Эволюциялық ілім

Тақырыбы: Эволюциялық ілім

АЛҒЫ СӨЗ

Эволюция ілімі табиғаттың тарихи дамуының жалпы заңдылықтары және қозғаушы күштері жайлы ілім. Эволюцияның негізгі дәуірлері. Органикалық эволюцияның негіягі еркшеліктері. Эволюция құблысын зерттеу принциптері мен әдістері. Биология ғылымдары жүйесінде ілімінің алатын орны оның философиясымен байланыстылығы. Эволюцияның негізгі прблемалары.

Эволюция ілімі студенттердің диалектикалық материалистік көзқарастарын қалыптастырады, биологиялық ойлау қабілетін арттырады, ой өрісін кеңейтеді, оларға табиғат құблыстардың статистикалық әдіс арқылы зерттеуді үйретеді және табиғи құблыстардың себеп салдары байланыстарын түсіндіреді. Студенттердің эволюция теориясын игеру, олардың қазіргі заман биологиясындағы күрделі материалдарды өз беттерімен талдау, синтездеу қабілеттерін дамытады.

Эволюция ілімінің негізгі мәселелерін биологиядан жүргізілетін мемлекеттік емтихан бағдарламасына енгізілген . Генетика, цитология, экология секілді жалпы биологиялық ғылым салаларының негізгі қағидалары ілімінде эволюциялық мазмұнға ие болады. Эволюция ілімін оқытуда осы принципті кең көлемде пайдалану студенттердің ойлаудың диалектикалық құбылыс екендігін түсінуіне және материалды игеруде догматикалық көзқарастарды теріске шығаруына, бұзуына мүмкіндік жасайды. Бұл принциптің тәрбиелік маңызы да жоғары.

Дәрістер жинағының мазмұны эволюция теориясы пәнінің логикалық құрлымына сәйкес түзіледі. Қазіргі заман эволюция теориясының негізін микроэволюция жайлы ілім құрайды. Бұл көпшілік жағдайда генетиканың және экологияның деректеріне негізделеді. Сондықтан эволюцияның негізін түсіндіру үшін бұл ғылымдарды жақсы білу қажет.

Қазіргі уақытта ауыл шаруашылық өнімдерін көбейту аса маңызды болып тұрған кезде медециналық зерттеу жұмыстары қарқынды дамып жатқан кезде, бүкіл табиғат бұзылып жатқан кезде, табиғат ресурстарын қорғау және тиімді пайдалану проблемасы адамзаттың алдында тұрған негізгі прблемаға айналады. Бұл мәселелерді шешуде эволюция теориясының практикалық маңызымен танысу бағыты да орын алады.

1. Кіріспе.

Эволюция ілімі және оның міндеттері. Эволюциялық процестердің зерттеу әдістері. Эволюция ілімінің негізгі принциптері. Эволюция ілімінің ғылыми зерттеу жүйесіндегі орны

Жер бетінде тіршіліктің пайда болуы, адамның шығу тегі, тірі ағзалардың сан алуандығы мен олардың мекен ортасына таңғаларлықтай бейім болуы – адам баласын сандаған ғасырлар бойы толғандырған мәселелер еді.

Табиғат жайындағы жаратылыстану ілімі осыдан 300 жыл бұрын діни көзқарастардың тұтқынында болды. «Метафизикалық» дәуір деп аталған сол кезеңдердегі жаратылыс зерттеушілерінің ақыл-ойын өзінше бір дүние тану қөзқарасы шарпыды. Олар «Жер және онда тіршілік еткен тірі табиғат құдайдың құдыретімен жаралған, содан бері олар өзгермей келеді» деген ұғымда болды.

XVII ғасырдың ортасында кейбір озат ғалымдар, жануарлар мен өсімдіктер сыртқы ортаның жаңа жағдайларына келгенде өзгеріске ұшырайды деген көзқарас танытты. Бірақ, көптеген діни көзқарастарды жақтаушылардың басым болуы, бұл жаңа бағыттың жеңуіне үлкен қиыншылық келтірді. Органикалық дүниенің өзгеретіні жайындағы жаңа идеяның қалыптасуына ғылыми дәлелдемелердің аздығы да бөгеу болды.

Тірі табиғат эволюциясының ғылыми концепциясын жүз сексен жыл бұрын ағылшын биологы Чарльз Дарвин құрды. 1859 ж. Дарвиннің «Табиғи сұрыпталу жолымен түрлердің шығу тегі немесе тіршілік үшін күресте қолайлы тұқымдардың сақталуы» деген негізгі кітабы жарыққа шығуымен ең алғаш эволюциялық идея тиянақты ғылыми негізге ие болды. Бұл теория атақты ғалымның атымен «дарвинизм» деп аталды. Қазіргі уақытта «дарвинизм» деген сөз, «эволюциялық теория», «ілім» деген атаумен ауыстырылды.

«Эволюция» (лат. evolutio-даму) деген терминді XVIII ғасырдың ортасында биология саласына швед ғалымы Шарль Боннэ енгізді. Алғашқы кезде бұл термин тек қана эмбриональды дамумен ғана байланысты болды. Қазіргі кезде «эволюция» термині тек биологияда ғана емес, ғылымның басқа салаларында да кеңінен қолданылады.

Эволюцияның жеке дамудан (онтогенезден) айырмашылығы, ол алдын ала жоспарланып қойылмаған. Даму процесі дегеніміз – бір жағдайдан екінші жағдайға өту, тек қана жаңа қасиеттеріне ғана байланысты емес, сонымен қатар ежелгі тірі ағзаларды ерекшеліктерінің сақталуымен сипатталады. Тірі ағзалардың және түрлердің эволюциялық қайта құрылымдары күрделенуге бағытталған, бұл әрекет ата - тектен жаңа ағзаға тұқым қуалауға негізделе отырып жүреді. Эволюцияны, материяның ерекше даму формасы деп қарастырғанда оның үш қасиетін атауға болады:

1. Биологиялық эволюция – қайтымсыз әрекет;

2. Эволюция дегеніміз – биологиялық пайдалы белгілердің пайда болуы;

3. Эволюция ұрпақтар жалғастығына негізделген, яғни жаңа пайдалы

белгілердің бұрынғы ағзаға үйлесімді енуі.

Органикалық эволюция дегеніміз – үздіксіз және қайтымсыз ұзақ уақыт дамитын тарихи әрекет, яғни тірі ағзалардың сыртқы орта жағдайларына бейімделу жолымен біртіндеп макромолекулалықтан жоғарғы сатыға көтерілуі мен биосфераға дейінгі күрделенуі. Жер бетіндегі тіршіліктің эволюциясы негізінен үш кезеңнен тұрады:

1. Тіршіліктің пайда болу;

2. Тірі ағзалардың нақты топтарының және биосфераның бүтіндей дамуы;

3. Адамның ерекше биоәлеуметтік жүйе ретінде пайда болуы.

Эволюциялық ілім – тірі материяның тарихи даму теориясын оқытатын пән. Эволюциялық ілім басқа биология пәндерімен тығыз байланыста оқытылады. Жалпы эволюция ілімі курсын үш модуль бойынша оқып білім аламыз:

Эволюциялық идеялардың даму тарихы мен қалыптасуы.
Микроэволюция әрекетінің жүру жағдайы.
Макроэволюция.

Эволюция ілімінің міндеті мен зерттеу әдістері. Эволюция ілімінің міндеті - әр түрлі ағзалардың шығу тегінің себептері мен оған әсер ететін жағдайларын табу. Басты міндеті – азалардың тарихи даму заңдылықтарын анықтау. Ол екі бағытта зерттеледі:

популяциядағы түр түзілуге дейінгі эволюциялық әрекеттерді эксперимент жасай отырып зерттеу;
эволюция проблемаларын теориялық жолмен зерттеу.

Эволюция проблемаларын ойдағыдай шешу үшін экспериментальды зерттеулердің жаңа әдістерін ойлап табу қажет.

Эволюцияның негізгі әдістері мен прициптері

Эволюциялық ілім негізгі екі приципке сүйенеді: тарихилық және актуальдылық. Эволюцияның бағыттары мен әдістері осы екі принциппен байланысты. Тарихи принцип – қазіргі тірі ағзаларды зерттеу үшін бұрынғы жүрген эволюцияны зерттегенде алынған мәліметтерді қолданады. Оған мына афоризм сәйкес келеді «ескіні зерттеу – жаңаны түсінудің кілті». Тарихи принцип генетикалы және салыстырмалы әдістер негізіне сүйенеді.

Салыстырмалы әдіс – ағзалардың тұрақталған формаларын зерттегенде қолданылады. Ол әр түрлі ағза топтарының құрылысы мен қызметін, олардың ұқсастықтары мен арасындағы айырмашылығын салыстыруға негізделген. Мысалы, ол: – анатомиялық – морфологиялық салыстыру; – эмбриональды салыстыру;

– цито-химиялық салыстыру;

- популяциялық – статистикалық әдістермен анықталады.

Генетикалық әдіс – ағзалардың шығу тегі себептерін түсіндіреді, бұл әдісті өз еңбектерінде Ч.Дарвин енгізген болатын. Генетикалық әдіс палеонтология мәліметтеріне сүйенеді. Генетикалық әдіс салыстырмалы әдіспен тығыз байланысты. Актуальдылық принципі – жекеленген популяцияларда байқалатын эволюциялық өзгерістерді, алдыңғы эволюциялық әрекеттерге қолдану.Оның мәні «Қазіргі зерттеу өткенді білудің кілті» афоризміне сәйкес келеді. Қазіргі зерттеулер популяциялық – статистикалық әдіске негізделеді.

Эволюция ілімінің ғылыми зерттеу жүйесіндегі орны.

Эволюциялық ілім – жеке биологиялық пән. Эволюциялық ілім басқа жаратылыстану салаларымен, әлеуметтік ғылымдармен, диалектикалық материализм филасофиясымен тығыз байланысты. Органикалық эволюция биологияның – палентология, морфология, эмбриология, биохимия, генетика, экология және басқа барлық салаларына сүйенеді. Түрлердің қайсы бірі болмасын ,бүкіл биоценоз болсын эволюцияланушы жүйе болып табылады. Олардың өзіндік құрылымдары бар. Тірі ағзалар молекулалардан, жасушалардан, ұлпалардан, жекеленген мүшелерден, мүшелер жүйесінен тұрады.Тіршілік деңгейлерінің әрқайсысын әр түрлі ғылымдар саласы зерттейді

Тіршіліктің әр түрлі формаларын зерттеп, эволюцияның себептерін және қорытындысында не болатынын қарастырғанда, эволюциялық теория әр түрлі ғылымдардың да себеп- салдарын қарастырады (молекулалық генетика, биохимия, цитология, гистология, анатомия, физиология).Миллиондаған жылдар бойы жүрген эволюция да өз жағынан қазіргі бірқатар бионикалық – техникалық проблемаларды шешуге де үлесін қосты.

2. Эволюциялык идеялардың даму тарихы.

Дарвиндік дәуірге дейінгі эволюциялық идеялардың дамуы. Ерте заманғы, орта ғасырдағы тірі табиғаттың дамуы жайлы ұғымдар. Қайта өркендеу дәуіріндегі биологияның дамуы.Ж. Кювье мен Э. Жоффураның идеяларындағы қайшылықтар. ХҮІІІ ғ.органикалық дүние эволюциясындағы көзқарастар. К.Линейдің тірі табиғаттың дамуы жөніндегі еңбегі.

Ежелгi заман философиясындағы эволюционизм элементтерi. Органикалық дүниенің тарихи дамуы туралы ғылым бiрден пайда болған жоқ. Тiрi табиғаттың дамуы, басқаша айтқанда эволюциясы туралы түсiнiктер, екi кезеңге: 1. Дарвинге дейiнгi; 2. Дарвиннен кейiнгi болып бөлiнедi. Дарвинге дейiнгi тірі табиғаттың дамуы жайлы алғашқы идеялар Месопотамияның, Қытайдың, Үндістанның, Египеттің, Грецияның ертедегі материалистерінің еңбектерінде байқалады.Олардың ұғымы бойынша табиғаттағы барлық зат қозғалыста, өзгерісте болады және де біреуінен екіншісі дамып жаңа зат пайда болады, нәтижесінде қарапайымдардан күрделі формалар қалыптасады делінген.

Алғашқы философиялық мектептер кiшi Азия жағалауларындағы iрi қалалар Эфисте және Милетте ашылды. Гераклит – Эфис ойшылы (б.э.д. 530-470 ж.) оның түсінігіше табиғатта барлық нәрсе ықпалды, барлығы өзгередi. Галактиканың алғашқы элементтерi: от, су, ауа, топырақ үздіксіз қозғалыста болады және олар өзара әрекеттесіп, материя дамуының бастамасы болғанын, оның аяғы жоқ шексіз әрекет екенiн айтады.

Ион материалистiк философиялық мектептiң iрi өкілдері Фалес, Анаксимендр, Анаксимен - әлемнiң шығу тегiн табиғаттың өзiмен байланыстырды. Фалес, барлығы табиғи дамудың нәтижесiнде судан пайда болды деп есептедi. Анаксимандр, тiршiлiк судан және топырақтан жылудың әсерiнен пайда болады дедi. Анаксимен, негiзгi элемент ауа, ол сиректенедi және тығыздалады, ол заттардың әр түрлiлiгiн сол әрекеттердiң әсерiнен пайда болатынын түсiндiредi. Ол адам мен жануарлар жер кiлегейiнен пайда болды деп санады.

Механикалық материализмнiң өкiлдерi саналатын философтар - Демокрит және Эмпедокл болды (б.э.д. 460- 370 ж.). Демокрит бойынша әлемнiң барлығы көптеген бөлiнбейтiн атомдардан тұрады. Грецияның философы Эмпедокл (490-430) алғаш рет тiршiлiктiң пайда болу механизмiн түсiндiрмекші болды. Атомдардың жеңілдері бетіне көтеріліп одан ауа, ауырлары астына түсіп одан топырақ пен су пайда болған, ал олардың камбинацияларынан бiр тұтас ағзалар құралады деп жорамалдады.

Биологияның ғылым ретiнде пайда болуы Грецияның ұлы ойшылы Аристотельмен байланысты. Ол өзiнiң еңбектерiнде жануарларды салыстыра зерттеп, салыстырмалы анатомияның, морфологияның, ежелгi эмбриологияның негiзiн салды. «Жануарлар тарихы» атты еңбегiнде Аристотель ағзалардың жiктелуiн салыстырмалы морфологиялық және физиологиялық зерттеулердiң негiзiнде құрды. Жануарларды ол екi үлкен топқа «қаны бар жануар» және «қансыз жануарлар» деп бөлдi, ары қарай бұл топтар одан майда таксондарға бөлiнедi. Ең бiрiншi рет «туыс» және «түр» деген түсiнiктердi енгiздi. Аристотель өзi құрған жiктеу әдiсiн қолданып жануарлардың 500 түрiн сипаттап берген. «Жануарлардың бөлiктерi» атты еңбегiнде мүшелердiң өзара байланыстылығы (корреляциясы ) туралы ой келтiредi. Мұнда бiр мүшенiң өзгеруi басқа да мүшенiң қызметiнiң өзгеруiне әкеледi дейді. Осы еңбегiнде Аристотель табиғаттың жалпы заңы ретiнде материялы объектiлердiң сатылы дамуын көрсетті: төменгi сатыға - минералдар, өсiмдiктер, зоофиттер ( өсiмдiк жануарлар) және төменгi сатыдағы жануарлар, жоғарғы сатыға - жануарлар мен адамды орналастырды. Бiрақ Аристотель осы сатының баспалдақтары арасында байланыс жоқ деп есептедi. «Жануарлардың шығу тегi» деген еңбегiнде Аристотель салыстырмалы анатомиялық әдiстi жетiлдiрдi және эмбриологиялық зерттеулердi қолданды. Әр түрлi жануарлардың эмбриондарын зерттеу барысында, Аристотель олардың ата тегi бiр болуы мүмкiн деген ойға келдi.

Ион мектебiнен басталатын материалистiк философия саласы ежелгi уақытта Рим философы және ақыны Лукрецкий Кардың мәлiмдемесiмен аяқталды. Атақты ақын «Табиғат заттары туралы» поэмасында Лукреций Кар алғаш рет табиғатта жүріп отыратын табиғи сұрыптау туралы түсiнiк енгiздi.

Сонымен, ежелгi заман философтарының көзқарастарында эволюцианизмнiң маңызды элементтерi болды: 1. Тiршiлiк табиғат жолымен пайда болды және олар қарама-қайшылықтың күресi нәтижесiнде өзгередi, сәттi түрлерi тiршiлiк етедi. 2. Тiрi табиғаттың сатылап, бiрте- бiрте күрделенуi туралы идеялары. 3. Ағзалардың бiртұтастығы (корреляция принципi) және эмбриогенез, жаңа құрылымдық әрекеттер туралы түсiнiктер пайда болды.

Метафизикалық кезең. Креацинизм көзқарастарының таралуы.

Заманындағы осындай материалистік бағыттағы ой – пікірге қарсы метафизикалық көзқарастар қалыптаса бастады. ҮІ – ХІҮ ғасырлар аралығында Еуропа елдерінде «жаратылыстану» ғылымында ұзақ уақытқа созылған тоқырау заманы туды. Батыс Еуропада дамып келе жатқан феодалдық қоғам жағдайында шіркеу, ең алдымен католик шіркеуі ірі экономикалық және саясаттық күшке айналды. Шіркеу діни идеологияны насихаттап, қанауды жақтап феодалға бас июге шақырды. Табиғатты танудың орнына аруаққа табыну, кереметке сену уағыздалды, ғылымның орнына схоластика және діни кітаптарды мадақтады. Ғылыммен айналыспақ түгілі «табиғат жайлы» кітап оқығандарды да жазаға тартып, тірідей отқа өртеп, қорқытты. Шіркеу догматының шектен тыс уағыздалуы, озық ойлы ғалымдардың да қателесуімен жалғасып жатты.

Қайта өркендеу дәуіріндегі эволюциялық идеялар.

Сауданың дамуы, теңізде жүзудің кең етек алуына байланысты жаңа елдердің ашылуы ХҮІ ғасырдың басында жаратылыстану ғылымдары – астрономия,геология, ботаника, зоологияның дамуына себеп болды. ХҮІ – ХҮІІ ғасырлар аралығы биологияның даму саласында «сипаттау кезеңі» болып есептеледі. Ағылшын философы Ф.Бэкон индукция әдісін ойлап шығарып, ғылыми зерттеулер тек тәжірибе жүзінде жүргізілуі тиіс деген ұсыныс жасады.Бұл үндеу табиғат зерттеушілерінің арасында кең қолдау тауып, нәтижесінде түрлі ғылыми салаларда көптеген жаңалықтар ашыла бастады.Мысалы, 1543 жылы А.Везалий адам денесінің құрылысын зерттеп, оған сипаттама берсе, М.Мальпиги 1661 жылы қылтамырлардағы қанның қозғалысын анықтады. 1628 жылы У.Гарвей қан айналымы жөніндегі ілімін жариялады. Р.Гук 1665 жылы өзінің ұлғайтқыш құралын жасап, өсімдік жасушасының құрылысын ашты. А.Левенгук 1683 жылы ұсақ ағзалар дүниесін, эритроциттер мен сперматозоидтың құрылысын жан – жақты зерттеді.

Тірі табиғаттың тұтастығы және дамуы жайлы көзқарастардың қалыптасуы. Географиялық саяхатттардың дамуына байланысты, өсiмдiктер мен жануарлар әлемi туралы мәлiметтер көптеп жиналды. Барлық белгiлi өсiмдiктер мен жануарларды бiр жүйеге келтiру үшiн белгілі бiр жүйелер бiрлiгi керек болды. Мұндай бiрлiк «түр» деп аталады. Оның алғашқы анықтамасын ағылшын ботанигi Дж. Рей (1628-1705) бердi. Ол «Өсімдіктер тарихы» атты еңбегінде 18600 өсімдік түрлерін сипаттап жазды.

Өсiмдiктер систематикасында көптеген жаналықтар енгiзген көрнектi ғалым К. Линней (1707-1778) болды. Ол барлық өсімдіктерді гүліндегі аталықтары мен аналығының саны, пішіні, көлемі және құрылысына қарай 24 класқа бөлді. Оның 23 класы гүлді өсімдіктер және 1 класы құпия некелілер, бұған папортниктер, мүктер, балдырлар және саңырауқұлақтар жатқызылды. Ал жануарларды тыныс алу және қанайналым мүшелерінің құрылысына қарай 6 класқа топтастырды. К. Линней біріншіден, сол уақытта белгiлi өсiмдiктердiң ситематикасын құрастырды. Екіншіден, бұрынырақ К.Баунинг құрастырған бинар номенклатурасын (қос ат беру, түр және туыс) тәжірибеге енгiзіп, оны жүйелеуге негіз етіп алды. Үшіншіден, К. Линнейдiң iрi жетiстiктерiнiң бiрi таксондар иерархиясын анықтау болды. Жақын түрлер туысқа, туыстар отрядқа, отряд класқа біріктірілді. Бiрақ К. Линней эволюциялық көзқарасты жақтамады. Оның ойы бойынша «басында қанша түр болса, нетижесiнде сонша қалады», түрлер өзгермейді олардың саны құдірет жаратқаннан аспайды деген сенімде болды. Оның концепциясы креациоизмге тән сипатта жазылды.

Сонымен, түрдiң тiрi табиғаттың негiзгi құрылымдық бiрлiгi болуы мен ситематика биология саласында дарвинизмге дейiнгi кезеңде басты орынға ие болды.

Преформизм және эпигенез.

А. Левенгук жыныс жасушаларды, ал У. Гарвей жұмыртқа жасушасын табуы және ағзалардың жеке дамуы белгілі бір жоспарлы түрде жүретіндігін көрсеттi. Онтогенездiң iштен жоспарлануы преформизм концепциясының негiзi болды. Көптеген белгiлi ғалымдар жыныс жасушаларында миниатюра түрiнде дайын ағза қалыптасқан деп санады. Мысалы, немiс биологы Р. Ганнердiң ойынша тауық жұмыртқасында дайын шөже бар. Преформистердiң көзқарастарының негiзi онтогенез әрекетінiң барысында жаңа туындылар пайда болмайды дедi.

Преформизм концепциясына қарама-қарсы жаңа көзқарасты ағылшын эмбриологы У. Гарвей эпигенездi енгiздi. Гарвей бойынша эпигенез дегенiмiз - материяның даму тәсiлi және ол бiрден пайда болады әрі дамиды. Сонымен, эпигенз концепциясы бойынша, алғашқы бiркелкі материалдан даму нәтижесінде дененің жаңа бөлiктері пайда болады және жүйелi түрде бiртұтас ағза қалыптасады. Орыс ғалымы К. Вольфтың классикалық еңбегiнде эпигенез концепциясын тауық эмбрионының дамуы арқылы түсіндірілді. Вольф жұмыртқада ешқандай дайын тірі ағза жоқ екенiн, iштегі эмбриональды даму барысында бiртiндеп жаңа бөлiктер және мүшелер дамитынын көрсеттi. Бұл метафизикалық көзқарасқа қарсы жақсы соққы болды. Бiрақ, өзi түрдiң тарихи өзгередi деген идеядан аулақ болды.

«Ұрықтың iштей салыну» гипотезасы. Өсiмдiк бетiнiң көбеюiн зерттеп, Ш Боннэ партеногенез құбылысын ашты, бiрақ бұл әрекеттi материя әдiсiмен ғана түсiндiре алды. Оның гипотезасы бойынша тірі ағзалардың аналықтарында ұрпақтары бірінің ішіне бірі матрешка сияқты салынып қойған. Боннэ «даму процесi алдын ала анықталған» деген ұғымды ұстанды.

Эволюциялық идеяның туылуы. (трансформизм).

Биология саласында XVII – XVIII ғ. дейін жеткен әр түрлi жетiстiктерi түрлердiң өзгеруi (трансформизм) туралы түсiнiктiң пайда болуына алғы шарттар тудырды. Трансформизм идеясын алғаш енгізген француз ғалымы Ж. Бюффон болды. Тірі ағзалардың сыртқы орта жағдайына қарай өзгеретіні жөніндегі эволюциялық мазмұндағы идеяны трансформизм деп атайды. Климат әсерi, қоректiң асқазан құрылысына әсерi ( күйiс қайтаратын жануарлардың күрделi асқазаны ), адам әрекетімен жабайы түрдi, үй жануарларына айналдыру т.б. пiкiрлер арқылы түрлердiң эволюциясы әр түрлi бағытта жүредi (прогрессивтi өзгерiстер және дегенерация). Бюффон эволюциялық түсiнiкке жаңа бағыт бердi. Философтардан Голбах, Дидро, Мапертюларды атауға болады.

3. Орта ғасырлардағы Орта Азиядағы эволюциялық идеялардың қалыптасуы.

Орта Азиядағы эволюциялық идеялардың дамуы. Ахмед ибн Насыр Жайхони, Әбу Насыр әл-Фараби, Абу Али ибн Сина (Авиценна), Абу Райхан Беруни, Захириддин Мухаммад Бабур, Ресейде эволюциялық идеялардың дамуы

Ахмед ибн Насыр Жайхони. Еуропа мемлекеттерінде Христиан дінінің дамуына байланысты, жаратылыстану ғылымында тоқырау басталды. Ал, Орта Азия мемлекеттерінде жаратылыстану ғылымының жандана түскен кезеңі болатын. Орта азия оқымыстылары жаратылыстану ғылымына, әсіресе биология саласына көп үлестерін қосты. Ахмед ибн Насыр Жайхони ( б.з.д. 870-912) Үндістаннан, Қытайдан және Орта Азия жерлерінен өсімдіктер мен жануарлар туралы өте құнды мәліметтер жинады. Оның еңбектерінде өсімдіктер мен жануарлардың таралу аймақтары, табиғаттағы маңызы және жергілікті тұрғындардың пайдаланып жүрген түрлері туралы жазылған. Әбу Насыр әл-Фараби ( б.з.д. 873-950) ботаникаға, зоологияға және адам анатомиясына қатысты өз пікірлерін жазып қалдырған. Ол жаны бар тірі ағзаларды ойлай алатындар және ойлай алмайтындар деп бөлді. Ойлай алатын жоғарғы сатыға адамды қойды. Адамның шығу тегін жануарлармен байланыстырады. Адам ағзасының ауру себептерін дұрыс тамақтанбаудан деп көрсетеді. Табиғатта өздігінен табиғи сұрыпталудың бар екендігін айта келіп, халық өзіне қолайлы түрлерді алу үшін қолдан сұрыптау әдісдерін жүргізіп отыратынын айтады.

Абу Али ибн Сина (Авиценна) (980-1037) жаратылыстану ғылымына көп қызығушылық танытқан Орта Азияның жаратылыстанушы-философ ғалымы. «Медицина қағидалары» атты бес кітаптан тұратын еңбегін зерттеу негіздеріне сүйене жазған болатын. Бұл еңбегінде адам мүшелерінің қүрылысы мен онда кездесетін аурулардың түрлері мен пайда болу себептерін түсіндіреді, ауруды емдеу үшін қолданылатын қарапайым және күрделі қосылысты дэрі-дәрмектерді дайындаудау жолдары мен пайдалану кеңестерін ұсынады. Ғалым адамда кездесетін кейбір жүқпалы аурулардың ( осапа, холера, туберкулез) қоздырғыштары көзге көріне бермейтін микроағзалар екенін айтты. Денсаулықты нығайтудың ең тиімді жолы - дұрыс тамақтану мен ағзаны шынықтыру екенін баяндайды. Ғалымның пікірінше Жер өте баяу өзгеріске ұшырап отыратынын, өзендер мен теңіздер біртіндеп тартылып кеуіп отырады. Ол жерлерден тек кезінде суда тіршілік еткен ағзалардың жақтаулы қақпақшалары мен қаңқаларын кездестіруге болады. Ол өсімдіктердегі, жануарлардағы және адамдардағы ұқсастықтарға қоректену, даму-өсу және көбею әрекеттерін жатқызады. Тірі ағзалар арасындағы байланыстың бар екенін көрсетеді.

Абу Райхан Беруни (973-1051) Орта Азияның жаратылыстану ғылымына көп үлесін қосқан ғалым. Оның еңбектерінде Орталық Азияда, Иранда, Индияда және Ауғанстанда кездесетін өсімдіктер мен жануарлардың түрлері сипаттап жазылып, емдік қасиеттері көрсетіледі. Ғалым жыл мезгілдерінің ауысуына байланысты, өсімдіктер мен жануарларда да болатын өзгергіштікті жазады. Егер жер бетінде бір ғана түрдің саны артатын болса, онда басқа түрлер көбейе алмаған болар еді деп көрсетеді. Сондықтан да бағбан егістігіндегі арам шөптерді тазартып отырады. Омарташылар трутеньдерді емес, аналық араны сақтап қалады. Табиғат бір түрдің көбейіп кетпеуін өзі реттеп отырады, біріншісімен екіншісі қоректеніп теңесіп отырады. Жер бетінің өзгеруі сол айналадағы тіршілік ететін өсімдіктер мен жануарлады да өзгертеді, дейді Беруни. Ол Қарақұм мен Қызылқұм жерлерінде өзінің палеонтологиялық ізденіс жұмыстарын жүргізіп, Жердің өзгеру тарихымен ондағы организмдердің де өзгеретінін қортындылайды. Беруни 1116 емдік қасиеті бар заттарды, оның ішінде 750 өсімдіктер және 101 жануарларға тән қасиеттер. Үндістанға сапар шегіп, жергілікті жердегі өсімдіктер мен пілдердің тіршілік ортасына бейімделу ерекшеліктерін сипаттап жазды. Адамдардың терісінің түсінің әр түрлі болуы сол жердің табиғатына сәйкес екенін, ол белгілер ұрпақтан-ү_рпаққа берілетінін айтты.

Захириддин Мухаммад Бабур (1483-1530) үлы ел билеуші қызметші ғана емес, ақын және көрнекті жаратылыстанушы ғалым да болды. Оның «Бабур тағылымы» еңбегінде тарихижәне географиялық Орта Азиялық, Үндістандық, Ауғаныстандық жерлерден қызықты мэлімдемелер беріледі. Ол жерлердегі халықтың қоныстануы мен тұрмыс-салттары жазылған. Бабур өз деректерін нақты іс жүзінде өзі саяхаттаудың нэтижесі бойынша берді. Өсімдіктер арасында кездесетін ұқсастықты, жануарлар арасындағы ұқсастықтары мен айырмашылықтарды, әртүрлі аршалар мен бүталы өсімдіктерді сипаттайды. Үндістанның эндемді өсімдіктері туралы жазды. Басқа елдерден экелінген жануарларды жерсіндіруге көп еңбек етті. Мысалы, тоты құсын, тауықтарын, маймылдарын, үйректерін, еліктерін т.б. әкелді. Бабур жануарлар дүниесін төртке бөлді.

