موانع طبیعی بسیاری می‌توانند از پراکنش گیاهان در نقاط مناسبجلوگیری کنند. عوامل طبیعی ماننداقیانوسها ، کوهها و بیابانها مانع کلی پراکندگی گیاهان در دو محیط مشابه‌اند و اگر این سدهایطبیعی ، قاره‌ها و خشکیها را از یکدیگر جدا نمی‌ساخت، شاید پراکنش بسیاری از گیاهانمختلف جهان سریع‌تر صورت می‌گرفت.

عوامل آب و هوایی

گیاهان تحت تاثیر آب و هوا قرار گرفته و شکل زیستی خاصیمی‌یابند، یعنی شکل و سیمای ظاهری آنها تا حدی تابع آب و هوای محیطشان می‌شود و دراین صورت می‌توانند کم و بیش از تقسیمات کلی آب و هوایی موثر واقع شوند. بدیهی استدرختان و جنگلها همواره بر اثر تعریق ، مقدار متنابهی بخار آب دفع می‌کنند و برمقدار بخار آب جو به میزان قابل ملاحظه‌ای می‌افزایند. در این صورت مناطق جنگلیهمواره در اثر باران مشروب می‌شوند و دارای آب و هوای مرطوب‌اند. هر قدر تعداد درختدر محیطی کمتر باشد و به جای آن بوته‌های گیاه و چمنزار سطح خاک را بپوشاند، بههمان نسبت از بارندگی محیط و رطوبت زمین کاسته می‌شود.
دما و بارندگی ازعوامل اقلیمی مهمی هستند که ظهور گونه‌های مختلف گیاهی و رویش آنها را تعیینمی‌کنند. دما بر فعالیتهایتعرق ،تنفس ، رویش ، رشد وتولیدمثل تاثیر می‌گذارد. بارندگی سالیانه عامل اصلی در تعیین انتشار گیاهان است. بطور کلی جنگلها ، نواحی پرباران را اشغال می‌کنند. صحراها در نواحی کم باران دیدهمی‌شوند و علفزارها در نواحی دارای بارندگی متوسط وجود دارند. نورسومینعامل اقلیمی مهمی است که در رشد گیاه ، گل دادن وفتوسنتز آن تاثیر بسزایی دارد. بسیاری از گونه‌ها نیازهای نوری نسبتا معینی دارند. برخی ازآنها مانند رستنیهای کف جنگل ، برای رشد به نور کم و بعضی دیگر مانند درختان به نورزیاد دارند.

عوامل خاکی

عواملی که در پراکنش ، رشد و بقای گیاه تاثیر می‌گذارند،عبارتند از: دمای خاک ، مقدار آب ،اکسیژن ،مواد آلی ، مواد کانی و درجه اسیدی خاک. دمای خاک در رشد گیاه بویژه از لحاظتاثیر در جذب آب و مواد کانی ، عامل موثری به شمار می‌آید. در دماهای پایین ، درازشدن ریشه متوقف گشته، سبب کندی نفوذ آن به طبقات واجد آب و مواد کانی می‌شود، لذامیزان جذب آب و مواد کانی کاهش می‌یابد. باکتریها نیز در خاک سرد غیر فعال‌اند. بنابراین مواد کانی به اندازه کافی در دسترسریشه قرار نمی‌گیرد. در این صورت کشتکاران ناگزیرند ازکودهای نیتروژن‌داراستفاده کنند. دمایپایین خاک و هوا ، همراه با بادهای شدید ، سبب کوتاه ماندن گیاهان نواحی کوهستانیمی‌شوند.

تصویر

عوامل زیستی

گیاهان در طبیعت همراه با سایر موجودات زنده ، اعم از جانور وگیاه ، زندگی می‌کنند و از این رو هر یک از آنها کم و بیش در زندگی موجودات دیگرتاثیر دارد. بطور کلیطبیعت میدان تنازع بقاستو ضعیف همواره مغلوب قویتر ازخود می‌شود. جانوران و پستانداران گوشتخوار ، پستانداران علفخوار را طعمه خودمی‌سازند و علفخواران از رستنیها و گیاهان وحشی تغذیه می‌کنند و کمک آنها به جامعهگیاهی فقط ریختن فضولات و تقویت جزئی خاک است.
خرگوشوموشومورچه خساراتزیادی به جامعه‌های گیاهی وارد می‌سازند، ولی در اثر احداث راهروهای زیر زمینی خاکرا تهویه می‌کنند و یا آنکه در پراکندگیدانه‌هاو سایر فعالیتهابومشناسی موثرند. بنابراین جانورانی که در جامعه گیاهی زیست می‌کنند، هر در وضعمحیط زیستی خود موثرند و اثرات سودمند یا زیانبخش بر روی آن جامعه باقی می‌گذارند وحالت تعادل را برقرار می‌سازند، بطوری که از بین رفتن یکی از آنها موازنه طبیعی آنجامعه را بر هم می‌زند و دگرگون می‌سازد.
تنازع بقایکیاز مسائل مهم زیستی جهان گیاهی و از خواص عمومی جوامع گیاهی به شمار می‌رود و دربین افراد یک گونه و یا گونه‌های مختلفی که در مجاورت یکدیگر می‌رویند و داراینیازهای مشترک‌اند و به وجود دیگری نیاز ندارند، حکمفرماست. بنابراین تنازع بقا ازمشخصات جامعه‌های گیاهی است.هنگامی که گیاه در شرایط مناسب می‌روید و در معرفیکمبود مواد غذایی و عواملی مانندنور و هوا واقع نشده است،یعنی ریشه آن به راحتی از آب و مواد غذایی استفاده می‌کند و ساقه و برگ آن نیز ازنور و هوا بهره‌مند می‌گردد و بطور کلی مزاحمتی برای گیاه مجاورش فراهم نمی‌سازد،مسئله تنازع بقا مفهومی ندارد.
ولی پس از آنکه تعداد افراد رو به افزایشگذاشت و گیاهان مختلف با یکدیگر تماس نزدیک حاصل کردند و به عبارت دیگر ، اصطکاکمنافع بین آنها ایجاد شد، گیاه قویتر ، گیاه ضعیفتر را حتی اگر از افراد همان گونهباشد، در مضیقه می‌گذارد و از شرایط زندگی و حق حیات محروم می‌سازد تا حدی که باعثاز بین رفتن آن می‌شود. بنابراین تنازع بقا معرف کمبود مواد و عوامل مورد نیاز برایزندگی گیاه است و نشانگر آن است که آب و نور و مواد غذایی به حد کافی در اختیارکلیه گیاهان دیگر قرار ندارد.
توالی گیاهی

بطور کلی مراحل تغییر تدریجی یکاکوسیستم را که در مدتی طولانی و در طول قرنها رخ می‌دهد،توالیگویند. در توالی بومشناختی ، اجتماعات مختلف بطور متوالی و منظم در محل معینی پدید می‌آیند. ترتیباجتماعات که از روی سنگ برهنه آغاز می‌شود و مثلا تا تشکیل یک جنگل بلوط و گردوادامه می‌یابد، توالی اولیه نام دارد، یعنی قبلا اجتماعی در این محل وجود نداشتهاست.
در موارد دیگر اجتماعاتی که در گذشته بوده و از بین رفته‌اند، همچنانبر ویژگیهای محیط فیزیکی اثر خواهند داشت. به عنوان مثال این اثر وقتی رخ می‌دهد کهجنگلی با آتش سوزی ویران شود. توالی در این محل یعنی روی خاکی آغاز می‌شود که بافعالیتهای اجتماعات پیشین تعدیل شده است. بنابراین ترتیب اجتماعات در مناطقی کهقبلا در آنها اجتماع زیستی وجود داشته، نمونه‌های توالی ثانویه هستند.

روشهای ازدیاد گیاهان

دید کلی

هدف علم ازدیاد گیاهان ، افزودن به تعدادگیاهان با حفظ ویژگیهای ارزشمند آنها می‌باشد. برای این منظور گیاهان به روشهای جنسی (Sexual) و یا غیر جنسی (Asexael) تکثیر می‌شوند. اکثرا در طبیعت ، گیاهان ازطریقبذربه ادامه نسل می‌پردازند. هر کدام ازبذرها از نظر ژنتیکی ساختار منحصر به فرد خود را دارند که ناشی از آمیختگی والدینمی‌باشد.

برای تولید مثل موفق گیاهان توسط انسان سه جنبه مختلف مورد نظرمی‌باشد. داشتن اطلاعات عملی و مهارتهای لازم جهت ازدیاد گیاهان ، نظیرکشت بذر، نهال و نشا ، پیوند زدن ، تهیهقلمه و ریشه‌دار کردن آن هنر ازدیاد نباتات بشمار می‌آید، داشتن اطلاعات لازم درمورد رشد و نمو ساختار گیاه و شرایط رشد که علم ازدیاد گیاهان محسوب می‌شود. جنبهسوم ، داشتن اطلاعات کافی در مورد روشهای ازدیاد گونه‌های مختلف گیاهی می‌باشد.

