توأم

يطلق لفظ توأم على الذريتان الناتجان من فترة حمل واحدة داخل رحم الأم. وعادة ما يكون الفرق بين زمن الولادة هو بضعة دقائق أو سويعات لا أكثر.
وهناك صنفين من التوائم، التوائم المتشابهة في الشكل والتوائم المختلفة في الشكل. ويرجع ذلك إلى مرحلة تلقيح البويضة في رحم المرأة (الأنثى)، حيث تنشأ التوائم المتشابهة من بويضة واحدة لقحها حيوان منوي واحد في طريق انقسامها، مما أدى ذلك لتكون أكثر من جنين. بينما تنتج التوائم المختلفة شكلا من أكثر من بويضة ملقحة بأكثر من حيوان منوي.
في المقابل، يُسمى الجنين الذي يتطور وحده في الرحم جنين مفرد، والمصطلح العام للذرية الواحدة من الولادة المتعددة متعددة. ويشار إلى الأفراد المتشابهه في الشكل كالتوائم ولكن لا تربطهم أي صلة باسم الشبيه.

توائم ثنائية الزيجوت (أخوية)

تحدث التوائم ثنائية الزيجوت أو التوائم الأخوية (والتي يشار إليها أيضا باسم "التوائم غير المتطابقة"، أو "توائم البيضتين")، عندما تنغرس بيضتان مخصبتان في جدار الرحم في نفس الوقت. وذلك عندما يتم تخصيب اثنين من البيض كل على حدا بواسطة اثنين مختلفين من الحيوانات المنوية، مما ينتج التوائم الأخوية. وتكوّن البيضتان اثنين من الزيجوت، ومن هنا جاءت التسمية بالتوائم ثنائية الزيجوت أو توائم البيضتين. التوائم الأخوية هما في الأساس شقيقان عادييان يولدان في نفس الوقت، حيث أنهما ينشأان من بيضتين منفصلتين يخصبهما حيوانان منويان منفصلان، تماما مثل الأشقاء العاديين.
وهذا هو النوع الأكثر شيوعا من التوائم.
التوائم ثنائية الزيجوت، مثل أي أشقاء آخرين، لديهم فرصة صغيرة للغاية من امتلاك نفس الملف الكروموسومي. وحتى لو حصلوا على نفس الملف الكروموسومي، سيكون لديهم دائما مادة وراثية مختلفة على كل كروموسوم، بسبب الانتقال المتبادل للكروموسومات خلال الانقسام الاختزالي. ومثل أي أشقاء آخرين، قد تبدو التوائم ثنائية الزيجوت متشابهة، خاصة بالنظر إلى أنها في نفس العمر. ومع ذلك، فالتوائم ثنائية الزيجوت قد تبدو أيضا مختلفة جدا عن بعضها البعض.
وتُظهر الدراسات أن هناك ميل وراثي للتوائم ثنائية الزيجوت. ومع ذلك، فإن الأم فقط هي المسئولة عن فرص وجود مثل هذه التوائم. ولا توجد أي آلية معروفة بالنسبة للأب ليشارك في إنتاج أكثر من بويضة واحدة. وتتراوح التوائم ثنائية الزيجوت من ستة لكل ألف ولادة في اليابان (على غرار معدل التوائم أحادية الزيجوت) إلى 14 وأكثر في الألف في بعض البلدان الأفريقية.
التوائم ثنائية الزيجوت هي أيضا أكثر شيوعا بين الأمهات الأكبر سنا، مع مضاعفة معدلات التوائم في الأمهات فوق سن 35. ومع ظهور تقنيات مساعدة النساء على الحمل، ارتفع معدل التوائم الأخوية بشكل ملحوظ.

التوائم أحادية الزيجوت (متطابقة)

تحدث التوائم أحادية الزيجوت أو التوائم المتطابقة عندما يتم تخصيب بويضة واحدة لتشكيل زيجوت واحد (ومن هنا جاءت تسمية "أحادي الزيجوت")، الذي ينقسم بعد ذلك إلى جنينين منفصلين.