Ресейде эволюциялық идеялардың дамуы.

Ресейде табиғат туралы эволюциялық идеялар XVIII ғасырдың екінші жартысында қалыптаса бастады. Жер қыртысының тарихы туралы еңбектерінде М. В. Ломоносов өлі табиғаттағы өзгерістердің тірі табиғаттағы өзгерістерге тікелей байланысты екенін айтса, Санкт-Петербург академигі К.Ф.Вольф алғашқылардың бірі болып, үрықтық дамуы жөнінде дұрыс пікір үсынды.

А.Н.Радищев табиғатты бір түтас деп тауып, оның дамуы қарапайымнан күрделі қүрылысты ағзаларға қарай жүреді деген пікірде болды. Зоолог К.Ф.Рулье түрлердің тұрақтылығы жайлы мета-физикалық көзқарасты қатты сынап, ағзалардың қай қайсысы болса да, айналадағы ортаның әсерінен өзгереді, ал өз кезегінде ағзалар сыртқы ортаны өзгертеді деді. Аса құнды эволюциялық идеяны А.Н.Герценнің еңбектерінен де кездестіруге болады. Ол қүрылысы мен физиологиялық ерекшеліктері жақын ағзалар арасында міндетті түрде туыстық байланыстар бар, яғни олардың шығу тегі бір деп жазды.

4.Ж.Б.Ламарктың эволюциялық концепциясы.

1. Органикалық дүниені жүйелеуі

2.Түр туралы көзқарасы.

3. Ламарк іліміне берілген баға.

Ж.Б.Ламарктың эволюциялық теориясының мәні. Алғашқы эволюциялық теория ХІХ ғасырдың басында жарық көрді. Оның негізін қалаушы француз ғалымы Ж.Б.Ламарк 1809 жылы басылып шыққан «Зоология философиясы» атты еңбегі эволюция теориясы бағытындағы жолда ең маңызды баспалдақ болды. К.Линней сияқты Ламарк та жүйелеумен шұғылданды. Ол линнейлік жүйені едәуір жетілдірді. Ол Парижде «Жаратылыс тарихы» мұражайында омыртқасыз жануарлар кафедрасын 24 жыл бойы басқарғандықтан, оның зоология саласындағы ізденістері Линней еңбектерінен анағұрлым нақтырақ болды. Негізгі еңбектерінің бірі «Жәндіктердің табиғи тарихы» кітабында сол кезде белгілі омыртқасыздардың туыстары мен түрлерінің барлығы сипаттап жазылған. Ол омыртқасыздарды 10 класқа бөліп, қомекенділер мен жорғалаушыларды жеке кластарға бөлді. Ламарк өз жіктеуіне жүйке және қан айналу жүйелерінің құрылысын негіз етіп алды. Ол түрлердің құрылысын сараптай келе, тірі ағзалардың құрылымдары сатылап күрделенетіндігін байқады. Ламарктың жүйесінде жануарлар реті бір жасушалылардан – кірпікшелі кебісшеден басталып, сүтқоректілермен аяқталған. Мұнда барлық жануарлар 6-сатыға, 14 класқа жіктелу арқылы орналастырылған (1кесте).

Ламарктың бұл жүйесінен баспалдақ сипатында жануарлар құрылысының біртіндеп күрделенуін, яғни жоғарлауын (градация) көруге болады. Ламарк біртіндеп тірі ағзалар деңгейінің жоғарылауын және олардың күрделенуін сатылы көтерілу – градация деп түсінді. Демек, тірі табиғат әлемі өзгереді және күрделенеді деп тұжырымдады. Тірі ағзалардың өзгеруі ішкі ұмтылыс пен сыртқы орта жағдайларының әсерінен болатынын түсіндірді. Ол түрлердің тұрақтылығы жайлы пікірге қарсы болып, түрлердің өзгеретіндігін, бірақ бұл әрекет өте баяу жүретіндіктен оны байқау қиын екенін түсіндірді.

Оның ілімі тірі табиғатта қарапайымнан күрделіге қарай тарихи даму болып табылатын эволюцияның бар екенін тұжырымдады. Бірінші болып ғылымға «биология» деген терминді енгізіп, жануарлар дүниесін омыртқалылар және омыртқасыздар деп екі топқа бөлді.

Ламарктың эволюциялық заңдылықтары. Ламарк органикалық формалардың эволюциялық қозғаушы күшін өзі ұсынған заңдылықтарымен түсіндіреді.

«Мүшелердің жаттығу және жаттықпау» заңы

- Орта жағдайлардың өзгерісі өсімдіктерге немесе жануарларға тікелей әсер етіп, оларды өзгертеді. Өзгеріске ұшыраған кейбір мүшелер жақсы жұмыс істеп, жаттыға келе дамып жетіледі, ал басқалары көп қолданылмағандықтан, керісінше жаттықпайды да, біртіндеп жойылады. Мысалы, Ламарк пікірі бойынша тіссіз (кит, құмырсқа жегіштің) сүтқоректілердің тістерінің жойылып кетуі, олардың ата тектілерінің коректік заттарды шайнамай жұтуының салдарынан болса, жер астында тіршілік ететін жануарлардың көздері пайдаланбағандықтан қажетсіз мүше ретінде жойылуы.

Суда жүзетін құстарда саусақтарының арасында терісінің керілу салдарынан саусақ аралық жүзу жарғақтары пайда болған. Шөбі жоқ құрғақ жерде мекендейтін жираф үнемі бойын созып ағаш жапырақтарын үзіп жеп қоректенді. Осылай биіктегі жапырақтарға ұмтылып дағдыланғандықтан біртіндеп олардың алдыңғы аяқтары мен мойны ұзарған.

«Тікелей бейімделу» заңы

- Тіршілік барысында пайда болып, қажетті бағытқа толық сәйкестелген белгілер міндетті түрде тұқым қуалайды. Мысалы, су сарғалдағы (Ranunculus agvafilis) терең суда өссе, жапырақтарының бәрі су ішінде дамиды да жапырақ алақандары жіңішке тілімді болады. Егер су сарғалдағы таяз суда өссе, сабағы ұзарып, үстіңгі жапырақтары судағыға қарағанда өзгеше болып өседі. Бұл жағдайда төменгі жапырақтары жіңішке тілімді, жоғарғы жапырақтары жалпақ дөңгелек, ойық жиекті болады. Тағы бір өсімдік түріндегі тікелей бейімделуді айтуға болады. Жебежапырақ (Sagittaria sagittifolia) өсімдігінің су ішіндегі жапырағы таспа тәріздес болса, су бетіндегі жапырағы дөңгелек, су үстіндегі жапырағы жебе тәрізді болады.

					14.Сүтқоректілер 13. Құстар	Жүйкелері бас миында жиналған, жүректері екі қарыншалы, жылы қанды.
				12.Жорғалаушылар 11.Балықтар		Жүйкелері бас миында, бірақ ми қаңқасын түгел толтырмайды, жүрек-бір қарыншалы, суыққандылар.
			10.Былқылдақденелілер 9.Мұртша аяқтар 8.Буылтықтылар 7.Шаянтәрізділер			Жүйкелері бас миында жиналған, тыныс алу үшін желбезектері бар, қан айналу үшін салатамыр, көктамырлары бар.
		6.Өрмекші тәрізділер 5.Жәндіктер				Басында жүйке түйіндері бар, тыныс түтіктері бар, қан айналымы дамымаған.
	4.Құрттар 3.Сәулелілер					Жүйке түйіндері жоқ, тамырлары жоқ, ас қорыту және ішкі мүшелері бар.
2.Полиптер 1.Кебісшелілер						Жүйкелері жоқ, тамырлары жоқ, арнайы ішкі мүшелері жоқ, ас қорыту мүшелері бар.

Ламарк адамның шығу тегі жайында өз ойын қорыта келе адам дене құрылысы жағынан басқалардан гөрі маймылға жақын деген пікір айтты.

Түр туралы көзқарасы. Ламарктың көзқарасы салыстырмалы түрде алғанда терең ойлы эволюциялық концепция болып табылады. Ол идеалистік көзқараста болды. Оның ойынша материя бірінші және қозғалыссыз болады, ал материяны қозғайтын сыртқы күш. Жаратушы құдірет өзі қалаған кезде кенеттен бар дүниені мәңгіге қозғалысқа енгізген деп сенді. Оның түр туралы ойы қарама-қайшылықта болды. Алғашында Линней сияқты түрдің тұрақтылығын мойындап, өсімдіктер жүйесін жасап шықса, кейіннен оның көзқарасы түрлердің тұрақсыздығымен өзгереді. Ламарк тірі табиғатта түрлер жоқ деп санады. Ал, әр кластағы даралардың әр түрлілігін келесі себептермен байланыстырады:

Белгілі бір тәртіпті сақтау үшін әр ағзаның ішінде өзін күрделендіру үшін ұмтылыстары болады;
Тірі ағзаларға сыртқы ортаның әсер етуі;

Ламарк табиғат біртіндеп өзгереді, даралардың әр түрлілігін эволюцияның ауыспалы сатысы деп санады. Эволюцияны байқауға болмайды, ол бірқалыпты байқаусыз өтеді деп санады. (Линейше түр бар, бірақ олар өзгермейді, ал эволюция жоқ). Ол табиғатта түрлердің тұрақты еместігін, соның нәтижесінде бір түрдің басқа түрге біртіндеп айналатындығын айта келіп, табиғатта түрдің шын мәнісінде бар екенін жоққа шығарды.

Ламарк іліміне берілген баға. Ламарк ғылым тарихында эволюциялық идеяны ең алғаш ұсынған ғалым ретінде белгілі. Алайда, оның эволюциялық көзқарастары қатаң сыналып, жан-жақты талқылануда болды. Ол өз еңбегінде эволюция ілімінің негізгі проблемаларын қоя білді және оны өзінше шешуге тырысты. Осының өзі Ламарктың ұлылығын көрсетеді. Ламарктың жануарлар градациясы Боннэнің тіршілік сатысымен салыстырғанда алға жаңа бір қадам жасағанын көрсетеді. Градация негізінде ол ағзалардың тарихи даму принципін ұстанды. Боннэнің иерархиялық сатысы Ламарктың жануарлар градациясында тарихи сатыға айналды. Оның әрбір баспалдағы бір – бірімен тығыз байланыста болды. Ғалым эволюцияның әртүрлі бағытта жүретінін көрсетті. Соның арқасында тірі дүние бір жағынан күрделенсе, екінші жағынан бір өзінде әртүрлі жіктеулер жүріп отырады. Осының арқасында дүниенің алуан түрлілігі пайда болған. Ол эволюцияның бейімделу бағытында жүретінін атап көрсетті. Бірақ, эволюцияның себепетерін дұрыс көрсете алмай, оны түсіндіруге әр ағзада прогреске іштей ұмтылыс болады және ортаға бейімделуге әуел бастан мақсатқа сәйкестілік бар деген идеалистік қате ұғымда болды.

Дарвин эволюциялық идеяларды тұжырымдауда Ламаркты өзінің ізбасары деп танып, оның еңбектерін өте жоғары бағалады. Ламарктың эволюциялық көзқарастары деректі материалдармен жан-жақты толық мәнінде дәлелденбеуі себепті кең көлемде тарала алмады.

5. Ч.Дарвиннің эволюциялық теориясының қалыптасуындағы жалпы алғы шарттар

XIX - ғасырдың І-ші жартысында Англиядағы қоғамдық саяси алғышаттар. XIX- ғасырдың І-ші жартысында жаратылыстану ғылымдарының даму дэрежесі. XIX- ғасырдың І-ші жартысында ауыл шаруашылық практикасының даму дәрежесі. Чарлз Дарвиннің эволюциялық ілімінің пайда болуынына көптеген ғылыми және қоғамдық экономикалық алғы шарттар себеп болды.

XIX - ғасырдың І-ші жартысында Англиядағы қоғамдық саяси алғы шарттар. Қогамдық - саяси алғы шарттарга XIX ғасырда Англия экономикасының жылдам дамуы жатады. Ғылымның дамуы негізінен саяси-тарихи прогрестің деңгейімен анықталды. Эволюциялық ілімнің отаны Англия. Өйткені XIX ғ. оратасында капиталистік саяси қатынастар тұрақталды. Англияда капитализмнің жаңғыруы, машина өндірісінің дамуы, Британия империясының колониялы жүйесінің артуы болды. Жеңіл өнеркәсіптің дамуы, ауыл шаруашылығының шикі затына сұраныстың артуына себепкер болды.Сол кезде Англия өнеркөсіптік және ауыл шаруашылық өндірістердің деңгейі бойынша да, басып алынған және меңгерілген отарлардың саны бойынша да дүние жүзінде көшбасшысы болды. Бұдан басқа, өсіп келе жатқан өнеркәсіптік өндіріс, әсіресе көмір өндіру және шойын мен болат қорыту геологияның дамуына желеу болды.

XIX- ғасырдың І-ші жартысында жаратылыстану ғылымдарының даму дәрежесі. Салыстырмалы морфология және анатомиядагы зерттеулер XVII ғ. алдында пайда болды. Оның негізін салушының бірі неміс ақыны В.Гете. Ол өсімдіктердің өзгеру құбылысының (метаморфоз) мысалында «өсімдіктердің әр түрлі мүшелері бір органнан дамиды және ол негізінде сол күйінде қалғанымен, өзгерістердің әсерінен прогрессивті жолмен дамиды» деп көретті. Бірқатар жануарлардың дене құрылысының ұқсас болатындығы дәлелденді, ал мұның өзі олардың шығу тегінің бір екенін дәлелдей түсті.

Клетка теориясының қалыптасуы. 1838 ж. Бүкіл тірі жасушалардың құрылысы мен шығу тегінің ортақтығын дәлелдеген Т. Шван мен М. Шлейденнің жасушалық теориясы ашылды, ал кейінірек Р.Вирхов толықтырған жасушалық теория өсімдіктер мен жануарлар жыныс жасушалары арқылы ұрықтанған жасушалардан дамитынын қосты, бұндай ұқсастықтар органикалық дүниенің бір тұтастығын көрсетті.

Эмбриологияныц пайда болуы. Салыстырмалы эмбриология ғылымдағы зерттеулер барлық ағзалардың дамуы ұрықтанған жұмыртқадан басталатын анықтады. Сондай-ақ алғашқы даму сатысында желілілер ұрықтарының және басқа да типтерге жататын жануарлар ұрықтарының бір-біріне ұқсас келетінін, ал мұның өзі олардың арасында туыстық қатынастың бар екенін көрсетті.

Геологияның пайда болуы. Геология саласындағы мәліметтер жер қыртысы әр түрлі шөгінді қабаттардан тұратынын ол қабаттар табиғи күштердің

әсерінен біртіндеп түзілгенін дәлелдеп бұл ұзаққа созылған тарихи дамуыдың нәтижесі деп таныды. 1883 ж. Ч. Лайельдің «Геология негіздері» еңбегі шықты. Онда геологиялық процестерді ұзақ тарихи құбылыс ретінде қарап, оны жер қыртысының осы заманғы күйін талдау арқылы табуға болады деп есептеді.

Химияның пайда болуы. Химиялық зерттеулер өлі және тірі табиғаттың бірдей химиялық элементтерден тұратынын көрсетті. Энергияның сақталу және түрлену заңы ашылды, бұдан табиғаттың бір тұтастығы айқын көрінді. 1841-1844 жж. Энергияның (қуаттың) сақталу заңы.Ю. Р. Майер, Г. Л. Гельмгольц, Дж. П. Джоульдар ашты.

Палентологияның пайда болуы. Палеонтологияның деректері жер бетінде жануарлар формаларының үнемі алмасып отырғанын, оны дәлелдейтін өтпелі формалардың тіршілік ететін тұжырымдады. Олай болса, түрлер тұрақты болмай, әр түрлі жағдайларға байланысты үнемі өзгеріп отырғаны дәлелденді. Эволюциялық теорияны қалыптастыруда белгілі рөл атқарған негізгі ғылыми жаңалықтарға мыналарды да жатқызуға болады:

1. 1828 ж. Ф. Велер ең алғаш ағзалық зат — мочевинаны қолдан синтездеді.

2. 1828 ж. Бүкіл омыртқалылар ұрықтарының эмбриондық дамудың ерте сатыларындағы ұқсастық заңын К. М. Бер ашты.

3. 1830-1834 жж. Әлемнің көптеген өңірлерінің, солардың ішінде Қазақстанның (1829) да флорасына саяхатының барысында сипаттап жазған А. Ф. Гумбольд негіздеген геоботаника дүниеге келген соң биогеография қалыптасып, дамыды.

XIX- ғасырдың І-ші жартысында ауыл шаруашылықпрактикасының даму дәрежесі. Капиталистік өзара қатынас пен нарыктық экономика сұрыптаудың дамуына мәжбүр етті. Ал бұл себеп, селекция жұмыстарын жүргізуді тездетті. Ағылшын селекционері Р.Бакуэл жануарлардың жаңа түрлерін шығаруды жоспарлы түрде жүргізді. Э.Найт, гибридизация әдісін қолданып өсімдіктер мен жемісті ағаштардың жаңа сорттарын шығарды. Англияның тіркеу қызметкері Мальтус Т. - адамдардың өсу санын азайту қажет, өйткені тағам өндірісі арифметикалық прогрессияда, ал адамның өсуі геометриялық прогрессия бойынша өседі деп санады. Д.Рикардо мен Смит «барлығының күресі - тіршілік үшін», «конкуренция-бәсекелестік дегеніміз саяси қарым-қатынастың жаратылас заңы» деп көрсетеді.

Н. И. Вавиловтың тауып айтылған сөзі бойынша: «Сұрыптау — бұл адам басқаратын эволюция».

Қысқа мерзімнің ішінде көптеген селекционерлер гибридизация және сұрыптау әдісін қолданып, ауыл шаруашылығына қажетті жаңа қолтұқымдар: ірі қарамал, жылқы, қой, шошқа, құстар; жаңа іріктемелерден бақша өнімдері мен гүл шығарылды. Дарвин мен Уоллестің біріне-бірі тәуелсіз бірдей қорытындыларға келу жағдайларының өзі эволюция теориясының дүниеге келу алғы шарттарын анықтайтын дәлелдер болып табылады.

6. Ч. Дарвиннің эволюциялық теориясы.

Ч.Дарвиннің өмірбаяны мен еңбектері. Дарвинизмнің дамуы және эволюциялық биологияның қалыптасуы.. Дарвиннің қолдан сұрыптау ілімі. Өзгергіштік түрлері.Ч.Дарвин ілімінің негізгі қағидалары.

Ч.Дарвиннің өмірбаяны мен еңбектері. Чарлз Дарвин 1809 жылы ақпанның 12-сінде дәрігер отбасында Шрюсбериде туды. Мектепте оқыған кезінде (1816—1826) ол көрнекті қабілеттілігімен ерекшеленген жоқ, алайда өсімдіктер мен жануардың, сондай-ақ әр алуан минералдардың жинақтамаларын жинауды қатты ұнатты. Дарвин мектепті бітірген соң 1826 жылы Эдинбург университетінің медицина факультетіне түсті. Екі жылдан соң әкесінің талап етуімен Кембридж университетінің дін ілімі факультетіне ауыстырылды. Онда үш жылын өткізіп, 1831 жылы бакалавр дәрежесін алды. Балғын Чарлз барынша ынталанған католик болды жөне өмір бойы ауыл дін қызметшісі дәрежесінде қалуды армандады.

Дарвиннің өз айтуы бойынша мектепте және университетте болған кезде ол «ешнәрсеге үйренбепті». Дарвин оқыған мектепте тек кана көне тіл, көне география және көне тарих оқытылған. Мұның өзінде антикалық автордың еңбектері оқытылған жоқ. Дарвиннің әкесі өз ұлының дәрігер болуын калады. Чарлздың өзіне сол кезде ауырсынуды басатын дәрі-дәрмек болмағандықтан, дәрігерлікті оқуға көңілі қаламады. Наркозсыз операцияға екі рет қатысып, оның біреуінде балаға операция жасады. Дарвин бұдан соң өз өмірінде операция жасайтын белімге бас сұқпады. Ол екі университетте өзін қызықтыратын пәндер ретінде геология жөне зоологияға ынтық болды. Дарвин антомология және ботаникаға арналған негізгі еңбектерді оқыды, жинақтама үшін бунақденелілерді көп дана етіп аулап, экспедицияларға катысты. Оны аңшылык баулиды, ол атып алынған құстардың әркайсысын сипаттап жазды. Ч. Дарвин тіпті Эдинбург университетінде-ақ Ж. Б. Ламарктың теориясымен танысты, бірақ ол жас ғалымға ешкандай әсер етпеді.

Дарвин 1831 жылы табиғат зерттеушісі ретінде «Бигль» кемесімен жер шарын айналған саяхатқа кетті. Байқалған әр алуан өсімдіктер мен жануарлардың, қиырдағы аралдардың ғажайып өсімдіктер бірлестігі мен экожүйесінің молдығы, сондай-ақ экспедиция барысында табылған өліп біткен тірі ағзалардың калдықтары деректі материал болды да, Дарвин соларды талдап, акырында осы заманғы эволюциялық теорияны тұжырымдады. Дарвин бақылағандарының барлығын күнделікке жазып, ағзалар мен минералдардың жинақтамасын жасады, сапарда болған аумақтардың жаңа географиялық картасын жасауға көмектесті.

Дарвин сапардан оралған соң жер шарын айналғандығы туралы 1839 жылы жарық керген ерекше баяндамамен, «ізденіс күнделігімен және «Саяхаттар зоологиясы» аталған бес томдық монографиямен жұмыс істеді

Кейінірек үш еңбек: «Түрлердің шығу тегі...» (1859), «Жануарлардың және мәдени өсімдіктердің өзгеруі» (1868) жөне «Адамның шығу тегі жөне жыныстық сұрыпталу» (1871) бірегей эволюциялық теорияға біріктіріле бастады.

Әділдігін айтқанда эволюциялық теория Дарвиннің жалғыз ғана ғылыми еңбегі еместігін атап айтқан жөн. Ол өзінің елу жылға жуық еңбек жолында мыңға жуық ғылыми жарияланымдардың, шағын көлемді мақалалар мен көлемді монографиялардың авторы.

Дарвинизмнің дамуы және эволюциялық биологияның қалыптасуы. Чарлз Дарвиннің эволюциялық теориясының дүниеге келуі мен одан әрі дамуы биология ғылымының барлық салаларындағы келесі табыстарды қамтамасыз ететін заңды құбылыс болып табылады. Дарвиннің эволюциялық теориясы дүниеге келгеннен кейін эволюциялық ұстаным биологияға берік енді. Сол кезден бастап барлық табиғи құбылыстар эволюциялық заңдылықтарды есепке алып зерттелетін болды. Ч. Дарвиннің орасан зор еңбегі оның көбінесе «факторлар», «тетіктер» немесе «қозғаушы күш» деп аталатын эволюция себептерін ұсынып, дәлелдеуінде. Дарвиннің пікірі бойынша тіршілік үшін күрес, өзгергіштік және табиғи сұрыпталу эволюцияның негізгі факторлары болып табылады. Сондықтан Дарвиннің теориясын «табиғи сұрыпталу теориясы» деп жиі атайды. 1859 жылғы эволюциялық теория өзгеріссіз калды деп ойламау керек. Ол келесі ұрпақ ғалымдарының еңбектері нәтижесінде өте көп толықтыруларды бастан кешті. Бірак соған карамастан, оны бұрынғысынша Дарвиннің теориясы немесе «дарвинизм» деп атайды.

«Бигель» кемесімен саяхаттан Англияға қайтып оралғаннан кейін Дарвин түрлердің шығу тегі мәселесін түсінуге дәлел болатындай үй жануарлары мен мәдени өсімдіктердің, сондай-ақ табиғи жағдайдағы өсімдіктер мен жануарлардың өзгерістеріне қатысы бар деректерді жинай береді. Түрлердің шығу тегі жайындағы теориясын қүрудағы еңбегін тэжірибелі бағбандармен және мал шаруашылығындағы адамдармен сөйлесе жүріп, мәдени өсімдіктер мен үй жануарларының өзгергіштігі жайлы көптеген материалдармен толықтыра түсті. Қолдан сұрыптау тәжірибесін талдай келе, органикалық түрлердің шын мэнінде өзгеріп отыратынын көрсетіп, оны « адамның пайдалы тұқымдарды шығаруы - табыстың көзі» деп түсіндіреді. Қолдан сұрыптауды баяндау арқылы органикалық дүниенің эволюциясын түсіндіруді алдына мақсат етіп қоя білді.

Мәдени түрлердің шығу тегі. Дарвин заманында үй жануарлары мен өсімдіктер жабайы түрден шыққаны белгілі болатын. Себебі, жабайы және үй жануарлары арасындағы ұқсастық адамдарды таң қалдырмайтын. Дарвин жабайы жануарлардың қолға үйретілуін, жабайы өсімдіктердің қолда егіле бастауын терең зерттей отырып, доместикация ілімінің негізін қалады. Доместикация немесе жануарларды қолға үйрету кезінде жабайы түрлер тек қолға үйретіліп қана қоймай адамзат қалауымен көптеген өзгерістерге де ұшырайды. Дарвин ол өзгерістер ішіндегі екі ерекшелікке тоқталады. Біріншіден, үй тауықтары, сиырлар немесе бір бақшада өсірілген орамжапырақ, қарбыз болсын бәрі біркелкі болмайды. Олардың ішінен көзге көрінетін де, байқала бермейтін де өзгерістері бар дараларды кездестіруге болады. ХІХ ғасырдың ортасында қара малдың бір-екі түрінен шыққан бірнеше жүз тұқымы, иттердің бірнеше түрден шыққан жүзден астам тұқымы болды. Екіншіден, бір тұқымға жататын жануарлардың өзі бір-бірінен де, тегінен де өзгешіліктері көп болады.

Қолдан сұрыптау ілімі. Қазіргі үй жануарларының барлық тұқымдары және мәдени өсімдіктердің барлық іріктемелері адам баласының творчестволық іс-әрекеттерімен, қолдан сұрыптау әдісін қолдануының нәтижесінде пайда болды. Дарвин өз еңбегінде қолдан сұрыптаудың екі түрін көрсетеді. 1. Санасыз сұрыптау – алдына мақсат қоймай, еш жоспарсыз тек жануарлардың етті немесе сүтті, өсімдіктердің жақсы өсіп, мол өнім беретін дараларын сақтап қалу мақсатында адамзат тарихында мыңдаған жылдардан бері жүргізіліп келе жатқан әрекеті. 2.Әдістемелік сұрыптау – сұрыптаушы алдына пайдалы бегілері мен қасиеттері бар тұқым және іріктеме шығаруды мақсат етіп қойып, сұрыптауға тиімді әдістерді қолдана отырып, көздеген нәтижеге жетуі. Мұнда ол бір тұқымдардың ұнаған пайдалы белгілерін жетілдіретін болса, сол түрге жататын басқа тұқымдарға басқа талап қояды. Нәтижесінде белгілердің дивергенциясына әкеліп соғады.

Өзгергіштік және оның түрлері. Мәдени формалар эволюциясының факторлары. Дарвин теориясының негізгі қағидасы – адамның мәдени түрге айналдырған өсімдіктері мен жануарларының елеулі өзгеріске ұшырады деп тануы еді. Мұны жер шарының әр жерінде шығарған үй жануарлары мен құстардың көптеген тұқымдарымен, өсімдік іріктемелерінен көруге болатын еді. Жануарлар мен өсімдіктердің қай түрін алсақ та әрбір дара бір – біріне ұқсамайды. Жануарлар мен өсімдіктердің өзгергіштіктері жайындағы нақтылы материалдарын талдай келіп, Дарвин тіршілік жағдайындағы өзгерістердің қандайы болса да ағзада өзгеріс туғызады, және де әсер етуші факторлар әр түрлі ағзаға түрліше әсер етеді деген қортындыға келді. Бұл өзгерістер кейде көмескі түрде болады, кейде айқын көрінетіндей болады. Осыған орай өзгергіштікті: айқын (топтық) және айқын емес (жеке) деп екіге бөлді. Айқын немесе топтық өзгергіштікте белгілі жануар тұқымының немесе өсімдік іріктемелерінің даралары белгілі бір себептің әсерімен біркелкі өзгереді

Коррелятивтік немесе арақатынастық өзгергіштік дегеніміз – белгілі бір мүшенің өзгеруімен байланысты басқа мүшелердің өзгеруі.

Компенсациялық өзгергіштік дегеніміз – бір мүшелердің және олардың қызметтерінің дамуы басқа бір мүшелердің дамуы мен қызметін тежеп, олардың жетілмей қалуына немесе редукциялануына себеп болады

Табиғаттағы түрлердің өзгергіштігі. Үй жануарлары мен мәдени өсімдіктердегідей анық көріністі болмаса да , табиғи жағдайларда тіршілік ететін ағзаларда да елеулі өзгергіштік белгілері болатыны белгілі. Тірі ағзалардың кез келген ұрпағындағы дарасында басқа дараларынан біраз айырмасы болады. Осы жеке айырмашылықтардың өте үлкен мәні бар, өйткені олар көбіне тұқым қуалайды және бұл келесі ұрпақтарда бірте-бірте жинақталып қорлана түседі. Екінші жағынан, түр көлемінде ағзалардың әр түрлі морфологиялық оқшау топтары жиі пайда болып отырады. Дарвин ондай топтардағы даралардың жиынтығын «түршелер» деп атады. Ағзалардың табиғаттағы өзгергіштігі түрдің таралу көлеміне байланысты, кең таралған түрлерде түршелер де мол болады. Түрлердің әр түрлі физикалық және биологиялық жағдайларда мекендеуіне байланысты, олардағы топ аралық өзгергіштігі де айқындала түседі. Бұндай әрекеттер ұзақ уақыт аралығында жүретіндіктен, өзгерген белгілер тұқым қуалайтын болады. Яғни, сыртқы орта жағдайына бейімделе отырып қалыптасқан белгілер міндетті түрде тұқым қуалаудың нәтижесінде ұрпақтан ұрпаққа беріледі.