تکثیر جنسی گیاهان

تکثیر جنسی گیاهان شامل ترکیب یاخته‌های جنسی نر و مادهو تشکیل بذر می‌باشد. تکثیرجنسی با نصف شدن و کاهش کروموزومی گامتهای نر و ماده ، آغاز می‌شود و بعد ازلقاح تعدادکروموزومها به تعداد اولیه افزایش می‌یابد و با بوجود آمدنژنوتیپهایجدید همراه است. شکل ظاهری (فنوتیپ) گیاه و انتقال صفات از نسلی به نسلدیگر توسطژنها تعیین می‌شود.

فرآیند زایشی گیاه

فرآیند زایشی گیاه باتشکیل گل، آغاز می‌شود و این تغییرات شاملگل انگیزی،گلآغازی،اختصاصی شدنوتشکیل گلوشکوفاییاست. از ترکیب گامتهای نر و ماده ابتدا تخم حاصل می‌شود وتخمکتلقیح یافته بهدانه تبدیلمی‌شود. تخمدارای خاصیت "خود تولیدی" بوده و حاویاطلاعات ژنتیکی مورد نیاز برای تولید یک گیاه کامل می‌باشد. عواملی همچوندما ، طول روز ،هورمونهای گل انگیزیوتغذیه گیاهدر تمایز و تشکیل گل ، دخالتدارند.

تشکیل بذر

دانه‌هایگردهبعد از جوانه زدن بر رویکلاله، لوله گرده را حاصل می‌کنند. لولهگرده پس از عبور خامه واردتخمدانشده و در نهایت به کیسه جنینی رسیدهو عمل لقاح صورت می‌گیرد. لوله گرده حاوی دو هسته جنسی میباشد. یکی از هسته‌ها باتخمزا ترکیب شده وتخم دیپلوئیدحاصل می‌شود. هسته دیگر با هسته ثانویه کیسه جنینی ترکیب شده وآندوسپرم ترپپلوئیدرا بوجود می‌آورد. پوششهای تخمکبعد از لقاح و در حین رشد و نمو بذر ، تغییر حالت داده و پوسته بذر را حاصلمی‌کنند. بذر شامل جنین ، مواد غذایی و پوسته بذر می‌باشد.

جوانه زدن بذر

بذر تخمک لقاح یافته است و در هنگام جدا شدن از پایه مادر ،حاوی جنین ، مواد غذایی و پوسته می‌باشد. بذرهایی که از پایه مادر جدا می‌شوندرطوبت آنها کاهش می‌یابد و فعالیت حیاتی آنها در حد پایین می‌باشد. فعال شدن ماشینمتابولیکی جنین موجبجوانه زنی بذرو رویش گیاه جدید می‌شود. جوانه‌زنی شامل پاره شده پوسته بذر ، ظاهر شده چند میلیمتر ازریشه‌چه می‌باشد. در جوانه‌زنی بذر نوع ویژه‌ای از مولکولهای mRNA دخالت دارند، تعادل هورمونی کنترلمی‌شود و میزاناسیدجیبرلیک در بذر افزایش می‌یابد. و با تولیدساقچهوبرگها، گیاه جدید تولید می‌شود.

مزایای ازدیاد جنسی

امکان انبار کردن بذر در شرایط مناسب و کشت آن درسالهای بعد ، ارزان و اقتصادی بودن ازدیاد توسط بذر ، عدم انتقالبیماریهای ویروسیتوسط بذر ، سازگار بودنبذر به شرایط متغیر محیطی ، امکان ازدیاد اکثر گیاهان زراعی ، تکثیر پایه‌های بذریبرای درختان میوه ، ازدیاد کلونهای اصلاح شده توسط بذر و ... از مزایای تکثیر جنسیگیاهان محسوب می‌شوند.

تکثیر غیر جنسی گیاهان

در تولید مثل غیر جنسی ، تقسیم یاخته‌ای بدون کاهشکروموزومی (میوز) اساس کار می‌باشد. بطوریکه گیاهان تولید شده حاوی اطلاعات ژنتیکی پایه مادرمی‌باشند. تقسیم یاخته‌ای توسط سلولهای غیر جنسی (سوماتیک) انجام می‌گیرد. تقسیممستقیم یاخته‌ای عامل تشکیل بافت پینه در محل زخم و باززایی و بهبود زخم است وتکثیر رویشی را بوسیله قلمه ، پیوند و خوابانیدن شاخه ممکن می‌سازد. این روش تکثیردر کشت بافت نیز مطرح بوده و می‌توان گیاهان جدید را از این طریق تولید نمود. سلولرویشی زنده گیاهان ، دارای قدرت تولید یک گیاه کامل می‌باشد و این پدیده را قدرتخودسازی (Totipotency) می‌نامند و گیاه تولیدشده بطور کامل اطلاعات ژنتیکی یاخته های مادری را خواهد داشت.

روشهای ازدیاد غیر جنسی گیاهان

قلمه زدن

قلمه قسمتی از گیاه است که معمولا حاوی جوانه بوده و بعد از جداکردن از پایه ، در محیط کشت ریشه‌دار می‌گردد. قلمهزدن معمولترین روش ازدیاد غیر جنسی بوده که آسانتر و ارزانتر از دیگر روشهایغیر جنسی می‌باشد. گیاهان تولید شده از طریق قلمه گیری شبیه پایه مادر و شبیهیکدیگر بوده و در آنها تفرقه صفات حاصل نمی‌شود.

خوابانیدن شاخه

در این روش شاخه موردنظر را قبل از جدا کردن از پایه مادر ، در محیط کشت ریشه‌دار نموده، سپس از پایهمادر جدا می‌کنند و به عنوان گیاه جدید مورد استفاده قرار می‌دهند. در شاخه‌هایی کهبه عنوان وسیله ازدیاد بکار برده می‌شوند،ریشه‌هاینابجا حاصل میشود.


پیوندزدن

پیوند عبارت است از اتصال دو قطعه از بافت زنده گیاه بر روی یکدیگر کهمنجر به تشکیل یک گیاه مستقل می‌گردد. قسمت بالای محل پیوند را پیوندک می‌نامند. پیوندک وظیفه عملفتوسنتز و تشکیل محصول را به عهده می‌گیرد. پایه بخش پایین محل پیوند است که قسمتی از تنه وسیستم ریشه را بوجود می‌آورد.

ازدیاد بوسیله ساختارهای رویشی

برخی از گیاهان نظیرگیاهان چند ساله علفیدارای ساختارهای ویژهرویشی می‌باشند که می‌توان گیاه مورد نظر را توسط این نوع ساختارها ، زیاد کرد. ازاین ساختارها می‌توان بهپیاز ،ساقه غده‌ای،ریزوم،پاجوشو ... اشاره کرد.

ریزازدیادی

این روش شامل تولید گیاه با استفاده از قسمتهای بسیار ریز گیاهنظیر بافتها و یاخته‌ها در شرایط ضد عفونی شده و در محیط کشت مصنوعی با استفاده ازسیستم درون شیشه‌ای می‌باشد. این روش را بطور کلی ،کشت بافتمی‌گویند.


مزایای تکثیر غیر جنسی گیاهان

تولید گیاهان یکدست و متجانس و شبیه پایهمادر ، کوتاه کردن دوره نونهالی ،ازدیاد گیاهان بکربار، کنترل شکل و مراحلرشد و گوناگونی روشهای غیر جنسی ، از مزایای این روش تکثیر محسوب می‌شود.

معایب ازدیاد غیر جنسی گیاهان

از معایب ازدیاد غیر جنسی پر هزینه بودن وامکان انتقال عوامل بیماریزا توسط این روش می‌باشد. از عوامل بیماریزا می‌توان بهقارچها ،باکتریهاوویروسهااشاره کرد.

طبقه بندی هورمونهای گیاهی

هورمون واژه‌ای است یونانی به معنی محرک کهفرآیندهای برنامه ریزی شدهویژه‌ایرا در یاخته‌های هدف آغاز می‌کنند

مقدمه

عوامل بیرونی و درونی در رشد گیاهان موثرند از مهمترین عوامل درونی، هورمونها و از مهمترین عوامل بیرونینور ودما را می‌توان نامبرد. هورمونها عهده‌دار تنظیم و هماهنگی فرآیندهایی هستند که در نقاط مختلف پیکرگیاهان صورت می‌گیرند. این مواد از ترکیبات آلی هستند که در بافتهای ویژه‌ای ساختهمی‌شوند و مستقیما از یاخته‌ای به یاخته دیگر و یا از طریق آوندها در سراسرگیاه انتقال می‌یابند و در محل هدف تاثیر می‌گذارند.

بعضی از هورمونها نیز اثربازدارندگی دارند. بطور کلی رشد و نمو طبیعی یک گیاه ، بیشتر توسط اعمال متقابلهورمونهای تحریک کننده و بازدارنده تنظیم می‌شود. بعضی از هورمونهای گیاهی محرک رشدهستند، در حالی که هورمونهای دیگری همین فرآیندها را کند می‌کنند یا به تاخیرمی‌اندازند.

