الانقسام المنصف الأول: كيف تتكوّن خلايا التكاثر؟

الانقسام المنصف عملية تحدث في الخلايا التي تُنتج البويضات والحيوانات المنوية، وتتألف من انقسامين متتابعين: الأول والثاني. تحتوي معظم خلايا الإنسان ذات النواة على 46 كروموسومًا، مرتبة في 23 زوجًا. تضم هذه المجموعة نسخًا موروثة من الأم وأخرى من الأب، وتحمل الكروموسومات المادة الوراثية التي توجّه عمل الخلايا ونمو الجسم.

خلال الانقسام الأول، تنفصل الكروموسومات المتماثلة عن بعضها، فتحصل كل خلية ناتجة على كروموسوم واحد من كل زوج. وبذلك يصبح لديها 23 كروموسومًا، لكن كل كروموسوم يظل مكوّنًا من جزأين متصلين يُسمّيان الكروماتيدين الشقيقين. لهذا يوصف الانقسام الأول بأنه انقسام اختزالي، لأنه يقلّل عدد مجموعات الكروموسومات.

• الكروموسومات المتماثلة: كروموسومات تحمل الجينات نفسها في مواضع متقابلة، لكن نسخ هذه الجينات قد تختلف بين الكروموسوم الموروث من الأب ونظيره الموروث من الأم.
• الكروماتيدان الشقيقان: نسختان تنشآن عند تضاعف كروموسوم واحد، وتبقيان متصلتين حتى المرحلة المناسبة لفصلهما.
• السنترومير: منطقة في الكروموسوم تتجمع عندها بروتينات تساعد على ارتباطه بخيوط المغزل أثناء الانقسام.
• خيوط المغزل: تراكيب خلوية تسهم في تحريك الكروموسومات وتوزيعها على الخلايا الناتجة.
• الخلية أحادية المجموعة الصبغية: خلية تمتلك مجموعة واحدة من الكروموسومات بدلًا من مجموعتين، كما يحدث في الأمشاج الطبيعية.

قبل الانقسام المنصف الأول، تمر الخلية بمرحلة تحضيرية تتضاعف فيها مادتها الوراثية. يصبح كل كروموسوم مكوّنًا من كروماتيدين شقيقين، لكن عدد الكروموسومات المحسوب لا يتضاعف؛ فالخلية البشرية تظل تحتوي على 46 كروموسومًا مضاعفًا. التمييز بين عدد الكروموسومات وكمية المادة الوراثية مهم لتجنب الخلط الشائع عند دراسة هذه المرحلة.

يحدث تضاعف المادة الوراثية مرة واحدة قبل الانقسام الأول، ولا يتكرر بين الانقسامين الأول والثاني. وهذه نقطة محورية؛ لأن تضاعفها مجددًا سيمنع الوصول إلى المقدار المناسب من المادة الوراثية في خلايا التكاثر.

1. الطور التمهيدي الأول

يُعد هذا الطور أكثر مراحل الانقسام الأول تعقيدًا. تتكثف الكروموسومات وتصبح أوضح، ثم تتقارب الكروموسومات المتماثلة ويصطف كل منها بمحاذاة نظيره. ولأن كل كروموسوم مضاعف يتكوّن من كروماتيدين، تتشكل مجموعة تضم أربعة كروماتيدات، تُعرف بالرباعية.

يحدث خلال هذا الطور العبور الوراثي، أي تبادل أجزاء من المادة الوراثية بين كروماتيدات غير شقيقة من الكروموسومات المتماثلة. يعيد ذلك ترتيب نسخ الجينات في تراكيب جديدة، ويساعد أيضًا على الارتباط السليم بين الكروموسومات قبل فصلها. ومع تقدم الطور، يتفكك الغلاف النووي وتتكون منظومة المغزل.

في الدراسة التفصيلية، يُقسَّم الطور التمهيدي الأول إلى خمس مراحل فرعية: الخيط الرفيع، والاقتران، والخيط السميك، والانفراج، والتشتت الحركي. تصف هذه التسميات تطور تكثف الكروموسومات واقترانها والعبور بينها، ثم استعدادها للانتقال إلى المرحلة التالية.

2. الطور الاستوائي الأول

تصطف أزواج الكروموسومات المتماثلة عند المنطقة الوسطى من الخلية. يكون اتجاه كل زوج مستقلًا إلى حد كبير عن اتجاه الأزواج الأخرى؛ لذلك يختلف توزيع الكروموسومات ذات الأصل الأبوي والأمومي بين الخلايا الناتجة. يُسمّى هذا التوزيع المستقل، وهو مصدر آخر للتنوع الوراثي إلى جانب العبور.