Тұқым қуалаушылық теориясы. Дарвин мәдени түрлер мен табиғи түрлер пайда болу әрекеттерінің тарихи даму нәтижесі екендігіне көзі жеткен соң, ол әрекеттің бір екендігін дәлелдеуге кіріседі. Үй жануарларының тұқымдарын зерттеу, оларды қолда асырай бастағаннан бері едәуір ірілене бастағанын және бұл өзгерістер ұзақ уақыт бойы тұқым қуалай алатындығын көрсетті. Егер тіршілік жағдайлары сол қалпында сақталып отырса, бірнеше ұрпақтар бойы тұқым қуалап келе жатқан өзгерістер, олардың келешек ұрпақтарына шексіз беріле беретіндігі Дарвин жұмыстарынан белгілі болды. Қолға үйретудегі әрекеттер табиғи жағдайда да өздігінен сыртқы орта жағдайының әсерінен жүріп отыратынын ғалым негізгі еңбегінде көрсеткен болатын. Тұқым қуалаушылық, ағзаның өзгергіштік қабілеті сияқты, барлық ағзаға тән қасиет. Бұл, ата-тегінің белгілері ұрпақтан ұрпаққа берілу және сақталу қасиеті болып табылады. Тұқым қуалаушылық жынысты және вегетативтік көбеюде де жүреді. Дарвин тұқым қуалауды басқарып тұрған қандай заңдылық екендігіне аса назар аударып, «пангенезис» (шығу тегінің жалпыға бірдейлігі) теориясын жете тексерді. Ол теория бойынша ағзаның тұқым қуалайтын белгілерінің әрқайсысы белгілі заттық ең кіші бөлшекке – «геммулаға» сәйкес келеді. Ағза жасушалары жеке даму барысында қайтадан иелене алатын геммулалар бөліп шығарады. Бұрынғылары сияқты қайтадан иеленген бұл геммулалар ұрықтық жасушаларға беріледі де, олар бөлінген кезде еншілес жасушаларға беріледі, деп дұрыс түсндіре алмады. Дарвин өзінің осы жорамалының дұрыс еместігін көрсете отырып, тұқымқуалаушылық пен өзгергіштікті терең зерттеу қажеттілігін өз еңбектерінде бірнеше рет айтады.

Тіршілік үшін күрес. Ағзалардың мақсатқа сәйкес бейімділіктері қалай пайда болатынын түсіндіру Дарвин теориясында жақсы айтылған. Тірі ағзалардың геометриялық прогрессия бойынша көбейіп отыратыны белгілі еді. Бұл заңдылық бойынша әрбір түрде даралар санын шексіз көбейтіп отыру мүмкіндігі бар. Бірақ, табиғатта бір түрдің өте көп көбеуі байқалмайды. Бұлардың шексіз көбейюіне «тіршілік үшін күрес» бөгеу болады. Тіршілік үшін күреске ағзалардың жеке қоршаған ортасының өлі және тірі табиғатымен қарым–қатынасын жатқызады. Ағзалар арасындағы қатынасты түр ішілік және түр аралық деп бөлді. Себебі ағзалардың көп ұрпақ қалдыруынан, табиғаттағы тіршілік ресурстары жеткіліксіз болады. Тіршілік үшін күрес сұрыпталу әрекетіндегі өзгеріс туғызатын негізгі фактор болып табылады.

Бейімділік пен табиғи сұрыпталу. Тірі ағза өкілдерінің қасиеттері әртүрлі болғандықтан қоршаған ортаға тәуелділігі де әртүрлі. Көптеген ағзалардың қоршаған ортаға бейім ерекшеліктері болады. Яғни, ағзалардың тіршілік қабілеттері де әртүрлі. Тіршілікке бейімділігі бар ағзалар тіршілік үшін күресте аман қалып, арттарынан ұрпақ қалдырып отырады. Сыртқы орта жағдайына және тіршілік үшін күресте бейімделе алмаған ағзалар азайып, біртіндеп жойылып кетеді. Ағзалардың тіршілік үшін күресін табиғи сұрыпталу деп атайды. Сұрыпталу әрекеті кезінде органикалық ағзалар жеке даму сатысында жетіле түседі. Сұрыпталу кезеңінде пайда болған бейімділік белгілері тірі ағза үшін белгілі жағдайларда ғана тиімді, қалған уақытта бейімделу табиғатта салыстырмалы сипатта болады. Дарвин ағзалардың белгілі жағдайда пайда болған бейімділігінің кенеттен жағдай өзгерген кезде маңызын жоғалтатынын айта келіп, оны органикалық тиімділіктің салыстырмалығы деп көрсетеді. Түр түзілу. Түр дараларының сұрыпталу әрекеті нәтижесінде сыртқы орта жағдайларына бейімделу негізінде өзгеретінін дәлелдей отырып, Ч.Дарвин өзінің монофилия және дивергенция принциптерін жазды. Монофилия дегеніміз түрлердің бәріне ортақ бір тектен пайда болуы. Бір форманың екі не одан да көп жаңа формаларға ажырауы. Дивергенция арқылы түрлер түзілуін Дарвин туыстас түрлердің бірдей қорек және бірдей тіршілік ортасына бәселекестік арқылы түсіндірді. Жаңа пайда болған түрлердің арасы аралық формалардың тіршілік үшін күресте жеңіліске ұшырап жойылып кетуіне байланысты алшақтай түседі. Монофилия мен дидергенция принципін эволюция идеясымен біріктіре отырып, филогенетикалық шежіре жасауға негіз қалады.

7. Ч.Дарвиннен кейінгі дәуірде эволюция ілімінің дамуы.

Эволюциялық полеонтолгияның және морфологияның, биогенетикалық заңның, үштік параллельдік принциптің дамуы. Эколгиялық зерттеулер. Экология-физиологиялық зерттеулер. Экология-палеонтологиялық зерттеулер. Тұқым қуалаушылықты эксперимент арқылы зерттеу.

Эволюциялық полеонтолгияның және морфологияның, биогенетикалық заңның, үштік параллельдік принциптің дамуы. Эволюция ілімінің басты мәселесі Дарвин сияқты ғылымды эволюциялық деректермен толықтыру болды. Палеонтологиялық жаңалықтар эволюция эрекетінің тура дэлэлі болып табылады. Олар токсондардың филогенетикалық туыстығын көрсетеді. Ондай дәлелдердің бірі алғашқы қазба жұмыстары арқылы табылған құс археоптрикс - ғаламат жаңалық болып табылды. Ол бауырмен жорғалаушылар мен құстардың арасындағы байланыстырушы буын болып табылады. Бұдан кейін бор қыртысының үстінен табылған бастапқы құс пен қазіргі құстардың арасын жалғастыратын ихтиорнис табылды. Жер қыртыстарының қабаттарынан табылған былқылдақденелілердің филогенетикалық қатары - түрлер өзгерісінің сабақтастығын көрсетті. XIX ғасырдың 70-80 жылдары палеонтологтар аммониттердің, теңіз кіркілерінің, жылқылардың, пілдің, киттің эволюциялық филогенетикалық қатарлары табылды. Палеонтологиялық жаңалықтардың ең бастысы Ява аралынан табылған маймыл тектес адам питекантроптың қаңқасының табылуы еді. Палеонтологияның аса көрнекті жетістіктерінің бірі орыс ғалымы В.Ковалевскийдің жылқы тұқымдастарының эволюциялық даму қатарларын табуы болды. Ол палеонтологиялық мәліметтерді табиғи сұрыптау ілімімен байланыстыруға талпыныс жасаған еді.

Дарвинге дейін табиғи систематика жасау табысты аяқталмаған еді. Дарвин «табиғи систематика геологияға немесе таксондардың эволюциялық туыстығына негізделуі керек» деп жазды. Бұл мәселені шешу үшін Геккель көпшілік мақүлдаған үштік параллелизм әдісімен салыстырмалы морфология, эмбриология және палеонтологиялық деректерді салыстыра отырып, түрлерді систематикалық жүйеге орналастырды. А.Ковалевскидің асцидияны зертеулеріне байланысты неміс ғалымдары Ф.Мюллер мен Э.Геккель (1866) өздерінің биогенетикалық заңын ашып, онда: эрбір дара өзінің жеке дамуы барысында (онтогенезде) сол түрдің тарихи дамуын (филогенезді) қысқаша қайталайды деп көрсете отырп, олардың өзара туыстық қатынасын анықтауға мүмкіндік берді. Осындай деректермен филогенетикалық зерттеулер эволюцияны түпкілікті дәлелдеп берді.

Экологиялық зертеулер. Эволюция ілімі дамуында филогенетикалық зерттеулер қаншалықты маңызды болғанымен, олар тек эволюцияны дәлелдеуден ары бара алмайды. Ол зерттеулер Дарвин ілімінің ең басты қағидасы- табиғи сұрыптауды көрсете алмайды. Бұл бағытта бейімделудің табиғи сұрыптау нәтижесі екенін көрсететін зерттеулердің маңызы болды. Бұл міндеттер дарвинизм негізінде калыптаса бастаған жаңа ғылым саласы- эволюциялық экологияға негіз болды. Экологиялық бағыттың өзі экологиялық морфологияға, экологиялық физиологияға және экологиялық палеонтологияға бөлінеді. Ағылшын энтомологы Г.Бэтсон алғаш тропикалық көбелектердегі мимикрия құбылысын бакылады. Дарвин Г.Бэтсонның еңбектеріндегі қорғаныштық бейімділіктерді табиғи сұрыпталудың творчестволық рөлінің дәлелі ретінде қарап₅ өте жоғары бағалады. Бэтсон бастаған жұмыстарды әрі қарай ағылшын ғалымы А.Уоллес, неміс ғалымдары Ф.Мюллер мен Г.Вейсмандар қарапайым қорғаныштық бейімділіктерді зерттеу арқылы одан әрі жалғастырды. Мұндай бейімділікке бүркеніш және сақтандырғыш түр-түстер, сауытты жабын, инелер, тікенектер сияқты сүйектен, мүйізден, хитиннен пайда болған қорғаныс қүрылымдардың пайда болуын жатқызуға болады.

Бастапқы эколог-дарвинистердің жасаған маңызды тұжырымы морфологиялық бейімдеушіліктердің тек баяу, біртіндеп болатындығын көрсетуі болды.

Экология-физиологиялық зерттеулер. Бұл бағыттың негізін қалаушылардың бірі Тимирязев болды. Ол Дарвин ілімін физиологиялық бейімдеушілерді зерттеудің бастапқы әдістемелік негізі деп есептеді. Тимирязевтің өсімдіктер жапырағының неліктен жасыл болатынын зерттеуіне дарвиндік бағытты үстауы себеп болды. Ол эксперимент түрінде фотосинтез бен өсімдік жапырағының түстері арасындағы байланыстың бар екенін дәлелдеді. Оны бүкіл планета үшін маңызды бейімделік -табиғи сұрыптау арқасында пайда болған, деп есептеді.

Экология-палеонтологиялық зерттеулер. Жоғарыда айтылған дарвиннен кейінгі палеонтологиялық зерттеулер эволюция принциптерінің нығая түсуіне айтарлықтай үлесін қосты. Палеонтологиялық мәліметтерді табиғи сұрыптау ілімімен байланыстыруға талпыныс жасаған Владимир Ковалевский болды. Демек, бейімдеушілік зерттеуде экология-палеонтологиялық бағыттың негізін салушы осы Ковалевский болып табылады.

Сонымен эволюция теориясының алғашқы даму кезеңінде мына екі бағытта жетістіктерге қол жетті. Біріншіден, эволюциялық биологияны-палеонтология, морфология, физиология, эмбриология салаларында жинақталған материалдарға сүйеніп эволюция принципі тыңғылықты дәлелденді. Екіншіден, эволюция әрекетінің бейімделу бағытында жүретіні анықталды. Бейімділік қалыптасуында сұрыптаудың рөлін зерттеу қарастырыла бастады. Эволюция теориясының нығаюында бұл зерттеулердің маңызы қаншама бағалы десекте, оның бәрі дарвиндік эволюция концепциясының дұрыстығын жанама түрде дәлелдеуден аса алған жоқ.

Тұқым қуалаушылықты эксперимент арқылы зерттеу. ХІХ ғасырдың соңына дейін эволюцияның қозғаушы күштерінің проблемалары көбіне логикалық тұжырымға негізделеді. Енді оны эксперимент түрінде зерттеулер басталды. Бұған дейін неше түрлі гипотезалар болғанды. Мутациялық өзгергіштік анықталды. Оның эволюция процесіндегі ролі айқындала бастады. Мысалы, С.И.Коржинский түрлердің пайда болу жолдарын зерттеді. Оның эксперименттері нәтижесінде өсімдіктер түрлерінің өзгергіштігі туралы көптеген материалдар жинады. Коржинский мәдени өсімдіктер өзгергіштігін зерттеді. Ол бірнеше өзгергіштік ерекшеліктеріне назар аударды:

Өзгерістер әр түрлі белгілерді қамтиды;
Белгілердің барлық өзгерістері тұқым қуалайды;
Тұқым қуалайтын өзгергіштіктер пайдалы да, зиянды да, бейтарап та болуы мүмкін,
Өзгерістер бірден пайда болады.

Дәл осындай өзгерістерді голландық ботаник Г. Де-Фриз де байқады. Энотера өсімдігін өсіріп, олардың ұрпақтарында 0,5% өсімдіктердің ерекшеліктері түрлері бар екенін анықтаған (сабақтың ұзындығы, жапырақтар түсі, пішіні). Бұл өзгерістерді Г. Де-Фриз мутациялар деп атады. Мутациялар ұрпақтарға тұрақты беріледі. Кейін «мутация» түсінігі биологияға сіңіп кетті. Сонымен Коржинский, Г.Де-Фриз жұмыстары табиғи сұрыптау жұмыстарына генетикалық негіз жасады.

Табиғи сұрыптауды алғашқы экспериментальды жолмен зерттеу жүргізілді:

-бунақденелілердің қорғаныш реңдерінің эволюция себептерін энтемолог Е. Паультон дәлелдедеген қалақай көбелегінің әр түрлі түстеріне қойылған экспериментті айтуға болады (көбелек қуыршақтарын қалақайға салғанда аман қалып, басқа өсімдіктерге салғанда олардың көбін құстар тауып жеп қойған);

-А. Чеснола, дәуіттердің жасыл, қоңыр түсті болу себептерін анықтады;

-К. Суннертон бунақденелілердің сұрыптаушылары құстар екенін анықтады.

Ғалымдар эволюцияның нәтижесінде адаптация әсерінен неше түрлі өсімдіктер бейімдеушілігін дәлелдеді.

Эволюциялық биологиядағы үш ағым. XIX ғасырдың 60-шы жылдарында дарвинизмді жақтаушылардың өзі ажыраса бастады. Көбісі классикалық дарвинизмді қолдаса, бірқатары ламарко - дарвинизмді қолдады. Артынан неодарвинизм деген тағы бір ағым пайда болды.

8. Эволюцияның синтетикалық теориясының қалыптасуы.

Эволюция ілімінің генетикамен және экологиямен синтезделуінің алғашқы қадамдары. Эволюцияның синтетикалық теорияның дамуы.

Эволюция ілімінің генетикамен және экологиямен синтезделуінің алғашқы қадамдары.

Эволюция факторлары тұқым қуалаушылық, өзгергіштік, тіршілік үшін күрес және табиғи сұрыптау болып және олардың біріккен әсерінен адаптация нәтижесінде түрлердің пайда болатыны белгілі болды. Эволюция ілімі, генетика және экология бірігіп, эволюцияның синтетикалық теориясы пайда болды.

Эволюцияның генетиканың негіздерін экспериментальды зерттеулер Т. Морган, Г. Мюллер, А.Г.Надсон. Рентген сәулелерінің бидайға да әсер ететіндігі белгілі болды. (Л.Н.Делоне).
Эволюцияның экологиялық факторларын экспериментальды зерттеу.

20-30 жылдары эволюциялық экологтардың жұмыстарында тіршілік үшін күресті эволюцияның басты факторы ретінде қарастырған. Тіршілік үшін күрес эволюцияның факторы ретінде үш бағытта жүргізілген:

– экспериментальды;

математикалық экспериментальды;
далалық бақылаулар.

Дарвинизм эволюциялық генетикаға және экологияға сүйеніп, басқа да ғылымдармен-морфология, эмбриология, филогенетика, биоценология, палеонтология, сияқты ғылымдармен байланысын жан-жақты материалдармен толығып, теориялық негізін де байытты. 20-жылдары басталған дарвинизмнің экологиямен, генетикамен бірігу ауқымы 30-жылдардың ақырында жарияланған бірқатар жүйелі еңбектерде көрсетілген. Осы еңбектер эволюция ілімінің синтетикалық теориясын жасауға негіз болды. Синтетикалық теория экология мен генетикаға сүйеніп және морфология, эмбриология, филогенетика, биотехнология, палеонтология сияқты ғылымдармен толықтырылып эволюциялық дамуды жан-жақты қарастырып дәлелдейтін ілім. Ф.Г.Добжанскийдің 1937 жылы жарық көрген «Генетика және түрлердің тегі» деген еңбегі эволюциялық ілімнің синтетикалық теориясының негізін қалады. Эволюцияның синтетикалық теориясын жасауда И.И.Шмальгаузеннің еңбегі өте жоғары. Оның 1938 жылы «Организмнің жеке және тарихи дамудағы біртұтастығы», 1939 жылы жарық көрген «Эволюция факторы» деп аталатын еңбектерін атауға болады. Шмальгаузеннің бағалы еңбегінің бірі- тұрақтандырушы сұрыптау ілімін ашуы еді. Ол ағзалардың өзгергіштігімен бірге айтарлықтай тұрақты болатынын анықтады. «Тұрақтылықсыз өзгергіштік болмақ емес» деген анықтама эволюция әрекетінің жалпы диалектикасын түсіндірді. Ол статика мен динамиканың, тыныштық пен қозғалыстың арақатынасын көрсетеді. Шмальгаузен эволюция теориясының философиялық мәселелерін шеше білді. Эволюцияның синтетикалық теориясын жасауда Гекслидің 1942 жылы шыққан «Эволюция және осы заманғы синтез» деген кітабы да ерекшеленеді. Ол еңбегінде популяция генетикасы, экология, эмбриология,биогеография мәліметтерін талдай отырып тіршілік үшін күрес, бәсекелестік пен табиғи сұрыптау, бейімделу мен түр түзілу, географиялық өзгергіштік, прогрессиялы эволюцияның мәселелерін ашып бере алды. 1942 жылы шыққан Э.Майердің «Систематика және түрлердің шығу тегі» атты еңбегінде «жаңа систематиканың» морфологиялық, генетикалық, экология- географиялық түр критерийлерінің жинақтары көрсетілген. А.Н.Северцов филогенетикалық түрленудің көзі болып табылатын онтогенездің өзгеруі туралы ілімін жасады. Оның ілімі эволюциялық процестің бағытын, органдардың функционалды түрлену әдістерін де көрсетті. Аталған мәселелердің барлығын дарвиндік көзқарас тұрғысынан жасады. Бұл мәселе эволцияның синтетикалық теориясының өте маңызды тарауы болып табылады. 40- жылдардың басында Симпсон эволюциялық генетика мен экология мәліметтерін талдай отырып, эволюцияның жылдамдығы, түрі және оның даму заңдылықтары сияқты мәселелерді көтерді. Ол эволюцияның қарқыны мен түрін зерттегенде оның сипаты, мутация жиілігі, ұрпақтар интервалы, популяция көлемі, сұрыптау сияқты факторлармен байланысты зерттеді. Палеонтологияның эволюция теориясымен, генетикамен, экологиямен синтезі негізінде эволюция әрекетінің бағыттылығын анықтады.

Эволюцияның синтетикалық теорияның дамуы.

1950- жылдардан бастап эволюцияның элементарлы бірлігі – популяция екені анықталды. Одан кейінгі кезеңде эволюционистердің көңілі популяцияның генетикалық- экологиялық құрылымын зерттеуге бұрылды. Ол зертеулердің нәтижесінде популяциядағы полиморфизм сипаты ашылды. Полиморфизм- популяциядағы бірнеше генотиптік және фенотиптік ұқсастықтары бар бір-бірінен өзгеше топтардың болуы. Популяцияны зерттеумен қатар ағзаның морфологиялық биохимиялық күрделі мәселелері де толық зерттеліне бастады. Онтогенез эволюциясы мәселесін шешу молекулярлы генетиканың дамуымен жалғасты. Геннің молекулярлы құрылымы қандай, гендер қалай жұмыс істейді, фенотиптік белгілер олардың қандай әрекеті арқылы қалыптасатыны биологияда үлкен жаңалыққа айналды. Бактерияға эксреримент жасай отырып, О.Эйверидің басшылығымен генетикалық рекомбинация – генетикалық материалдың бір бактериядан екіншісіне ауысуын анықтады. Ғалымдардың көңілі нәсілдік қасиетті тасуы мүмкін нуклеин қышқылына ауды. Бірнеше жылдан кейін Уотсон мен Крик ДНҚ-ның моекулалық құрылымын ашты. Қазіргі кезеңде эволюцияны зерттеу жоғарылап биогенетикалық деңгейге ауысуда. Эволюцияның элементарлы бірлігі болып табылатын популяция өз бетінше эволюциялана алмайды. Оның дамуы биогеоценоздағы басқа да популяциялармен бірге ғана жүретінін 30- жылдары биогеоценология ғылымының негізін қалаған В.Н.Сукачевтің шәкірттері жалғастырды. Олар биогеоценоз эволюция аренасы екенін немесе тіршіліктің эволюция әрекеті жүретін құрылым екенін көрсетті. Оның ішіне өкілдер эволюциясы да, түр эволюциясы да, биогеноценоз эволюциясы да, биосфера эволюциясы да кіреді. Зерттеулердің биогеоценологиялық деңгейде көтерілуі бұрын эволюциялық әрекеттерді зертеуге мүмкіндік бермей келген әдістерге, мысалы математикалық және кибернетикалық әдістер қолдануға мүмкіндік берді. Математикалық-генетикалық зерттеулер эволюция әрекетінің хаос еместігін, өз ішінде бір ұйымдасқан құбылыс болып табылатынын көрсетті. Оның ұйымдасқан құбылыс екенін биогеоценоздағы өзін-өзі реттеу механизмінен көруге болады. Кибернетикалық қарастыру эволюция әрекеттерін үш: жеке, популяциялық және биогеоценоздық деңгейлерде де бір-бірімен байланыста зерттеуге мүмкіндік берді.

Кейінгі жылдары Опариннің, Руттеннің, Фокстың еңбектері тіршіліктің ең бастапқы кезеңдерін – химиялық,биохимиялық эволюцияны түсінуге мүмкіндік берді. Эволюцялық ілім адамның пайда болу мәселесін шешуге батыл қадам жасады. Бастапқыда антропогенез морфофизиологиялық жағынан зерттелініп келсе, соңғы жылдары бұл мәселе эволюциялық-генетикалық,экологиялық тұрғыдан зерттеліне бастады. Антропогенез адамдардың тегі- гоминид популяциларынан басталады. Тұқым қуатын өзгергіштік, тіршілік үшін күрес, табиғи сұрыптаулар адамдар дамуында да жүріп отырады.

Сонымен синтетикалық теория - творчестволық терия. Ол басқа концепцияларды жоққа шығарып, оның орнына пайда болған жоқ. Ол концепциялардың ішіндегі мәнді жерлерін, негізгі қағидаларын өзіне қосып алды. Эволцияның синтетикалық теориясының аясында органикалық дүниенің негізгі формалары – ағза, түр, популяция,биогеоценоз, биосфера – ілімі жасалынды. Эволюция әрекеті тек өкілдерді алып қана қоймай осы формалардың барлығын қамтиды.

9. Органикалық эволюция- обьективті процесс.

Тіршілік туралы ұғым. Тіршіліктің пайда болуы немесе биогенез теориялары.Биохимиялық эволюция және тіршіліктің пайда болуы.

Тіршілік туралы ұғым. Тіршілік – бұл құрамында міндетті түрде өз белгілерінің тұрақтылығын, өсуді, көбеюдің есебінен дамуды және тарихи сақталуды жалғастыра алатын ағзалық биополимерлер, ақуыздар мен нуклеин қышқылдары енетін, айқын өздігінен реттелетін материалды жүйелердің өмір сүру жолы.

Тіршіліктің пайда болуы жөніндегі немесе биогенез теориялары. Жер бетінде тіршіліктің пайда болуы жөніндегі мәселе — биологиядағы ең бір күрделі мәселе. Ерте заманнан бастап күні бүгінге дейін тіршіліктің пайда болуы туралы шексіз көп жорамалдар, пікірлер айтылып келеді. бұл жорамалдар бір-біріне қарама-қайшы келетін бірқатар теориялардың шығуьша себеп болды. Ол теориялардың ішіндегі негізгілері мыналар: 1.Идеалистік теория. Жер бетіндегі тіршілікті аса құдіретті ерекше күш жаратты деп түсіндіретін креационизм теориясы. Бұл теорияны қолдаушылар биологияға идеалистік ұғымның енуіне жол ашты.

2. Материалистік теория. Тіршілік өлі денелерден өздігінен пайда болады деген пікірді қуалайтын теория. Мұндай пікірді ертедегі греция философы Аристотель, көрнекті голландия ғалымы Ван Гельмонт, ағылшын философы Ф. Бэкон, т. б. қолдады. Алайда тіршіліктің өздігінен пайда болуы жайлы пікірге қарсы шыққан Ф. Реди (1688). Л. Спалланцани (1765) және Л. Пастер (1860) өте мұқият жасалған тәжірибелерінің нәтижесінде кез келген ағза тек өзіндей тірі ағзалардан ғана пайда болады деп дәлелдеді. 3. Тіршілік мәңгі бар деп есептейтін тұрақты жағдай теориясы. Бұл теория бойынша Жер еш уақытта да жаңадан пайда болған жоқ, ол әуел бастан мәңгі, олай болса, жер бетіндегі тіршілік те мәңгі — өзгермейді — деп түсіндірді. 4. Тіршілік жер бетіне басқа жақтан (ғарыштан) келіп түсті деген болжау ұсынған панспермия теориясы. Мұны жақтаушылар жер мен басқа ғаламшардың арасында үнемі материя алмасу болып тұрады. Сондықтан басқа ғаламшардан жерге өсімдіктің тозаңы, споралары, тіпті ұсақ ағзалар да келіп түседі деген ойда болды.

5. Тіршілік жер бетінде химиялық және физикалық заңдылықтарға сай жүретін әрекеттер нәтижесінде қалыптасты деп тұжырымдайтын биохимиялық эволюция теориясы.

Биохимиялық эволюция және тіршіліктің пайда болуы. 1924 жылы орыс ғалымы А. И. Опарин жер бетінде тіршіліктің пайда болуы жайлы өз пікірін жарыққа шығарды. Іле-шала 1929 жылы ағылшын ғалымы Дж. Холдейн өз бетінше дәл сондай тұжырымға келіп, Опариннің пікірін одан әрі дамыта түсті. Осы бағытта жүргізілген көптеген зерттеулер екі ғалымның ұсынған пікірлерін дұрыстап, соңғы кездегі теориялардың ең тиянақтысы деп тапты. бұл теория бойынша жер бетінде тіршіліктің пайда болуы былай сипатталады.

Жер өз қалыптасуының алғашқы кезеңдерінде айтарлықтай салқын болған. Кейін келе өз ішіндегі радиоактивті заттардың ыдырауы нәтижесінде біртіндеп қыза бастады. Жер қойнауының температурасы 1000°С-дан артқан кезде ондағы қатты жыныстар балқып, бір-бірімен реакцияға түсе бастады. Реакция нәтижесінде көп мөлшерде бөлініп шыққан газдардың қысымы артып, жерді жарып шығып, оның айналасында атмосфера түзілді. Атмосфера құрамында Н₂О, СО₂, СО, Н₂S, МН₃, СН₄, т. б. заттар болды, бірақ молекулалық оттегі жоқтың қасы еді. Радиоактивті заттардың ыдырау қарқындылығының төмендеуіне байланысты Жер де біртіндеп салқындай бастады. Температура 100°С-дан төмеңдеген кезде су буы қоюлана келіп, ыстық нөсер жаңбыр болып, күні-түні, айлар, жылдар бойы жауды. Міне, осылай алғашқы мұхиттар түзілді. Атмосферадағы газ күйіндегі органикалық заттар жаңбыр суында еріп, ерітінді күйге көшті. Алғашқы атмосферада оттегі мен озон болмағандықтан, энергияға бай сәулелер жер бетіне мол түсіп тұрды. Жиі-жиі найзағай ойнап, күн күркірейтін болды, сол себепті жерге жай түсіп жатты. Ыстық жаңбыр суында еріген заттар өзара химиялық реакцияларға түсіп, соның нәтижесінде алғашқы мұхитта көмірсулар, аминқышқылдары, азотты қосылыстар молая бастады. Олардан біртіндеп абиогендік жолмен қарапайым ақуыздар, нуклеин қышқылдары, липидтер, т. б. түзіле бастады. бұл тіршіліктің пайда болу жолындағы бірінші қадам еді.

Америка ғалымы С. П. Миллер 1953 жылы метан, аммиак, сутегі және су қоспалары арқылы электр разрядын өткізу жолымен бірнеше аминқышқылдарын алды. Орыс ғалымдары Т. Е. Павловский мен А. Г. Пасынский формальдегид пен аммоний тұздарының судағы ерітіңдісіне қысқа толқынды ультракүлгін сәулелерімен әсер ету арқылы әр түрлі амин қышқылдарын алды. Жапондық ғалым К. Харада және американ химигі С. Фокс зертханалық жағдайда метан, аммиак, сутегі, су буы, т. б. заттар қоспасына жоғары температурамен әсер ете отырып амин қышқылдарын алды. бұл тәжірибелер Опарин жасаған болжамның дұрыстығын дәлелдей түсті. Түзілген органикалық қосылыстар көптеп жинақтала келе мономолекулалық жиынтықтарға коацерваттарға айналды. Бұл сияқты коацерваттарды әр түрлі ақуыздың судағы ерітіндісін, мысалы желімтек (клейстер) пен гуммиарабиктің ерітіндісін араластыру арқылы зертханалық жолмен алуға болады. А. И. Опариннің тәжірибелерінде коацерваттар айналадағы ортадан өзіне әрқилы заттарды сіңіре отырып көлемін үлғайтып, тығыздала түсетіні байқалған.

Коацерваттарды әлі де болса тірі ағза деуге болмайтын еді, өйткені оларда тек өсу, сыртқы ортамен зат алмасу сияқты қасиеттер ғана болды. Коацерваттар құрамына кіретін әр түрлі ақуыздың ішінде ферменттердің рөлі зор болды. Бір коацерваттар құрамындағы ферменттер химиялық реакцияларды тездетіп, күрделендіріп, оның өсуіне жақсы әсер етсе, екінші бірі коацерваттарға әсер ете алмады. Мұның өзі коацерваттар құрамының тұрақтылығын сақтауға мүмкіндік беретін тіршілік үшін күрес пен табиғи сұрыпталуға әкеліп соқты.