الآلية

وفيما يتعلق بالتوأمة العفوية أو الطبيعية أحادية الزيجوت، تقترح نظرية حديثة أن التوائم أحادية الزيجوت تتشكل بعد انكماش الكيسة الأريمية بشكل أساسي، وتقسيم خلايا السلف (تلك التي تحتوي على المادة الجينية الأساسية للجسم) إلى النصف، تاركة نفس المادة الجينية مقسمة إلى جزئين على الجانبين المتقابلين من الجنين. ويتطور جنينان منفصلان في نهاية المطاف. لا يعتبر الانقسام العفوي للزيجوت إلى اثنين من الأجنة سمة وراثية، بل هو حدث عفوية وعشوائي.
ويمكن أن تنشأ التوائم أحادية الزيجوت أيضا بشكل مصطنع عن طريق تقسيم الجنين. ويمكن استخدامه كتوسع للتلقيح الصناعي؛ لزيادة عدد الأجنة المتاحة لنقل الأجنة.

معدل الحدوث

تحدث التوأمة أحادية الزيجوت في الولادة بمعدل حوالي 3 لكل 1000 ولادة في جميع أنحاء العالم. (حوالي 0.3٪ من سكان العالم).
وتتوزع احتمالية حدوث توائم أحادية الزيجوت عن طريق إخصاب واحد بين جميع السكان في جميع أنحاء العالم. وهذا يتناقض بشكل ملحوظ مع التوأمة ثنائية الزيجوت، التي تتراوح من حوالي ستة لكل ألف ولادة في اليابان (تشبه تقريبا معدل التوائم المتطابقة، التي تتراوح من 4-5) إلى 15 وأكثر في الألف في بعض أجزاء الهند، وما يصل إلى أكثر من 20 لكل ألف في بعض بلدان وسط أفريقيا. ومع ذلك فإن السبب الحقيقي لانقسام الزيجوت أو الجنين غير معروف.
تقنيات التلقيح الاصطناعي هي الأكثر احتمالا لخلق التوائم ثنائية الزيجوت. وبالنسبة لولادات التلقيح الصناعي، هناك ما يقرب من 21 زوجا من التوائم لكل 1000 ولادة.