3. الطور الانفصالي الأول

تتحرك الكروموسومات المتماثلة نحو قطبين متعاكسين من الخلية. هنا ينفصل كل كروموسوم عن نظيره، بينما يبقى كروماتيداه الشقيقان متصلين. وهذا هو الفرق الأهم عن الانقسام المتساوي والانقسام المنصف الثاني، إذ تنفصل الكروماتيدات الشقيقة في كليهما، وليس في الانقسام المنصف الأول الطبيعي.

4. الطور النهائي الأول وانقسام السيتوبلازم

تصل الكروموسومات إلى قطبي الخلية، وقد يُعاد تكوين الغلاف النووي بحسب نوع الخلية، ثم ينقسم السيتوبلازم. تنتج خليتان أحاديتا المجموعة الصبغية، وفي كل منهما كروموسومات لا تزال مضاعفة. ولا يعني ذلك اكتمال تكوين الأمشاج؛ إذ يلزم الانقسام الثاني ومراحل نضج أخرى بحسب نوع الخلية.

يمكن تلخيص الفرق بأن الانقسام الأول يفصل الأزواج المتماثلة ويختزل عدد مجموعات الكروموسومات، بينما يفصل الانقسام الثاني الكروماتيدات الشقيقة. ولا يسبقه تضاعف جديد للمادة الوراثية. كما أن اقتران الكروموسومات المتماثلة والعبور الوراثي من السمات الرئيسية للطور التمهيدي الأول، وليسا الحدث المعتاد في الانقسام الثاني.

أما الانقسام المتساوي، الذي يدعم نمو الأنسجة وتجددها، فيحافظ عادةً على عدد الكروموسومات في الخلايا الناتجة. لذلك لا يمكن اعتباره بديلًا عن الانقسام المنصف عند تكوين خلايا التكاثر.

في المبيض، تبدأ الخلايا البيضية الأولية الانقسام المنصف خلال الحياة الجنينية، ثم تتوقف في الطور التمهيدي الأول. وبعد البلوغ، تستأنف بعض هذه الخلايا تطورها خلال الدورات المبيضية، وتُكمل الخلية التي ستُباض عادةً الانقسام الأول قبيل الإباضة. يكون توزيع السيتوبلازم غير متساوٍ، فتتكون خلية بيضية ثانوية كبيرة وجسم قطبي صغير.

تبدأ الخلية البيضية الثانوية الانقسام الثاني، ثم تتوقف غالبًا في الطور الاستوائي الثاني، ولا تكمله عادةً إلا عند حدوث الإخصاب. أما في الخصية، فيبدأ إنتاج الحيوانات المنوية بعد البلوغ؛ وتعطي الخلية المنوية الأولية بعد الانقسام الأول خليتين منويتين ثانويتين، ثم تنتج بعد الانقسام الثاني أربع طلائع منوية تحتاج إلى التمايز لتصبح حيوانات منوية.

قد يحدث خلل في انفصال الكروموسومات المتماثلة، فينتقل كروموسومان من الزوج نفسه إلى خلية واحدة بدلًا من توزيعهما بالتساوي. يُعرف ذلك بعدم الانفصال، وقد يؤدي إلى تكوّن أمشاج تحمل كروموسومًا زائدًا أو ناقصًا. ويمكن أن تحدث أخطاء مشابهة في الانقسام الثاني، أو خلال انقسامات مبكرة بعد الإخصاب.

قد ينتج عن بعض هذه الأخطاء عدم استمرار الحمل أو اضطرابات صبغية، مثل بعض حالات متلازمة داون المرتبطة بوجود نسخة إضافية من الكروموسوم 21. لكن ليس كل إجهاض أو تأخر حمل ناتجًا عن هذا السبب. ويزداد احتمال بعض اضطرابات العدد الصبغي مع تقدم عمر الأم، دون أن يعني ذلك حتمية حدوثها.

لا توجد أعراض محددة تكشف سلامة الانقسام المنصف، ولا يحتاج فهمه وحده إلى فحوص. لكن يُنصح بالتقييم الطبي في الحالات التالية:

• تأخر الحمل رغم المحاولة المنتظمة دون وسائل منع لمدة سنة، أو ستة أشهر إذا كان عمر المرأة 35 عامًا فأكثر.
• تكرر فقدان الحمل، أو وجود اضطراب وراثي أو صبغي معروف لدى أحد الزوجين أو في الأسرة.
• ظهور نتيجة غير معتادة في فحوص التحري أثناء الحمل، لمناقشة معناها والفحوص التشخيصية المناسبة.

قد تشمل المتابعة استشارة وراثية أو فحوصًا يختارها الطبيب بحسب الحالة. ولا يكشف تحليل السائل المنوي وحده سلامة عدد الكروموسومات، كما أن فحوص التحري لا تُعد تشخيصًا نهائيًا. ولا توجد مكملات تضمن منع أخطاء الانقسام؛ لذا تبقى الرعاية قبل الحمل والمتابعة المناسبة أهم من الوعود غير المثبتة.