Тіршіліктің пайда болу жолындағы келесі кезең өзін-өзі ұдайы өсіп-өндіруге қабілетті молекулалардың қалыптасуы болды. Ондай молекулалар ақуыздар мен нуклеин қышкдадары еді. Нуклеин қышқылдары өздеріне ұқсас молекулалар түзе отырып, ақуыз синтезін қатаң реттей алды. Ал ақуыз — ферменттер нуклеин қышқылдарының жаңа көшірмесін жасау әрекетін іске асырды. Міне осылай тіршілікке тән негізгі қасиет өзін-өзі ұдайы өсіп өндіруге қабілеттілік пайда болды.

Біз жоғарыда айтып өткендей тірі ағзалар — ашық жүйе болып табылады. Өйткені барлық ағзалар сырттан келген энергияны пайдаланады және онсыз тіршілік етуі мүмкін емес. Энергияны пайдалану тәсіліне қарай осы күнгі ағзалар екі топқа бөлінеді: күн энергиясын пайдалана алатын (жасыл өсімдіктер) автотрофтылар және органикалық заттар ыдырағанда босап шығатын энергияны пайдаланатын (жануарлар және жасыл емес өсімдіктер) гетеротрофтылар. А. И. Опариннің айтуынша алғашқы ағзалар гетеротрофтылар болуы тиіс. Олар өте ертедегі су қоймаларында орасан көп болған органикалық заттармен қоректенген, бірақ келе-келе ағзалар санының көбеюіне байланысты, дайын қорек азайып, олардың арасында қорек үшін бәсеке күшейе түскен. Мүндай жағдайда өте икемділері тірі қалып, өсімтал ұрпақ берген. Ағзалардың сыртқы орта әсерінен төзімділігі артып, құрылысы күрделене түскен. Ядро және сыртқы қорғаныс қабаты пайда болғаннан бастап оларды бір жасушалы ағзалар деп санауға мүмкіндік туды.

Тіршіліктің пайда болу жолындағы аса бір ірі қадам — ағзалардың бейорганикалық заттардан органикалық заттар түзуге көшуі. Сөйтіп алдымен хемосинтездеуші, бертін келе фотосинтездеуші ағзалар пайда болды. Олардың тіршілік әрекетінің нәтижесінде атмосфераға оттегі бөлініп шығып, ағзалардың тыныс алуына жұмсалып, табиғаттағы органикалық қалдықтарды тотықтыра бастады. Міне осылай, энергия босатудың жаңа, өте тиімді әдісі — оттекті ажырау жүрді. Жасыл өсімдіктердің қарқыңды дамуына байланысты атмосфера оттегіне баий түсті. Ол оттегінің біразы ағза тіршілігі үшін зияңды ультракүлгін және иондаушы сәулені сіңіріп, ұстап қалатын озонға айналды. Озон экранының түзілуі тіршіліктің судан құрлыққа шығып, бүкіл жер бетіне таралуына жол ашты.

Қазіргі жағдайда тіршіліктің өздігінен пайда болуы мүмкін бе деген сұрақ жиі қойылады. Ол мүмкін емес, өйткені А. И. Опариннің теориясынан біздің ұққанымыз қарапайым органикалық қосылыстардан тірі ағзалардың пайда болуы — тіршілік ортасына бейімделудің өте ұзаққа созылған әрекеті болып табылады. Пайда болған ағзалар арасында табиғи сұрыпталу, өзін-өзі ұдайы өсіп-өнуге қабілеттілік сияқты бірнеше миллиондаған жылдарды қамтитын әрекеттер жүруі тиіс. Сондай-ақ қай жерде болса да түзілген органикалық заттарды гетеротрофты ағзалар бірден қорек ретінде пайдаланар еді. Олай болса, ең алғаш абиогендік жолмен пайда болған тірі ағзалар енді одан әрі өздеріне ұқсас ағзалардан тек биогеңдік жолмен дамыды деген қорытынды туады.

10. Эволюцияны зерттеу әдістері. Тіршіліктің негізгі қасиеттері.

Эволюцияны зерттеу әдістері. Тіршіліктің ұйымдасу деңгейлері. Тіршіліктің негізгі қасиеттері.Тіршіліктің құрылым деңгейлері арасындағы байланыс.

Эволюцияны зерттеу әдістері. Палеонтологиялық - филогенетикалық (қазба қалдықтар мен аралық формалар), морфологиялық (салыстырмалы-анатомиялық ұқсас мүшелер гомологиясы және рудимент, атавизм, егіз түрлер), эмбриологиялық (ұрықтың алғашқы сатысындағы ұқсастық), биогеографиялық (ұқсас түрлердің қилы отанда қоныстануы мен аралдық түрлер) , систематикалық (эндемді және реликті түрлер), иммунологиялық, экологиялық, генетикалық, биохимия мен молекулалық зерттеу әдістері мен дәлелдемелері қолданылады.

Тіршіліктің ұйымдасу деңгейлері. Тіршіліктің құрылымы нуклеин қышқылдары, ақуыз, көмірсулар сияқты макромолекулалардан басталып, органоидтар, жасушалар, ұлпа, мүше және ағзаға дейін күрделенеді. Тіршіліктің жоғары дәрежедегі құрылымы ағзалардың бірлестігі – популяция, биоценоздан және биосферадан тұрады.

Тірі ағзаға тән негізгі қасиеттері: 1.Көбею - олардың ұдайы өзін-өзі өндіруге қабілеттілігі. Ағза көбею барысында өзіне ұқсас ұрпақ қалдырады. Ағзаның бұл қасиеті тұқым қуалаушылықпен тығыз байланысты. 2. Тұқым қуалаушылық – ағзалардың өз белгілері мен қасиеттерін, көбею ерекшеліктерін ұрпақтан ұрпаққа беруі. 3. Өзгергіштік – ағзаның жаңа белгілер мен қасиеттерге ие болуы. 4. Өсу және даму. Өсу. Өлі табиғат (кристалдар) сыртқы қабатына жаңа заттар қосу арқылы өссе, тірі ағзалар қоректік заттардың есебінен өседі. Даму өсумен тығыз байланысты. Бұл әрекеттің нәтижесінде ағза құрамы мен құрылымы күрделі де сапалы өзгерістерге ұшырайды. 5. Тітіркенгіштік – ағза айналасындағы ортаның әсеріне түрліше жауап бере алады ( таксис, тропизм, рефлекс). 6. Өзін - өзі реттеуге қабілеттілігі. Кез келген ағза сыртқы ортадағы алуан түрлі өзгерістерге қарамастан денесінің химиялық құрамы мен физикалық әрекеттер жиынтығын тұрақты сақтай алады. 7. Бейімделгіштігі – ағза мүшелерінің және тіршілік етуі мен мінез-қылығының белгілі ортаға сай келуі. 8. Дискреттілігі – тірі дене көптеген құрамдас бөлшектердің жиынтығы, яғни макромолекулалар, органоидтар, жасуша ,ұлпа, мүше, ағза болып табылады. 9. Қоректнуі. Ағзалар өмір сүруіне қажетті энергия мен заттарды қоректену арқылы алды. Өсімдіктер күн сәулесінің энергиясын қоректік заттар жасауға пайдаланады. Бұл – фотосинтез құбылысы. Фотосинтез құбылысы автотрофты жолмен қоректенетін жасушаларда жүреді. 10. Тыныс алу. Ағзалар тыныс алғанда кейбір көп энергиялы қосылыстар ыдырап, соның нәтижесінде энергия бөлінеді. Бұл энергия аденозинтрифосфат (АТФ) молекуласы түрінде сақталады.

Тіршіліктің құрылым деңгейлері арасындағы байланыс. Тіршіліктің өзі екі құрамды бөліктен тұрады: оның бірбөлігін сол аймақта бірлесіп тіршілік ететін тірі ағзалар құраса, ал екінші бөлігі сол ағзалар тіршілік ететін орта жағдайларының әсерлерінің (топырақ,ылғалдылық, температура, жер бедері т.б.) жиынтығынан тұрады және олардың арасында тығыз байланыс түзіліп, тұрақты, әрі ашық табиғат жүйесін құрайды. Мұндай жүйені құрайтын әрбір құрамды бөліктер арасында үнемі зат пен энергия айналымы үздіксіз жүріп отырады. Өздігінен реттеу және тұрақтану (гомеостаз). Өздігінен реттеу дегеніміз - бұл тірі жүйелердің өз белгілерінің сыртқы орта жағдайларының өзгерістеріне тұрақтылығын сақтауға (гомеостаз) икемдігі. Ағза тұрақтылығы дегеніміз - бұл оның температурасы, қанның, цитоплазманың және т.б., тамырлардағы қысымы және өзге де дүниелері. Популяциялардағы тұрақтану дегеніміз — бұл оның даралары саны аралығындағы калыпты тұрақты арақатынас. Биоценоздың тұрақтылығы дегеніміз - тірі ағзалар мен ондағы тірі жүйелер - ресурстар арақатынасының тұрақты деңгейі. Тұрақтануды (гомеостаз) сақтау икемдігі дегеніміз - бұл өздігінен реттеу. Адам ағзасында бұл қасиетке жүйке және ішкі секреция бездерінің жүйесі жауап беретіні белгілі. Экологиялык жүйелерде жыртқыш түрлерінің саны мен олардың олжасы арасында өзара тәуелділік тетігі бар.

Ағзаларда әрдайым және қайталама кездесетін қоршаған орта өзгерістері болады. Бұл — күн мен түннің, жыл маусымдарының, толған айдың және т.б. алмасуы. Ағзалардың өздігінен реттеуін жеңілдету үшін қоршаған орта жағдайларының міндетті қайталама өзгерістері кезінде биологиялық ырғақ пайда болады. Биологиялық ырғақ дегеніміз - қандай жағдайларда болса да уақыт біркелкі алмасатын тірлік қасиеті. Мәселен, адамда күндізгі белсенділік және түнгі салғырттық сағаттары алмасады. Түспе-жапырақты өсімдіктерде түспежапырақ және жапырақтардың пайда болуы алмасып тұрады. Ағзалардың көпшілігінде жылыс-тауға жиі байланысты көбею кезеңдері алмасады. Қайталама ырғақтар біздің ғаламшарда негізінде Күнге және оның тұтылуына (эклиптика) тәуелді. Сондықтан биологиялық ырғақты көбінесе фотопериодизм қамтамасыз етеді.

11. Микроэволюция ілімі. Микроэволюция ұғымы және оның қалыптасуы.

Микроэволюция ұғымы және оның қалыптасуы. Өзгергіштіктің эволюциялық процестегі рөлі. Фенотиптік, генотиптік, паратиптік өзгергіштік. Мутациалық өзгергіштік. Комбинативтік өзгергіштік. Гомологиялық өзгергіштік.

Микроэволюция ұғымы және оның қалыптасуы. Микроэволюция дегенiміз - популяциялардың iшiнде жүретiн, түрдiң әртүрлi дәрежеде түр iшiндегi топтарға бөлiнуiне себеп болатын, нәтижесінде түр түзілу жүретін эволюциялық қайтымсыз әрекет. Басқаша айтқанда микроэволюция - популяция дәрежесiнде жүретiн әрекет. Эволюциялық дамудың негізгі элементтері популяциядан басталады. Микроэволюция нәтижесінде жаңа түрлер пайда болады. Түрдің пайда болуы микроэволюциялық әрекеттің шегі болып табылады. Микроэволюция бір-біріне қарама-қарсы екі әрекеттен тұрады. Бір жағынан популяция ішінде мутациялар мен жаңа үйлесімдер-комбинациялар генетикалық алуан түрлілілік тудырса, екінші жағынан сұрыптау жүріп, бейімділігі төмен өкілдер элиминацияға ұшырап, популяция біркелкілігіне әкеліп отырады.

Өзгергіштіктің эволюциялық процестегі рөлі. Дарвин өзгергіштіктің тұқым қуаламайтын (айқын, топтық) және тұқым қуалайтын (айқын емес, жеке) өзгергіштік деп екі түрін ажыратып қараған. Ал қазіргі кезде бұлай бөлу жалпы мағынасында дұрыс болғанымен, генетика ғылымының көрсетуі бойынша табиғатта тұқым қуаламайтын белгілер жоқ және болуы мүмкін емес делінеді. Өйткені көбею барысында ұрпақтан ұрпаққа белгілер емес, сол белгілердің дамуын анықтайтын тұқым қуалау ақпаратының кодесі беріледі. Олай болса, белгілер тұқым қуаламайды, тек дамып келе жатқан ағзаның сыртқы орта әсеріне сай әрекетінің мөлшері тұқым қуалайды. Мысалы, су сарғалдағының үш түрлі жапырағы бар, олардың біреуі суда, екіншісі — су бетіңде, ал жапырақтарының үшінші түрі — судан шығып түрады. Кезінде Ламарк бұл өсімдікті ағзаның сыртқы орта жағдайларының әсеріне сәйкес өзгерістерге ие болуына мысал ретінде пайдаланған. Алайда, кейін келе су астындағы жапырақтардың пішінінің басқаша болуы сулы ортаның әсерінен емес, су астындағы жарықтың жеткіліксіздігінен екені белгілі болды. Егер сарғалдақты құрлықта жарығы көмескі жағдайда өсірсе, жапырақтарының дәл су астындағыдай пішінде болатыны тәжірибе жүзіңде анықталды. Көптеген өсімдіктердің түрліше пішінді "жарықтағы" және "қараңғыдағы" жапырақтары белгілі болса, сондай-ақ кейбір су шаяңдарында ортаның тұздылығына байланысты құрсақ бөліміндегі бунақтардың саны да өзгеріп отырады.

Фенотиптік өзгергіштік деп қандай да бір белгінің немесе қасиеттің реакция мөлшері шегінде өзгеруін атайды. Популяция-ның жалпы фенотиптік өзгергіштігін екіге бөліп қарайды: генотиптік немесе тұқым қуалайтын өзгергіштік және паратиптік, яғни сыртқы ортаның әсеріне байланысты болатын өзгергіштік. Эволюциялық әрекетте шешуші рөл атқаратын жағдайдың бірі — генотиптік өзгергіштік.

Генотиптік өзгергіштік. Ағзалар эволюциясы тұқым қуалаушылықтың материалдық негізі болып табылатын хромосомалардың және гендердің өзгеруімен сипатталады. Генотиптік өзгергіштіктің екі формасын ажыратады. Олар: мутациялық және комбинативтік өзгергіштік.

Мутациялық өзгергіштік. Мутациялар деп генетикалық материалдың мөлшерінің артуына немесе кемуіне, сондай-ақ нуклеотидтер санының немесе орналасу ретінің өзгеруіне себеп болатын тұқым қуалайтын өзгерістерді айтады. Мутациялық әрекет барлық ағзаларға тән сан алуан әрекеттердің күшімен кездейсоқ және ұдайы жүріп жататын ең бастапқы эволюциялық қозғаушы күш болып табылады. Мутациялар кейде мардымсыз болса, кейде едәуір дәрежеде байқалып ағзаның түрлі белгілері мен қасиеттерін қамтиды. Мысалы, ультракүлгін сәулелердің әсерінен жеміс шыбыны дрозофиланың қанаттары, қылшықтары, көздері мен денесінің түсі, өсімталдығы — түрліше дәрежеде өзгереді. Мутациялар пайдалы да, зиявды да болуы мүмкін. Зиянды мутациялық өзгерістер ағзаның тіршілік еткен ортасына бейімділігін төмендетсе, пайдалы өзгерістер сұрыптауға қажетті материал болып табылады. Ағза үшін зиянды өзгерістері бар даралар сұрыпталудың нәтижесінде біртіңдеп популяциядан шығарылады, сөйтіп ондай рецессивті гендер жойылады.

Комбинативтік өзгергіштік. Өзгергіштіктің бұл формасының себептері мыналар: біріншіден мейоздық бөліну кезіңде гомологтық хромосомалардың айқасуы, бір-бірінен тәуелсіз ажырауы. Екіншіден ұрықтану кезінде гаметалардың кездейсоқ қосылып, гендердің жаңа үйлесімдерін түзуі. Соның нәтижесінде комбинативтік өзгергіштік сұрыпталуға қажетті бастапқы материалды молайтады және ұрпақта ата-енесінде жоқ жаңа қасиеттердің қалыптасуына себеп болады. Бүған мысал ретінде генетика тарауында айтылған бұршақ тәрізді және раушан тәрізді айдарлы тауық тұқымдарын будандастыруды алуға болады. Мұнда аллельді емес екі доминантты гендердің өзара әрекеттесуінен жаңа белгі — жаңғақ тәрізді айдар түзіледі. Олай болса комбинативтік өзгергіштік табиғи популяцияларда көптеген алуан түрлі генотиптер мен фенотиптерді түзе отырып, табиғатта түр түзілу әрекетінде маңызды рөл атқарады.

Гомологиялық өзгергіштік. Эволюцияның генетикалық негіздерін танып білуде гомологиялық өзгергіштік деректерінің маңызы зор. Дарвин өсімдіктер мен жануарлардағы өзгергіштіктің дәлелдемелеріне талдау жасай келіп, кейбір түрлерде, тіпті әр түрлі түр тармақтарында бірер белгілердің өзгеру сипаттары ұқсас болатынын байқады. 1920 жылы көрнекті генетик Н. И. Вавилов тұқым қуалайтын өзгергіштіктегі гомологиялық қатарлар заңын ұсынды. Бұл заңнан мынадай құбылысты байқауға болады, генетикалық жағынан (ата-тегі) жақын түрлердің және туыстардың тұқым қуалайтын өзгергіштік қатарлары ұқсас келеді және олар белгілі дұрыс жүйе құрып орналасады. Сондықтан бір түрге жататын ұқсас белгілері бар формаларды біле отырып, онымен туыстық жақындығы бар сондай белгілерге ие басқа түрлердің және туыстардың қатар тіршілік ететін формалары бар екенін болжауға болады. Мысалы, жұмсақ және қатты бидайдың, арпаның қылтанақты, қысқа қылтанды және қылтанақсыз масақтары бар формалары кездеседі. Бұл туыстардың барлығы дерлік селдір шоғыр сабақты, тығыз шоғыр сабақты және орташа шоғыр сабақты, сондай-ақ ерте пісетін, орташа және кеш пісетін болып бөлінеді. Жануарлардан да дәл осындай заңдылықтарды кездестіреміз. Мысалы, көптеген сүтқоректілерде: ірі қара, қой, ит және адамда қысқа саусақтылық байқалады, ал альбинизм — тіпті омыртқалылардың барлық кластарында кездесетіні белгі.

Гомологиялық қатарлар заңы жалпы биологиялық заң болып есептеледі. Бұл заң ғылымда осы кезге дейін белгісіз формалардың бар екеніне көз жеткізуге және іздеп табуға негіз болады. Адамның тұқым қуалайтын ауруларын зерттеуде гомологиялық қатарлар заңының алатын орны ерекше. Өйткені бұл заң бойынша адамның тұқым қуалайтын ауруларына ұқсас мутациялардың жануарларда да кездесуі мүмкін, сондықтан ондай мутациялар адамның тұқым қуалайтын ауруларын зерттеуде үлгі бола алады.

12. Популяция - эволюцияның элементарлық өлшем бірлігі.

Популяция туралы түсінік. Популяцияның негізгі критерилері мен құрылымы. Популяцияның экогенетикалық жүйелілігі.

Популяция туралы түсінік. «Популяция» терминін (грекше популяция - тұрғын) 1903 жылы дат ғалымы В.Иогансен енгізді. Популяция – тіршіліктің негізгі бірлігі, түрдің эволюциялық бірлігі. Белгілі бір территорияға орналасқан бір түр өкілдерінің бір тобы. Тіршіліктің негізгі бірлігі ретінде популяция белгілі бір тұрағымен, даралар санымен, даралардың орналасу тығыздығымен, құрамындағы даралардың белгілі жас-жыныстық жетілу арақатынасымен сипатталады. Популяция өзінше өсіп-өніп, тарихи дамуға бейім, тұрақты жүйе болып табылады. Сонымен, популяция дегеніміз белгілі бір ареалға мекендеген, оқшауланған генефондысы бар, бір-бірімен еркін шағылыса алатын, өсімтал ұрпақ бере алатын даралардың жиынтығы.

Популяцияның тұрақтылығы тарихи қалыптасқан көбею тәсілімен ұрпақтар алмасып отыру арқылы, сондай-ақ өз құрылымдарын өзгертіп, өзін-өзі реттей алатын байланыста сақталып отырады. Популяцияның түрден төмендегі белгілерімен айырмашылығы бар.

популяция

түр

- ерікті шағылысуы;

гендер алмасуы;
мутация жүреді
генофид түзеді.

- жаңа белгілер қалыптастырады

жаңа қасиет пайда болады.т.б.

- түрлер арасындағы бөгет бар;

- гендер алмаса алмайды

Популяцияның негізгі критерилері мен құрылымы. Сан мөлшері – даралардың популяциядағы жалпы саны. Бұл көрсеткіш әр туыстың түрлері арасында өзгермелі болады. Мысалы, бунақденелілер мен балықтардың кейбір түрлерінде жүз мыңнан миллионға дейін даралар саны болады. Құстардың сирек кездесетін түрі – ақ тырнаның популяциясында 20-30 дарадан ғана кездеседі.

Популяцияның ареалы (тығыздығы) – даралар жиынтығының бірлесіп мекен аумақ жері, оның көлемі даралардың сан мөлшерімен және тіршілік әрекетінің белсенділігімен анықталынады.

Жыныстық құрылым – жыныстық жағынан жетілген аталықтар мен аналықтар арасындағы санның арақатынасы. Ол еркін шағылысатын (панмиксиялық) түрлерде едәуір біркелкі болады да, партеногенездік популяцияларда (бітелер, баларалар, дафниялар) аналық даралар саны артады.

Популяция жасының құрылымы - әр түрлі жастағы даралардың өзара қатынасы. Егер популяцияда жас даралардың саны артса, онда популяция өседі. Ал, ересектер саны көбейсе, жақын арада популяция кішіреюі не жойылуы мүмкін.

Генетикалық құрылымы - әр қашанда гетерогенді болады. С.С.Четвериков: кез келген популяциядағы даралар тіршілік барысында бірнеше ұрпақ бойы үздіксіз мутантты гендермен толығып отырады. Мутациялардың көпшілігі рецессивті жағдайда болады да байқала бермейді.

Тіршілік (популяциялық) толқыны – даралар санының өзгеруі. Бұл терминді С.С.Четвериков енгізді.

13. Популяцияның генетикалык құрылымының өзгеруі- эволюцияның элементарлы құбылысы.

Популяциядағы генетикалық-анатомиялық процестер. Популяция ішілік полиморфизм. Миграция. Популяцияның генетикалық құрылымының өзгеруіндегі миграцияның маңызы. Гендердің дрейфі. Гендердің ағымы.

Популяциядағы генетикалық-анатомиялық процестер. Эволюциялық дамудың негізі популяциядан басталады. Фенотиптері біркелкі өсімдіктер мен жануарлардың табиғи популяцияларына жасалынған генетикалық зерттеулер, популяция рецессивті мутацияларға толы болатыны дәлелденді. Яғни, эволюцияның қоры популяцияда рецессивті ген түрінде болады. Мутациялардың қанықпасы әбден жоғарылаған кезде, аллельді рецессивті гендері бар даралардың будандасуы мүмкін. Бұл кезде мутациялар фенотипте білініп, табиғи сұрапталудың бақылауында болады. Мутациясы бар популяция даралары мен мутациясы жоқ даралар будандасқан жағдайда гетерозиготалы даралар пайда болып отырады. Сөйтіп, популяциядағы әрбір түр күрделі гетерозиготалы жүйе болып табылады. Табиғи жағдайларда әр популяцияның өзіне тән генофондысы болады.

Генофонд – түрдің немесе баса жүйелік топтың популяция гендерінің жиынтығы. Популяцияның генетикалық құрылымы дегеніміз-ондағы әр түрлі генотиптер мен аллельдік гендердің өзара қатынасы.

В.Иоганссен 1903 жылғы «Популяциядағы тұқым-қуалаушылық және таза түрлер» атты еңбегінде, табиғи популяциялардағы генотиптердің гетерогенділігінің сұрыпталу әрекетіндегі маңыздылығын дәлелдеп көрсеткен. Сонымен бірге табиғи сұрыпталудағы таза түрлердің гомогенділігі өте тиімсіз әрекетке соқтыратыны айтылған. Бұдан кейін орыс генетигі С.С.Четвериков ХХ ғасырда эволюциялық теорияны генетикамен байланыстыра отырып зерттеді.

Популяция ішілік полиморфизм. Популяциядағы генетикалық құрылымы әр түрлі екі немесе одан да көп түрлердің ұзақ уақыт тепе-теңдікте тіршілік етуі, сирек кездесетін түрлерінің қайта мутацияға ұшырауымен түсіндірілетін әрекет полиморфизм деп аталады. Полиморфизмге мысал ретінде бір жерде тіршілік ететін, бір популяциядағы кәдімгі украина хомягі мен тегіс қара жүнді хомяг түрлері, қара және қызыл қос нүктелі қанқызы түрлері, примула гүлінің үш түрін атуға болады. Полимрфизмнің барлық көп түрлі жағдайда пайда болу маханизміне қарай: гетерозиготалы полиморфизм және бейімдеушілік полиморфизмі деп бөлеміз.

Гетерозиготалы полиморфизмге дрозофилла шыбының генотипіндегі денесінің қарайу білгілерінің мутациялары бірден азая бастайды, тек 10-шы ұрпағынан кейін біртіндеп тұрақтана бастайды. Бұдан тіршілік жағдайына шыдамды тұрақты түрлері сақталынып қалады.

Бейімделуші полиморфизм – ағдалардың тіршілік ортасының біртіндеп өзгеруіне байланысты пайда болды. .

Миграция. Популяцияның генетикалық құрылымының өзгеруіндегі миграцияның маңызы.

Миграция организмдердің қалыпты тұрағынан басқа жерге қоныс аударуы. Бұл атаудың экологиялық мәні әр түрлі. Миграцияның эволюциялық мәні мынада: біріншіден, организмдердің бастапқы популяция орналасқан аймақтан мүлде басқа, жаңа жерге қоныстануы; екіншіден, бір немесе бір топ организмнің популяцияға қосылуының нәтижесіде оның генетикалық құрамының өзгеруі, немесе өкілдердің негізгі популяциядан бөлініп, құрамы өзгеше оқшауланған популяция түзілуін айтады. Популяция генофондының артуына жануарлардың маусымдық миграциясы да айтарлықтай үлес қосады. Себебі, әр жылы әр түрлі себептерге байланысты популяция құрамы өзгеріп отырады, Маусымдық миграция гендердің генофондта сапырылысып араласуына да себеп болады. Қорыта айтқандай, миграция құбылысы гендер ағымы және интрогрессия нәтижесінде популяция геофондын байытып отырады. Ол комбинативті өзгергіштіктің де көзі болып табылады,

Гендер дрейфі. Өкілдер саны азайып популяцияоқшаулануғанда гендер жиілігінің кездейсоқ ауытқыуына байланысты аллелдер не толқын бекіп, не популяция генофондынан жойылып кетеді. Осы құбылысты гендер дрейфі деп атайды. Гендер дрейфінің нәтижесінде ұсақ популяцияларда зиянды алалердер де бекиді. Оны генетикалық жүк деп атайды. Ондай генетикалық жүктен орта өзгерісіне байланысты пайдалы гендер рекомбинацияларда эволюция тудыратын фактор болып табылады.

Гендер ағымы. –түрге жататын популяциялар арасынан өкілдер алмасып жаңа гендер құрлымының пайда болуы. Мұндайда бір немесе бірнеше өкілдер миграция жасап келер популяция генофонды өзгертеді. Гендер ағымның эволюция үшін маңызы мутациядан әлде қайда жоғары деген пікір бар.

14. Эволюцияның элементарлы факторлары.

Мутация-эволюцияның элементарлы факторы. Популяция толқыны және олардың эволюциядағы ролі. Оқшаулану- генетикалық айырмашылықтарды күшейтетін фактор.

Мутация-эволюцияның элементарлы факторы. Мутация (латынша mutatio - өзгеріс) туралы ұғымды ғылымға 1900 жылы Мендельдің заңдарын қайта ашқан ғалымдардың бірі голландиялық ботаник Г.Де –Фриз болды. Ағзадағы ДНҚ-ның саны мен құрылымының өзгеруін мутация деп аталады. Мутация – эволюциялық әректтің бастамасы, оның пайда болу жағдайына қарай бірнеше түрлері бар.

Пайда болатын мутациялардың кейбіреулері ағзаға жағымды, кейбіреулері жағымсыз әсер етеді. Эвоюцияның қоры популяцияда рецессивті ген түрінде болады. Мутациялардың қанықпасы әбден жоғарылаған кезде, аллельді рецессивті гендері бар даралардың будандасуы мүмкін. Бұл кезде мутациялар фенотипке білініп, табиғи сұрыпталудың бақылауында болады. Мутациясы бар даралар мен мутациясы жоқ даралар будандасқан жағдайда гетерозиготалы даралар пайда болып отырады. Әрбiр түрдiң популяциясы генотипi жөнiнен алуан түрлi болып келеді. Жыныстық жолмен көбейетiн түрлердiң популяциялары ғана емес, жыныссыз көбею қабiлетi бар түрлердің де популяциялары әр түрлi биотиптерден тұрады. Мутациялық және комбинациялық өзгергiштіктегi ерекшелiк тәжiрибе жүзiнде тұқым қуалайтын өзгергiштiкке шексiз жол ашады.

Бiр түрге қатысты әр қилы популяциялардағы мутациялық әрекеттің бағытында бiр – бiрiнен айырмашылығы бар болады. Мысалы: бiр түрдiң популяцияларының бiр хромосомасында 12-ге дейiн түрлiше инверсия табылды. Осының нәтижесiнде табиғи популяциялардың өкiлдерiнде инверсия сипаты жөнiнен бiр – бiрiне ұқсамайтын храмосом түрлерiнiң бiрнешеуi табылды.

Бiр түрге қарасты әр қилы популяцияларда микроэволюциялық әрекет үшiн түрлiше генетикалық алғы себептер пайда болады.