انواع هورمونهای گیاهی

اکسینها

فراوانترین اکسین طبیعیاسید اندولاستیکاست. مناطقی از گیاه که فعالیتهای رشد و نمو در آنها شدید استمعمولا بیشترین مقدار اکسین را تولید می‌کنند. بدین ترتیب مریستمهای مختلف از جملهمریستم نوک ساقه ، مریستم نوک ریشه و کامبیومها سرشار از اکسین هستند. اکسینهاعلاوه بر تاثیری که در افزایش طول یاخته دارند، در کنترل ریزش پاییزیبرگهاومیوه‌ها ، جلوگیری ازرشدریشه‌هاینابجا ، رشد گل و میوه در بسیاری گیاهان دخالت می‌کنند.

این هورمون بهمقدار کم برای رشد ریشه لازم است و افزایش جزئی آن ازرشد ریشهجلوگیری می‌کند. اکسین سبب نسخهبرداریRNA ازDNA و در نتیجه افزایشسنتز پروتئینمی‌شود. در بسیاری ازدولپه‌ایها رشد جوانه‌های جانبی به وسیله اکسین متوقف می‌شود. اکسین همچنین دربازدارندگی فعالیت فصلیکامبیوم آوندیو نموچوب پسیننقش دارد.

جیبرلینها

پژوهشگران ژاپنی هنگام پژوهش بر روی نوعی بیماری قارچیبرنج که باعث دراز شدنغیر طبیعی گیاه نورسته می‌شود جیبرلینها را کشف کردند. این قارچ ماده‌ای به نامجیبرلین Aرا ترشح می‌کند که وقتی آن راروی بوته‌های سالم برنج بپاشند، در آنها هم نشانه چنین بیماری مشاهده می‌شود. جیبرلین Aمخلوطی از شش نوع ترکیبشیمیایی کاملا متمایز است. تاکنون در حدود 84 نوع جیبرلین متفاوت بطور طبیعی درگیاهان شناخته شده‌اند. مهمترین اثر جیبرلینها در افزایش طول ساقه‌ها است. جیبرلینها همچنین سبب تمایز یاخته‌ای می‌شوند. در گیاهان چوبی ، جیبرلینها سببتحریک کامبیوم آوندی جهت تولیدآبکش پسین می‌شوند.

 

تصویر

جیبرلین




بطور کلی تمام جنبه‌هایمختلف رشد و نمو در گیاهان از رویش دانه تا تشکیل میوه می‌توانند تحت تاثیرجیبرلینها قرار بگیرند. اثر تحریک کنندگی جیبرلین دررشدساقه ، بویژه در ساقه‌های گیاهان طوقه‌ای ، با افزایش ابعاد یاخته و تعداد آنآشکار می‌شود. جیبرلینها به مقادیر مختلف در همه بخشهای گیاه وجود دارند. ولیبیشترین مقدار آنها دردانه‌های نارس دیده شدهاست. بطور کلیرویش دانهدر نتیجه تغییر واکنشهایمتابولیسمی از صورت کاتابولیسمی به آنابولیسمی حاصل می‌شوند و جیبرلین باعث افزایشفعالیت و یا سنتز گروه ویژه‌ای ازآنزیمها می‌گرددکه متابولیسم قطعات 2 کربنی را تغییر داده موجبات سنتز ترکیبات حد واسط را فراهممی‌آورد.

سیتوکینینها

سیتوکینینها شامل گروهی از ترکیبات محرک رشد هستند که فرآیندتقسیم را دریاخته‌ها تحریک می‌کنند. سیتوکینینها در تمام مراحل رشد گیاهان دارای نقش هستند این ترکیباتبر روی متابولیسم از جمله فعالیت آنزیمها و بیوسنتز مراحل رشد تاثیر می‌گذارند وهمچنین در ظهور اندامکها و انتقال مواد غذایی در گیاهان موثر بود و مقاومت گیاه رانسبت به عواملی مانند پیری ، آلودگیهای ویروسی و علفکشها و همچنین دمای پایینافزایش می‌دهند.

سیتوکینینها ابتدا در شیر نارگیل که آندوسپرم مایع است پیداشدند. اگر به محیط کشت بافت ساقهتنباکوسیتوکینین اضافه شود یاخته‌های غولپیکر بوجود می‌آیند یعنی سیتوکینین باعث بزرگ شدن یاخته‌ها می‌شود. سیتوکینینمصنوعی که بیشتر در تحقیقات بکار می‌رود،کینتیننام دارد. مجموعکینتینواسید اندول استیکسبب تسریع تقسیم یاخته‌ای و در نتیجهتولید یاخته‌های بیشمار می‌شود. سیتوکینینها در چیرگی راسی (تسلط انتهایی) دخالتدارند با وارد کردن این هورمون در محل جوانه‌ها از رشدشان جلوگیری می‌شود. نقش دیگرسیتوکینینها جلوگیری از پیری برگهاست.

اتیلن

اتیلن از لحاظ آن که به حالت گاز است یک هورمون غیر معمولی است. دراوایل قرن نوزدهم ، پرورش دهندگانمیوه کوشیدند تا رنگ وطعم مرکبات را با قرار دادن آنها در اتاقی که با بخاری زغال سنگی گرم می‌شد مرغوبترکنند. مدتها تصور می‌شد که گرما سبب رسیدن میوه می‌شود. سپس پژوهشهای فراوان نشانداد که در حقیقت فرآورده‌های کروسن سبب رسیدن میوه ها می‌شوند. از بین اینفرآورده‌ها ،گاز اتیلن، گاز بسیار فعال تشخیص داده شد. به دنبال آن دانسته شد که اتیلن بوسیله گیاهان هم تولید می‌شود. این گاز قبل ازرسیدن میوه‌ها در گیاه تولید می‌شود و مسئول تغییرات رنگ ، بافت و ترکیبات شیمیاییهنگام رسیدن آنهاست.

اکسین در تراکم معین سبب تولید مقدار زیادی اتیلن درگیاه می‌شود. هنگامی که پیری برگ آغاز می‌شود اتیلن تنظیم کننده اصلی ریزش برگ استاین گاز سبب تسریع در سنتزآنزیم سلولازو آزاد شدن آن می‌شود. این آنزیم دیواره‌های یاخته را از بین می‌برد. اگر پیش ازآغاز پیری برگ اکسین به آن اضافه شود، از پیری برگ جلوگیری می‌گردد. ولی پس ازتشکیل لایه ریزش ، اکسین ریزش برگ را با تحریک تولید اتیلن ، تسریع می‌کند.


 

تصویر

اسید آبسیزیک

 

اسید آبسیسیک

این هورمون سبب خواب گیاه می‌شود. آغشته کردن جوانه‌هایرویشی بهاسید آبسیسیکآنها را به جوانه‌های زمستانیتبدیل می‌کند. بدین ترتیب که این اسید بیرونی‌ترین برگهای مریستمی را به پولک مبدلمی‌سازد. این هورمون در دانه‌های بسیاری از گونه‌های گیاهی وجود دارد و سبب خوابدانه می‌شود. اسید ابسیسیک سبب بسته شدنروزنه‌ها به هنگام کم آبی می‌شود تا ازتعرق جلوگیری کند. بدینسبب این هورمون به عنوان محافظ گیاه در مقابل شرایط نامساعد محیطی شناخته شدهاست.

اسید ابسیسیک همچنین از تاثیر جیبرلین بر تولیدجوانه‌ها جلوگیری می‌کند و این بازدارندگی بوسیله سیتوکینین برگشت پذیر است. اسید ابسیسیکعلاوه بر تاثیر بر خواب جوانه و دانه و جداشدن برگ و میوه از گیاه بر رشد گیاه وتشکیل گل نیز اثر بازدارنده و یا گاهی محرک دارد. این ماده بر رشد قسمتهای مختلفبسیاری از گیاهان اثر بازدارنده دارد و اثر ترکیبات طبیعی محرک رشد را خنثی می‌کند.

 

http://daneshnameh.roshd.ir

 

منبع : سايت علمی و پژوهشي آسمان--صفحه اینستاگرام ما را دنبال کنید
اين مطلب در تاريخ: پنجشنبه 14 اسفند 1393 ساعت: 15:56 منتشر شده است
برچسب ها : ,,,
نظرات(1)

تحقیق درباره زنبورعسل

بازديد: 95

 

زنبورعسل

بسم الله الرحمن الرحیم                       
و اوحی ربک الی النحل ان اتخذی من الجبال بیوتا و من الشجر ومما یعرشون.ثم کلی من کل الثمرات فاسلکی سبل ربک ذللا یخرج من بطونها شراب مختلفالوانه فیه شفاء للناس ان فی ذالک لایه لقوم یتفکرون.(نحل 67-69               (
پروردگارت به زنبور الهام کرد که در کوهها و درختان و در آنچه سقف دارندلانه کن، آنگاه از هر میوه ای بخور و راه هموار پروردگارت را بپوی ، و از شکم آنهانوشابه ای که رنگهای مختلف دارد بیرون می آید، که آن باعث درمان مردم است، به راستیدر این کار نشانه ای برای اندیشمندان است.

