سیکھنے کے مقاصد
فرٹیلائزیشن کیا ہے؟
فرٹلائجیشن ایک ایسا عمل ہے جس کے ذریعے نر اور مادہ گیمیٹس ایک ساتھ مل کر ایک نئے جاندار کی نشوونما کا آغاز کرتے ہیں۔
نر گیمیٹ یا 'سپرم' اور مادہ گیمیٹ 'انڈے' یا 'بیضہ' مخصوص جنسی خلیات ہیں، جو جنسی تولید نامی عمل کے دوران ایک زائگوٹ کی تشکیل شروع کرنے کے لیے آپس میں مل جاتے ہیں۔
جانوروں میں فرٹلائجیشن کا عمل اندرونی یا بیرونی طور پر ہوسکتا ہے، یہ فرق زیادہ تر پیدائش کے طریقہ کار سے طے ہوتا ہے۔ انسان اندرونی فرٹیلائزیشن کی ایک مثال پیش کرتے ہیں جبکہ سمندری گھوڑوں کی تولید بیرونی فرٹلائزیشن کی ایک مثال ہے۔
بیرونی فرٹلائجیشن
بیرونی فرٹلائجیشن عام طور پر آبی ماحول میں ہوتی ہے جہاں انڈے اور سپرم دونوں پانی میں چھوڑے جاتے ہیں۔ سپرم کے انڈے تک پہنچنے کے بعد، فرٹلائجیشن ہوتی ہے۔
زیادہ تر بیرونی فرٹلائجیشن اسپوننگ کے عمل کے دوران ہوتی ہے جہاں ایک یا متعدد مادہ اپنے انڈے چھوڑتی ہیں اور نر ایک ہی وقت میں ایک ہی جگہ پر سپرم جاری کرتے ہیں۔ تولیدی مواد کی رہائی پانی کے درجہ حرارت یا دن کی روشنی کی لمبائی سے شروع ہوسکتی ہے۔ تقریباً تمام مچھلیاں اگتی ہیں، جیسا کہ کرسٹیشین (جیسے کیکڑے اور کیکڑے)، مولسکس (جیسے سیپ)، اسکویڈ، اور ایکینوڈرمز (جیسے سمندری urchins اور سمندری ککڑی)۔
مچھلیوں کے جوڑے جو براڈکاسٹ سپونرز نہیں ہیں وہ صحبت کے رویے کی نمائش کر سکتے ہیں۔ یہ عورت کو ایک خاص مرد کو منتخب کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ انڈے اور نطفہ کے اخراج (سپوننگ) کا محرک انڈے اور نطفہ کو ایک چھوٹی سی جگہ پر رکھنے کا سبب بنتا ہے، جس سے فرٹلائجیشن کے امکان میں اضافہ ہوتا ہے۔
آبی ماحول میں بیرونی کھاد انڈوں کو خشک ہونے سے بچاتی ہے۔ براڈکاسٹ سپاننگ کے نتیجے میں ایک گروپ کے اندر جینز کا زیادہ مرکب ہو سکتا ہے، جس کے نتیجے میں اعلی جینیاتی تنوع اور مخالف ماحول میں پرجاتیوں کی بقا کا زیادہ امکان ہوتا ہے۔ سیسل آبی حیاتیات جیسے سپنج کے لیے، براڈکاسٹ سپوننگ نئے ماحول کی فرٹیلائزیشن اور نوآبادیات کا واحد طریقہ کار ہے۔ فرٹیلائزڈ انڈوں کی موجودگی اور پانی میں جوانوں کی نشوونما شکاری کے مواقع فراہم کرتی ہے جس کے نتیجے میں اولاد کا نقصان ہوتا ہے۔ لہذا، لاکھوں انڈے افراد کے ذریعہ تیار کیے جانے چاہئیں، اور اس طریقہ سے پیدا ہونے والی اولاد کو تیزی سے بالغ ہونا چاہیے۔ براڈکاسٹ سپاننگ کے ذریعے پیدا ہونے والے انڈوں کی بقا کی شرح کم ہے۔
اندرونی فرٹلائزیشن
اندرونی فرٹیلائزیشن اکثر زمین پر رہنے والے جانوروں میں ہوتی ہے، حالانکہ کچھ آبی جانور بھی یہ طریقہ استعمال کرتے ہیں۔ اندرونی فرٹیلائزیشن کے بعد تین طریقے ہیں جن سے اولاد پیدا ہوتی ہے۔