Әр түрлi экологиялық жағдайларда мекендеушi популяциялар абиотикалық, биотикалық факторлардың әр қилы әсерiнiң толқуына түседi. Көлемдi орманды түрлерде бұл факторлардың әсерiнiң айырмашылығы айқын байқалады. Бұл жағдайларда популяциялардың құрылымының динамикалығы белгiлi бiр популяцияда әсер етушi сыртқы факторларға арнаулы жауап реакцияларының қалыптасуына себеп болады. Осыған байланысты солтүстiкте көп тараған бунақденелілердің көбiнде жеке даму мерзiмi ұзаққа созылады да генерациялар саны кемидi. Бұған керiсiнше оңтүстіктегі түрлердің даму мерзiмi қысқарады, генрациялар саны артады.

Микроэволюциялық процесс өте күрделi бейнеде жүредi. Себебi табиғи сұрыптау бiр мезгiлде қатар әсер етушi факторлардың нәтижесiнде жүрiп отырады. Осы тұрғыдан Т. Я. Бей – Биенко қалыптастырған қоныс ауыстыру принципi ерекше назар аударуды қажет етедi. Бұл принцип ареалдары бiрнеше мыңдаған аймақтарды немесе бiрнеше вертикаль белдеулердi қамтитын көп тараған жануарлардың немесе өсiмдiктердiң түрлерiне жатады. Аймақтық қоныс аударуда орманның солтүстiк бөлiгiндегi көшпелі аймақтық түрлер құрғақ жерлерді мекендейдi. Олар бiртiндеп жылжып отырып ылғалдау жерлерге: әуелi мезофитiк (орта құм) жерге, одан кейiн гигрофиттiк (ылғалы көп) жерлерге ауысады.

Популяция толқыны және олардың эволюциядағы ролі. Популяциялық толқын дегеніміз – бұл популяцияда дарақтар санының өзгеруі. Популяциялық толқын ұғымын С. Четвериков енгізді, оны тіршілік толқыны деп те атады. Сандардың ауытқуы әр түрлі себептерге байланысты болуы мүмкін. Мысалы, жыртқыштарнемесе паразиттер және басқалардың санының жыл мезгілдері, зілзала және сүргін (тасқын, топан су ), адамның араласуынан өзгеруі. Популяциялық толқынның негізгі эволюциялық рөлінің мәні санның артуы барысында іріктелуге арналған материалдар орнының өте көбірек болып кетуінен. Дарақтар саны ең көп болып, толқын шегіне жеткенде іріктелуде фенотиптер мен геонтиптерді қисапсыз таңдап алу қолданылады. Әйтсе де толқын құлдырау нүктесіінде тұрғанда тіршілік үшін кұрестің күшейтіні соншалық, тек қана ең бейімділері тірі қалады. Мұндай жағдайда іріктелу қысымы өте жоғары болады. Сондықтан жаңа толқынды егер гендер ығып кетпесе, ең жақсырақ ағзалардың ұрпақтары түзіледі.Популяция толқынды зерттеу кезінде көрсетілген тағы бір маңызды проблема түрлердің экологиялық және эволяциялық өзара байланысты сандарының тәуелділігі болып табылады. Мысалы, жыртқыштар және олардың олжалары, паразиттер мен олардың иелері, қоректік бәсекелестік жағдайдалардағы жақын туыстас түрлер және тағы басқаларды айтуға болады.

Оқшаулану- генетикалық айырмашылықтарды күшейтетін фактор. Популяцияның оқшаулануы генетикалық жабық жүйе. Бастапқы түрдiң популяцияларының арасынан эклогиялық не физиологиялық жөнiнен оқшауланып бөлiнiп кеткен популяциялардан жаңа түрлер шығады. Осы оқшау қалған популяцияның не популяциялар тобының өкiлдерi сол түрдiң басқа өкiлдерiмен шағылысуы тоқталысымен экологиялық дивергенция басталады. Бұл жаңа түрдiң түзiлуiне ғана соғуы мүмкiн. Мұнда олардың өз ара шағылысу қабiлетiнiң болмауы iшкi себептен бе (гаметаларының физиолого – генетикалық ерекшелiктерiнен) немесе сыртқы себептен бе (өсiп - өну кезеңiнiң тұтаспауы), биология тұрғысынан мұның мәнi бар. Оқшаулану табиғатына қарай әр типті болып келеді.

Оқшаулану – тірі ағзалардың әр түрлі табиғи кедергілердің салдарынан еркін шағылыса алмай бөлініп қалуы.

Биологиялық оқшаулану – бұл жеке түрлердің шағылысуына кедергі жасайтын анатомиялық, физиологиялық, этологиялық себептердің пайда болуы.

Анатомиялық себеп – жыныс мүшелер құрылысының үйлеспеуі.

Физиологиялық себеп – көбею мерзімдеріндегі айырмашылық немесе тозаңдардың өну жылдамдығының әркелкілігі.

Этологиялық себеп – шағылысуға мүмкіндік бермейтін жыныстық мінез-қылықтық айырмашылық.

Географиялық оқшаулану – бір түр популяцияларының бір-бірінен өте алшақ територияларда орналасулары себепті олардың еркін араласуына географиялық кедергілер мүмкіндік бермейді.

Экологиялық оқшаулану – бір аймақта тіршілік ететін бір түрдің популяциясын бөліп тастайтын мекен ету жағдайларының жиынтығы.

Гендердің ығуы (дрейфі) – саны аз оқшауланған популяциялардағы аллельдер жиілігінің кездейсоқ, бағытсыз өзгеруі.

15. Қолдан сұрыптау және оның әдістері.

Қазіргі кезеңдегі қолдан сұрыптау. Н.И. Вавиловтың сұрыптаудағы еңбектері. Қолдан сұрыптаудың әдістері. Инбридинг әдісі. Аутбридинг әдісі. Полиплоидия әдісі Аллополиплоидия. Жаппай сұрыптау. Жеке сұрыптау. Трансплонтация әдісі. Әріден будандастыру әдісі

Қазіргі кезеңдегі қолдан сұрыптау. Қолдан сұрыптау дегеніміз - өсімдіктің жаңа іріктемелері мен жануарлардың қол тұқымдарын және микроағзалардың халық шаруашылығына қажетті штаммаларын алу әдістерінің жиынтығы.

Сұрыптауды адам мыңдаған жылдар бұрын өсімдіктер мен үй хайуанаттарының өнімділігін арттыруға пайдаланды. Әбу Нәсір Әл-Фараби сұрыптаудың жетістіктері сұрыптаушылардың көрегендігінің жемісі деп, оны өнердің бір саласына жатқызады. Өзінің еңбектерінде Дарвин қолдан сұрыптаудың екі түріне ерекше көңіл бөлді.

1.Бағалы белгілері бар дараларды сақтауға және көбейтуге бағытталған мақсатсыз сұрыптау. Мысалы, сүттілігі басым, дені сау, ірі қара малдың төлін көбейту, киім тоқу т.б. үй тұрмысқа қажетті бұйымдарды тігу-тоқу мақсатында.

2.Іріктемелер мен қол тұқымдардың жақсы білінген бір немесе бірнеше белгілерін барынша жақсы дамытуға бағытталған мақсатқа сай сұрыптау. Мысалы, сұлу, шабысы жылдам жылқы тұқымдары, аңды жақсы қуып жете алатын, иісшіл иттер тұқымы. Еттілігі мол ірі қаралардың сүттілігін арттыру мақсатында жүргізілетін сұрыптау.

Қолдан сұрыптаудың дұрыс жолдарын негіздеген Дарвин, оның құпия болып келген әдістерін ғылымға айналдырды. Қолдан сұрыпталу кезінде де мутацияның жүретіндігі анық. Мутациялар сыртқы ортадағы өзгерістермен байланысты. Сонымен қатар мутацияларды тәжірибе жолымен алып, жануарларға, өсімдіктер мен микроағзаларға қолдан сұрыптау жүргізіледі.

Н.И. Вавиловтың сұрыптаудағы еңбектері. Сұрыптаудың ғылым болып қалыптасуында орыс биологы Н.И.Вавилов көп еңбек сіңірді. Ол «сұрыптау дегеніміз адамның жүрегімен жүретін эволюция» деп көрсетеді. Н.И. Вавилов сұрыптау жұмыстарын жүргізу үшін төмендегідей мәселелерді зерттеу және еске алу керек екендігін көрсетеді:

-өсімдіктер мен жануарлардың бастапқы іріктемелері мен түрлерінің әр түрлі болып келуі;

-тұқым қуалайтын өзгергіштік (мутация) болу керек;

-зерттелген белгілердің дамуы мен білінуіндегі ортаның әсері;

-будандастыру кезіндегі тұқым қуалау заңдылықтары;

-тиімді белгілерді бөліп алып тұрақтандыратын қолдан сұрыптау түрлерін пайдалану қажеттілігі.

Сонымен бірге Н.И. Вавилов дүние жүзіндегі мәдени өсімдіктердің сан алуандығын, шығу тегін зерттеп, олардың орталықтарын анықтады. Мысалы,

1.Оңтүстік Азияның тропиктік аймағы, күріш, қант қонысы, шай, көкеністің сан алуан түрлері. (Үндістан, Қытай, Шығыс Азия аралдары).

2.Шығыс Азия орталығы. (Орталық және Шығыс Қытай, Жапония, Тайвань аралы, Корея) Соя, тары, жеміс, көкеністер. Мәдени өсімдіктердің 20% жуығы өседі.

3.Оңтүстік-Батыс Азия орталығы. (Кіші Азия, Орта Азия, Иран, Афганистан, Солтүстік-Батыс Үндістан). Бидай, қарабидай, бұршақ тұқымдастарының отаны. Мәдени өсімдіктердің 14%-тен түрі осы орталықтан шыққан.

4.Жерорта теңізі орталығы. Мәдени өсімдіктердің 10% өседі. Зәйтүн ағашы, жоңышқа, дара гүлді жасымықша, көптеген көкеністер мен мол азықтық дақылдар.

5.Абиссиния орталығы. Мәдени өсімдіктер флорасы жағынан өзіндік ерекшелігі бар аймақ. Сорго, бананның бір түрі, май үшін өсірілетін ноқат, бидай, арпа түрлерінің отаны.

6.Орталық Америка, Оңтүстік Мексика. Жүгері, таяшықты мақта, какао, бірқатар асқабақ тұқымдастары, үркебұршақ, барлығы 900-ге жуық мәдени өсімдіктер.

7.Анд орталығы Түйнекті өсімдіктер, картоп, дәрілік өсімдіктер, т.б.

Мәдени өсімдіктердің көпшілігінің шығу тегі жоғарыда көрсетілген географиялық орталықтар екендігін дәлелдеуі, еліміздегі мәдени өсімдіктердің іріктемелерін көбейтіп, отырғызатын аудандарын бекітуге маңызы зор болады.

Қолдан сұрыптаудың әдістері.

Инбридинг әдісі деп - өсімдіктер мен жануарларды туыстас ағзалардың өзара будандасып көбеюін айтамыз. Жоғары өнімді жаңа іріктемелер мен қолтұқымдар алуда мәні зор. Сұрыптаушылар будандардың жаңа формаларын алу үшін пайдаланатын инбридингті салалары таза гомозиготалы болуы керек. 10-12 ұрпағында белгілердің ажырауы тоқтайды. 6-7 ұрпағын таза сала ретінде пайдаланылады. Одан кейін біртіндеп депрессиялық әрекет пайда болады. Бұл әдісті арпа, бидай, бұршақ т.б. өсіру үшін қолданылады. Инбридинг нәтижесінде бірден гомозиготалы дараларды алуға болмайтындықтан таза гомозиготалы салаларды (линия) алу барысы бірнеше ұрпаққа созылады. Ч. Дарвин өсімдіктерге жүргізген зерттеу жұмыстарының нәтижесінде инбридингтің өсімдіктер үшін зиянды екенін, ал айқас тозаңданудың пайдалы екендігін айтады.

Аутбридинг әдісі деп – бір- біріне туыс емес ағзалардың будандасып көбеюін айтамыз. Туыс мес ағзаларды будандастыру кезінде гомозиготалы жағдайдағы зиянды рецессивті мутациялар гетерозиготалы жағдайға көшеді де, буданның тіршілік әректіне әсер етпейді. Аутбридинг нәтижесінде пайда болатын бірінші буын ұрпақтарының тіршілік қабілеттері ата-енелік түрлерге қарағанда жоғары болады. Көпшілік жағдайда бірінші буын ұрпақтарында гетеросиз құбылысы байқалады. Гетерозис – ата-енемен салыстырғанда тіршілік қабілетінің және түсімділігінің артуы. Гетерозс ұғымын алғаш рет ғылымға 1914 жылы американдық генетик Шеел енгізген. Гетерозис құбылысын Ч.Дарвин жүгері өсімдігіне жүргізген тәжірибелерінен бақылаған болатын. Жүгері будандарының ата - енелік түрлерге қарағанда күшті қарқындылықпен өсуін Ч.Дарвин ата –енелік гаметаларының тұқым қуалау қасиеттерінің әр түрлі болуымен байланыстырды. Гетерозисті құбылыс инбридингті саланы өзара будандастыру нәтижесінде анық байқалады. Аутбридинг сұрыптаудың негізгі бір әдісі болып табылады.

Полиплоидия әдісі- өсімдіктердегі тұқым қуалайтын өзгергіштіктің бір түрі. Мұнда өсімдік жасушаларындағы гаплоидты хромосома санының еселеніп көбеюін полиплоидия деп атайды. Академик П.М.Жуковскийдің айтуынша «адам баласы полиплоидия өнімдерімен тамақтанады». Мысалы, бидай, картоп, қант қамысы, мақта, темекі, алма, цитрусты жемістер түрлері және бақша өнімдері полиплоидтар болып табылады. Полиплоидтардың пайда болуы митоз немесе мейоз әрекетінің бұзылуынан болады. Мысалы, а) митоздық бөлінуде кейде хромосомалар полюстерге бөлініп ажырап кетпейді және жас ядролар түзбей бұзылған ядрода қалып қояды. Егер бұл әрекет диплоидты хромосома жиынтығы бар сомалық жасушаларда болса, мұндай жағдайда хромосомалары екі есе көп «тетраплоидты» жасуша бірден пайда болады. ә) мейозды бөліну кезінде хромосомалар саны екі еселеніп, бірақ бөліну ұршығы бұзылса, екі ядро түзілмейді. Екі еселенген хромосома бір ядрода қалып қояды, оны диплоидия «2п» деп атайды. Диплоидты хромосомалар жиынтығы бар жасушамен қалыпты бөлінген «1п» хромосомалар жиынтығы бар жасуша ұрықтанса, триплоидты «3п» жасуша пайда болады, т.б. Яғни, хромосомалар санының бірнеше еселенуінен полиплоидты түрлер пайда болады. Қазіргі кезде бөліну ұршығын бұзатын, бірақ хромасомалардың бөлінуіне бөгет жасамайтын кейбір химиялық қосылыстармен (колхицин, ауранция, азот(ІҮ)оксиді-N₂O) әсер етеді.

Аллополиплоидия - әр түрлі түр және туыстардың екі немесе бірнеше тұтас геномдарының қосылып, көбеюінен болады. Бұл әдіс кезеңінде түр аралық будандардың тұқым бермеуі. Бұл кедергіні жеңіп шығу генетиеа мен сұрыптаудың зор табыстарының бірі болды. 1924 жылы Г.Д. Карпеченко түраралық будан алды. Ол орамжапырақ пен шомырды будандастырды. Бұл екі түртің хромосомаларының жиынтығы 18-ден, ал гаплоидты жиынтығы 9-дан. Бұл жағдайда гибрид хромосомаларының саны 18 болғандықтан, мейоз әрекеті жүрмейді. Осыдан кейін будан хромосомаларының санын екі есе көбейтіп еді, олардың саны 36-ға жетті. Хромосомалардың саны екі еселеудің барысында мейоз әрекеті жүріп, шомыр мен орамжапырақ хромосомалары өз жұптарын табудың нәтижесінде конъюгацияланды. Осы жолмен алынған будан тұқым беретін болды. Оларды ата-енесімен салыстырғанда бұршаққындары өте ұқсас, бірақ түсімді мол беретін будан алынды.

Сұрыптау жұмыстары нәтижесінде халық шарушылығы мен еліміздің әлеуметтік-экономикалық жағдайымен қатар эволюциялық әрекеттер де жүріп отырды. Кезінде И. В. Мичурин сұрыптау жұмысының үш әдісін пайдаланды.

1) будандастыру;

2) сұрыптау;

3) дамып келе жатқан будандарға орта жағдайлармен әсер ету.

«тәрбиелеу» немесе ментор әдісі.

Сұрыптау әдісі: жаппай, жеке

Жаппай сұрыптау – бастапқы материалдардан сұрыптаушы үшін тиімді бірнеше белгілері бар даралар топтарын бөліп алу. Олардан жақсы өнім алу үшін көптеген белгілеріне байланысты жаппай сұрыптауды пайдаланады. Жақсы жемдеуді ұзақ уақыт соза отырып ірі қара малдың күйін келтіріп алады. Осы әрекеттің нәтижесінде ірі қараның қантамыр, тынысалу және т.б. жүйелерінің дмуы жүреді. Мысалы, етті тұқымды қазақтың ақ бас сиыры мен сүтті қолтұқым даланың қызыл сиыры шықты.

Жеке сұрыптау – адамның назарын аударатын белгілері бар және олардан ұрпақ алуға болатын жекеленген дараларды бөліп алуға негізделеді. Туыстық жағынан жақын малдарды будандастыру әрекеті арқылы жүргізіледі. Жеке сұрыптауда таза салалар (линиялар) қолданылады. Асыл тұқымды мал зауттарында мұнай дараларды ядро ретінде пайдаланады.

Трансплонтация әдісі – қолдан ұрықтандыру әрекеті негізінде түр санын арттыру үрдісін айтамыз. Қазақстан республикасында 1965 жылы академик Ф. М. Мұхамбетқалиевтің басшылығымен экспериментальдық биология институтында трансплантация әдісімен дүние жүзі бойынша алғаш рет қозы алынды. Қазіргі уақытта осы әдіс арқылы Қазақстанда Қызыл кітапқа енген арқардың санын арттыру мақсатында жұмыстар жүргізіліп, өз нәтижелерін берді.

Әріден будандастыру әдісі – мүлдем туыс емес ағзаларды будандастыру әрекетін айтамыз. Бұл әдісте өсімтал ұрпақ алу өте қиын. Әйтседе Қазақстанда Н.С.Бутарин, А.Е.Есенжолов және А.И.Жандеркиндер биязы жүнді қойларды жабайы арқармен будандастырып, түраралық будан – арқар-мериносты шығарды. Бұл қолтұқым биік таулы жерлерде жайылып жүруге өте төзімді келеді.

16. Табиғи сұрыпталу - эволюцияның қозғаушы және багыттаушы күші.

Табиғи сұрыптаудың алғы шарттары.Тіршілік үшін күрес. Табиғи сұрыпталудың мәні. Табиғи сұрыпталу әрекетінің жүру жайы.

Табиғи сұрыпталу – Ч.Дарвиннің негізгі эволюциялық теориясы. Сұрыпталу –эволюциялық әрекеттің негізгі қозғаушы және бағыттаушы күші. Табиғи сұрыпталуға қажетті материал - жеке ағзалардағы тұқым қуалайтын өзгерістер. Ол өзгерістердің кейбіреулері ағза үшін пайдалы, ал екіншілері зиянды болуы да мүмкін.

Дарвин, табиғи сұрапталу деп сол түр үшін пайдалы белгілері мен қасиеттері бар даралардың нақтылы тіршілік жағдайларында тірі қалып ұрпақ беру мүкіндігін айтты. Яғни, тірі ағзалардың сыртқы орта жағдайларына бейімделіп, тіршілік үшін күрес нәтижесінде тірі қалу әрекеті. Алайда, бұл анықтама табиғи сұрыпталу әрекетінің генетикалық маңызын айқан көрсете алмайды. Табиғи сұрыпталу әрекетіндегі түбейгейлі мәселе даралардың тірі қалуы және олардың әр түрлі жолдармен көбеюге қабілеттілігі болып есептеледі. Өйткені көбеюге қабілетті дара ғана популяция генофондысына нақтылы үлес қоса алады. Көбейіп ұрпақ қабылдауға қабілеті жоқ даралардың эволюциялық мәні де болмайды. Ендеше, ағзаның бұл қасиеті табиғи сұрыпталудың генетикалық эволюциялық критерийі болып табылады.

Табиғи сұрыптаудың алғы шарттары. Ч.Дарвин табиғи сұрыпталу принципін сипаттауда оның негізгі екі алғы шартын атап көрсеткен:

1) біріншіден, барлық тірі ағзаларға тән қасиет – даралардың тұқым қуалайтын гетерогендігі,

2) екіншіден, көбею қарқындылығының жоғары болуы.

Барлық популяцияларда даралар бір-бірімен тұқым қуалау ерекшеліктерімен ажыратылатыны белгілі. Ол ерекшеліктер мутациялық өзгерістердің пайда болуымен және генотипте гендерінің жаңа үйлесімдер түзілуімен түсіндіріледі. Осы себептерге байланысты популяция дараларында тұқым қуалайтын гетерогендік қасиет қалыптасады. Бұл қасиет сұрыпталудың ең алғашқы маңызды алғы шарты болып табылады.

Табиғи сұрыпталудың келесі алғы шарты ағзалардың көбею қарқындылығының өте жоғары болуы, соған байланысты түр ішіндегі даралар соншалық шамадан тыс артуы. Кез келген ағза жұбы өте көп ұрпақ қалдыруға қабілетті келеді. Мысалы, балықтардың 2 млн. жуық уылдырық шашуы, бақалардың – 10 мыңға жуық, балдырлар 25 тәулік ішінде жер бетін 16 м. қалындықпен жаба алатын ұрпақ бере алады. Бірақ, табиғатта дәл осылай көбею байқалмайды, себебі ағзалардың шамадан тыс көбейіп кетуін реттеп отыратын белгілі бір табиғи күш бар деп есептелінеді. Дарвин ол күшті тіршілік үшін күрес деп атап көрсетеді.

Тіршілік үшін күрес формалары

Популяциядағы даралар алып жатқан территориясында тіршілік ете алатын мөлшерден әлдеқайда көп пайда болады. Популяцияда пайда болған даралардың сан мөлшері мен олардың тіршілік ету амалы арасындағы үйлесімсіздігі тіршілік үшін күреске сөзсіз әкеледі.

Ч.Дарвин тіршілік үшін күрестің үш формасын атап көрсеткен. Олар: түр шілік, тұраралық және бейорганикалық табиғаттың қалайсыз жағдайларымен тіршілік үшін күресі.

1. Тіршілік үшін түр ішілік күрес бір популяциядағы даралар арасында жүреді. Оларға біркелкі қөрек заттардың, мекен ортасы және басқа да тіршілік жағдайлары (су, жорық, жылу, көрек) қажет болғандықтан, популяция даралары бір- бірмен жарысып қана қоймай, шиеленесіп күресе түседі. Бұл әрекет төмендегі себептерге байланысты жүреді:

а) Абиотикалық факторлар, мысалы, әр түрлі жастағы қарағайлар арасындағы жарық үшін күрес, бір түрге жататын құстар арасындағы ұя салатын жер үшін бәсеке т.б.

ә) Биотикалық факторлар, популяциядағы даралар санының шамадан тыс артып кетуі қорек үшін күресті одан әрі шиеленістіре түседі. Мұндай жағдайда кейбір балықтар өздерінің ит шабақтарымен қоректенсе, кейбір жағалалар өз балаландарын жеп қояды, құстардың кейбір түрі балапандарын ұясынан түсіріп тастайды. Табиғатта көбінесе дараларды шығынға ұшыратып тұратын, сан мөлшерін кемітетін індет болып табылады.

б) Мінез-құлықтық, бір популяциядағы особьтарға тікелей өзара қақтығыс болдырмауға жәрдемсетін бірқатар бейімділіктер болады. Қара аю өзіне азық аулайтын учаске шекарасына ағаштарды тырнап белгі салады. Қасқыр азықтық учаскесін несебімен белгілейді, жыртқыштардың бір-бірімен жемтігі үшін қақтығысы т.б. Сары шамшықтың, қалтырауық шымшықтың аталықтары учаскенің бос еместігін сайрап хабарлайды. Хайуанаттар бөтен учаскенің шекарасын бұзбауға тырысады. Бір түрге жататын жануарлар популяциясынан өзара ынтымақтасып тіршілік ететінін де кездестіруге болады. Мысалы, балара ұясы, жылқылар үйірі, маймыл, бұғылар.

2. Тіршілік үшін түр аралық күрес мүлдем басқа түрлердің популяциялары арасынан байқалады. Егер түрлер әр түрге жататын болса, онда түрарлық күрес әдетте аса шиеленісе түседі. Сұр егеуқұйрықтар Еуропадағы адам мекендейтін жерлерден қара егеуқұйрықты мүлде ығыстарып шығарады, олар орманға қарай ығысты. Сұр егеуқұйрық ірілеу, суда жақсы жүзеді, зұлым сондықтан шайқаста жеңіске жетеді. Еуропадан әкелінген кәдімгі бал арасы Австралиядағы жергілікті шаншарсыз кішкене жабайы бал араны ығыстырып жібереді. Егістіктерде арамшөптер қаптап шығып, ылғал мен қоректік заттарды мол пайдаланғандықтан мәдени өсімдіктердің өсуі баяулайды. Сондай-ақ бір түрдің даралары екінші түр дараларын біржақты пайдаланып, тіпті жойып жібереді. Мысалы, жыртқыштар мен өсімдік қоректі жануарлар, балықтар мен планктон арасындағы тіршілік үшін күрес. Алайда тіршілік үшін күрес мысалдары тікелей күресу тұрғасында ғана жүріп отырмайды, кей жағдайда бір-бірінің көбейіп дамуына да септігін тиізетін әрекетке жатады. Мәселен, өзіне зиянын тигізбей, бір түрдің екіншісіне жағдай тұғызуы (құстар мен сүт қоректілердің жеміс пен тұқымдарды таратуы, гүлдер және бунақденелілер, оларды тозаңдандыруы) тіршілік үшін күрес формасына жатады.

3. Тіршілік үшін бейорганикалық табиғаттың қолайсыз жағдайларымен күресі, әсіресе ылғалы мол немесе ауа райы құрғақ аудандарда, сол сияқты жазы ыстық немесе қысы аса суық жерлерде айқын көрінеді. Эволюция барысында түрлі қалайсыз жағдайларда тіршілік етіп, өз ұрпақтарын қалдыруға мүмкіндік беретін алуан түрлі бейімділік белгілер қалыптасады. Мысалы, аңызақ желді тау беткейлеріндегі және арал өсімдіктері жер бетіне төселіп өседі, ал бунақденелілер күшті жетілген қанатты немесе қанатсыз болып келеді. Шөлді жерлердегі өсімдіктердің тамыр жүйесі 10-15 м, тереңдікке жететін ұзын, жапырақтары тікенекке айналған түрде, ал жануарлар суды аз жұмсауға бейімделеді (түйе).

Табиғаттағы осы биологиялық заңдылықтарды адам өзінің іс тәжірбиесіне әр түрлі салада қолданады. Мысалы, ауыспалы егіс алқаптарын ортаның топырақ – климат жағдайларына сай құра отырып, ауыл шаруашылық дақылдарынан мол түсім алу, сол сияқты қолдан балық және бал арасын өсіру, жұқпалы ауруларға қарсы антибиотиктерді пайдалану, ауыл шаруашылық зиянкестеріне қарсы күрестің биологиялық әдісін қолдану, т.б.

Сонымен, ағзалардың өз арасындағы және ағзалармен ортаның абиотикалық жағдайлары арасындағы қарым-қатынастардың барлық формалары тіршілік үшін күрестің толық мағанасын береді.

Табиғи сұрыпталудың мәні. Табиғи сұрыпталу жайындағы ілім органикалық дүниенің тарихи дамуының объективтік заңы ретінде Ч.Дарвин теориясының негізгі бөлімі болып саналады. Қазіргі кезде биологияда Дарвин теориясының негізгі жағдайларының дұрыстығын дәлелдеуші көп және жан-жақты материалдар қорланды. Дарвин теориясында табиғи сұрыпталу табиғатта жүріп жатқан процесс мағанасында түсіндіріледі. Бұл әрекетте дамып келе жатқан ағзаға орта жағдайының тигізген әсерлерінің нәтижесінде өмір сүруі және дамуы үшін пайдалы белгілерге ие болған жекеленген даралар (индивидумдар) сақталып қалады.

Табиғи сұрыпталу кезінде кері әрекетте көрініс беруі мүмкін, ол -элиминация – сыртқы орта факторларының ағзаға тигізетін зиянды өзгерісі, оның тіршілігіне теріс ықпал етеді, ондай өзгерісті даралар ең алдымен құрып кетеді немесе өсіп-өне алмайды. Мысалы, бір топ торғайларға жыртқыш құстар шабуыл жасағанда, ең алдымен олардың ішінен қандай да бір кемістігі бар құстар қолға түсіп жем болады. Швециядағы бақылаулар бойынша қырғи 50 шақты торғайлардың ішінен бір көзі соқыр торғайларды ұстап, жеп отырған. Бұндай факторлар, құстардағы элиминация, түр үшін бағасы кем дараларда болатындығына дәлел. Бір жағынан өзгергіштіктің сипаты, ал екінші жағынан элиминация сипаты өзара тығыз байланыста болғандықтан табиғи сұрыпталудың бағыты осыларға байланысты екенін түсіну қиын емес. Осыған орай табиғи сұрыпталуға қандай жағдайлар қолайлы екендігін айтуымызға болады. Даралар саны көп болып, олардың мекендеген ортасының жағдайлары алуан түрлі болса, өзгеру варианттары да көп болады, демек табиғи сұрыпталу үшін бастапқы материалда мол болады. Ағзаға пайдалы өзгерістің қандайы болса да, ол ұрпаққа берілетін болса ғана сұрыпталу үшін мәні болады. Ең соңында табиғи сұрыпталу әрекеті бір бағытта қанша ұзақ уақыт жүріп отырса, соншалықты нәтижелі болып шығады.