 

مقدمه

زنبور عسل یکی از حشرات مفید برای انسان است که متعلق به رده دوبالان می‌باشد. زنبور عسل خیلی پیش از انسان در روی زمین بوجود آمده و زندگی می‌کرده است. زنبور عسل حدود 150 میلیون سال قبل وجود داشته و مشغول زاد و ولد بوده است. منتها با این تفاوت که در آن فاقد یک زندگی اجتماعی بوده و مثل خیلی از زنبورهای غیر عسلی امروزی ، زندگی انفرادی داشته و هر زنبور لانه مخصوص بخود را داشته و در آن زندگی می‌کرده است. کندو محلی است که زنبورها در آن تولد یافته ، کار کرده ، خواهران و برادران خود را پرورش داده و مواد غذایی لازمه را در آن انبار و ذخیره می‌کنند. زنبور عسل دارای نژادهای مختلف است و ساختمان بدنی پیچیده‌ای دارند.

img/daneshnameh_up/9/91/znborasal_1.jpg

ساختار بدن زنبور عسل

سر

در جلوترین قسمت بدن قرار داشته و شامل اعضای زیر است: دو عدد چشم مرکب ، سه عدد چشم ساده ، دو عدد آنتن و دهان با خرطوم. بزرگی چشمها وسیله‌ای است که زنبوردار به کمک آن به راحتی می‌تواند زنبور نر را از کارگر تشخیص دهد. زیرا چشمهای زنبور نر بزرگتر بوده و از عقب سر بهم می‌رسند، ولی در زنبور کارگر و ملکه بهم نمی‌رسند. کار آنتنها ، لمس کردن و بوییدن است. زنبور به کمک خرطوم ، شهد را از روی گلها جمع آوری و از راه دهان به داخل کیسه عسلی می‌فرستد.

سینه

از سه حلقه کیتینی درست شده و اعضای زیر به آن اتصال دارند: چهار عدد بال یا پر که دو عدد آنها بالهای جلویی و دو عدد دیگر بالهای عقبی هستند. شش عدد پا که جفت عقب آن دارای حفره‌هایی به نام سبد می‌باشند و زنبور عسل در دوران فعالیت خود گرده‌های گل در آن پر و با خود به کندو حمل می‌کند. این سبدها در کارگران بزرگتر از نرها هستند.

شکم

در قسمت انتهایی بدن قرار داشته، از 6 حلقه کیتینی پشتی و 6 قطعه شکمی تشکیل شده است. در انتهای شکم مخرج برای دفع مدفوعات دیده می‌شود. از راه همین مخرج ، زنبور قادر است خاری را که در داخل بدنش جای دارد، خارج کرده و نیش بزند. زنبور نر نمی‌تواند نیش بزند، چون اصلا نیش ندارد.

 

غده های مهم

تصویر

  • در داخلا دو طرف سر کارگر یک جفت غده‌ای به نامغده‌های شیریوجود دارد که از خود ماده‌ای به نامشیر یاژله شاهانهترشح می‌کند و با آنملکه و لاروهای خیلی جوان را تغذیه می‌نمایند.
  • غده‌های بزاقیهمراه با یک جفت غدهسینه‌ای بوسیله یک کانال مشترک ، ترشحاتشان را به داخل دهان زنبور می‌ریزند. ترشحاتاین غده‌ها در موقع لارو بودن صرف تنیدن به دور خود شده و پس از رشد و تبدیل به یکزنبور کامل ، نقش غده بزاق دهان را در زندگیشان بازی می‌کنند.
  • غدد زیر آرواره‌ایکه در کارگرانخیلی کوچک و غیرفعال بوده و در ملکه بسیار بزرگ و فعال است. ماده‌ای بوسیله این غدهترشح می‌شود که با بوی مخصوصش باعث تمیز ملکه از سایر زنبورها می‌شود.
  • در زیر شکم زنبورها 4 جفتغده‌هایمومیوجود دارد که سه جفتش فعال هستند و موم ترشح می‌کنند و بکار ساختنسلولها و شان می‌خورند.
  • غده‌های بویایی:در پشت زنبورهاغده‌ای به نام غده بویایی دیده می‌شود که کارش تشخیص بوهاست.
  • غده‌های مخزنی:سه عدد غده در مخزنبه نام غده‌های مخزنی ، مدفوعاتی را که در آنجا ذخیره شده‌اند، مرتب ضد عفونیمی‌کنند.

زنبورعسل عسل و زنبور عسل از زمانهای بسیار دور شناخته شده‌است و در باره آن سخن گفته‌اند، در زمان قبل از اسلام مردمان پیشین درباره عسل و استعمال آن سخن گفته‌اند، در ایام جاهلی عربهای ما قبل از اسلام و در اشعار شاعران نام عسل و زنبور عسل بسیار ذکر شده‌است. در عصر اسلام خداوند تبارک وتعالی سوره‌ای بنام :(سُورَة الَنحَل) یعنی «زنبورعسل»، نازل فرموده‌است. و در آیاتی مُبین و مُنَزَه فوائد ومنافع عسل بر انسان بیان فرموده‌است. در جمعیت سالم وکامل سه نوع زنبورعسل وجود دارد:

  1. یک ملکه .
  2. چندصد تا حدود یک هزار عدد زنبورنر .
  3. چندهزار تا چند ده هزار زنبور کارگر .

ملکه عسل وهمه زنبورهای کارگر ماده‌اند و فرق بین این دو در این است که دستگاه تناسلی کارگران ناقص بوده وجفتگیری برایشان ممکن نیست. وحال آنکه دستگاه تناسلی ملکه کامل است، امکان جفت گیری برایش وجود دارد وجفت گیری هم می‌کند.

 

جمعیت زنبورعسل

مجموعهٔ زنبورهای نر و کارگر و ملکه هر کندوه را «یک جمعیت زنبورعسل» می‌نامند.

 

کندو

كندوه عسل

 

محلی که یک جمعیت زنبورعسل در داخل آن زندگی، تولید ورشد می‌کند یک «کندو» نامیده می‌شود. کندو خانهٔ زنبورعسل است.

فرق ظاهری بین ملکه وکارگر در طویلتر بودن شکم واندام است. شناختن ملکه در داخل جمعیت وبین دهها هزار زنبور عسل کار ساده‌ای نیست، ولی زنبوردارهای با سابقه وکار کشته ومجرب با کمی زحمت ودقت ملکه را از بین آنهمه از زنبورها پیدا می‌کنند. فرق ظاهری بین زنبورهای «نر» با «کارگران» و «ملکه» در این است که:

  • اولاً: چشمهای مرکب زنبور نر از پشت سر به یگدیگر می‌رسند وحال آنکه چشمهای کارگران وملکه مثل هم بوده وبه همدیگر نمی‌رسند.
  • دوم: زنبورهای نر چاقند وکلفتر از کارگران وملکه‌اند.
  • سوم: انتهای شکم زنبور نر گرد است ولی ملکه وکارگران دارای انتهای نوک تیز می‌باشند.

 

ملکه زنبورعسل

ملکه تنها موجود مادهٔ کامل وتنها تخمگذار جمعیت است که مثل زنبور کارگر از تخم بارور شده به وجود می‌آید. «ملکه» مادر تمام زنبورهایی است که باوی در یک کندو زندگی می‌کنند. مدت رشدش از تخم تا موجود کامل ۱۷ تا ۱۸ روز بوده وپس از رسیدن به سِّن بلوغ (۴ تا ۵ روز بعد از تولد) در یک یا چند روز آفتابی قبل از ظهرها از کندو به خارج پرواز نموده وبا چند یا چندین زنبور نر جفتگیری می‌کند. بنا براین خیلی از زنبورهای یک جمعیت باوجودی که از یک ملکه به وجود می‌آیند باز هم نسبت نا خواهری دارند، چون دارای پدرهای متفاوتی می‌باشند. به همین دلیل هم خیلی از اوقات زنبورهایی که از ملکه تولید شده‌اند رنگهای مختلفی دارند. پس از شروع تخمگذاری ملکه معمولاً تا آخر عمر دیگر کندویش را ترک نمی‌ کند مگر هنگام بچه زادن. ملکه معمولاً ۵ سال وبه طور استثنایی ۶ سال هم ممکن است عمر کند، ولی اگر بخواهیم جمعیت پر محصول باشد باید وی را حد اکثر در سِّن سه سالگی حذف نموده ویک ملکه جوان وفعال به جای آن به جمعیت داد، به زبان زنبورداران (ملکه را جانشین نمود)، چون با بالا رفتن سِّن وپیری، قدرت تخم گذاری ملکه نیز کمتر می‌شود، در نتیجه جمعیت پس از مدتی ضعیف وضعیفتر می‌گردد، از یک جمعیت ضعیف هم هرگز نباید انتظار محصول عسل فراوان را داشت.