اندرونی فرٹیلائزیشن کا فائدہ یہ ہے کہ زمین پر پانی کی کمی سے فرٹیلائزڈ انڈے کی حفاظت کی جاتی ہے۔ جنین کو مادہ کے اندر الگ تھلگ کر دیا جاتا ہے، جو جوانوں پر شکار کو محدود کرتا ہے۔ اندرونی فرٹیلائزیشن ایک مخصوص نر کے ذریعہ انڈوں کی فرٹیلائزیشن کو بڑھاتی ہے۔ اس طریقہ سے کم اولاد پیدا ہوتی ہے، لیکن ان کی بقا کی شرح بیرونی کھاد کے لیے اس سے زیادہ ہے۔
| بیرونی فرٹلائجیشن | اندرونی فرٹیلائزیشن |
| نر گیمیٹ (نطفہ) اور مادہ گیمیٹ (بیضہ) کا ملاپ جسم کے باہر ہوتا ہے۔ | گیمیٹس کا فیوژن جسم کے اندر ہوتا ہے۔ |
| دونوں افراد اپنے گیمیٹس کو جسم سے باہر خارج کرتے ہیں۔ | صرف مرد ہی مادہ کے اعضاء میں سپرمز خارج کرتا ہے۔ |
| نشوونما جسم سے باہر ہوتی ہے۔ | نشوونما جسم کے اندر ہوتی ہے۔ |
| اولاد کے زندہ رہنے کے امکانات کم ہیں۔ لہذا، انڈے کی ایک بڑی تعداد پیدا کی جاتی ہے | اولاد کے زندہ رہنے کے امکانات زیادہ ہیں۔ لہذا، انڈے کی ایک چھوٹی سی تعداد پیدا کی جاتی ہے |
| مثلاً مینڈک، مچھلی | مثلاً انسان، پرندے، گائے، مرغی |
پودوں میں فرٹیلائزیشن پولینیشن اور انکرن کے بعد ہوتی ہے۔ پولنیشن جرگ کی منتقلی کے ذریعے ہوتی ہے - جو کہ بیج کے پودوں کے نر مائیکروگیمیٹس ہیں، سپرم پیدا کرتے ہیں - ایک پودے سے دوسرے پودے کے بدنما (مادہ تولیدی عضو) تک۔ پولن کا دانہ پانی لے لیتا ہے اور انکرن ہوتا ہے۔
اُگنے والے جرگ کے دانے سے ایک پولن ٹیوب نکلتی ہے، جو بڑھ کر بیضہ (پودے کے انڈے کی ساخت) میں ایک سوراخ کے ذریعے داخل ہوتی ہے جسے مائکروپائل کہتے ہیں۔ اس کے بعد نطفہ کو پولن سے پولن ٹیوب کے ذریعے منتقل کیا جاتا ہے۔
پھولدار پودوں میں، ایک ثانوی فرٹلائجیشن کا واقعہ ہوتا ہے۔ ہر جرگ کے دانے سے دو نطفہ منتقل ہوتے ہیں، جن میں سے ایک انڈے کے خلیے کو کھاد کر کے ڈپلومیڈ زائگوٹ بناتا ہے۔ دوسرے سپرم سیل کا نیوکلئس دو ہیپلوڈ نیوکلئیس کے ساتھ فیوز ہوتا ہے جو ایک دوسری خاتون گیمیٹ کے اندر ہوتا ہے جسے سنٹرل سیل کہتے ہیں۔ یہ دوسری فرٹیلائزیشن ایک ٹرپلائیڈ سیل بناتی ہے، جو بعد میں پھولتا ہے اور پھل دار جسم تیار کرتا ہے۔
فرٹیلائزیشن کا عمل، جس میں دو مختلف افراد، نر اور مادہ کے گیمیٹس کے درمیان کراس فرٹیلائزیشن شامل ہے، کو ایلوگیمی کہتے ہیں۔ آٹوگیمی، جسے خود فرٹیلائزیشن بھی کہا جاتا ہے، اس وقت ہوتا ہے جب ایک انفرادی فیوز سے دو گیمیٹس۔ یہ ہرمافروڈائٹس میں ہوتا ہے، جیسے فلیٹ کیڑے اور بعض پودوں میں۔
پلانٹ فرٹیلائزیشن
دو مختلف جنسی تولیدی اکائیوں (گیمٹس) کے ملاپ کو فرٹیلائزیشن کہتے ہیں۔ یہ عمل Strasburger (1884) نے دریافت کیا تھا۔
1. انکرن