«Табиғи сұрыпталу» әрекетінің жүру жайы. Табиғи сұрыпталу әрекеті эволюцияның элементарлы факторы сияқты даралардың барлық тіршілік белгілері мен қасиеттеріне әсер етеді. Сұрыпталу көрінісі әуелі фенотип бойынша көрініске ие болады. Фенотип бойынша сұрыпталу принципіне орай генотиптік сұрыпталу өтеді. Осындай сатылы екі жақтылық сұрыпталу әрекеті эволюциядағы фенотиптік өзгергіштік пен фенотиптің маңыздылығын айқындай түседі. Дарвин көрсеткендей сұрыпталу кезінде бір белгі ғана өзгеріп қоймай, гендердің әр түрлі белгілерге жауап беруіне орай, басқа белгілердің де өзгеретін принципін полифен немесе полейтропия деп атайды. Мысалы, дрозофила шыбынындағы мутация әрекеті. Полифенді мутация кезінде шыбынның қанаты, көзінің түсі, аяқтарының ұзын-қысқалылығы қатар көрініс берді. Жаңа биология ғылымы көрсеткендей, сұрыпталу бірлігі бір белгінің ғана емес, тұтас ағза генотипінің өзгеруімен жүреді. Табиғи сұрыпталу әрекетінің жүру жайына айқын мысал – индустриялық құбылыс. Ақ көбелектерді сұр көбелектердің ығыстыруы. Түйелердің шөлдегі тіршілікке бейімделу жағдайы арқылы да табиғи сұрыпталуды түсіндіруге болады. Жантақты жеу үшін еріннің, таңдайдың және тілдің құрылысы мен жабыны ерекше болып келеді. Бұл бейімділіктер қоректік бәсекелестікті азайтады, өйткені осындай тікендері бар шөпті жеушілер тіпті шөлде де көптеп табылмайды. Май жинақталған өркешті тек қана кенеулі қосымша қоректік заттардың көзі ретінде ғана емес, ағза үшін іште туындайтын су көзін пайдалануға мүмкіндік беретін мүше деп санауға болады. Кеудесінде, шынтағында және тізесіндегі көн – ерекше құрылысты тері түйенің өте қызған құмға күймей жатуына мүмкіндік беріп, салалы жүні түйені ыстықтан және суықтан қорғайды. Түйе күшті, майлы және жеңіл табандарымен шағалдармен көтеріліп, сусымалы ыстық құммен тұрақты жүре алады. Табиғи сұрыпталу әрекетінің тірі ағзалар популяциясына ықпал ету дәрежесі табғи сұрыпталу қысымының қарқындылығымен түсіндіріледі. Жыландар популяциясындағы микроэволюцияның жүру мысалы (Natrex Sipedon). Ори аралында (солт.Америка) шұбар жыландардың 4 түрі А.Б.В.Г. ақ түсті – А, сұр түсті Б,В.Г. – қара жолақты болды. Элиминацияға ұшыраушы қара жолақты түрлері болды. Сарғыш түсті тастар үстінде қара жолақтылар көрініп қалып отырды.

17. Табиғи сұрыптаудың негізгі формалары.

Қозғаушы сұрыптау. Дизруптивті (бөлініп кетуші) сұрыптау. Тұрақтандырушы сұрыптау. Жыныстық сұрыптау

Эволюция негізнен қозғаушы және тұрақтандырушы сұрыптау арқылы жүзеге асады. Эволюция процесіндегі қозғаушы және тұрақтандырушы сұрыптау ілімін қалыптастырған И.И. Шмальгаузен.

Қозғаушы сұрыптау және оның түрлері. Аты айтып тұрғандай эволюцияның творчестволық күші осы болып табылады. Қозғаушы сұрыптау кезінде қалыптасқан нормадан бейімділігі жоғары өкілдер қалып отырады. Қозғаушы сұрыптаудың генетикалық негізгі популяцияның тұқым қуатын өзгергіштігі. Оның экологиялық себептері қоршаған ортаның өзгеруі. Бұрынғы тіршіліке бейімделігі аз мутанттар жаңа өзгерген жағдайда селекциялық артықшылыққа ие болады, нәтижесінде бұрынғы қалыптасқан норманы ығыстырып шығады. Осыған байланысты популяцияның генетикалық құрылымы да өзгереді. Себебі популяцияда жаңа мутанттар көюейе бастайды. Қозғаушы сұрыптау мына үш бағытта жүреді:

Бағыттаушы сұрыптау қоршаған орта ұзақ уақы бір бағытта өзгергенде пайда болады. Оның мысалы ретінде насекомдардың улы заттарғы бейімделуін айтуға болады. Мутанттар белгілі бір белгісі бойынша сұрыпталып отырса оны тура сұрыптау деп атайды. Бағыттаушы сұрыптаудың нәтижесінде популяция жаңа популяцияларға бөлінбей жаңа қасиетке ие популяция пайда болса оны филетикалық эволюция деп атайды. Насекомдардың улы химикаттарға бейімделуі филетикалық эволюцияның физиология бойынша жүрген көрінісі. Сонымен, бағыттаушы сұрыптау нәтижесінде жаңа адаптациялар және түрлер пайда болады.

Дизруптивті (бөлініп кетуші) сұрыптау кезінде адаптивті өзгеріске бейім жоғарғы не төменгі варианттар қалып, орташа варианттар қалып, орташа варианттар жойылып кетіп отырады. Мұндай сұрыптау да ұзақ уақыт әр түрлі бағытта өзгерген орта әсерінен болады. Нәтижесінде бір популяциядан екі және одан да көп популяциялар пайда болады. Дизруптивті сұрыптау Дарвиннің дивергенция принципімен жүреді, туыс формаларэкологиялық ажырасуға мәжбүр болады да, соңынан жаңа түрлер пайда болады.

Транзитивті (ауыспалы) сұрыптау кезінде түр ішіндегі саны аз формалар көбейіп, көп формалардың өзінен басып өзып кетеді. Мұның мысалы ретінде индустрияға байланысты ақ көбелігінің азайып, жойылып, орнына қара түсті көбелектер көбейіп кетуін айтуға болады.

Тұрақтандырушы сұрыптау. Механизмі мен нәтижесі бойынша бұл сұрыптау қозғаушы сұрыптауға кері сұрыптау. Мұндайда сол жағдайда қалыптасқан нормадағы өкілдер қалып отырады да, қандай да болмасын ауытқулар элиминацияға ұшырайды. Қозғаушы сұрыптау мен тұрақтандырушы сұрыптау бірөбірімен тығыз байланысты. Шындығында бір процестің екі бөлігі болып табылады. Популяциялар үнемі өзгеріп отыратын қоршаған ортаға бейімделіп отырады. Қалай орта біршама тұрақты күйге көшсе сұрыптау соған бейім форма түзеді. Осылайша қозғаушы сұрыптау тұрақтандырушы сұрыптауға ауысып отырады. Сонымен қозғаушы сұрыптау өкілдерің, популяцияның тарихи дамуын қамтамасыз етсе, тұрақтылығын қамтамасыз етеді. Өзгергіштік пен тұрақтылық эволюцияның ажырамас екі бөлігі. Табиғи сұрыптау тіршілікті тек жасап қана қоймай, оның алуан түрлігін де сақтап отырады.

Жыныстық сұрыпталу. Көптеген түрлердің жыныстық сұрыпталуына күйттік сайыс және жағынудың күрделі инстинктивті әрекеттері жатады. Көптеген құстар қанатының әдемілігі, балықтардың реңі, өсімдіктерде гүлдер пішінінің әртүрлілігі, құстардың сайрауы, бұғылардың мүйіздерінің үлкен болып бұтақтануы жыныстық сұрыпталудың белгілері, т.б. Сұрыпталудың барлық түрлері тұқым қуалау өзгерістеріне негізделеді.

18. Бейімдеушілік - табиғи сұрыпталу әрекетінің нәтижесі.

Бейiмделушiлiктiң пайда болуы Бейімдеушілік және оның түрлері. Әлсіз бейімдеушілік түрі. Күрделі бейімдеушілік. Бейiмделушiлiктiң пайда болу механизмi. Бейімдеушіліктің салыстырмалы сипаты.

Бейiмделушiлiктiң пайда болуы. Эволюция барысында пайда болған жаңа белгiлер қалыптаса отырып, бейiмделушiлiкке әкеледi.

Бұл кейбiр түрлердiң морфологиялық ерекшелiктерiне тең келсе, ол бiртiндеп жаңа түрлер мен популяциялардың түзiлуiне әрi қарай биогеоценоздың өзгеруiне бастама болады. Сыртқы орта жағдайына орай бейiмделушiлiк белгiлерiнiң пайда болуы – эволюцияның негiзгi нәтижесi. Сондықтан эволюцияны бейiмделушiлiктiң пайда болу әрекетi ретiнде қарастыруға болады – адаптациогенез. Бейiмделушiлiк деп белгiлi орта жағдайларында тiршiлiк етiп, тұқымқуалаушылық белгiлерi арқылы ұрпаққа берiлуiн қамтамасыз ететiн нақты морфологиялық қасиеттердiң дамуы мен пайда болуын айтамыз.

Беймделушiлiктiң қалыптасуы тұқым қуалайтын өзгергiштiк пен сұрыптауға тiкелей байланысты. Өйткенi тұқым қуалайтын өзгергiштiк бейiмделушiлiкке элементарлы эволюциялық материал болса, сұрыпталу - эволюциялық әрекет. Кез келген популяциядағы белгiлi бiр фенотиптiк өзгерiстi бейiмделушiлiк деп қарауға болмайды. Популяция дараларында сол ортаға сәйкес арнайы белгi қалыптасқанда ғана бейiмделушiлiк деп қарауға болады.

Бейiмделушiлiк түрлерi. Бейiмделушiлiк белгiлерi қасиеттерiне қарай:

I- қарапайым (бейiмделгiш ) қорғаныштық бейiмделгiштiк белгiлерi.

II- күрделi бейiмделгiштiк белгiлерi.

I. Қарапайым қорғаныштық белгiлерi түрлердiң тiршiлiк үшiн күресте өз тiршiлiгiн сақтап қалу барысында (құрылысы) сыртқы дене құрылысындағы белгiлердiң көзге көрiнетiндей өзгеру белгiлерiн қамтиды. Жануарларда жиi өзгерiп дамып отыратын - қатқыл жабындарын жатқызуға болады. Бунақденелiлердiң хитиндi жабыны, тасбақалардың панцирi, шаянтәрiздiлердiң жабыны, молюскалардың бақалшықтары, жорғалаушылардың сүйектi қабыршақты мысал бола алады. Өсiмдiктер жасушасының қымыздық қышқылына және кальцийге және сыртқы қабаттарында кремнеземге бай болуы сыртқы ортаның қолайсыз жағдайынан қорғауда үлкен рөл атқарады. Қорғаныштық белгiлер көптеген өсiмдiктер мен жануарларда кездеседі. Мысалы, инелер мен тiкендер (кактус, итмұрын, долана т.б. кiрпiлер) Ағзалар денесiндегi түктерінен қорғаныштық белгi түрiндегi қышқылды заттарды бөлуi, мысалы, қалақай, ара шаншарлары т.б. Қарапайым (пассивтi) қорғаныштық белгiлерi ағзалардың тiршiлiк әрекетiне арай әр түрлi болып келедi.

Бүркенiш рең. Бейiмделудiң бұл түрi ашық жерлерде тiршiлiк ететiн ағзалардың жауынан қорғану белгiсi. Көптеген көбелектер, бунақденелiлер, денесiнiң әр түрлi түстi болуына сәйкес өсiмдiктер арасынан ажырату қиын. Ұясын ашық жерлерге салатын құр, шiл сияқты құстардың ұясында отырған аналығын бiрден аңғару мүмкiн емес. Қиыр солтүстiктегi жануарлардың көпшiлiгiнiң реңi ақ болып келедi – ақ аю, ақ құр т.б.

Орманды, далалы жерлерде тiршiлiк ететiн жануарлар әр түрлi жолақты, теңбелдi белгiлерiмен ерекшеленедi. Мысалы, зебр, жираф, жолбарыс, жылан т.б. түстерi мекен ортасындағы жарық пен көлеңке дақтарының тез алмасып отыруына сәйкес келедi. Бұндай бүркенiш реңнiң қалыптасуы - эволюциялық элеметарлық жағдайлар әрекетiнiң нәтижесiнде деп қарау керек. Оған мысал ретiнде кәдiмгi дәуiттi алайық. Оның алғашқы ата тегi кепкен жапыраққа ұқсамаған болуы мүмкiн. Қандайда бiр жағдайдың әсерiнен олардың тiршiлiк ортасы өзгередi делiк, тіршілік үшін күрестің нәтижесі –бейімделушілікке ие болған даралардың пішіндері мен түстері өзгере отырып, тірі қалады.Табиғатта үнемi болып тұратын мутациялық өзгергiштiктiң нәтижесiнде бiр дараның денесiнде қоңыр дақ немесе қанаттарында жапырақ жүйкелерiне ұсас иректелген сызықтар пайда болады. Құстар дәуiттi кепкен жапырақ арасынан байқауы қиынға түседi. Популяциядағы көптеген даралардың iшiнен тiршiлiк үшiн күрес пен табиғи сұрыпталудың нәтижесiнде құрғақ жапыраққа көбiрек ұқсағандары тiрi қалады, қалғандарын жаулары жеп қояды. Бұл пайдалы белгi ұзақ уақыт ұрпақтан –ұрпаққа берiле отырып, ең соңында айналадағы ортаның реңiне толық ұқсаған даралар түзiледi.

Жасырушы рең – жануарлардың дене пiшiнi мен реңi тұрғысынан айналадағы заттарға сәйкес келуi. Мысалы, теңiз, көл суларында мекендейтiн атбасы мен инебалықты ажырату да қалың балдырлар арасынан ажырату қиын. Ағаш дiңiнде кездесетiн қоңыздар, өрмекшiлер, көбелектер қияларға ұқсас болғандықтан байқалмайды.

Мүр көбелегiнiң жұлдызқұрты бұтаққа ұқсайды. Бразилияда тiршiлiк ететiн жапырақ – балық -өлi жапыраққа ұқсас, тек айырмасы реңiн өзгерте алады. Оқпақ (выпь) (Botaurus st ellaris) құсы өз ұясын қамыс арасында салады, қауiп төнгенде мойын созып, қамыс арасынан байқалмай қалады.

Сақтандырушы рең –көбiне улы және шағатын жәндiктерге тән белгi. Нгiзгi белгiлерi ашық реңдi болады. Тiршiлiк барысында өздерiн жақсы қорғауға бейiмделген түрлер жатады. Ашық түстi рең өз жауларын сақтандыру белгiсi “көру мен қателiк ” жасау нәтижесiнде, сақтандыру реңiн қатты есте сақтауға жаттығады.

Мысалы, сары ала жолақты аралар, қызыл жолақты тропикалық улы жылан, қараұрт. Сақтандырушы рең – эволюцияның элементарлы факторы, өзiнiң де, басқа түрдiң де тiршiлiгiн сақтап қалуда маңызды роль атқарады. Қара қоңыз, кобра жыланы, түктi бүйi, шамшат айырқұйрығының жұлдызқұрты, палщты кесiртке т.б.

Қорғаныш рең (мимикрия) – қауiпсiз, жәндiктердiң пiшiнi, реңi, мiнез –қылығы тұрғысынан улы шағатын қауiптi жәндiктерге ұқсастығы. Мысалы, кейбiр шыбындардың (шағатын сона) араға ұқсауы, улы емес жыланның улы жыландарға ұқсауы. Бейiмдiлiктiң бұл түрi қорғана алмайтын әр түрге жататын дараларда бiркелкi мутациялар олардың тiрi қалуына мүмкiндiк беретiн белгi деп түсiндiрiледi.

Мимикрия (ат греч mimikos -елiктеушi) мағынаны бiлдiредi.

Мимикрияның екi жағы болады. Модель (объект елiктеушi объект) және имитатор (елiктеушi).

II. Күрделi бейiмделушiлiк белгiлерi. Түрлердiң (тiршiлiк белгiлерi) тұқым қуалаушылық белгiлерi тiршiлiк барысында бiртiндеп жинақтала отырып күрделi әрекеттi бейiмделу белгiлерiн құрайды. Мысалы, бунақдене қоректi – шыбын жегi өсiмдiгiндегi елiктiргiш көзшелер тәрiздi мүшелерi, ол мүшелердiң қозғалғыштық қабiлетi, автотрофты ағзалардың жыртқыштық және оны қорыту қабiлетi. Росинка (Dzosera rotundifolia). Жапырақтарының ұшында өте сезгiш талшықтарының және ондағы хош иiстi жабыстырғыш сұйықтық бөлуi, келiп қонған шыбынның ары – берi қозғалуынан тiтiркендiргiш қабiлетiн күшейте отырып, дене бөлiгiнiң жиырылуын тездетедi. Талшық ұшындағы көзше денелер қозу нәтижесiнде өзiнен пепсиндi ферменттерге бай сұйықтық бөледi. Жалпақ дене бөлiгiнде қоректi қорыту әрекетi жалғасады. Сұйықтық сөлдiң нәтижесiнде бунақдененiң дене құрылысын түзушi ақуызды заттар ери бастайды, сол пластинкалы денеде сiңiрiледi. Осы ас қорыту әрекетi аяқталысымен өсiмдiк бастапқы күйге қайта келедi.

Кейбiр өсiмдiктердiң асқорыту мүшелерi басқа түрде де болады. Мысалы, “құмыра” және “қақпан” тәрiздi түр өзгерген түрлерi кездеседi. Мысалы, венерина шыбын жегi (Dionaea muscipule)

Физиологиялық бейiмделушiлiк - бұл өсiмдiктердегі физиологиялық – биохимиялық мутацияның пайда болуы. Гетеротрофты ағзалардың қоректену тәсiлi. Сыртқы ортаның абиотикалық факторларынан қорғану белгiлерi. Жыл құстарының қоныс аударуы, өсiмдiктердiң қысқы тыныштық күйi, күн жылуына орай көбею әрекетiнiң жүруi.

Бейiмделушiлiктiң пайда болу механизмi. Бейiмдеушiлiк ағзалар мен сыртқы ортаның арасындағы үйлесiмдiлiк белгiсi. Бейiмделу белгiлерiнiң қалыптасуы эволюцияның элементарлы материалы – тұқымқуалайтын өзгергiштiктiң пайда болуы сұрыпталу нәтижесiнде қалыптасып отырады. Популяциядағы сыртқы орта жағдайына жауап ретiндегi фенотиптiк белгi бейiмделушiлiк әрекетiне жатпайды. Нәтижесiнде мутацияның өзiн де бейiмделушiлiкке жатқыза алмайды. Бағалы генотиптiң жиынтығы бейiмделушiлiктiң алғашқы сатысына жатады. Бейiмдеушiлiк белгiлерi бiртiндеп жеке даралардан көрiнiс берiп, толық популяцияны қамтыған кезде қалыптасқан белгi деп саналады. Бейiмделушiлiктiң қалыптасуын Ч. Дарвин табиғи сұрыпталумен толықтыра түседi. Жоғарыда келтiрiлген мысалдардан табиғи сұрыпталу барысында қалыптасқан бейiмделушiлiк белгiлерiн көремiз. Яғни, түрлердiң тiршiлiк үшiн күресте сыртқы орта жағдайына жауап ретiнде пайда болған тұқымқуалайтын өзгергiштiк белгiлерiнiң табиғи сұрыпталу нәтижесiнде қалыптасқан формаларын бейiмделушiлiк деп атаймыз.

Бейiмделушiлiктiң салыстырмалы сипаты. Табиғатта тiршiлiк жағдайларына абсолюттi бейiмделген формалар жоқ. Ағзаның тiрi қалуына кез келген бейiмделу тек арнайы орта жағдайларына ғана жәрдемдесе алады. Сондықтан бейiмделу салыстырмалы сипатта болады. Егер тiршiлiк жағдайлары өзгерсе, бейiмдiлiк белгiлерi пайдасыз болып қалады. Мысалы, ақ құр қыстың ашық күндерi қар бетiне түскен өз көлеңкесiнен көрiнiп қалады. Жыртқыш балықтардан қорқып шоршып шыққан балықтарды ауада альбатрос қағып жеп қояды.

Бейiмдiлiктiң салыстырмалы сипатта болуына, жануарлардағы көптеген рудименттер мен атавизм белгiлерi дәлел бола алады. Мысалы, кейбiр құстардың қанаты рудимент түрiнде сақталып, ұшу қызметiн атқармайды.

19. Түр - эволюциялық әректтің негізгі кезеңі.

Түр тұжырымдамасының тарихы. Түр анықтамасы. Түр критерийлері. Түрдің құрылымы.

Түр тұжырымдамасының тарихы. Аристотель өз заманында «түр» деген терминді ұқсас жануарларды сипаттау үшін пайдалаған. Д. Рей 1986 мен К. Линейдің 1751-1762 еңбектерінен кейін-ақ түр биологияда негізгі түсінік ретінде қолдау тауып, жан-жақты пайдалана бастады. Алайда, түр эволюциялық әрекеттің өзіндік сипаты бар негізгі кезеңі екені жайлы көзқарас бірден қалыптасқан жоқ. Өткен тарауларда айтылып кеткендей, түрдің тұрақтылығы, өзгермейтіні жөнінде алғашқы пайда болған креационистік идеялар кейін келе Ж.Бюффон бастаған түрдің өзгергіштігін қуаттайтын трансформизммен ұштасты. Ж.Б.Ламарк табиғаттағы кез келген өзгерістер түр түзілуге себеп болады дей отырып, тіпті түрдің ақиқат барлығын жоққа шығарды. Ч. Дарвин табиғатта түрдің ақиқат барлығын растап, олардың үнемі өзгеріп отыратыны жөнінде пікір айтты. Бірақ Дарвиннің бұл айтылған дұрыс пікірі түр ішінде жүретін генетикалық әректтердің ғылыми мағлұматтарымен жеткілікті дәлелденбегендіктен, кейбір зерттеушілер түрдің бар екеніне күмәнданды.

ХХ ғасырдың басында түрдің морфологиялық бір тұтастығы жайлы тұжырым өзгере бастады. Жаруарлар мен өсімдіктерді жіктеудегі негізгі бөлінбейтін бірлік географиялық нәсіл (түр тармағы) болып есептелді. Олай болса, түрді осындай көптеген географиялық нәсілдердің тобы деп қарап, оны қос атпен атаудың орнына үш атпен атау ұйғарылды.

Түр туралы көзқарастардың қалыптасуындағы келесі маңызды кезең ХХ ғасырдың 30- жылдарында генетика ғылымының кең етек алып дамуымен тікелей байланысты болды. Ресейде. Академик Н.И.Вавилов АҚШ-та Дж.Клаузен бастаған дарынды генетиктердің жұмыстарының нәтижесінде түр енді күрделі генетикалық жүйе деп есептелді. Бір түрдің дараларына жалпы генофонд тән және олар оқшауланған күйде болуына байланысты басқа түрдің дараларыменараласу мүмкіндігі (гендердің алмасуы )жоқ. Бұл – түрдің биологиялық тұжырымы. Түрге –тіршілік ету және құрылыс ерекшеліктеріне байланысты әр түрлі түр тармақтыры мен популияция топтары енеді. Ол топтың өкілдері өзара шағылысып, өсімтал ұрпақ қалдыра алады.

Түр анықтамасы. Табиғатта түрлер саны орасан көп. Ең соңғы мәліметтер бойынша жануарлардың 1,2 миллион және өсімдіктердің 500 мың түрі ғылыми түрде сипатталған. Жаңа түрлердің анықталуы, оларды сипаттау үздіксіз жүріп жататын әрекет. Түр жер бетінде (класс, тұқымда немесе туыс бойынша) біркелкі бөлінбеген. Кейбір туыс немесе тұқымдастарда түрлердің саны айтарлықтай көп болса, ал жоғары таксономиялық топтарда керісінше шамалы ғана түрлер болуы мүмкін. Мысалы, жорғалаушылар класның алғашқы кесірткелер (Prosuria) класс тармағында – гаттерия деп аталатын бір ғана түр бар, ал сол кластың басқа класс тармағына жататын бірнеше мыңдаған түрлері белгілі. Түр - эволюция әрекетнің сапалы кезеңі. Түр деп морфофизиололгиялық ерекшеліктері ұқсас, бір – бірімен еркін шағылыса алатын және жалпы ареалы бар популияциялар жүйесін құрайтын даралар жиынтығын айтады. Түрлердің басым көпшілігі политипті, яғни құрамындағы даралардың көптеген морфофизиологиялық белгілері бойынша алуан түрлі топтан тұрады. Сол сияқты жер бетінде анықталмаған белгісіз түрлер әлі де болса өте көп.Ендеше оларды тауып, толық сипаттау үшін бұл тұжырымдаманың талаптары жеткіліксіз болуы мүмкін.

Түр критерийлері. Табиғатта түрлер көптеген белгілері мен қаситеттері арқылы ажыратылады. Оны түр критерийлері деп атайды. Түрді бірнеше критерий бойынша анықтайды.

Морфологиялық критерий - бір түрге жататын дараларды анықтауға және туыстық жақындығы жоқ түрлерді ажыратуға болады. Бірақ табиғатта бір –бірінен оқшауланған және өзара шағылыспайтын түрлер морфологиялық жағынан ұқсас болып келеді. Бұл - түр қосарлары. Мысалы осы күнге дейін бір ғана түр деп есептеліп келген безгек масасының (Anofheles maculipennis) алты түр қосары табылды. Олар кейбір аудандардаадам қанын сорып қоректенсе, ал басқа аудандарда жануарлар қанымен қоректенеді; сондай-ақ олардың кейбіреуі тұзды суларда, ал екінші біреулері, тұщы суларда көбейеді. Сыртқы құрылысына қарағанда оларды ажырату қиын. Әзірше айырмашылық тек жұмыртқаларының құрылысы мен саны және жұлдызқұрт қылшықтарының бунақталу ерекшелігінде. Демек, түрді анықтау үшін тек морфологиялық критерий жеткіліксіздік жасайды.

Физиологиялық-биохимиялық критерий – зерттелетін органикалық форманың өзіндік ерекше қасиеттерін анықтау үшін оған жан-жақты талдау жүргізуді керек етеді. Түрлердің алуан түрлі болуы олардың химиялық құрылымдарының әр түрлі болуынан. Өйткені әр түрдің жеке топтарында өздеріне ғана тән жоғары молекулалық органикалық қосылыстар синтезделеді. Мысалы, алқа тұқымдасы, күрделі гүлділер, лала гүлділер және орхидея тұқымдастарына жататын кейбір жақын түрлері азотты түрлі тәсілмен жинай алады.

Соңғы кездегі молекулалық биология саласындағы зерттеулер туыстық жақындығы бар түрлерде кейбір арнайы қызмет атқаратын ақуыздың (мысалы, гемоглобиннің) құрылымында ұқсастық болатынын дәлелдеді. Инсулин ақуызы тек желілерден ғана табылған. Ол өзара жалғасқан екі (А және В) тізбектен тұрады. Сүтқоректілердің алты түр өкілдерінен алынған инсулин молекуласындағы аминқышқылдардың орналасу реті В тізбегі де бірдей, ал айырмашылық тек А тізбегінің кішкене бір бөлігінде ғана екені анықталды. Дәл осындай нәтиже әр түрге жататын жануарлардың ДНҚ- молекуласындағы нуклеотидтердің орналасу ретін зерттеу барысында алынды. Алайда физиологиялық – биохимиялық критерий түрді толық сипаттай алмайды, өйткені кейбір туыстық қатынасы жоқ ағзаларда бірдей аминқышқылдардың биосинтезі де ұқсас жүреді. Керісінше, бір-біріне жақын жануар түрлерінде лизин аминқышқылы әр түрлі жолмен синтезделеді.

Генетикалық критерий- түрді жер бетінде тірі ағзалар тіршілігінің жалпы көрінісі және эвоюциялық әрекеттің сапалы кезеңі ретінде сипаттайды. Түрге тән негізгі критерий оның генетикалық біртұтастығы шағылысу нәтижесінде популяциялардағы айырмашылықтарды жоюға негізделген. Жеке попуциялар мен түр тармақтары бір-бірінен қаншалықты оқушауланғанымен де олардың арасында әрдайым генетикалық ақпарат ағымы болып тұрады. Өйткені бір түрдің әр түрлі популяциясындағы даралар өзара шағылысып, өсімтал ұрпақ бере алады. Соның нәтижесінде гендер бір популяциядан екінші популяциядан өтіп, жаңа үйлесімдер түзеді. Бірақ әрқилы тосқауылдың болуы себепті гендердің бір түрден екінші түрге өтуі мүкін емес. Өте сирек, қандай да бір жағдайларға байланысты түраралық шағылысу бола қалса, одан тіршілік ете алатын ұрпақ алынбайды. Ендеше түр-өз алдына біртұтас генетикалық жүйе.

Экологиялық-географиялық критерий- түрдің тіршілік ету ареалын анықтайды. Ареалдың көлемі, пішіні және биосферадағы орналасуы түрге тән маңызды белгілер. Нақтылы бір ареалды мекендей отырып, түр тірі және өлі табиғат жағдайларымен тығыз байланыста болады. Бір туысқа жататын түрлердің ареалдары мүлдем оқшау болуы немесе бір-біріне жанасып, іргелес жатуы да, тіпті тұтасып та кетуі мүмкін. Оқшау ареалдары бар түрлер аллопатриялық түрлер деп, ал іргелес немесе тұтас ареалдағы түрлер симпатриялық түрлер деп аталады. Аллопатриялық түрлерге мысал кестеде австриялық тотылардың төрт түрі көрсетілген. Бұлар кейбір морфологиялық белгілері жөнінен, әсіресе реңі мен қауырсындарына қарап, оңай ажыратылады. Мұны олардың сабағы мен жапырақтарының құрылысынан байқай аламыз. Алайда басқа критерийлер сияқты экологиялық-географиялық критерий де салыстырмалы сипатта болады. Өйткені табиғатта көптеген жақын, туыстас түрлер бірлескен ареалдарды мекендейді.

Түрдің өзіндік ерекшелігін анықтап, ажырату үшін бір ғана критериймен шектелу жеткіліксіз. Сондықтан осы келтірілген барлық критерийлер жиынтығы түр туралы дұрыс қортынды жасауға мүмкіндік береді. Қорыта келгенде, бір ғана критерй бойынша бір түрді екінші түрден ажыратып сипаттама беруге болмайды, егер барлық түр критерийлері өзгерсе ғана жаңа түр деп танылады.

Түрдің құрылымы. Түр құрылымы оның популяциялардағы биологиялық әрекеттердiң күрделiгiне дәлел екендiгi бiзге мәлiм. Ықшам популяциядан бастап барлық популяциялар күрделi тiршiлiкте болады. Бұл күрделiлiк бiр сыпыра жағдайлармен: 1) популяцияның құрылысымен әр жылдағы өзгергiштiгiне; 2) популяцияның генетикалық ерекшелiгiне; 3) сыртқы ортаның әсерiне; 4) сыртқы жағдайлардың өзгерiсi мен популяцияның реакциясына қарап анықталады.

