من المعروف ان النباتات قادرة على إنتاج فاكهة بدون بذور من خلال عملية تسمى «parthenocarpy». وقد استخدمها البشر منذ فترة طويلة في الزراعة.
فقد قام البشر بتكييف العديد من الفاكهة لتكون خالية من البذور سعياً وراء تجربة أكل أكثر متعة. لكن بدون البذور، كيف تتكاثر هذه النباتات؟ إذ عادة ما يكون الإخصاب في نباتات الفاكهة عملية من جزأين؛ حبوب اللقاح من نبات ذكر تخصب بويضة نبات أنثى؛ ثم تصبح هذه البويضة بذرة، بينما يصبح المبيض ثمرة. ومع ذلك، فإن بعض النباتات لها هياكل تناسلية ذكورية وأنثوية، ما يسمح بالتخصيب الذاتي. فبدون إخصاب لا تنمو البذور أو الفاكهة.
ومع ذلك، ففي حالات نادرة، من الممكن أن تنمو الفاكهة دون إخصاب، ويحدث ذلك من خلال مجموعة من الطرق المختلفة المعروفة مجتمعة باسم «parthenocarpy»، التي تعني في اليونانية «الفاكهة العذراء».
ومن أجل المزيد من التوضيح حول هذا الموضوع، قال تشارلز جاسر الأستاذ المتقاعد بجامعة كاليفورنيا بديفيس والذي أمضى حياته المهنية بدراسة التطور الجزيئي لبويضات النبات «إنه في حين تم تسخير parthenocarpy منذ ذلك الحين على نطاق واسع في الزراعة الحديثة، فقد بدأ كظاهرة طبيعية. فبرتقالة السرة، على سبيل المثال، نشأت بعد أن أنتجت طفرة جينية عشوائية فرعًا واحدًا بفاكهة خالية من البذور منذ زمن بعيد (يشير الكثيرون إلى شجرة في دير برازيلي في القرن التاسع عشر). كما قام الناس بتطعيم عقل الفرع على أشجار أخرى، واليوم، كل برتقال السرة في العالم مستنسخ من هذا الأصل». وذلك وفق ما نشر موقع «لايف ساينس» العلمي المتخصص.
ونظرًا لأن هذه الاستنساخات ليست جيدة في تلقيحها الذاتي، فإن بستانا من النباتات المتماثلة ينتج معظم ثماره من خلال parthenocarpy. وقد أدى اكتشاف مماثل إلى العنب الخالي من البذور، والذي يُعتقد أنه ظهر لأول مرة في روما القديمة قبل أن يشق طريقه إلى الأميركتين عبر إيران وتركيا في سبعينيات القرن التاسع عشر.
وبالنسبة للبطيخ والموز، فهي عملية أكثر تعقيدًا. إذ غالبًا ما تحتوي النباتات على أكثر من نسختين من كل كروموسوم؛ وهي حالة تُعرف باسم تعدد الصبغيات؛ فتنمو الثمار الخالية من البذور عندما تنتج التهجينات نسلًا يحتوي على كروموسومات غير متوافقة. على سبيل المثال، ينتج المزارعون التجاريون بطيخًا بدون بذور عن طريق عبور نبات بطيخ بأربع نسخ من الكروموسومات مع نبات بطيخ يحتوي على نسختين من الكروموسومات. والنسل الناتج الذي ينتهي بعدد فردي من الكروموسومات يكون بدون بذور.
وبينما يستخدم النسل ذو الأرقام الزوجية لصنع المزيد من البذور. فبالمثل، تحتوي جميع أنواع الموز التجارية اليوم على ثلاث نسخ من الكروموسومات؛ لذلك لا يمكن نشرها إلا عن هذا الطريق.
وفي بعض الحالات، يتعلّم علماء النبات كيفية تحفيز تعدد الصبغيات أو التوالد العذري عن طريق تطبيق الهرمونات؛ فالأناناس ثنائي الصيغة الصبغية، لكن يمكن أن ينتج الفاكهة دون إخصاب عند معالجته بهرمون حمض الجبريليك، وفق جاسر، الذي يضيف «ان العلماء لديهم بعض الفرضيات حول سبب تطوير النباتات لهذه القدرات. أولاً، يمكن للنباتات التهجين بسهولة أكبر من أي شيء مثل الفقاريات؛ حيث يفتح التهجين إمكانات تطورية جديدة. وحتى لو لم تنجح بعض التوليفات، فقد وثق الباحثون أمثلة على النشاط الهجين، إذ يكون الهجين أكثر ملاءمة من أي من أبويه. فينتج عن تعدد الصبغيات أيضًا بذور أكبر للاحتفاظ بكل تلك الكروموسومات الإضافية، والتي من المحتمل أن تمر عبر البيئة الحمضية لمعدة الحيوان. ونظرًا لأن الغرض من الفاكهة هو جذب الحيوانات بالقرب من تفريق بذورها، فقد يسمح نبات البارثينوكاربي في النهاية للأشجار بإنتاج المزيد من الفاكهة بتكلفة أقل للطاقة إذا لم تكن بحاجة إلى صنع البذور أيضًا».
ويضيف جاسر «يمكن للمرء أن يتخيل ظهور النبتة العذبة لأنها تستمر في جذب النواقل التي تحرك البذور، حتى لو لم تكن جميع الثمار تحتوي على بذور».
وبغض النظر عن سبب وجود الفاكهة الخالية من البذور، فإنها تمثل تجربة فكرية مثيرة للاهتمام، وفقًا لستيسي سميث عالم الأحياء التطوري للنبات في جامعة كولورادو.