 

زنبور نر

زنبورهای نر از تخمهای بارور نشده بوجود می‌آیند، یعنی پدر نداشته وتنها دارای مادرند، ولی از جانب مادری دارای پدر بزرگ هم می‌باشند. مدت رشدشان «از تخم تا زنبور کامل» ۲۴ روز است. زنبور نر ۱۲ روز پس از تولد به سِّن بلوغ رسیده وقادر به جفتگیری می‌باشد. زنبورهای نر از اواسط فروردین تا نیمه دوم تابستان در کندوها وهمراه کارگران وملکه زندگی می‌کنند. جمعیتهایی که دارای ملکه‌اند از نیمهٔ دوم تابستان نرها را به زور از داخل کندو بیرون می‌رانند ویا مانع ورودشان به کندو می‌شوند تا از گرسنگی بمیرند. این پدیده به نام «نرکشی» معروف است. بنا براین در حالت طبیعی در فصول پائیز وزمستان در کندوها از زنبور نر خبری نیست. وجود زنبورهای نر تنها برای جفتگیری با ملکه‌هایی است که معمولاً در جمعیت تولید می‌ گردند واین کار همیشه در خارج از کندو ودر هوای آزاد وآفتابی انجام می‌گیرد. هر زنبور نر تنها یکبار در زندگی می‌تواند جفت گیری کند چون هنگام جفت گیری دستگاه تناسلی وقسمتی از بدنش پاره شده ودر داخل بدن ملکه باقی می‌ماند. وی در اثر این زخم می‌میرد وزندگیش پایان می‌پذیرد. بدین طریق زنبور نر هرگز فرزندش را نمی‌بیند.

 

 

 

 

زنبور کارگر

زنبور کارگر مانند ملکه همیشه از تخم بارور شده بوجود می‌آید وباز مانند ملکه از جنس ماده‌است. دوران رشدش «از تخم تا زنبور ماکل» ۲۱ روز است. تمام کارهای داخلی وخارجی کندو وجمعیت را کارگران انجام می‌دهند که مهمترینشان عبار تند از:

  • زنبور عسلتمیز کردن داخل سلولهای مومی.
  • تغذیه ملکه.
  • تغذیه لاروها.
  • گرم کردن لاروها.
  • تنظیم گرمای داخلی کندو.
  • تولید موم.
  • ساختن سلولهای مومی.
  • دفاع.
  • تعویض هوای داخلی کندو.
  • جمع آوری شهد وگرده گل.
  • تهیه بره موم.
  • آوردن آب به داخل کندو ... وغیره.
  • دونوع زنبور کارگر وجود دارد که از لحاظ شکل ظاهری کوچکترین فرقی بین آنها دیده نمی‌شود:
  • کارگران بهاری که از اوائل بهار تا نیمهٔ تابستان متولد می‌گردند وحد اکثر سنشان «از تولد تا مرگ» از شش هفته تجاوز نمی‌کند.
  • کارگران پُائیزی که از نیمهٔ دوم تابستان به بعد تولد می‌یابند وحد اکثر سِّن آنها اغلب از هفت ماه بیشتر است.

تعداد زنبورهای کارگر یک جمعیت نسبتاً خوب در حد اکثر قدرتش درسال «حدود خرداد ماه» به ۶۰۰۰۰ عدد یا بیشتر هم می‌رسد. در صورتیکه که در زمستان تعدادشان از ۸۰۰۰ الی ۱۲۰۰۰ تجاوز نمی‌کند.

زنبورها از گلهای خوشبو ومعطر بهاری تغذیه می‌کنند. در فصل بهار و پائیز کندوها پر می‌گردد و هرکندو در حدود یک تا دو کیلو واحیاناً ۴ کیلو در فصلهای پُربار عسل بدست می‌آید. با مهارت خیلی بسیار کسانی که شغل جمع آوری عسل پیشه گرفته‌اند عسل از این کندوها خارج و در ظرف خالی می‌نمایند و کندو را بیرون نمی‌آورند، چون زنبور عسل طبق عادت همیشه یک جاه سکن می‌نماید بشرطی که کسی اذیت وآزار بر او ننماید.

 

زیبایی کندو

هنگامیکه در یک جای خانه (کندو) می‌سازند خانه‌های آنها به شکل «مسدس متساوی الاضلاع» است در حالیکه مسطر وبیکار وسایر آلات ندارند، ساختن همه آشیانه‌ها به یک شکل منتظم موجب حیرت است. حکماء می‌گویند که اگر از مسدس کدام شکل دیگر اختیار می‌شد در بین خواه نا خواه یک مقداری جای خالی می‌ماند. سردار این زنبورها «یعسوب» نام دارد که با آن جماعت زنبورها می‌رود. خداوند آنهارا فطرتاً به‌طرف شکلی راهنمائی فرموده که یک فرجه جزئی هم بیکار نماند. همه اوامر تکوینیه‌است، خداوند به او هدایت داده که فطرتا مطابق خواست و استعداد مزاج خود غذای خودرا از اقسام میوه‌ها و گلها بدست آورد، چنانکه زنبورها از آشیانه خود بیرون آمده ومیوه و گلهای مختلف و رنگارنگ را که از آنها شهد و موم وغیره بدست می‌آید می‌مکند. وچون برای بدست آوردن غذا بهر طرف پرواز می‌کنند در حین مراجعت راه را کم نکرده ومستقیما به آشیانه خود بر می‌گردند. وبدین مطلب گرفته‌اند که به آن راههای فطری که قدرت برای عمل وتصرف تو مقرر کرده‌است مطیع ومنقاد بوده روان باش مثلاً گل و میوه را می‌مکد و بنا به سرشت خود شهد (عسل) را فراهم می‌کند. شعد دارای رنگهای مختلف است، سفید، سرخ، و زرد وسیاه، می‌گویند رنگها در اثر اختلاف موسم، غذا وعمر زنبور و غیره تفاوت می‌کند.

 

نژادهای زنبور

زنبور هندی Aspis Indica

کمی کوچکتر از زنبور عسل معمولی بوده ، قدرکارگرش 13 میلیمتر می‌باشد. سلولهایی را که با موم در روی شانها درست می‌نماید ازسلولهای زنبور عسل کوچکتر هستند.

زنبور درشت Apis Dorsata

در هندوستان و چین زندگی نموده و بزرگترین نوعزنبور عسلی است که تاکنون شناخته شده است. به حالت وحشی زندگی کرده و در زیرشاخه‌های درخت شانش را می‌چسبانند. سالانه چند بار از نقطه‌ای به نقطه دیگر کوچمی‌نمایند.

زنبور ریزApis Florea

از همه زنبورها کوچکتر بوده و فقط یک شان درستمی‌کنند که مثل زنبورهای درشت به زیر شاخه درخت می‌چسباند به حالت وحشی در هندوستانو جنوب ایران یافت می‌شوند.

زنبور عسل معمولی Apis Meaifica

همان زنبور عسل معمولی است که فقط آنها رادر دهات و شهرها برای تولید عسل در کندوها نگهداری می‌کنند. خواصی را که از یک نژادخوب باید انتظار داشت عبارتند از: آرام باشند و نیش نزنند، پر محصول باشند، بچه بهاندازه لازم بدهند، گلهای شهددار را به سرعت پیدا کنند، در مقابل امراض مقاومباشند، مصرف عسل زمستانی آنها کم باشد، رشد سالانه‌شان را هر چه زودتر شروع کرده وسریع به حداکثر رشدشان برسند. از مهمترین نژادهای این زنبور می‌توان بهزنبور عسل اروپای مرکزی،زنبور سیاه،زنبور ایتالیایی قفقازیوزنبور نژاد ایرانینام برد.

 

آفات و بیماریهای زنبور عسل

از مهمترین بیماریها می‌توان به لوک آمریکایی، لوک اروپایی ، نوزما ، کنه دونی ، یبوست ، شپشک زنبور عسل و کرم موم خوار اشارهکرد.

 

ساختمان مورفولوژیکی زنبور عسل

  • بدن زنبور عسل بطور متراکم از موهایی پوشیده است که دارای تارهای (Barbs) جانبیکوتاهی می‌باشد. و به راحتی دانه‌ها گرده را می‌گیرند. در چشم‌های مرکب و پاها ،موهای صاف وجود دارد پاهای جلویی در حاشیه ساق (tibia) موهای راست و خشن و کوتاهیرا دارد و برای تمیز کردن چشم‌ها از گرده گل بکار می‌رود و برس چشمی (Eye bursh) می‌گویند.
  • بالهای زنبور در هنگام رواز بوسیله قلاب‌هایی بهم درگیر می‌شوند و یا بال بهنظر می‌رسند. و نوک این بالها مسیر شکل را طی می‌کند. ممکن است 400 بار در ثانیهمرتعش شوند. آرواره‌های زیرین mandibles در کارگران صاف برای جمع آوری گرده و ساختنشاخه‌ها بکار می‌رود. آرواره‌های زیرین maxillae مانند قاشقک‌های طویلی بوده و برایجمع آوری گرده‌های گل بکار می‌رود.
  • لب تحتانی تبدیل به خرطوم شده و ضمایم حسی - بی (Cabialplas) در اطراف آن قراردارد. مایع شهد در اثر عمل مکنده حلق به درون چینه‌دان بزرگ یا معده عسل (Money Stomash) کشیده می‌شود. چهار لب مثلثی دریچه‌ای را درست می‌کند و از ورود عسل بهمعده جلوگیری می‌کند. بجز موقعی که جهت تغذیه مورد نیاز است. روده زنبور عسل باریکو دراز است. و تقریبا به 100 لوله کوچک ، مالپیکی اتصال دارد و روده راست ، بزرگاست و به مخرج ختم می‌شود. در انتهای بدن سوزن وجود دارد که فقط در کارگرها وملکه‌ها دیده می‌شود. حس بویایی در زنبوران عسل بسیار قوی و تیز است و چشم‌ها دارایتعداد فراوانی واحدهای بینایی است و دارای مغز نسبتا بزرگ است: زنبوران عسل قادر بهتشخیص رنگ قرمز و سیاه از هم نمی‌باشند.