Жоғарыда, қарапайым эволюциялық бірлік ретінде популяция ішінде де генетикалық туыстығы бар шағын топтарды ажыруатуға болады. Жануарлар мен адам популяцияларында ондай топтарды демдер деп, ал өсімдіктерде- биотоптар деп атайды. Табиғатта популяция деңгейінен жоғары тіршілік құрылымдар болады, олар жануарлада – нәсілдер, түр тармақтары делінсе, өсімдіктерде-экотиптер және түр тармақтары деп аталады.

20. Түр түзілу - микроэволюцияның нәтижесі.

Түр түзілу - тірі табиғаттағы сан алуандықтың негізгі көзі. Түр түзілу механизмі. Түр түзілудің негізгі жолдары мен әдістері. Аллопатриялық түр түзілу. Симпатриялық түр түзілу.

Түр түзілу - тірі табиғаттағы саналуандылықтың негізгі көзі. Түр түзілу - бұл шығу тегі бір тұтас түрдің екіге немесе бірнешеге бөлінуі (уақыт пен кеңістік бойынша). Басқаша айтсақ түзілу бұл- генетикалық ашық жүйенің генетикалық жабық (немесе міндетті түрдегі тұрақты) жүйеге бөлінуі. Түр түзілу түр ішіндегі тұрақты жүретін микроэволюция әрекетінің нәтижесінде жүзеге асады.

Түр түзілу механизмі. Географиялық рассалардың көбi түр мен түр тармақтарының шекарасында тұрады. Бұл оқшауланған түр тармағына жаңа түр түзiлу процесiн түсiну үшiн өте қажетті мағұлымат болып саналады. Ауыспалы түр тармақтарының өз ара бiр – бiрiнен жанасып жатқан тiзбегi шеңбер түзiп, ашық екi шеткi ұштары түйiсiп тұйықталып отырады. Бiрақ, осы шеңбердiң екi жағындағы мүшелер бiр – бiрiнен алшақтап кеткендiгi соншалық, бұлар бiр – бiрiмен будандаспайды, яғни бұлар өз алдына оқшау түр бейнесiнде болады. Осы сияқты жағдайлар құстарда жиi кездеседi.

Оқшаулаушы механизмдердiң әрекетi әр түрлi дәрежедегi популяциялардың барлығына бiрдей таралғанда ғана жаңа түр дербес бөлiнiп шығады.Осы тұрғыдан жарты түрлерге Дарвиннiң “ түрше” – “туып келе жатқан түр ” ал түр дегенiмiз – “оқшауланған түрше” деген сөздерiн қолдануға болады. Басқаша айтқанда жарты түр формалары дегенiмiз – түзiлу процесiндегi түрлер.

Түр түзiлудегi оқшаулаушы механизмнiң пайда болуы күрделi процесс, бұл әр түрлiтүрдiң дамуының түрлiше кезеңiнде болып отырады. Сонымен қатар оқшаулаушы механизмнiң өзi әр қилы болуы мүмкiн. Осыған байланысты оқшаулаушы механизмдердi мынадай төрт топқа бөледі:

1) Экологиялық – географиялық оқшаулану, 2) Экологиялық оқшаулану, 3) Механикалық оқшаулану және 4) Репродуктивтiк оқшаулану.

Экологиялық – географиялық оқшаулану. Аллоптрикалық түрлердiң бiр – бiрiмен шағылыспауы, оладың ареалдары кеңiстiк арқылы бөлiнiп бiр –бiрiмен оқшау орналасуынан емес. Әр түрлi экологиялық жағдайда меккендеушi симпатрикалық түрлерде де сондай кеңiстiктiк оқшаулану пайда болады. Бiр жерде мекендеушi түрлердiң өсiп -өнуi кезеңi тұтаспайтындықтан олардың арасында байланыс болмайтындығы белгiлi.

Экологиялық оқшаулану - бiр түрдiң еркегi мен ұрғашыларының шағылысуы алдындағы мiнез – құлқына байланысты, демек олардың түр iшiндегi қарым – қатынастарының ерекшелiктерiне байланысты.

Механикалық оқшаулану – бiр түрдiң особьтары екiншi түрдiң особьтарымен шағылысуына шағылыс аппараттарының бiр - бiрiне сәйкестенбеуiне байланысты.

Репродуктивтi оқшаулану – гаметаларының физиологиялық – генетикалық сәйкессiздiгi. Түр iшiнде түрлiше дәрежеде популяциялар қалыптасуындағы микроэволюциялық процесте осы оқшаулаушы механизмнiң бастапқы фазасы пайда болады.

Түр түзілудің негізгі жолдары мен әдістері. Қазіргі уақытта микроэволюциялық әрекеттер нәтижесінде жаңа түрлердің түзілуінің бірнеше жолдары зерттелген. Түр түзілу филогенетикалық және территориялық аспектілер тұрғысынан қарастырылуы мүмкін. Осы түр түзілудің негізгі жолдарын қысқаша мазмұндайық.

Аллопатриялық түр түзілу (кейде географиялық деп те аталады). Жаңа түр бастапқы түр ареалының шеткі аймақтарында орналасқан бір немесе топтарының аралас популяцияларынан түзілуі мүмкін. Мұндай түр түзілу аллопатриялық (гректің allos– басқаша, өзгеше patris – отан) деп аталады. Ареалдың кеңеюіне байланысты түр популяциялары мен оның топтары бір-бірінен алшақтап жаңа орта жағдайлар мен ағзалар бірлестігі әсерінен өзгеріп жаңа түр бастамаларына айналады. Мұндай түр түзілу көптеген құстар мен кейбір жорғалаушыларда , қосмекенділерде, буынаяқтылар арасында кездеседі. Соңғы кезде аллопатриялық түр түзілудің негізін бастапқы түр ішіндегі топтардың географиялық оқшаулануы деп санайды. Бұл жол өте баяу, жүз мыңдаған ұрпақтар бойы жүретін әрекет. Оқшауланған түр бөліктері орасан зор уақыт аралығында өзіндік биологиялық ерекшеліктерге ие болып, оларда көбею дербестігі қалыптасады. Мұндай процесс мысалы болып інжугүл түрлерінің туындауы болып табылады. Еуропаның,Кавказдың және Қиыр Шығыстың орман алқаптарында өсетін інжугүлдің бірнеше түрі бар.

Симпатриялық түр түзілу. Симпатриялық жолмен түр түзілу кезінде жаңа түр бастапқы түр ареалының ішінде түзіледі, бұл түр тізілу жолы симпатриялық (гректің sym – бірге, patris - отан) деп аталады Симпатриялық түр түзілудің бірінші әдісі – кариотиптің жылдам өзгерісі кезінде жаңа түрлердің, мысалы, автополиплоидия кезінде түзілуі. Өсімдіктерде туыстығы жақын түрлердің хромосома сандары еселеніп келгентоптары белгілі. Сонда, мысалы, хризантема (Chrysanthemum) туысында хромосома саны екі немесе бірнеше рет еселеніп артқан, яғни 9, 18, 27, 36, 45,...., 90 хромосомалы формалары болады. Темекі (Nicotiana) мен картоп (Solanum) туыстарындағы бастапқы хромосомалар саны 12-ге тең болғанымен, 24, 48, 72 хромосомалы формалар да кездеседі. Мұндай жағдайларда түр түзілудің автополиплоидия жолымен – екі еселену, үш еселену, төрт еселену және т.б. ата-тектік түр хромосомаларының негізгі жиынтығы жолымен жүреді деп ұйғаруға болады. Симпатриялық түр түзулердің екінші әдісі – кезекті екі еселенудің гибридтелу жолымен хромосомалар санының көбею – аллополиплоидия. Соңында, симпатриялық түр түзілудің жеткілікті түрде зерттелген әдісі болып маусымдық оқшаулану нәтижесінде жаңа формалардың түзілуі болып табылады. Өсімдіктердегі анық кескінделген маусымдық түрлердің тіршілік етуі белгілі.

Түр түзудің симпатрикалық жолының ерекшелігі – бастапқы түрлерге морфофизиологиялық жақын жаңа түрлердің түзілуі. Сонда полиплоидия кезінде мөлшер өскенімен, өсімдіктің жалпы көрінісі сақталып, тәртіпке сай өзгеріссіз қалады. Хромосомалық қайта құрылу кезінде де сол көрініс байқалады. Экологиялық (маусымдық) оқшаулану кезінде морфологиялық тұрғыдан әлсіз ерекшеленетін болады. Тек түрлердің гибриттік түзілуі жағдайында ата-аналық түрлердің әрбірінен ерекшеленетін жаңа түрлік формалар тұзіледі.

Гибридогендік түр түзілу. Бұл түр түзілу типі өсімдіктерге тән түр түзілу жолы. Ол кейбір есептеулермен жүргізіледі, өсімдіктердің 50 пайыздан астамы гибридогендік формалар – аллополиплоидиялар түрінде болады. Тек кейбіреулерін ғана көрсетеміз. 2n=48 мәдени өрігі (Prunus domestica) терна (P.spinosa 2n=48 ) мен қара өріктің (алшаның) (P.divaticata 2n=16) хромосома сандарын кезекті екі еселенумен гибридтер жолымен алынған. Таңқурайдың, темекінің, жусанның және басқа да өсімдіктердің кейбір түрлері осындай гибридогендік түрлердің аллополиплоиды болып табылады.

Филетикалық түр түзілу. Жаңа түр бастапқы топтардың қандай да бір дивергенциялануынсыз уақыт пен сол бірдей түрлердің біртіндеп өзгеруі салдарынан туындауы мүмкін. Мұндай түр түзілу филетикалық деп аталады. Филетикалық түр түзілу кезінде түр бүкіл ұрпақ алмасуы кезінде бүтіндей өзгеріп осы топтардың морфологиялық сипаттамаларын салыстыра отырып, бөліп алуға болатын жаңа түрге айналады. Бұл жағдайда морфологиялық сипаттамаларды салыстыру мүмкін бола алатыны, филогенетикалық эволюция нәтижесінде тек палеонтологиялық материалды пайдаланумен ғана мүмкін болатыны белгілі. Мысалы, В.Ковалевский жылқының шығу тарихын мысал ете отырып, палеонтологияға тарихи әдіс енгізді. Ол жылқылардың қазба формаларына филогенездік талдау жасап, жылқы тобының тарихи дамуы ортаның өзгеруіне тығыз байланысты екенін дәлелдеп берді. Бұл кезде эволюцияның қандай-да бір сатысында бірегей филетикалық бағаннан басқа да топтарды дивергенциялаудың мүмкіндігі ғана қалады. Сондықтан, филетикалық эволюция «таза күйінде» негізделген көрінісі ретінде мүмкін болады.

Дивергенттік түр түзілу. Популяциялар ішінде үздіксіз пайда болып отыратын мутациялардың молаюы арқасында және өзара еркін шағылысуға байланысты алуан түрлі жаңа генотиптер мен фенотиптер түзіледі. Мұның салдарынан популяциядараларының арасында белгілердің ажырауы жүреді. Бұдан келіп популяция ішінде белгілері түрліше бағытта ауытқыған даралардың жаңа топтасулары пайда болады. Сөйтіп бастапқы түрден бірнеше формалардың шоғыры шығады.Ол формалар біртіндеп жаңа тіршілік ортасын игере отырып, өздерінің сан мөлшерін арттыруға қабілетті келеді. Әсіресе, белгілері бойынша өте алшақ шеткі формалардың тіршілік ету мүмкіндігі жоғары болады, өйткені олар өсімтал ұрпақты көбірек қалдырады. Бір-біріне жақын аралық формалар өзара күшті бәсекелесіп, тіршілік үшін күресте тез арада өліп бітеді. Сонымен бастапқы популяцияда жаңа топтасулар түзіліп, олардан келешекте дивергенцияның одан әрі жалғасуына байланысты жаңа түр тармақтары мен түрлер қалыптасады.

21. Макроэволюция мәселелері.

Макроэволюция ұғымы. Макро- және микроэволюциялардың ұқсастықтары мен айырмашылықтары. Макроэволюциялардың дәлелдемелері. Макроэволюцияның негізгі жолдары мен заңдылықтары.

Макроэволюция ұғымы. Макроэволюция деп түрден жоғары токсономиялық топтарда өте үлкен кеңістікті қамти отырып, ұзақ уақыт аралығында (ондаған миллион жылдарды қамтиды) өтетін және туыстар, тұқымдастар, отрядтар, кластар, типтердің түзілуімен аяқталатын эволюциялық әрекетті айтады.

Макро- және микроэволюциялардың ұқсастықтары мен айырмашылықтары.

Популяция дивергенциясын (түр түзілуге дейін) біріншілік тудырушы микроэволюция әрекеті қандай-да бір үздіксіз микроэволюциялық деңгейде қайта туындаушы форма ішінде жалғасады. Қайтадан түзілуші түрлер арасындағы шағылысу сипаты ғана бұзылады. Енді олар түр аралық қатынастарда болуы мүмкін. Бұл жаңа қатынастар қысым мен элементарлы эволюциялық факторлар әсерінің бағытын микроэволюциялық деңгей арқылы өзгерте отырып қана эволюциялық топтарға әсер ете алады. Яғни, макроэволюция микроэволюциялық әрекеттердің - тұқым қуалайтын өзгергіштік пен оқшауланудың және табиғи сұрыпталудың бағыттаушы әсері негізінде жүреді.

Макроэволюциялардың дәлелдемелері. Макроэволюциялық құбылыстар ауқымды кеңістікте тікелей эксперименттік зерттелу мүмкіндігінен тыс қалады. Макроэволюция жайлы ілімді жасау кезінде палентологияның, биогеографияның, морфофизиологияның кең ауқымды қазба әдістері (сонымен бірге ДНҚ құрылысы мен гемоглобин молекуласын салыстыру әдісі) қолданылады. Макроэволюция нәтижесінде түзілген жүйелік топтардың өзара ұқсастығы олардың шығу тегінің бір екендігімен, ал айырмашылықтары әр түрлі орта жағдайларына түрліше бағытта бейімделуімен түсіндіріледі. Мұндай зерттеулер нәтижелері эволюцияның жүзеге асу механизмі тұрғысынан, яғни макроэволюция тұрғысынан ғана түсінікті болып табылады.

Салыстырмалы анатомиялық дәлелдемелер. Клеткалық құрылымның, әр типтегі жануарлардың өзара ұқсастығын, барлық жабық тұқымды өсімдіктердің гүлдерінде тостағанша күлтежапрақшаларының және аталығы мен аналығының болуы олардың генетикалық жақындығын, гомологиялық және аналогиялық мүшелер арқылы дәлелдемелер жасайды.

Онтогенетикалық дәлелдемелер. Өсімдіктер мен жануарлардың жеке дамуын және олардың жыныс жасушаларының түзілу әрекеті (гаметогенез) ұқсас екенін, көп клеткалы ағзалардың барлығы дерлік ұрықтанған жұмыртқа жасушасынан дамитынын түсіндіреді.

Палеонтологиялық дәлелдемелер. Органикалық қазба қалдықтарды зерттеп салыстыруға негізделген. Өліп біткен жануарлар мен өсімдіктердің қазба қалдықтары аралық формаларды табуға мүмкіндік берді.

Филогенетикалық дәлелдемелер. Қазіргі тірі ағзалардың тарихи дамуын зерттейді. Мысалы, белгілі орыс ғалымы В.О.Ковалевский жылқының тарихи даму жолдарын зерттеп ашты.

Макроэволюцияның негізгі жолдары мен заңдылықтары. Тіршіліктің макроэволюциялық түрленуі қанша күрделі болса да оның жалпы заңдылықтары бар.

Монофилия және полифилия. Ірі таксондардың болуы түр қанша ұзақ тіршілік жасаса да бір тектен шыққандығының дәлелі. Осындай таксондардың бір тектен шығуын монофилия құбылысы деп атайды. Дарвин осы көзқараста болған. Бір тектен ажырасып дивергенция нәтижесінде түрдің филогенетикалық ағашының бұтақтары тармақтала түсті. Осылайша монофилия принципі органикалық формалардың бір тектен шығып дүниенің алуан түрге айналуын сенімді дәлелдеп береді. Полифилия түсінігі бойынша ірі таксондар екі немесе бірнеше тектен де шығуы мүмкін.

Дивергенция макроэволюцияның негізгі жолы. Дивергенция дегеніміз туыс ағзаларда әр түрлі белгілер пайда болуы. Ол түрлердің экологиялық жіктелуіне байланысты жүреді. Мысалы, өсімдіктерде алдымен экоэлементтер пайда болады, дами келе ол экологиялық расаларға айналады. Соңында жаңа түрге айналады. Эволюция нәтижесінде түрлер арасындағы айырмашылықтар көбейіп түрлер алщақтай түседі. Сөйте тұра жалпы морфофизиологиялық құрылымы сақталады. Дивергенция нәтижесінде гомолог мүшелер пайда болған. Ол шығу тегі бір, бірақ атқаратын қызметтері әр түрлі мүшелер. Құрлықтағы жануарлардың аяқтары жүруге арналса, судағы жануарлардың аяғы жүзуге арналған. Сөйте тұра, жылқы мен тюленнің қаңқасы мен бұлшық еттер жүйесі сүтқоректілерге тән бірдей. Түрлердің жаңа түрлерге ажырасуының алғы шарты олардың полиморфтылығы. Дивергенцияның сыртқы факторы тіршілік ортасының әр түрлілігі. Осылайша дивергенцияны ішкі және сыртқы факторлардың әсерлесуі анықтайды. Түр ішілік дивергенциялық ажырасуға бәсекелестік себеп болады. Бәсекелестікті шешудің оңай жолы әртүрлі тіршілік ортасына ауыса қою. Сонымен, ірі таксондардағы түрлердің ұқсас болуы олардың тектерінің бірлігінде, бірақ тіршілік орталары әр түрлі болады.

Макроэволюцияның тағы бір жолы – «тор» эволюциясы (сеточная). Эволюцияның синтезогенез түрі жүруінің үш жолы бар. Ол будандасу, симбиогенез және трансдукция. Түр будандасу арқылы түзілгенде екі түрдің будандасуы арқылы пайда болады. Оның негізінде фертильді ұрпақтар шығады. Кей жағдайларда түр аралық шағылыстырудың нәтижесінде (қашыр) стерильді ұрпақтар алынады.

Симбиогенез кезінде туыс емес екі түр ағзасының бірлесіп тіршілік жасауынан пайда болады. Оның классикалық мысалы балдырлар мен саңырауқұлақтардың бірігуінен пайда болатын қынаны атауға болады.

Трансдукция деп генетикалық материалдың бір ағзадан екіншісіне ауысуын айтады. Бұл құбылыс фагтарда зерттелген, сондықтан оны вирус трансдукциясы деп атайды. Бұл құбылыс эволюция бұтақтарын тор етіп өзгертіп отырады.

22. Эволюцияның негізгі бағыттары мен жолдары.

Эволюциялық прогресс. Эволюциялық регресс. Эволюциялық прогрестің негізгі жолдары. Эволюциялық бағыттардың арақатынасы.

Тірі табиғат эволюциясы — үздіксіз және бейімділік сипатта жүріп жататын әрекет. Тіршілік өте қарапайым формада пайда болып, одан күрделі құрылысты ағзаға дейін біртіндеп дамыды. Алайда күрделеніп дамумен қатар кейде ағзалардың құрылыс дәрежесінде қарапайымдану және қайсыбір мүшелердің жойылуы да болып отырды. Ендеше, органикалық дүниенің даму тарихын жете түсіну үшін эволюцияның негізгі багыттары мен жолдарын ажырата білу керек.

Биологиялық прогресс. Органикалық дүниенің дамуы барлық замандар мен кезеңдерде жердің геологиялық және климаттық жагдайларына сәйкес жүріп жатты. Ол жағдайлардың өзгеруіне байланысты өсімдіктер мен жануарлар дүниесі де өзгеріп отырды. Органикалық дүние эволюциясының негізгі бағыты биологиялық прогресс болды. Биологиялық прогресс ағзалардың қарапайым төменгі сатыдаи жоғары сатыларға дейін көтеріліп, құрылыстардың күрделенуі, даралар санының артуы, ареалдың кеңеюімен байланысты жүрді. Бұл әрекет кей жағдайда морфофизиологиялық регресс негізінде сипатталды. Бұған пара-зиттік тіршілік етуге бейімделген қүрттар мен кейбір жәндіктердің құрылысының қарапайымдануын мысал етуге болады. Ондай ағзалар тіршілік үшін күресте жеңіп шығып, соның нәтижесінде даралар санынын артуына, ареалдың кеңеюіне әкеліп соғады. Қазіргі кезде биологиялық прогресс жағдайында тұрған ағзалар қатарына жабық тұқымды өсімдіктер, жұмырқұрттар, бу-нақденелілер, сүйекті балықтар, құстар және сүтқоректілер жата-ды.

Биологиялық регресс. Прогреспен қатар табиғатта биологиялық регрес те жүріп жата-ды. Мұның нәтижесінде даралар санының кемуі, ареалдың таралуы және түрдің жойылуы байқалады.

Соңғы мәліметтер бойынша өсімдіктер әлемінде қырықбуындар мен шаңжапырақтардың, ал жануарлардан адамның іс-әрекетіне байланысты суыр, теніз мысығының, т. б. биологиялық регресі жүруде.

Биологиялық прогрестің негізгі жолдары. Ароморфоз. Әр алуан тіршілік жағдайывда пайда болып, ағзаның құрылым деңгейін күрделендіре түсетін жалпы маңызы бар бейімділіктерді А. Н. Северцев морфофизиологиялық прогресс немесе ароморфоз деп атады. Ароморфоз — тұқым қуалайтын өзгергіштік пен табиғи сұрыпталудың негізінде, ұзақ уақыт ара-лығын қамти жүретін әрекет. Ароморфозға байланысты ағзалардың тіршілік үшін күресте біршама үстемдігі байқалып, жаңа тіршілік орталарын игеруге мүмкіндік алады. Ал мұның өзі популяцияларда даралар санының артуына, ареалдың кеңеюіне, ең соңывда жаңа популяциялардың және жаңа түрлердің қалыптасуына себеп бола-ды, Мысалы, қосмекенділер эволюциясындағы бірнеше ірі аромор-фоздарды атап көрсетейік. Олар: құрлықта козғалып жүруге икемді аяқтарының пайда болуы, өкпемен тынысалуы, жүрегінің үш бөлімді болып кіші қанайналым шеңберінің қалыптасуы, сезім мүшелерінің күрделенуі, т. б. Қосмекенділер құрылым деңгейіндегі бұл күрделіліктер кейін келе, тек қүрлықта тіршілік етуге бейімделген жорғалаушылардың шығуына әкеліп соқты.

Идиоадаптация. Органикалық дүниенің дамуы бір ғана аро-морфоз жолымен жүретін болса, тіршілік үшін күресте жоғары сатыдағы формалар ғана жеңіп шығып тіршілік етіп қалған болар еді. Ал табиғатта олай емес, жоғары сатыдағы формалар дивергенцияға байланысты төменгі сатыдагылармен қатар тіршілік етеді.

Ағзаларда әр түрлі жергілікті тіршілік жағдайларына сәйкес алуан түрлі бейімділіктердің пайда болуын идиоадаптация деп атайды. Идиоадаптацияның ароморфоздан айырмашылығы сол, ағзаларды құрылым деңгейінде күрделену, тіршілік әрекеттері қарқындылығының артуы байқалмайды, мысалы, Ч. Дарвин сипаттаған Галапагосс аралдарындағы қунақтарды алайық. Олар-дың жалпы құрылым деңгейі ұқсас болғанымен, табиғаттағы мекен орталары әр түрлі, ендеше сол түрлі орталарға бейімделуі де түрліше. Олардың бір түрі өсімдік жемістерімен қоректенсе екіншілері — тұқыммен, ал үшіншілері тіпті бунақденелілермен қоректенуге бейімделген, соған сәйкес тұмсықтарының пішіні де әр түрлі болып өзгерген. Ағзаларда болатын қорғаныш рең, жа-сырушы рең, немесе гүлді өсімдіктердің жел және бунақденелілер арқылы айқас тозаңдануға бейімделуі, сол сияқты бақалардың кейбіреулерінің таяз суқоймаларында тіршілік етуі, кейбіреулерінің (бақпақыл) ағаштың бүтағында мекендеуі идиоадаптацияға мысал бола алады. Табиғатта әдетте түр, туыс, тұқымдас тәрізді ұсақ жіктеу топтары осы идиоадаптация жолымен пайда болады. Идио-адаптацияның нәтижесінде түр санының артуы ареалдың кеңеюі, түр түзілудің тездеуі, яғни биологиялық прогресс жүреді.

Дегенерация. Ағзаның тіршілік ортасымен қарапайым қарым-қатьшасқа кешуіне байланысты бірқатар мүшелер керексіз, артық болып, бірте-бірте жойылып кетеді, яғни ағзаның құрылысы қарапайымданады. Көпшілік жағдайда дегенерация ағзалардың отырықшы немесе паразиттік тіршілік етуге кешуіне байланысты жүреді. Адам ішегінде паразитті тіршілік етуге бейімделген жалпақ құрттар типінің өкілдері — шошқа, сиыр цепені мен жалпақ таспа құртта асқорыту жүйесі мүлде болмайды, ал жүйке жүйесі өте нашар жетілген. Желілілерге тән барлық бейнелері бар асцидиялар-дың дернәсілі суда қозғалып жүріп тіршілік етеді, ал ересек асцидияның отырықшы тіршілікке ауысуына байланысты желісі мен жүйке түтігі жойылып кетеді. Қорыта айтқанда, жалпы дегенерация ағзалардың құрылым деңгейін қарапайымдандырғанымен де санының өсуіне, ареалдың кеңеюіне, ягни биологиялық прогреске жеткізеді.

Эволюциялық бағыттардың арақатынасы. Эволюцияның бұл негізгі бағыттары немесе эволюция жолдары — бір-бірімен тығыз байланысты. Тарихи даму барысында олар бірін-бірі жалғастырып немесе алмастырып отырады. Жоғары сатыдағы жаңа топтар ароморфоз жолымен пайда болып, жаңа мекен орталарына тарала бастайды. Жаңа тіршілік жағдайында идиоадаптация нәтижесінде ағзалар сол ортаға қоныс теуіп, өзінің құрылым дәрежесін сақтай отырып бейімделеді, оның барлық жерін мекендейді. Ағза мен орта жағдайлары арасындағы қарым-қатынас қарапайым күйге көшкен кезде жалпы дегенерация жүре бастайды. Идиоадаптацияға қарағанда ароморфоз әлдеқайда сирек байқалатын, органикалық дүние дамуындағы жаңа кезең болып саналады. Ароморфоздың байқалуы идиоадаптацияға жаңа мүмкіндіктер ашып береді, соның нәтижесінде даралар саны артады, ареал кеңиді

23. Филогенетикалық топтар эволюциясы.

Филогенез түрлері. Эволюциялық дәлелдемелер. Филогенетикалық топтардың түзілу ережелері.

Берілген жүйелеулер, палентологиялар, биогеографиялар, салыстырмалы анотомиялар мен басқа да биологиялық пәндер үлкен нақтылықпен жоғарыдағы түрлердің кез-келген деңгейіндегі эволюциялық процесс барысын қалпына келтіруге мүмкіндік береді. Әртүрлі биотикалық және абиотикалық қоршаудағы, сыртқы ортаның әркелкі жағдайы кезінде әртүрлі топтардағы эволюциялық процестер барысын салыстыру тарихи даму ерекшеліктерінің көптеген топтары үшін ортақ сипатты бөліп алуға мүмкіндік береді.

Филогенез түрлері. Эволюциялық дәлелдемелер. Филогенез формаларының ішінде негізінен кез-келген токсондар өзгерісі мен екіншілік – параллелизм мен конвергенция жатқан біріншілік – филетикалық эволюция мен дивергенцияны бөліп көрсетуге болады.

Филетикалық эволюция – бұл бір филогенетикалық діңде (барлық уақытта мүмкін болатын дивергенттік бұтақталу есебінсіз) жүзеге асатын өзгеріс. Мұндай өзгерістерсіз ешқандай эволюциялық процестер жүре алмайтындықтан, филеткалық эволюцияны эволюцияның элементарлы формаларының бірі деп есептеуге болады.

Түзу сызықпен жылқы тегінің дамуы: фенокодус – эогиппус – миогиппус – парагиппус – плиогипус – қазіргі заманғы жылқы – филетикалық эволюция мысалы. Филетикалық эволюцияны «таза» күйде (дивергенциясыз эволюция ретінде) эволюциялық процестің салыстырмалы қысқа периоды түрінде сипаттауға болады. Бірақ ол эволюция процесінің тоқтамайтындығын көрсетеді.

Дивергенция – таксондар эволюциясының басқа біріншілік формасы. Әртүрлі жағдайдағы сұрыптау бағытының өзгерісі нәтижесінде ағаштың діңінен өмір бұтағы тәрізді, бірегей тектердің дивергенция әрекеті жүріп отырады. Дивергенцияның бастапқы сатысын түрлік қоныстанудың жекелеген бөліктеріндегі қандай да бір белгілері бойынша ерекшеліктердің туындауы мысалында тіршілік деңгейден байқауға болады. Популяция дивергенциясы түртүзілуге алып келуі мүмкін. Формалар дивергенциясының тамаша мысалы – Байкал жағалауындағы көптеген түрлермен Галапагосс аралдарындағы азғана тектік түрлердің морфофизиологиялық ерекшеліктері бойынша саналуандылықтың туындауы.

Түрге қарағанда (макроэволюциялық деңгейге) өте ірі топтар мен түр ішіндегі (микроэволюциялық деңгей) дивергенция процестерінің принциптік ұқсастықтарына қарамастан олардың арасында микроэволюциялық деңгейдегі дивергенция процесінің қайтымды болатындығының маңызды ерекшелігі бар, екі айырылған популяция эволюцияның келесі сәтіндегі шағылысу жолымен бірігіп, бірегей популяция ретінде қайта тіршілік ете алады. Макроэволюциядағы дивергенция процестері қайтымсыз: бір рет туындалған түр ата-аналық пен қосылыса алмайды (филетикалық эволюция барысында сол және басқа түрлер өзгеретін болады).

Дивергенция мен филетикалық эволюция – филетикалық түрдің барлық өзгерістерінің негізгі және табиғаттағы кез-келген көлемдегі әрекеттің жүруінің біріншілік формасы.

Конвергенция – бұл екі немесе бірнеше топтар дараларының ұқсас фенотиптік келбеттерінің қалыптасу процесі. Конвергенция (конвергенттік даму) – Жердегі тіршілік дамуындағы анық құбылыстардың (феномендердің) бірі.