التشابه والتخلق الجيني

التوائم أحادية الزيجوت متطابقة وراثيا تقريبا، وهما دائما نفس الجنس إلا إذا كان هناك طفرة خلال التطور. ويصبح أطفال التوائم أحادية الزيجوت نصف الأشقاء وراثيا (أو أشقاء بالكامل، إذا تناسل زوج من التوائم أحادية الزيجوت مع زوج آخر أو مع نفس الشخص). التوائم المتماثلة ليس لها نفس بصمات الأصابع، لأن الأجنة تلمس أجزاء مختلفة من بيئتهم داخل حدود الرحم، مما يؤدى إلى اختلافات صغيرة في المطبوعات المقابلة لها، مما يجعلها فريدة من نوعها.
تمتلك التوائم أحادية الزيجوت دائما مظاهر خارجية مختلفة.؛ وذلك عادة بسبب عامل بيئي أو تعطيل كروموسومات X المختلفة في التوائم أحادية الزيجوت الإناث. وفي بعض الحالات النادرة للغاية، بسبب اختلال الصيغة الصبغية، يُظهر التوائم مظاهر جنسية مختلفة، ويحدث ذلك عادة مع انقسام زيجوت متلازمة كلاينفيلتر XXY بشكل غير متساو.
على الرغم من تشابه التوائم أحادية الزيجوت وراثيا إلى حد كبير إلا أنهما ليسا نفس الشيء بالضبط. وتم تحليل الحمض النووي في خلايا الدم البيضاء من 66 زوجا من التوائم أحادية الزيجوت ل 506,786 شكل للنوكليوتيدات المتعددة المفردة المعروف حدوثها في المجتمعات البشرية. ظهرت أشكال متعددة في 2 من 33 مليون مقارنة، مما دفع الباحثين إلى استنتاج أن خلايا دم التوائم أحادية الزيجوت قد تكون موجودة بترتيب مختلف على تسلسل الحمض النووي الواحد لكل 1.2 × 107 نيوكليوتيد، مما يعني مئات من الاختلافات عبر الجينوم بأكمله. وقد حدثت الطفرات التي تنتج الاختلافات التي تم الكشف عنها في هذه الدراسة خلال انقسام الخلايا الجنينية (بعد نقطة الإخصاب). وإذا كانت تحدث في وقت مبكر من تطور الجنين، فستكون موجودة في نسبة كبيرة جدا من خلايا الجسم.
هناك سبب آخر للاختلافات بين التوائم أحادية الزيجوت وهو تعديلات ما فوق الجينات الناجمة عن تأثيرات بيئية مختلفة طوال حياتهم. ويشير علم التخلق إلى مستوى نشاط أي جين معين. وقد يصبح الجين نشط أو مثبَط كليا أو جزئيا في الفرد. ويتم إثارة هذه التعديلات فوق الجينية من خلال الأحداث البيئية. قد يكون للتوائم أحادية الزيجوت خواص جينية مختلفة بشكل ملحوظ. وأظهرت دراسة على 80 زوج من التوائم أحادية الزيجوت يتراوح سنها من 3 إلى 74عاما أن التوائم الأصغر لديها عدد قليل نسبيا من الاختلافات جينية. ويزداد عدد الاختلافات الجينية مع التقدم في السن. وتبين أن التوائم البالغة من العمر خمسين عاما لديها فروق تخلقية أكثر ثلاثة أضعاف من التوائم التي تبلغ من العمر ثلاث سنوات. ويوجد اختلاف كبير بين التوائم التي أمضت حياتها متفرقة (مثل تلك التي يتبناها أسرتان مختلفتان عند الولادة). وعلى الرغم من أن بعض الخصائص تظل متشابهة مثل العمر، هناك بعض الخواص التى قد تختلف، مثل الذكاء والشخصية.

الجسم القطبي والتوائم النصفية

وأظهرت دراسة أجريت عام 1981 على توأم متعدد الصبغيات xxx بدون قلب متوفى أنه على الرغم من أن تطور الجنين يُظهر أن التوائم متطابقة، حيث أن التوأم المتوفى يتشارك المشيمة مع التوأم الصحيح، إلا أن الاختبارات كشفت أنه ربما كان توأم الجسم القطبي. ولم يتمكن الباحثون من التنبؤ بما إذا كان الجنين الصحيح يمكن أن يُنتج توأمة الجسم القطبي.
في عام 2003، دعت دراسة ما إلى أن العديد من الحالات ثلاثية الصبغيات تنشأ من توأم شبه متطابقة.

نوع توأم غير معروف

في عام 2007، أفادت دراسة حالة زوج من التوائم الحية، أحدهما ثنائي الجنس والآخر نمطه الظاهري ذكر. ووُجِد أن التوائم على حد سواء كيميرا، ويتشاركان كل الحمض النووي الخاص بالأم وفقط نصف الحمض النووي للأب. لا يمكن تحديد الآلية الدقيقة للإخصاب إلا أن الدراسة ذكرت أنه من غير المرجح أن تكون حالة توأمة الجسم القطبي.

التركيبة السكانية

وجدت دراسة أجريت في عام 2006 أن عامل النمو الشبيه بالأنسولين الموجود في منتجات الألبان قد يزيد من فرصة التوأمة ثنائية الزيجوت. وخلصت الدراسة إلى أن "الأنماط الجينية التي ترتبط بارتفاع عامل النمو الشبيه بالأنسولين والتي تفضل الوجبات الغذائية التي تتضمن منتجات الألبان، وخاصة في المناطق التي يُعطى فيها هرمون النمو للماشية تعزز فرص الحمل المتعدد بسبب تحفيز المبيض."
وفي الفترة من 1980 إلى 1997، ارتفع عدد المواليد التوأم في الولايات المتحدة بنسبة 52٪. ويمكن أن يعزى هذا الارتفاع جزئيا على الأقل إلى ازدياد شعبية أدوية الخصوبة وبعض الإجراءات مثل التلقيح الصناعي، مما يؤدي إلى تعدد الولادات أكثر مما يحدث في حالة الإخصاب دون مساعدة. ويمكن أيضا أن يكون مرتبط بزيادة هرمونات النمو في الغذاء.