 

محصولات زنبور عسل و نحوه گردآوری آنها

می‌توان به شهد یا عسل و گردهزنبور عسل و بره "موم" که از صمغ‌ها بوجود می‌آید، اشاره کرد. گرده زنبور عسل دارایانواع مواد الی و ویتامین‌ها می‌باشد. گرده شامل قندهای احیا کننده می‌باشد که درکل 31% در گروه کربوهیدرات وجود دارد. میزان متوسطپروتئین گروه حدود 22% است و تماماسیدهایآمینه ضروری مورد نیاز انسان در ترکیب پروتئینی دانه گروه وجود دارد. عصارهاتری گروه حاوی چربی‌ها و روغن‌ها ، پیگمان‌ها ، دونین‌ها ، ویتامین‌ها و هورمونرشد می‌باشد. گروه حاوی 13 نوع اسید چرب و دو استدول عمده بنام‌های 24- متیلنکلسترول "و بی سی توسترول" است. برای جمع آوری دانه گرده می‌توان از تله گرده ،استفاده کرد، ولی اینکار توصیه می‌شود، چون جمعیت زنبورها را تضعیف می‌کند.

 

بعضی از مصارف گرده زنبور عسل

دانه گرده درپزشکی اهمیت خاصیدارد. در درمان بیماری‌های پروستات و آلرژی و در حال بی‌اشتهایی از داروهایی که ازدانه گرده ساخته می‌شوند، استفاده می‌کنند. دانه گرده بعنوان مکمل غذایی بکارمی‌رود و از آن در رفع چین و چروک و لکه‌های صورت استفاده می‌گردد. از داروهایمشهور می‌توان به Prostaflor , Ofilorex اشاره کرد.  

 

نیش زنبور

از نیش زنبور عسل بعلت خاصیت قلیایی و اسیدی بودن آن در درمانبیماریها ، استفاده می‌کنند.

 

تولید مثل

  • در کارگرها تنها اثری دیده می‌شود و ولی در ملکه به خوبی توسعه یافته است. ملکهجوان 6 روز بعد از بیرون آمدن ، با یک زنبور نر جفتگیری می‌کند، اندام‌های جفت گیرینر پاره شده و در کیسه تناسلی ماده باقی می‌ماند و تا اینکه بعد از بازگشتن به کندو، کارگرها آنرا از بین می‌برند. اسپرماتوزوئیدهایی که بدین صورت در کیسه ذخیرهاسپرم ، جای می‌گیرد، بکار همه تخم‌های لقاح یافته‌ای که ملکه خواهد گذاشت، بکارمی‌رود. تخمدان‌های ملکه پر شده و شکم را پر می‌کند و ظرف دو روز ، شروع به تخمگذاری می‌کند.
  • از تخم‌های لقاح نیافته ، زنبورهای‌نر (هاپلوئید 16 کروموزوم) و از لقاحیافته‌ها ، زنبورهای ماده (دیپلوئید و دارای 32 کروموزوم) تولید می‌شود. تخم‌هاتبدیل به لاروکرمی شکل کوچک فاقد پاها و چشم می‌شوند و از ژله شاهانه که توسطغده‌های حلقی کارگران جوان تولید می‌گردد، تغذیه می‌کنند. ولی لاروهای ملکه بیشتربه تغذیه شاهانه می‌پردازند و به همین جهت با سرعت زیاد بزرگ و تمایزمی‌یابند.
  • دم لارو چندین بار ، پوست اندازی می‌کند روی سلول بوسیله موم پوشیده می‌شود. ولارو در داخل آن قرار گرفته و شفیره نام دارد و دگردیسی را کامل نموده و به کمکآرواره‌های زبرین ، سرپوش حجره را پاره کرده و به شکل یک نوزاد جوان بیرون می‌آید. بعد از عمل جفت گیری زنبوران نر ، به بی‌غذایی می‌افتند و می‌میرند.

 

 

درمان بيماري هاي کليوي با عسل

عسل به عنوان يک مدر در درمان ناراحتي هاي کليوي سودمند است زنبور عسل حشره اي است که حاصل آن ،محصولات با ارزشي از قبيل عسل ، ژله رويال ، موم و زهر است معروف ترين محصول زنبور عسل ، همان عسلي است که از محصولات ديگر بيشتر به مصرف مي رسد.

عسل ،ماده غذايي بسيار غني و انرژي بخشي است که حدود80 درصد از قندهاي ساده يا مونوساکاريدها ساخته شده و هر10 گرم آن 320 کالري ايجاد مي کند اين مونو ساکاريدها بسرعت جذب مي شوند و اثر انرژي بخشي خود را آشکار مي کنند .

گفتني است ، علاوه بر اثر کالري زايي ، عسل داراي ويتامين هاي متعددي از قبيل تيامين ، ريبوفلاوين ، اسيدنيکوتينک ، اسيد اسکوربيک ، پيريدوکسين و ويتامين کا است.

خواص فيزيکي عسل ، اثر ضد باکتريايي دارد و از زمانهاي قديم انسانها از خاصيت ضد ميکروبي عسل سود جسته و آن را در درمان ناراحتي هاي پوستي از قبيل زخمها و سوختگي ها به کار برده اند و يکي از بهترين پانسمانها محسوب ميشود.

همچنين ، عسل را در درمان بيماري هاي دستگاه تنفسي و عفونت هاي ناحيه حلق به کار مي برند و خاصيت ضدباکتريايي آن موجب اثربخشي عسل مي شود و خاصيت ضد التهابي آن نيز مشاهده شده که به هيگروسکوپيک بودن آن نسبت داده شده است.

محصول ديگر زنبور عسل ، ژله رويال است که حاوي مواد مغذي در حالت تغليظ يافته اي است که زنبور براي نوزادان خود مي سازد، به اين ماده اکسير جواني لقب داده اند وشکي نيست که با محتويات انرژي زا و پرپروتئين ، ماده بسيار مقوي است.

تحقيقات نشان داده است ، ژله رويال نيز داراي پروتئين ضد ميکروبي است و نظر بيشتر محققان بر اين است که اين ماده ، سيستم ايمني بدن را تحريک مي کند

ژله رويال در درمان عفونتهاي ويروسي و سرطان موثر است.شايان ذکر است ، موم زنبور عسل نيز در پزشکي و داروسازي مصرف زيادي دارد؛ در اکثر فرمولاسيون هاي کرمها، پمادها و لوسيون ، به عنوان جزء با ارزش از پايه استفاده مي شود .

به دليل بي اثر و غير فعال بودن موم زنبور عسل ، براحتي با داروها مخلوط مي شود، بدون اين که هيچ واکنش ناخواسته اي بين مواد موثره و موم زنبور عسل رخ دهد.

مصارف ديگر موم : امروزه براي حفاظت داروهاي حساس به هيدروليز و اکسيداسيون ، آنهارا با لايه اي نازک از موم زنبور عسل مي پوشانند، موم عسل به عنوان لايه هيدروفوب پوششي در اطراف دارو ايجاد مي کند و سبب آهسته شدن انحلال و آزاد سازي دارو مي شود.

گفتني است ، عسل به عنوان دارو هيچ اثر سوء، عارضه يا بيماري را به دنبال ندارد ؛ مگر آن که فقط حساسيت هاي محدودي را به وجود بياورد، بنا بر اين در حالت آلرژي ، امراض عفوني ، سل ، امراض رواني ، بيماري هاي کبد و معده ، امراض غدد فوق کليه ، نارسايي قلب و عروق ، ناراحتي هاي عصبي ، امراض خوني و ضعف شديد، بايد از تجويز زهر زنبور عسل خودداري کرد.