داغ پر جرگ کے دانے کا انکرن اور پولن ٹیوب کی نشوونما: جرگ کے دانے جرگن کے عمل سے کارپل کے قابل قبول بدنما تک پہنچ جاتے ہیں۔ جرگ کے دانے، داغ سے جڑ جانے کے بعد، پانی جذب کرتے ہیں اور پھول جاتے ہیں۔ جرگ کے دانوں کی باہمی پہچان اور قبولیت کے بعد، پولن گرائن (vivo میں) ایک پولن ٹیوب تیار کرنے کے لیے اگتا ہے جو ڈمبگرنتی گہا کی طرف بدنما داغ میں بڑھتا ہے۔
GB Amici (1824) نے Portulaca oleracea میں پولن ٹیوب دریافت کی۔ عام طور پر، پولن گرین (مونوسیفونوس) کے ذریعہ صرف ایک پولن ٹیوب تیار ہوتی ہے۔ لیکن کچھ پودے جیسے Cucurbitaceae کے ارکان بہت سے پولن ٹیوبیں ( پولی سیفونوس ) پیدا کرتے ہیں۔ پولن ٹیوب میں ایک نباتاتی مرکزہ یا ٹیوب نیوکلئس اور دو نر گیمیٹس ہوتے ہیں۔ بعد میں، نباتاتی خلیہ انحطاط پذیر ہوتا ہے۔ پولن ٹیوب اب اسٹائل سے گزرنے کے بعد بیضہ تک پہنچ جاتی ہے۔
2. پولن ٹیوب کا بیضہ میں داخل ہونا
بیضہ دانی تک پہنچنے کے بعد، پولن ٹیوب بیضہ میں داخل ہوتی ہے۔ پولن ٹیوب درج ذیل میں سے کسی ایک راستے سے بیضہ میں داخل ہو سکتی ہے۔
a Porogamy - جب پولن ٹیوب مائکروپائل کے ذریعے بیضہ میں داخل ہوتی ہے، تو اسے پوروگیمی کہتے ہیں۔ یہ سب سے عام قسم ہے، جیسے للی
ب چالازوگیمی - چلازل علاقے سے بیضہ میں پولن ٹیوب کے داخل ہونے کو چلازوگیمی کے نام سے جانا جاتا ہے ۔ Chalazogamy کم عام ہے، جیسے Casuarina، Juglans، Betula، وغیرہ۔
c میسوگیمی - پولن ٹیوب بیضہ میں اپنے درمیانی حصے کے ذریعے داخل ہوتی ہے یعنی انٹیگومنٹ کے ذریعے (مثلاً Cucurbita، Populus ) یا فنیکل (جیسے Pistacia ) کے ذریعے۔
3. ایمبریو سیک میں پولن ٹیوب کا داخلہ
پولن ٹیوب بیضہ میں داخل ہونے کے طریقہ سے قطع نظر صرف مائکروپائلر سرے سے ایمبریو تھیلی میں داخل ہوتی ہے۔ پولن ٹیوب یا تو synergid اور انڈے کے خلیات کے درمیان سے گزرتی ہے یا filiform اپریٹس کے ذریعے synergids میں سے کسی ایک میں داخل ہوتی ہے۔ synergids کچھ کیمیائی مادوں ( کیموٹروپک رطوبت ) کو خارج کرکے پولن ٹیوب کی نشوونما کو ہدایت کرتا ہے۔ پولن ٹیوب کی نوک ایک ہم آہنگی میں داخل ہوتی ہے۔ داخل شدہ synergid انحطاط شروع کر دیتا ہے۔ دخول کے بعد، پولن ٹیوب کی نوک بڑھ جاتی ہے اور پھٹ جاتی ہے اور اس کے زیادہ تر مواد بشمول دو نر گیمیٹس اور نباتاتی مرکزے کو synergid میں چھوڑ دیتا ہے۔
4. ڈبل فرٹیلائزیشن
دونوں نر گیمیٹس کے مرکزے جنین کی تھیلی میں جاری ہوتے ہیں۔ ایک نر گیمیٹ انڈے کے ساتھ مل کر ڈپلائیڈ زائگوٹ بناتا ہے۔ اس عمل کو syngamy یا جنریٹو فرٹیلائزیشن کہا جاتا ہے۔
ڈپلومیڈ زائگوٹ آخر کار جنین میں تیار ہوتا ہے۔ دوسرے نر گیمیٹ دو قطبی مرکزوں (یا ثانوی مرکزے) کے ساتھ مل کر ٹرپلائیڈ پرائمری اینڈوسپرم نیوکلئس بناتے ہیں۔ اس عمل کو ٹرپل فیوژن یا نباتاتی فرٹیلائزیشن کہا جاتا ہے۔ فرٹیلائزیشن کے یہ دو عمل دوہری فرٹیلائزیشن کے عمل کو تشکیل دیتے ہیں۔ دوہری فرٹلائجیشن صرف انجیو اسپرمز میں ہوتی ہے۔