التوائم المولية الجزئية

هناك نوع نادر جدا من التوأمة الطفيلية التي يكون فيها أحد التوائم عرضة للخطر عندما يصبح الزيجوت الأخر مسرطَن أو مولي. وهذا يعني أن الانقسام الخلوي للزيجوت المولي يستمر بصورة غير محددة، مما يؤدي إلى نمو سرطاني يتجاوز الجنين القابل للحياة. وعادة، يحدث ذلك عندما يكون أحد التوائم إما ثلاثي الصبغيات أو ثنائي الصبغيات التي يكون مصدرها بالكامل من الأب، مما يؤدى إلى القليل من أو عدم وجود جنين ومشيمة مسرطَنة متضخمة تشبه عنقود العنب.

التوأم الجَهِض

أحيانا، تعاني المرأة من الإجهاض في وقت مبكر من الحمل، ولكن الحمل يستمر، حيث يتم إجهاض أحد التوائم ولكن الآخر يكون قادرا على الاكتمال. هذا الحدث يشبه متلازمة التوأم المتلاشي، ولكن يحدث عادة في وقت لاحق، حيث لا يتم ارتشاف التوأم.

انخفاض وزن الولادة

من الشائع جدا أن يكون وزن التوائم منخفض عند الولادة. ويولد أكثر من نصف التوائم بوزن أقل من 5.5 رطل (2.5 كجم)، في حين أن متوسط الوزن عند الولادة لطفل سليم يجب أن يكون حوالي 6-8 رطل (3-4 كجم). ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى أن التوائم عادة ما تولد سابقة لأوانها. يمكن أن تؤدي الولادة المبكرة وأوزان الولادة المنخفضة، وخاصة عندما يقل الوزن عن 3.5 رطل (1.6 كجم)، إلى زيادة حدوث العديد من المشكلات المرتبطة بالصحة، مثل فقدان البصر، والسمع، والإعاقات العقلية، والشلل الدماغي. ويتزايد احتمالية حدوث المضاعفات كلما انخفض وزن الولادة للطفل.

ولادة جنين ميت

تحدث حالات الإملاص عندما يموت الجنين بعد 20 أسبوع من الحمل. وهناك نوعان من الإملاص، الموت داخل الرحم والموت أثناء الولادة. يحدث الموت داخل الرحم عندما يموت الطفل خلال فترة متأخرة من الحمل. بينما الموت أثناء الولادة هو الأكثر شيوعا. وغالبا ما يكون سبب الإملاص غير معروف، ولكن معدلات حدوث الإملاص أعلى في التوائم والولادات المتعددة. ويُنصح بالولادة القيصرية أو التحريض على الولادة بعد 38 أسبوع من الحمل للتوائم، لأن خطر الإملاص يزيد بعد ذلك الوقت.

إدارة الولادة

يُنصح بمحاولة التوليد المهبلي بين الأسبوع 37 و38 لحالات حمل التوأم الصحية التي يكون فيها رأس كلا التوأمين للأسفل. ولا تؤدي الولادة المهبلية في هذه الحالة إلى تفاقم النتائج بالمقارنة مع العملية القيصرية. وهناك جدل حول أفضل طريقة للتوليد عندما يكون رأس التوأم الأول للأسفل والثاني ليس كذلك. وينصح بالولادة القيصرية عندما لاتكون رأس التوأم الأول للأسفل. وتشير التقديرات إلى أن 75٪ من حالات حمل التوائم في الولايات المتحدة يتم توليدها عن طريق العمليات القيصرية في عام 2008. في المقابل، فإن معدل العمليات القيصرية لجميع حالات الحمل في عموم السكان يتراوح بين 14٪ و40٪. ويتم التوليد في التوائم التي تشترك في المشيمة نفسها عند الأسبوع 36.