زهر زنبور عسل از فعال‌ترين تركيبات آنتي بيوتيك است

 

زهر زنبور عسل از فعال‌ترين تركيبات آنتي بيوتيك است 10 مهر 1384 براساس يافته‌هاي محققان، زهر زنبور عسل از فعال‌ترين مواد آنتي بيوتيك است مهندس زهره تابعي، كارشاس صنايع غذايي در گفت‌وگو با خبرگار علمي خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا) - منطقه خراسان، با بيان اين مطلب افزود: تجزيه شيميايي زهر زنبور عسل نشان مي‌دهد كه در آن اسيد فرميك، اسيد كلريدريك، اسيد ارتوفسفريك، هيستامين كولين تريپتوفن و گوگرد به وفور يافت مي‌شود. اين كارشناس صنايع غذايي در ادامه خاطر نشان كرد: خاكستر اين ماده سرشار از مواد ازته، چربي‌هاي فرار، مس و كلسيم مي‌باشد. وي در خصوص خواص درماني زهر زنبور عسل گفت: زهر، مانع انعقاد خون مي‌شود. همچنين باعث گشاد شدن رگها مي‌شود كه در نتيجه فشار خون پائين مي‌ايد. مهندس تابعي تصريح كرد: زهر زنبور عسل با مكانيسم‌هاي نامشخص سبب درمان برخي امراض نيز توصيه مي‌شود. وي گفت: همچنين استفاده از اين زهر، باعث درمان رماتيسم و التهاب مفاصل و پوست مي‌شود و در درمان كامل سندرم رايتر و درمان پسوريازيمس و مالتيپل اسكلروزيس و استئو آرتريت موثر است. گفتني است، زهر زنبور عسل آبگونه‌اي شفاف با بوي مشخص عسل مزه‌اي تلخ، گس و با چگالي ‌١٣١٣/١مي‌باشد. از هر كلني زنبور عسل يك گرم زهر خالص خشك شده به دست مي‌آيد و هر يك هزار زنبور قادر به توليد ‌٥٠ ميلي‌گرم سم مي‌باشند.

 

زنبور، بزرگ‌ ترین‌ هواشناس‌ دنیا است‌

انگلیسی‌ها می‌گویند اگر زنبورها کمی‌ زود تر از موعد مقرر بیایند، بطور قطع‌ دمای‌ هوا در آینده‌ نزدیک‌ تغییر خواهد کرد.زنبورها معمولا در فصل‌ سرما به‌ خواب‌ زمستانی‌ می‌روند، اما اگر زود از این‌ خواب‌ بیرون‌ بیایند نشان‌ می‌دهد که‌ هوا زود گرم‌ شده‌ است‌.دانشمندانی‌ که‌ امسال‌ این‌ قضیه‌ را در جای‌ جای‌ دنیا بررسی‌ کرده‌ اند دریافته‌ اند این‌ زنبورها نه‌ تنها در بریتانیا، بلکه‌ در دیگر کشورهای‌ دنیا زود از خواب‌ زمستانی‌ بیدار شده‌ اند که‌ این‌ امر نشان‌ می‌دهد گرمای‌ جهانی‌ بسیار افزایش‌ یافته‌ است‌. محققان‌ می‌گویند به‌ نسبت‌ افزایش‌ زنبورها، گرمای‌ جهانی‌ نیز بالا خواهد رفت‌.به‌ هر حال‌ توجه‌ داشته‌ باشید زنبورها بزرگ‌ ترین‌ هشداری‌ هستند که‌ خطرات‌ گرمای‌ جهانی‌ را به‌ ما گوشزد خواهند کرد.

 

 

 

منبع : سايت علمی و پژوهشي آسمان--صفحه اینستاگرام ما را دنبال کنید
اين مطلب در تاريخ: پنجشنبه 14 اسفند 1393 ساعت: 15:55 منتشر شده است
برچسب ها : ,,,
نظرات(0)

تحقیق درباره زنبور ملکه

بازديد: 297

 

ملکه

ملکه مادر کندو بوده و جنسيت آن ماده می‌باشد. طول بدن ملکه هیجده میلی متر می‌باشد. بال‌های آن کوچک بوده و خرطوم آن توانایی جمع آوری شهد گلها را نداشته و درعوض دارای شکمی بزرگ‌تر از ماده‌های کارگر بوده و دو تا شش سال می‌تواند زنده بماند. ولی در زنبورداری تجاری بیش از دو سال از یک ملکه استفاده نمی‌شود. ملکه عسل و گرده نمی‌خورد و بجای آن ژله رویال مصرف می‌کند.

نیش ملکه همانند شمشیر تازی بوده و بدون خار می‌باشد .

زنبور ملکه

 

ملکه  زنبور عسل

ملکه تنها موجود مادهٔ کامل وتنها تخمگذار جمعیت است که مثل زنبور کارگر از تخم بارور شده به وجود می‌آید. «ملکه» مادر تمام زنبورهایی است که باوی در یک کندو زندگی می‌کنند. مدت رشدش از تخم تا موجود کامل ۱۷ تا ۱۸ روز بوده وپس از رسیدن به سِّن بلوغ (۴ تا ۵ روز بعد از تولد) در یک یا چند روز آفتابی قبل از ظهرها از کندو به خارج پرواز نموده وبا چند یا چندین زنبور نر جفتگیری می‌کند. بنا براین خیلی از زنبورهای یک جمعیت باوجودی که از یک ملکه به وجود می‌آیند باز هم نسبت نا خواهری دارند، چون دارای پدرهای متفاوتی می‌باشند. به همین دلیل هم خیلی از اوقات زنبورهایی که از ملکه تولید شده‌اند رنگهای مختلفی دارند. پس از شروع تخمگذاری ملکه معمولاً تا آخر عمر دیگر کندویش را ترک نمی‌ کند مگر هنگام بچه زادن. ملکه معمولاً ۵ سال وبه طور استثنایی ۶ سال هم ممکن است عمر کند، ولی اگر بخواهیم جمعیت پر محصول باشد باید وی را حد اکثر در سِّن سه سالگی حذف نموده ویک ملکه جوان وفعال به جای آن به جمعیت داد، به زبان زنبورداران (ملکه را جانشین نمود)، چون با بالا رفتن سِّن وپیری، قدرت تخم گذاری ملکه نیز کمتر می‌شود، در نتیجه جمعیت پس از مدتی ضعیف وضعیفتر می‌گردد، از یک جمعیت ضعیف هم هرگز نباید انتظار محصول عسل فراوان را داشت.

زنبور ملکه

خصوصيات زنبور ملکه

مطالعات جديد نشان مي دهد ملكه زنبور بر روي مغز زنبورهاي كارگر نفوذ و كنترل دارد.

به گزارش باشگاه خبرنگاران و به نقل از خبرگزاري شينهوآ، طبق مطالعات جديد دانشمندان بر روي زنبورها اعلام كردند، ملكه زنبور به طور منظم از طريق نفوذ بر روي مغز زنبورهاي كارگر، فعاليت هاي مغزي آنها را تحت كنترل قرار مي دهد.

بنابراين گزارش، زنبور ملكه از طريق فرستادن سيگنال‌هايي به مغز زنبورهاي كارگرش و دريافت سيگنال هايي از مغز آنها، آنها را شناسايي مي كند كه اين كارگران به خود تعلق داشته باشد و زنبور غريبه اي در ميان زنبورهاي كارگرش نباشد.

بر اساس اين گزارش، زنبور ملكه با اين كار فعاليت هاي زنبورهاي كارگرش را تحت كنترل قرار مي دهد و از اين طريق احتمال گم شدن اين زنبورها در مسير را كاهش مي دهد


زنبور کارگر

جنسیت زنبورهای کارگر ماده بوده. طول بدن آنها ۹ میلیمتر می‌باد. در یک کندوی قوی با تعداد ۱۰ قاب ۷۰ هزار زنبور کارگر وجود دارد. زنبورهای کارگر با اینکه ماده هستند توانایی بارور شدن ندارند. ولی در صورت نبودن ملکه در کندو می‌توانند تخم ریزی کنند. که در زنبورداری ماده تخم‌گذار گفته می‌شود. نیش زنبورهای ماده خاردار بوده و طول آن در حدود ۱ میلی متر می‌باشد. به خاطر وجود همین خارها پس از نیش زدن و ورود زهر به بدن موجوداتی که ساختار گوشتی دارد نیش در پوست گیر کرده و موجب جدا شدن کیسه زهر از زنبور می‌شود. و پس از چند دقیقه زنبوری که نیش زده خواهد مرد .


وظایف زنبورکارگر

جمع آوری شهد - گرده - آب - بره موم - پاسبانی از کندو - تولید عسل - رسیدگی به ملکه - پرورش نوزادان - رسیدگی به کندو و پاکیزه‌گی آن از بیشترین وظایف زنبورهای کارگر می‌باشد . منبع :پرورش زنبورعسل دکتر نعمت الله شهرستانیه را نداشته و ۲۴ روز زنده می‌مانند.

زنبور نر در حجره‌های بزرگ‌تری نسبت‌به زنبورهای كارگر پرورش می‌یابند. تخمهای بارورنشده ملکه به زنبور نر تبدیل می‌شوند.

 زنبور کارگر

جنسیت زنبورهای کارگر ماده بوده. طول بدن آنها ۹ میلیمتر می‌باد. در یک کندوی قوی با تعداد ۱۰ قاب ۷۰ هزار زنبور کارگر وجود دارد. زنبورهای کارگر با اینکه ماده هستند توانایی بارور شدن ندارند. ولی در صورت نبودن ملکه در کندو می‌توانند تخم ریزی کنند. که در زنبورداری ماده تخم‌گذار گفته می‌شود. نیش زنبورهای ماده خاردار بوده و طول آن در حدود ۱ میلی متر می‌باشد. به خاطر وجود همین خارها پس از نیش زدن و ورود زهر به بدن موجوداتی که ساختار گوشتی دارد نیش در پوست گیر کرده و موجب جدا شدن کیسه زهر از زنبور می‌شود. و پس از چند دقیقه زنبوری که نیش زده خواهد مرد .