جانوروں میں فرٹلائجیشن کا عمل
فرٹلائزیشن ایک ایسا عمل ہے جس میں ایک ہیپلوڈ سپرم ایک ہیپلوڈ انڈے کے ساتھ فیوز ہو کر زائگوٹ بناتا ہے۔ سپرم اور انڈے کے خلیات میں سے ہر ایک مخصوص خصوصیات کے حامل ہوتے ہیں جو اس عمل کو ممکن بناتے ہیں۔
انڈا سب سے بڑا سیل ہے جو زیادہ تر جانوروں کی پرجاتیوں میں پیدا ہوتا ہے۔ انسانی انڈے کا خلیہ انسانی سپرم سیل سے تقریباً 16 گنا بڑا ہوتا ہے۔ مختلف پرجاتیوں کے انڈوں میں مختلف مقدار میں زردی ہوتی ہے ، ترقی پذیر جنین کی نشوونما کے لیے غذائی اجزاء۔ انڈے کے چاروں طرف جیلی کی تہہ ہوتی ہے، جو گلائکوپروٹینز پر مشتمل ہوتی ہے (پروٹین جس میں شکر چپک جاتی ہے)، جو کہ پرجاتیوں کے لیے مخصوص کیموآٹریکٹنٹس (کیمیائی متوجہ کرنے والے) جاری کرتی ہے جو انڈے میں سپرم کی رہنمائی کرتی ہے۔ ستنداریوں میں، اس تہہ کو زونا پیلوسیڈا کہا جاتا ہے۔ نال کے پستان دار جانوروں میں، پٹک خلیوں کی ایک تہہ زونا پیلوسیڈا کو گھیر لیتی ہے۔ زونا پیلوسیڈا/جیلی کی تہہ کو انڈے سے ایک جھلی کے ذریعے الگ کیا جاتا ہے جسے وٹیلائن لفافہ کہتے ہیں، جو خلیے کے پلازما جھلی سے باہر ہوتی ہے۔ انڈے کے پلازما جھلی کے بالکل نیچے کارٹیکل دانے دار ہوتے ہیں، انزائمز پر مشتمل ویسیکلز جو ان پروٹینوں کو کم کر دیتے ہیں جو فرٹلائجیشن ہونے پر پلازما جھلی کے گرد وائٹلائن لفافے کو پکڑتے ہیں۔
سپرم سب سے چھوٹے خلیوں میں سے ایک ہے جو زیادہ تر جانوروں کی پرجاتیوں میں پیدا ہوتا ہے۔ نطفہ ایک سر پر مشتمل ہوتا ہے جس میں مضبوطی سے بھرے ہوئے DNA ہوتے ہیں، تیراکی کے لیے ایک فلیجیلر دم، اور سپرم کی حرکت کے لیے طاقت فراہم کرنے کے لیے بہت سے مائٹوکونڈریا ہوتے ہیں۔ سپرم کی پلازما جھلی میں بائنڈن نامی پروٹین ہوتے ہیں، جو کہ پرجاتیوں کے لیے مخصوص پروٹین ہوتے ہیں جو انڈے کے پلازما جھلی پر رسیپٹرز کو پہچانتے اور ان سے منسلک ہوتے ہیں۔ نیوکلئس کے علاوہ، سپرم کے سر میں ایک آرگنیل بھی ہوتا ہے جسے اکروسوم کہتے ہیں ، جس میں ہاضمے کے خامرے ہوتے ہیں جو جیلی کی تہہ/زونا پیلوسیڈا کو کم کر دیتے ہیں تاکہ سپرم کو انڈے کی پلازما جھلی تک پہنچ سکے۔
اس بات کو یقینی بنانے کے لیے کہ اولاد میں کروموسوم کا صرف ایک مکمل ڈپلومیڈ سیٹ ہے، صرف ایک سپرم ایک انڈے کے ساتھ مل سکتا ہے۔ ایک انڈے یا پولی اسپرمی کے ساتھ ایک سے زیادہ سپرم کا فیوژن جینیاتی طور پر زندگی سے مطابقت نہیں رکھتا اور اس کے نتیجے میں زائگوٹ کی موت ہوتی ہے۔ پولی اسپرمی کو روکنے والے دو میکانزم ہیں: پولی اسپرمی سے "تیز بلاک" اور "سست بلاک" پولی اسپرمی۔
ذیل میں فرٹیلائزیشن کے اوپر اور دیگر مراحل پر بحث کی گئی ہے۔