دراسات التوائم البشرية

تستخدم دراسات التوائم في محاولة لتحديد كم من سمة معينة تعزى إلى الوراثة أو التأثير البيئي. وتقارن هذه الدراسات التوائم أحادية الزيجوت والثنائية الزيجوت من حيث الخصائص الطبية أو الوراثية أو النفسية في محاولة لعزل التأثير الجيني من التأثير التخلقي والبيئي. وتسعى الدراسات للبحث عن التوائم التي يتم انفصالها في وقت مبكر من الحياة، ونشأتها في أسر منفصلة بشكل خاص، حيث استخدمت على نطاق واسع في استكشاف الطبيعة البشرية. ويجري الآن استكمال دراسات التوأم الكلاسيكية مع دراسات الوراثة الجزيئية التي تحدد جينات الفرد.

التوأمة غير الاعتيادية

في حالات نادرة بين التوائم ثنائية الزيجوت، يتم إخصاب البويضات في أوقات مختلفة بواسطة اثنين أو أكثر من مرات الجماع، إما في غضون دورة طمث واحدة، أو في وقت لاحق في الحمل (حمل إضافي). ويمكن أن يؤدي ذلك إلى إمكانية حمل المرأة بتوائم أخوية من آباء مختلفين (أي نصف الأشقاء). وتعرف هذه الظاهرة بتعدد الإخصاب مختلف الآباء. وتقدر إحدى الدراسات التي أجريت في عام 1992 أن تواتر تعدد الإخصاب مختلف الآباء بين التوائم ثنائية الزيجوت كان حوالي 2.4 في المائة.
يمكن أن تكون التوائم ثنائية الزيجوت من الأزواج ثنائية العِرق في بعض الأحيان توائم مختلطة، والتي تظهر ملامح عرقية مختلفة. وولد أحد هؤلاء التوائم في ألمانيا في عام 2008 لأب أبيض من ألمانيا وأم سوداء من غانا.
الحمل المشترك هو نوع نادر جدا من التوائم ثنائية الزيجوت التي يزرع فيها أحد التوائم في الرحم كالمعتاد والثاني يبقى في قناة فالوب كحمل منتبذ. ويجب التخلص من الحمل المنتبذ؛ لأنه قد يهدد الحياة الأم. ومع ذلك، يمكن إنقاذ الحمل الموجود داخل الرحم في معظم الحالات.
في حالات نادرة للغاية بين التوائم أحادية الزيجوت، يولد التوائم بجنس مختلف (أحدهما ذكر والآخر أنثى)؛ وذلك بسبب عيوب في الكروموسومات. حيث يمكن أن يكون هناك توأم أحادي الزيجوت من ذكر وأنثى إذا كان الجين المسئول عن الجنس في الجنين لديه كروموسوم X إضافي (تكون البويضة المخصبة xxy) ثم تنقسم البويضة بعد ذلك إلى xx (أنثى) وxy (ذكر). هذا أمر نادر الحدوث، ولكنه ممكن. وتُظهر السجلات أن هناك فقط 10 حالات معروفة من هذا النوع من التوائم.
احتمالية حدوث ذلك صغيرة جدا، حيث أنه من المعروف عالميا أن الولادات المتعددة التي لها أجناس مختلفة لا تكون أحادية الزيجوت. هناك شذوذ آخر يمكن أن يؤدي إلى التوائم أحادية الزيجوت مختلفة الأجناس يحدث إذا تم إخصاب البويضة من قِبل الحيوان المنوي، ولكن خلال انقسام الخلايا يتضاعف كروموسوم X فقط. وينتج عن ذلك ذكر عادي (XY) وأنثى مصابة بمتلازمة تيرنر (45,X). في هذه الحالات، على الرغم من أن التوائم تشكلت من نفس البويضة المخصبة، إلا أنهم غير متطابقين وراثيا، لأن لديهم أشكال مختلفة من النمط النووي.