وظایف زنبورکارگر

جمع آوری شهد - گرده - آب - بره موم - پاسبانی از کندو - تولید عسل - رسیدگی به ملکه - پرورش نوزادان - رسیدگی به کندو و پاکیزه‌گی آن از بیشترین وظایف زنبورهای کارگر می‌باشد .

تصویری از یک زنبور کارگر

انواع زنبور کارگر

دونوع زنبور کارگر وجود دارد که از لحاظ شکل ظاهری کوچکترین فرقی بین آنها دیده نمی‌شود:

کارگران بهاری که از اوائل بهار تا نیمهٔ تابستان متولد می‌گردند وحد اکثر سنشان «از تولد تا مرگ» از شش هفته تجاوز نمی‌کند.

کارگران پُائیزی که از نیمهٔ دوم تابستان به بعد تولد می‌یابند وحد اکثر سِّن آنها اغلب از هفت ماه بیشتر است.

تعداد زنبورهای کارگر یک جمعیت نسبتاً خوب در حد اکثر قدرتش درسال «حدود خرداد ماه» به ۶۰۰۰۰ عدد یا بیشتر هم می‌رسد. در صورتیکه که در زمستان تعدادشان از ۸۰۰۰ الی ۱۲۰۰۰ تجاوز نمی‌کند.

زنبورها از گلهای خوشبو ومعطر بهاری تغذیه می‌کنند. در فصل بهار و پائیز کندوها پر می‌گردد و هرکندو در حدود یک تا دو کیلو واحیاناً ۴ کیلو در فصلهای پُربار عسل بدست می‌آید. با مهارت خیلی بسیار کسانی که شغل جمع آوری عسل پیشه گرفته‌اند عسل از این کندوها خارج و در ظرف خالی می‌نمایند و کندو را بیرون نمی‌آورند، چون زنبور عسل طبق عادت همیشه یک جاه سکن می‌نماید بشرطی که کسی اذیت وآزار بر او ننماید.

 

 

 

 

 

 

 

تصویری از زنبور ملکه و زنبور کارگر


زنبور نر

زنبورهای نر از تخمهای بارورنشده بوجود می آیند.

مدت رشدشان(از تخم تا زنبور کامل)24 روز است.زنبور نر 12 روز پس از تولد به سن بلوغ میرسد و قادر به جفتگیری میباشد.زنبورهای نر از اواسط فروردین تا نیمه دوم تابستان در کندوها و همراه کارگران و ملکه زندگی میکنند.جمعیتهایی که دارای ملکه اند از نیمه دوم تابستان زنبورهای نر را بزور از کندو بیرون میکنند و یا مانع ورودشان به کندو میشوند تا از گرسنگی بمیرند.کارگران حتی موقعی که وجود نر بدرد نمیخورد تخم و لارو آنها را از لانه خارج کرده و به خارج کندو حمل میکنند در این موقع نعش آنها در خارج از کندو دیده میشود كه این پدیده بنام «نرکشی»معروف است.

در نقاط جلگه موقع کم شدن شیره گل یعنی اول پاییز کارگران نرها را از کندو بیرون میکنند ولی در نقاط کوهستانی این عمل دیرتر انجام میشود یعنی از اواسط پاییز و بطور کلی تا وقتی که موقعیت جمع آوری شهد از خارج میسر باشد نرها در کندو آزادانه اینطرف و آنطرف میروند و وقتیکه خطر کم شدن شهد گل پیش آید نرها را از بین میبرند.بنابراین بطور طبیعی از نیمه پاییز و زمستان در کندوها از زنبور نر خبری نیست.

زنبور نر هیچگاه با کارگر و ملکه اشتباه نمیشود زیرا علاوه بر بلندی قد، ضخیم هم بوده؛ ضمنا در موقع پرواز صدای مخصوص زنبور مثل«وزوز»از خودش در می آورد که علامت مشخصه آن است.البته زنبورهای دیگر هم آن صدا را از خود در می آورند ولی این صدا در زنبور نر خیلی قوی تر است و بخوبی شنیده میشود.

 

فقدان سبد گرده گل در آخرین زوج پاهای آنها را از کارگران متمایز میکند و چون نیش ندارد میتوانیم آن را براحتی در دست گرفته و بال زدنش را در دست حس کنیم.

وجود زنبورهای نر تنها برای جفتگیری با ملکه هایی است که معمولا در جمعیت تولید میگردند و این کار همیشه در خارج از کندو و در فضای آزاد و آفتابی انجام میگیرد.

اگر در زمستان زنبور نر در کندو دیده شود دلیل بر بی نظمی کندو است و باید مطمئن بود که کندو یتیم است.هر زنبور نر تنها یکبار در زندگی میتواند جفتگیری کند زیرا در هنگام جفتگیری دستگاه تناسلی و قسمتی از بدنش پاره میشود و در داخل بدن ملکه باقی می ماند.وی در اثر این زخم می میرد و زندگیش پایان می پذیرد.

سر يك زنبور نر

سر زنبور ملكه و كارگر با هم شباهت دارند و تشخيص آنها مشكل است ولي سر زنبور نر با هر دو تفاوت زيادي نشان مي دهد بطوري كه تميزش از آنها حتي با چشم هم ساده است و با چند بار تمرين از عهده همه برمي آيد.مهمترين اختلافها بين آنها عبارتند از:در حالي كه چشمهاي مركب ملكه و زنبور كارگر از دو طرف سر به هم نمي رسند،چشمهاي مركب زنبور نر خيلي بزرگ بوده و از پشت سر از دو طرف به يكديگر مي رسند.اين واضح ترين و مهمترين فرق بين آنهاست و به كمك آن مي توان زنبور نر را حتي در حال پروازش شناخت.

زنبودرارها هم با استفاده از همین موضوع آنها را می شناسند.شناخت سایر اختلافات که در زیر شرحشان می آید تنها پس از گرفتن زنبور و دقت زیاد و یا حتی اغلب در آزمایشگاه امکان پذیر است.

 

۱.تعداد بندهای هر یک از شاخکها در ملکه و زنبوران کارگر 12عدد و در زنبور نر 13 عدد است.

۲.خرطوم زنبور نر کوتاه تر از زنبور کارگر است دلیلش هم مثل آنچه در مورد ملکه گفته شد دراین است که زنبور نر ازآن در جمع آوری شهد استفاده نمی کند.چون زنبور نر هم مانند ملکه بوسیله کارگران تغذیه میشود.

۳.آرواره های جلوی زنبور نر ضعیف تر از آرواره های جلوی کارگران است.

۴.سه چشم نقطه ای زنبور نر در جلو پیشانی ولی در ملکه و زنبور کارگر در بالای پیشانی قرار دارند.

زنبور نر

 

 

منبع : سايت علمی و پژوهشي آسمان--صفحه اینستاگرام ما را دنبال کنید
اين مطلب در تاريخ: پنجشنبه 14 اسفند 1393 ساعت: 15:53 منتشر شده است
برچسب ها : ,,,
نظرات(0)

ليست صفحات

تعداد صفحات : 792

شبکه اجتماعی ما

   
     

موضوعات

پيوندهاي روزانه

تبلیغات در سایت

پیج اینستاگرام ما را دنبال کنید :

فرم های  ارزشیابی معلمان ۱۴۰۲

با اطمینان خرید کنید

پشتیبان سایت همیشه در خدمت شماست.

 سامانه خرید و امن این سایت از همه  لحاظ مطمئن می باشد . یکی از مزیت های این سایت دیدن بیشتر فایل های پی دی اف قبل از خرید می باشد که شما می توانید در صورت پسندیدن فایل را خریداری نمائید .تمامی فایل ها بعد از خرید مستقیما دانلود می شوند و همچنین به ایمیل شما نیز فرستاده می شود . و شما با هرکارت بانکی که رمز دوم داشته باشید می توانید از سامانه بانک سامان یا ملت خرید نمائید . و بازهم اگر بعد از خرید موفق به هردلیلی نتوانستیدفایل را دریافت کنید نام فایل را به شماره همراه   09159886819  در تلگرام ، شاد ، ایتا و یا واتساپ ارسال نمائید، در سریعترین زمان فایل برای شما  فرستاده می شود .

درباره ما

آدرس خراسان شمالی - اسفراین - سایت علمی و پژوهشی آسمان -کافی نت آسمان - هدف از راه اندازی این سایت ارائه خدمات مناسب علمی و پژوهشی و با قیمت های مناسب به فرهنگیان و دانشجویان و دانش آموزان گرامی می باشد .این سایت دارای بیشتر از 12000 تحقیق رایگان نیز می باشد .که براحتی مورد استفاده قرار می گیرد .پشتیبانی سایت : 09159886819-09338737025 - صارمی سایت علمی و پژوهشی آسمان , اقدام پژوهی, گزارش تخصصی درس پژوهی , تحقیق تجربیات دبیران , پروژه آماری و spss , طرح درس