التوائم النصفية

قد تتطور التوائم أحادية الزيجوت بشكل مختلف، وذلك بسبب الجينات المختلفة التي يتم تفعيلها، مثل "التوائم شبه متطابقة" أو التوائم النصفية. هذه "التوائم شبه المتطابقة" يفترض أن تحدث عندما تنقسم بويضة غير مخصبة إلى بويضتين متطابقتين ومتصلتين قابلة للإخصاب. ثم يتم تخصيب كل من البويضتين المستنسختين من قِبل الحيوانات المنوية المختلفة، ثم تخضع البويضات المخصبة لمزيد من المضاعفات مكونة قسيم أريمي كيميري. إذا خضع ذلك القسيم الأريمي للتوأمة بعد ذلك، سيتم تشكيل اثنين من الأجنة، لكل منها جينات أبوية مختلفة وجينات  متطابقة من الأم.
تحمل الخلايا في كل جنين جينات من حيوان منوي مختلف عن الجنين الآخر منتجا الكيميرا. وقد كان يتم التكهن بهذا النموذج حتى تم تسجيله مؤخرا في الطب الغربي.

توائم الصورة المرآتية

تنتج توائم الصورة المرآتية عندما تنقسم البويضة المخصبة في وقت من المرحلة الجنينية متأخر عن التوقيت العادي بحوالي 9-12 يوم. وقد يظهر هذا النوع من التوأمة خصائص عدم التناظر المعكوس، مثل سيادة اليد المهيمنة المعكوس، أو بنية الأسنان، أو حتى الأعضاء (انقلاب وضع الأحشاء). وإذا حدث الانقسام في وقت لاحق لهذه الفترة الزمنية، يتعرض التوائم لخطر الالتصاق. ولا يوجد أي اختبار قائم على الحمض النووي يمكنه أن يحدد ما إذا كان التوائم في الواقع صورة مرآتية أم لا.

تطور اللغة

هناك العديد من الدراسات التي تسلط الضوء على تطور اللغة بين التوائم بالمقارنة مع الأطفال المولودين مفردين. وقد تقاربت هذه الدراسات على فكرة أن هناك معدل أكبر من التأخير في تطوير اللغة في التوائم مقارنة مع نظرائهم المفردين. وما زالت أسباب هذه الظاهرة موضع تساؤل. ومع ذلك، كان يعتقد أن اللغة الخفية بين التوأم هي السبب الرئيسي. يتم تعريف الزمزمة (بالإنجليزية: Idioglossia) بأنها لغة خاصة عادة ما يتم اختراعها من قِبل الأطفال الصغار، وتحديدا التوائم. وهناك مصطلح آخر لوصف ما يسميه بعض الناس "حديث التوأم" هو كريبتوفازيا (بالإنجليزية: Cryptophasia) أو اللغة الخفية، وهي لغة يتم تطويرها بواسطة التوائم وهم فقط من يستطيعوا فهمها. وقد تؤدي زيادة التركيز على التواصل بين التوأمين إلى انعزالهم عن البيئة الاجتماعية المحيطة بهم. وقد تبين أن الزمزمة نادرة الحدوث، وتحول انتباه العلماء بعيدا عن هذه الفكرة. ومع ذلك، هناك باحثون وعلماء يقولون أن الكريبتوفازيا أو الزمزمة ليست ظاهرة نادرة. ويعمل البحث الحالي على معرفة آثار البيئة الاجتماعية الأكثر ثراء على تحفيز تطوير لغة التوائم.

حيوانات

التوائم شائعة في العديد من الفصائل الحيوانية، بما في ذلك القطط، والأغنام، وابن مقرض، والباندا العملاقة، والكلاب، والغزلان، والطمارين. وتتراوح نسبة التوأمة بين الأبقار بين 1 و4 في المائة، ويجري البحث حاليا لتحسين احتمالات التوأمة، التي يمكن أن تكون أكثر ربحية بالنسبة للمربي إذا أمكن التغلب على المضاعفات أو إدارتها.