Конвергенттік ұқсастық дивергенттікен барлық уақытта жай ғана ерекшеленбейді. Мысалы, ХХ ғасыр ортасына дейін нағыз кеміргіштермен (Rodenia) қоянтәрізділердің (Lagomorha) туыстығы ортақ тектердің топтар дивергенциясына негізделген. Тек арнайы зерттеулер ғана қояндарды, үй қояндарын, сенімділікпен нағыз кеміргіштерге емес, шығу тегі бойынша тұяқтыларға жақын ерекше жақын отрядқа жатқызуға мүмкіндік берді. Қазір қоянтәрізділердің кеміргіштермен ұқсастығы дивергентті емес, конвергентті екендігі анықталған.

Конвергенция топтар эволюциясының формасы секілді кез-келген деңгейдегі эволюциялық процесс үшін тән болып саналады: әртүрлі тұқымдас, отряд, соңында, әртүрлі класс (акулалар, ихтиозаврлар мен дельфиндер денелерінің формасы бойынша ұқсастық) түрлерінің конвергенциясын табуға болады. Бір класс ішіндегі конвергенттік даму мысалы болып «қасқырлардың», «аюлардың», «көртышқандар» мен т.с.с қалталы және қағанақты сүтқоректілердің арасындағы бірдей биологиялық формалардың туындауы табылады. Тасманиялық қалталы қасқыр (Thylacinus cynocephalus) мен кәдімгі қасқырдың туындауы бүтін қауымдастықтың эволюциялық процесінің ұқсас бағыттарымен анықталады. Отряд ішіндегі конвергенция мысалы ретінде ашық кеңістіктегі «секіргіштің» биологиялық типінің тәуелсіз туындауын есептеуге болады.

Конвергенттік дамудың өзіндік формасы параллелизм түрінде – біріншілік дивергирленуші және генетикалық жақын топтардың ұқсас фенотиптік қалыптасуы қарастырылуы мүмкін. Параллель дамудың классикалық мысалы болы тұяқты сүтқоректілер: Оңтүстік Америкадағы литоптерн (Litopterna) Арктогестегі жұптұятылар (Perissodactyla)екі тобының филогениясы саналады.

Филогенетикалық топтардың түзілу ережелері. Табиғатта эволюцияның негізгі екі бағыты бар: арогенез жолымен топтардың дамуы мен аллогенез жолымен топтар дамуы. Бұл жолдар тығыз байланысты болып, тұрақты түрде кезектесе отырып, бірінен-біріне өтеді.

Эволюцияның басқа бағыттарын (мамандану мен реуипсс) жаратылысы бойынша, арогенез бен аллогенездің жекелеген жағдайлары ретінде қарастыруға болады.

Ароморфоздар (топтың арогенезін анықтаушы) мен алломорфоздарды (топтың аллогенезін анықтаушы) ретінде барлық уақытта нақты кәдімгі тіршілік ортасында туындайтындығын атап өткен жөн..

1. Аллогенез – бірдей масштабтағы адаптациялармен ерекшеленетін жаңа түрлердің туындауымен бір адаптивті аймақ, ішіндегі топтар дамуы.

2.Арогенез - адаптивтік аймақтың кеңейуінің болуымен және бұрындары болмаған қандай-да бір ірі бейімделушілікті топтың иеленуі нтижесінде басқа табиғи аймаққа шығушы топтар дамуы.

Аллогенез ағзалардың – топтар мүшелерінің функциялануы мен құрылысының ортақ ерекшеліктері негізінде жүреді. Мұндай адаптивтік аймақ шамасындағы топтар дамуы барлық адаптивтік аймақтардың тірішілік етуінің шектелген мерзімімен ұзақ периодқа созылуы мүмкін.

Аллогенез кез-келген топта байқалады. Әрбірінен көптеген өмірлік түрлер түзілетін манолиофиттер мен бунақденежегіштер бөлімінің мысалында аллогенез жолымен эволюция бағытын суреттеуге болады. Аллогенез қандай да бір белгілі бір жағдайлармен адаптивтік аймақ ішіндегі әрбір филогенетикалық формалардың белгілі мамандануымен байланысты. Кейде мұндай мамандаудың соншалықты алысқа енетіні сондай, мамандану жайлы топ дамуының жекелей типі ретінде айтуға болады. Мамандану бұл топтардың тіршілік етудің ең тар жағдайына (адаптивтік аймақтың тарылуына) бейімделумен байланысты аллогенездің шекті нұсқасы.

Арогенез. Палеонтологиялық жазбалар көрсеткендей, бір табиғи аймақтан екіншісіне негізінен азғана санды топтармен (ерекшеленетін) салыстырылатын жекелеген топтар ғана түседі. Бұл арогенез деп аталатын өтулер негізінен салыстырмалы үлкен жылдамдықпен жүзеге асады: арогенез жолында жаңа аймаққа жете алмай «интераралық» аймақта көптеген аралық топтар жойылады. Бірақ жаңа табиғи аймаққа түскен бұтақ кең аллогенез жолына шығады. Топарды арогенез жолына алып келетін ірі, принциптік бейімделулер араморфоз деп аталады (А.Н.Северцов). Салыстырмалы кішігірім масштабтағы арогенез мысалы ретінде құстар класының туындауы мен жарыққа шығуын қарастыруға болады. Белгілі бір бейімделу (табиғи) аймағына енеотырып қазіргі заманғы құстардың ата-тектері ұшу мүшесі ретінде қанаттың, төрт камералы (төртқұлақты) жүректің туындауының, жылықандылықпен ауадағы қозғалысты бағдарлаушы ми бөлімдерінің дамуының арқасында ғана тіршілік ете алды. Құрылыс пен функцияланудағы осы барлық өзгерістер триастық, динозаврлардың қандай-да бір топтарының орогенезге тап болуына алып келді. Қазіргі заманғы шөлдік, далалық, суда жүзгіш және тау құстарының бейімделгіштігі ең жекелеген ерекшеліктердің – ароморфоздың туындауымен анықталса, ал құстар класының ішідегі эволюция типі аллогонезбен анықталады.

Өсімдіктер эволюциясында өткізгіш қантамыр жүйелерінің, эпидерманың, устицьенің, сондай-ақ жұмыртқа салу мен шағылысу түктерінің туындауы жоғары өсімдіктердің құрғақ жаулауында үлкен маңызға ие болды.

Осы барлық өзгерістердің – ароморфоз екендігі, ал эволюция типтерінің – арогенез екендігі күмәнсіз. Эволюция барлық уақытта күрделену жолымен жүрмейді. Жаңа адаптивтік аймақтың толығуына алып келетін арогенез кейде ең қарапайым құрылыстың морфофизиологиялық дегенерацияның – регрестің туындауының негізінде жүзеге асады.

24. Жекеленген мүшелердің эволюциясы.

Мүшелер мен функциялардың өзгеру принциптері. Мүшелердің полимеризациясы мен олигомеризациясы. Филогенздегі мүшелер түзілуінің өзара байланысы.

Мүшелер мен функциялардың өзгеру принциптері. Әрбір мүше үшін мультифункциональдылық ал қызметі үшін сандық өзгеруге қабілеттілік тән. Бұл категориялар мүшелер мен олардың қызметтерінің эволюциялық өзгерулерінің барлық принциптерінің негізінде жатыр.

Мүшелер мультифункционалдылығы (көп қызметтілігі). Қазіргі кезде бірде –бір монофункциональды мүше белгілі емес. Керісінше, сол немесе басқа мүшелерге немесе құрылымдарға тән бізге белгілі қызметтер саны ұлғаюы беталысына ие. Кәдімгі жарқанаттардың қанаты маманданған мүшелер сияқты тек ұшуда ғана емес, сонымен бірге қағу принципіне сай жемтігін қармау қызметін де атқарады.

Өсімдіктердің мультифункциональды мүшелері мен құрылымы. Жапырақтың негізгі қызметі - фотосинтез. Бұдан басқа ол мүшелерді қорғандырушы, су берілумен жұтылу қызметін, кейбіреулерінде көбею мүшесін, ал кейбіреулерінде қоршағыш мүше қызметін атқарады. Фотосинтез функциясы кейбір өсімдік түрлерінде жоғары дәрежеде көрінсе, кейбіреуінде төменгі дәрежеде көрініс береді.

Қызметтің сандық өзгерісі көбінесе осы функцияға тән біртекті құрылымдар саны немесе мөлшерлерінің ұлғаюымен немесе азаюуымен себептендірілген. Жасушаның тыныс алу қарқындылығы митохонриялар санына, фотосинтез қарқындылығы хлорофилдегі хлорпластың саны мен құрамына, омыртқалылардағы тыныс алу қарқындылығы - өкпе көлеміне байланысты. Ағзаның кез-келген қызметі даралардың жекелік даму процесінде сандық тұрғыдан өзгереді. Осы екі іргетастық ерекшеліктер – мүшелер мультифункциональдылығы мен функциялардың сандық өзгерулерінің мүмкіндігі – мүшелердің филогенетикалық өзгерістерінің барлық принциптерінің негізінде жатыр.

Мүшелер мен қызметтер эволюциясының 10-нан астам әдістері белгілі. Олардың ең маңыздыларын қарастырайық.

Негізгі функцияның күшеюі жекелеген мүшелердің эволюциясы барысында өте жиі жүзеге асады. Бұл кезде ол екі жолмен жүзеге асады: не мүшелер құрылсы өзгерісінің арқасында, не бір мүше ішіндегі компоненттер санының ұлғаюы арқасында болады. Бірінші туыс мысалы көлденең жолақты тегіс бұлшықеттің алмасуы нәтижесіндегі, бұлшықетті қысқару нәтижесінің күшеюі немесе полисадты мүше мен оның даму күшінің түзілуімен байланысты фотосинтез қызметінің күшеюі. Екінші тусы мысалдары сәйкес орналасудың дамунының күшеюімен жасуша қызметінің күшеюі хлоропластағы ламилалар санының ұлғаюы мен оның қызметінің күшеюі, сүтқоректілердегі сүт бездерінің дамуы болып табылады. Альвеолла сандарының ұлғаюы мен бір мезгілде олардың белгілі гистологиялық өзгерістері жүзеге асып, бір мезгілде құрылым өзгерістері мен компоненттер санының артуы жүреді. Мұндай кешенді өзгерістер негізінен негізгі қасиеттің филогенетикалық күшею процесінде жүреді.

Негізгі функцияның әлсіреуі оның күшеюі сияқты кәдімгі эволюциялық процесс. Киттәрізділердің тіршіліктің сулы ортасына өтуі кезінде олардың тектеріндегі түкті жабынның термореттегіш қызметі (қазіргі заманғы киттәрізділердің түкті жабындылары іс жүзінде жойылған) әлсірейді. Бұл әлсіреу дене бетіндегі түктер санының біртіндеп қысқаруымен байланысты. Бұл процестің жекелеген сатыларын салыстырмалы экологиялық – анотомиялық қатарлардың құралы арқылы елестетуге болады. Өсімдіктер әлеміндегі жартылай паразитті және паразитті формалар эволюциясындағы фотосинтез қызметінің әлсіреуін келтіруге болады.

Мүшелердің полимеризациясы. Полимеризация кезінде біртекті мүшелер немесе құрылымдар санының ұлғаюы жүзеге асады. Бұл принцип мысалы, құйрық қозғағыштығының күшеюіне алып келетін ұзынқұйрықты сүтқоректілердегі көпсанды құйрық омыртқаларының екіншілік туындауы кезінде жүзеге асады. Өз кезегінде бұл сан алуан қызметтік мәнге ие болуы мүмкін: бунақденелілердің сермеуі, құйрықты руль немесе тірек ұшын пайдалану т.с.с.

Мүшелердің олигомеризациясы мен қызметтер концентрациясы эволюциясында кеңінен байқалатын тәртіпке сай қызметтердің қарқындауымен байланысты көп санды біртекті мүшелер органоидтар мен құрылымдар, мүшелердің азаюы мен қосылу жолы. Киттәрізді бөліктердегі олигомерлену процесі мойын омыртқаларын өзгертеді. Бұл кезде басты ұстаудағы омыртқалық бағанның бүкіл мойын бөлігінің негізгі қызметі шұғыл түрде күшейеді. В.А.Догель олигомерлену гомодинамды мүшелер редукциясының нәтижесі арқылы өте кеңінен тарайды деп есептеді.

Қызметтер санының азаюы. Қандай-да бір мүше немесе құрлым мамандануы кезінде негізі кейіппен эволюция процесінде байқалады.

Қызметтер санының ұлғаюы. Субкуленттердегі жапырақтар мен немесе сабақ ұлпаларымен суды қорландырудың мүмкіндіктерін туындату мысалында көрсетуге болады. Кейбір өсімдітердегі түкті қабықшалар бетінің ұлғаюы тұқымдарды аэродинамикалық таралуын қамтамасыз ететін арнайы ұлпалардың түзілуіне алып келеді. Қызметтер санының өсуі кезінде негізгі қызмет тәртіпке сай басқасымен ауыспай толығады. Мысалы пластинка желбезекті молюскалардағы желбезектердің қызметі тыныс алу. Бірақ бірқатар формаларда эволюция процесінде ауыз саңылауына азық бөлшектерін тасымалдауда қосымша қызмет атқарса, ал аналықтарында дернәсілдерді дамыту үшін жетілдіру қуысы ретінде қолданылады.

Қызметтер алмасуы. Негізгі қызметтер ауысымы мүшелер эволюциясындағы ең ортақ әдістерінің бірі. Қызметтер алмасуының мысалын он аяқты шаяндардағы аяқтардың жіктелуін келтіруге болады. Барлық аяқтардың негізгі қызметі- жүзу, ал екінші- жүру мен қармау болып табылады. Эволюция процесінде барлық аяқтар қызметінің кеңеюі жүреді.

Өсімдіктерде қызметтер алмсуының мысалдары өте көп. Өсімдіктердегі түйнектердің түзілуі өсімдіктің сәйкес мүшелерінің қызметтерінің алмасуы нәтижесінде жүзеге асады.

Филогенздегі мүшелер түзілуінің өзара байланысы. Мүшелер мен жүйелердің эволюциялық өзара қатынастарының күрделі қасиеттері гетеробатмиясы мен компенсациясы, орынбасу принциптерін талдау кезінде көрінеді. Мүшелер орынбасуы егер эволюция процесінде бір мүше жойылып, тектердегі оның қызметін қандай да бір басқа мүше немесе құрылым орындай бастағанда жүзеге асады. Мүшелердің орынбасу мысалы болып хорданың алдымен шеміршектерге содан соң сүйекті омыртқалыларға аламасуы табылады. Өсімдіктердегі субситуация принциптері кактус тектес формалардағы қабықтар мен сабақтардың филодилермен филлокладийлер түзілуі кезінде көрінеді: фотосинтез қызметі жапырақтан сабаққа өтеді.

Гетеробатмия. (гетеро – басқа және bathmos –дәреже, саты) мүшелер түзілудің бұл әдісі мүшелер эволюциясының әркелкі қарқын табиғатында жиі көрініс беріп, ағзаладың әртүрлі бөліктерінің дамуының әрқилы деңгейін береді (А.Л.Тахтаджян). Ағзада салыстырмалы түрде өзара функционалды әлсіз байланысқан мүшелердің толықтай жүйесімен мүшелері болады.

Компенсация. Гетеробатмиямен принципті ұқсас құбылыс мүшелердің әрбір ірі жүйелердің эволюциясында байқалады: бір мүшелердің жылдам өзгерісі сол жүйедегі басқа мүшелердің өзгеру қарқынының ұзақ кешігуін компенсациялауы мүмкін. (Н.Н.Воренцов, 1961). Мысалы, кеміргіштер қатарындағы белгілі бір тіршілік етіу жағдайына асқорыту мүшелері жүйелерінің мамандануы негізінен асқазанның құрылыс ерекшеліктерімен азғана дәрежеде тіс жүйесінің құрлысына әсер етеді.

25. Онтогенез эволюциясы.

Онтогенез ұғымы. Әртүрлі топтардағы онтогенез ерекшеліктері. Онтогенез – филогенез негізі. Рекапитуляция жайлы ілім немесе биогенетикалық заңдылық.

Онтогенез – зигота түзілу сәтінен оның өмірлік циклінің табиғи аяқталуына дейінгі даралардың дамуы болып табылады. Онтогенез – біздің ғаламшарымыздағы өмірдің негізгі құбылыстарының (феномендерінің) бірі. Онтогенез – ұрықтық жасушаға салынған ұрпақтың ақпараттық жүзеге асу әрекеті. Онтогенездің туындауынсыз өмір эволюциясы мәнсіз болып, бір сатыда тоқтап қалар еді. Эволюциялық өзгеріс тек түрлердің түзілуі және өлуімен, мүшелердің пайда болуымен ғана емес, сондай-ақ онтогенездік дамудың қайта құрылыуымен де байланысты. Онтогенез – кез-келген даралардың жүйелік орнына тәуелсіз, сол дараның өзіне тән қасиеті. Әр түрлі түр дараларының онтогенезі жіктелу ұзақтығы мен қарқыны және сипаты бойынша әрқилы. Негізінен оны проэмбриондық, эмбриондық және постэмбриондық кезеңдерге бөледі. Жануарларда негізінен жіктелуге эмбриондық кез, ал өсімдіктерде – постэмбриондық кез бай болады.

Онтогенездің әрбір кезеңдері ары қарай сапалы сатыларға жіктелуі мүмкін. Онтогенез метомарфоз жолымен дамуы немесе тікелей дамуы мүмкін.

Әртүрлі топтардағы онтогенез ерекшеліктері. Тірі табиғатта өзіндік дамудың көрініс түрлері бірдей емес, алуан түрлі, мысалы, қарапайымдылардың, саңырауқұлақтардың, өсімдіктер мен жануарлардың әр түрлі өкілдерінде онтогенез әрекеті де әр түрлі болады.

Ағзалардың көпжасушалы түрге айналуымен қатар, онтогенез формасы да күрделеніп, тіршілік уақыты ұзарады. Онтогенездің эволюциялық әрекетінде ұрпақтағы тұқымқуалау ақпаратын нақтылай жүзеге асыру негізінде дамудың толық және қарапайымдану түрлері байқалады. Эволюция барысында жануарлар мен өсімдіктерде әрбір сатысы белгілі бір орта жағдайларына машықтанған дамудың күрделі циклі туындайды. Кейде эволюция әрекетіндегі тіршілік айналымында қайта қарпайымдану да кездесіп отырады.

Тіршілік айналымының қарапайымдануымен онтогенездік дамудың бүкіл кезеңі сапалы түрде ауысады. Тіршіліктің қарапайымдану салдарының бірі дамудың гаплоидты фазасынан диплоидты фазасына өту мен метаморфоздық дамудан (мысалы, қосмекенділерде) тікелей дамуға (бауырмен жорғалаушылармен жоғары сатыдағы омыртқалыларда) өту болып табылады. Тікелей даму кезінде жаңадан туылған жануар тек мөлшерімен ғана ерекшеленіп, ересек даралардың қасиеттеріне ие болады. Метаморфозбен даму дернәсілдік сатылар қатары арқылы өтеді: жұмыртқадан шыққан дернәсіл күрделі түрлену жолымен ересек жануар белгілеріне ие болады.

Метаморфоздан тікелей дамуға өту – жердегі тіршілік эволюциясының соңғы сатыларының маңызды жиынтығының бірі.

Онтогенез – филогенез негізі. Филогенез - өзара генетикалық байланыстағы онтогенездер ағынының тарихи дамуы. Филогенез онтогенездегі жекелеген даралардың өзгеруінсіз мәнсіз болады Жекелеген даралардың онтогенезі барысындағы тұрақты өзгерістен тұрады (филэмбриогенез деп атау қабылданған). Филэмбриогенез – онтогенез барысындағы эволюциялық өзгерістер. Онтогенез – тек қана филогенез нәтижесі емес, оның қажетті сілтемесі. Эволюциялық ілімді түсіндіру үшін онто – және филогенез қатынасының негізгі зерттелген дәлелдемелері беріледі.

Онтогенездегі эволюциялық өзгерістер дамудың ерте, орта және кеш сатыларында жүруі мүмкін. Олардың ішінен өзгеріс типі архалаксис (гр. – басы, өзгеріс) девиация (ерте- латыншадан - ауытқу) және анаболия (гр. – көтерілу) бөлінеді.

Анаболия – дамудың кеш сатысындағы түртүзілудің эволюциялық өзгерісі.

Мұндай өзгерулер онтогенезде кеңінен таралып, қандай да бір мүше немесе құрылымның дамуының ұзаруына алып барады. Әрбір жаңа анаболиямен дамудың бұрынғы соңғы сатысы онтогенез тереңіне қарай қозғалады. Мысалы, омырқалылар қаңқасының құрылысындағы өзгеріс (мүшелер) бұлшықеттер жіктелуімен қантамырларының таралуындағы өзгерістер дамудың кеш сатысындағы қойылмалармен байланысты. Сонда, теңіз қоразындағы (Trigla) көкірек жүзбе қанаттары алғашында дамып, содан соң алдыңғы үш сәуле өсіп, саусақ тәрізді қосымшалар секілді қылтиып – анаболия жүзеге асады.

Анаболия өсімдіктерде де кездеседі. Мысалы, көптеген өсімдіктердің тұқымдарындағы қанаттектес өсінділер анаболиямен түзілген деп ұйғарылады. Саңырауқұлақтардың жемісті денесі споралардың ұтымды таралуы үшін даму қоймасы ретінде көрініс береді.

Анаболия онтогенездің соңғы сатысындағы жаңа эволюциялық жіктеулердің туындауына алып келеді.

Девиация – мүшелердің дамып, қалыптасуының орта сатысындағы эволюциялық ауытқу. Девиация мысалы ретінде акулалар мен бауырмен жорғалаушыдағы қабыршықтардың дамуын алуға болады. Екеуіндегі қабыршықтардың кірігуі эпидермистің төменгі қабатының тығыздалу орны мен оның астына байланыстырғыш ұлпалардың жинақталуымен басталады.

Архаллаксис – түртүзілу әрекетінің бастапқы сатысындағы эволюциялық өзгеріс. Бұл кезде мүше дамуындағы түбірлік қайта құрылу, басынан бастап ұрпақтар дамуындағы ауытқулар байқалады. Мысалы, жыландардағы омырқалар санының артуы, кейбір балық түрлеріндегі жүзбе сәулелері мен тісті киттердегі тістер санының ұлғаюы – дамудың бастапқы сатысындағы белгілер санының өзгерісінің нәттижесі. Өсімдіктерде архилаксис жолымен, мысалы, қосжақтаулы ұрықтың біржақтаулыға айналуы жүреді. Осы себеп бойынша олар эмбриондық өзгерістердің басқа әдістеріне қарағанда, филогенезде сирек кезедеседі.

Рекапитуляция жайлы ілім немесе биогенетикалық заңдылық. Онтогенез – тек қана филогенетикалық дамудың алдын-ала сілтемесі емес, сондай-ақ оның нәтижесі. Қазіргі заманғы жануарлар мен өсімдіктердегі эволюциялық әрекет жолын осы себеп бойынша зерттеу орлардың ұрықтық дамуының ерекшеліктерін талдау жолы мүмкін болады.

Филогенездегі топтар өзгерісі онтогенездегі түзілім арқылы ғана туындайды. Негізінен жекелей дамудың бұл өзгерістері дамудың кеш сатыларына тиесілі. Ең ерте сатылар ұрпақтың және туыстық формалардың даму сатыларына сай едәуір ұқсастықты сақтайды деп К.М.Бэрдің ұрықтың ұқсастық заңын айтады. Жоғарыда аталып өтілгендей онтогенез процесі ата-тектік формалардың құрылысының көптеген белгілерін белгілі қайталау (рекапитуляция) түрінде болады. Дамудың ерте сатысындағы адам ұрығы балық ұрығына ұқсас болса, ең кеш даму сатысында – басқа да сүтқоректілер ұрықтарына, ал өте кеш сатыда – адмтектес маймыл ұрығына ұқсайды. Бұл эмпирикалық заңдылық – рекапитуляция және биогенетикалық заң жайлы ілім негізі (Э.Геккель, 1866). Дегенмен онтогенезде биогенетикалық заңдағыдай тарихи даму сатыларының мұндай қатаң бірізді қайталануы байқалмайды. Адам ұрығы балықтың қосмекенділер мен бауырменжорғалаушылардың ересек сатыларын қайталамай, тек қана олардың ұрықтарына ұқсас болады (А.Н.Северцов). Эмбриогенездің ерте сатылары туыстық формалардың емес, филогенетикалық алыс ұрықтарының едәуір ұқсастығының сақталуын қамтамасыз ететін консервативтілігімен ерешеленеді.

26. Антропогенез.

Антропогенез. Жануарлар дүниесіндегі адамның орны. Антропогенездің қозғаушы күші.

Антропогенез - жаратылыстану ғылымдарының негізгі проблемасы- адамның пайда болуы жайлы ілім.. Адамның арғы тегі ертедегі маймылдар екендігін Ч.Дарвиннің «Адамның пайда болу және жыныстық сұрыпталу» (1871) атты еңбегінде ғылыми тұрғыдан түсіндірді.Сонғы 40-50 жылдарда антропологияда адамның шығу тегі жайлы көптеген мәліметтер қосылды.

Жануарлар дүниесіндегі адамның орны. Адам денесінің құрылысы, симметриялы болуы Chordata типіне жататындығын айтады. Жылықандылығы, сүт бездерінің болуы, денесінің түктерінің болуы адамның сүтқоректілер (Mammalia) класына жататындығын көрсетеді. Сонымен биологиялық көзқараспен айтқанда адам – приматтар отрядына жататын сүтқоректілердің бір түрі.

Адамның пайда болуында екі көзқарас қалыптасқан. Саналы адам (Homosapiens) жер шарының бірнеше жерлерінен табылған.

Бірінші көзқарас – гипотеза полицентризмі, екінші көзқарас – гипотеза моноцентризм. Моноцентризм гипотезасы бойынша – қазіргі адамдар Жерорта теңізінің шығыс бөлігінде пайда болған. Бұл жерде ежелгі неондертальдар мен кроманьонның көптеген тұрақтары табылған. Палеонтроптар мен неонтроптардың тұрақтары Европаның оңтүстік-батыс бөлігінен табылған. Салыстырмалы морфология, эмбриология және палеонтологиялық зерттеулер адамның жалпы жануарлар систематикасында екендігін көрсетті. Өте ерте заманда-ақ адамды жануарларға туыс санаған (Анаксимен,Аристотел). К.Линней болса оның систематикасында приматтарға қосып қойды. Адамның тарихи даму арқылы пайда болғандьны жөніндегі гипотезаны алғаш "Зоология философиясында" Ламарк жасаған болатын. Ол "адамның тегі төртқолды, жоғары дамыған жәндік" деп түсіңдірді. Ал адамның жануар текті екенін Дарвин "Адамның тегі және жыныстық сұрыптау" деген еңбетінде түбегейлі зерттеп, сенімді дәлелдеді. Оның дәлелдерінен мынаны атауға болады. 1. Адамдар мен маймылдардың қаңкаларының және де басқа органдарының ұқсастығы; 2. Мінездерінің ұқсастығы; З. Олардың эмбриондарының бастапқы кезде ұқсас болуы; 4. Рудимент органдарының да бірлігін атауға болады. Дарвин алғаш сұрыптауға сүйеніп антропогенездің қозғаушы күштерін ғылыми тұрғыдан түсіндіруге тырысты. Осы күні адамдар мен антропоидтардың морфологиялық кұрылыстарының ұқсастығынан да басқа ұқсастықгары бар екендігі анықталды. Атап айтқанда дыбыс аппараттарының, қан топтарының, ми қыртыстарының ұқсастығы. Сондай- ақ, бірқатар биологиялық қасиеттерінің ұқсастығын да атауға болады. Мысалы, жыныстық жетілуі кеш - 8-12 жас, жүктілік мерзімі де 9 айға жуық , тістерінің, шығуы да ұқсас, балаларын асырауға да көп көңіл бөледі. Шимпанзе мен адамдардың генетикалық материалы 92% сәйкес келеді. Мысалы, жылқы мен зебрдің ұқсастығы да осындай. Адамдар мен жануарларды филогенетикалық зерттеулер адамның орыны жануарлардың зоологияық систематикасында екендігін анықтады. Қазіргі адамдар түрі Гомо сапиенс, приматгар отрядына, гоминид тұқымдасына, гомоцид туысына жатады.

Антропогенездің қозғаушы күштері. Басқа да түрлердегі сияқты антропогенездің қозғаушы куші сұрыптау болды. Эволюцияның бастапқы сатыларында сұрыптау өкілдер арасында жүрді. Нәтижесінде қарапайым құралдар жасай алатын, сол кұралдарның арқасында өзіне қорек тауып жей алатын, жауларынан қорғана алатын өкілдер ғана аман қалып отырды. Кейіннен сұрыптау объектісіне гомонидтерге тән олардың топталып тіршілік етуі , сонымен байланысты бір бірімен қарым-қатнасы ілікті. Тіршілік үшін күресте жиналып, қорек тауып жей алатын жауларынан бірлесіп қорғана алатын топтар ғана қалып отырды. Жеке сұрыптау адамның морфофизиологиялық ерекшеліктерін қалыптастырды. Атап айтсақ, жүруі, қолдары, миы сияқты белгі- қасиеттерін қалыптастарды. Топтық сұрыптау адамдардың әлеуметтік құрылымдарының сұрыпталуын, жетілуін қамтамасыз етті. Жеке және топтық сұрыптаудың бірлескен әсерін әлеуметтік сұрыптау деп атайды. Алғашында биоәлеуметтік сұрыптау жанұя, не бірнеше жанұядан тұратын ұсақ топтарда жүрсе, кейіннен оның маштабы-ауқымы үлкен топтарға, не тайпаға ауысты. Адам эволюциясының өзіндік ерекшелігі – олардың бір тобы екінші топпен кезіккенде ылғи стресс жағдай болып тұрды. Ол Д.К. Беляевтің көрсеткеніндей популяциядағы өзгергіштікті көбейтіп, сұрыптауға материал болып отырды.

Саналы адамдардың дамуындағы еңбектің ролі. Адамдардың негізгі ерекшеліктері – орталық нерв жүйесінің дамуы, мыңдаған іс-қимыл жасауда қолдың маңыздылығы, тілдің дамуы, және тіл арқылы қоғамның пайда болуы бұл еңбектің негізгі нәтижесі. Еңбек ету үшін құралдар қажет болды. Оны тастан, жануар сүйегінен, бұталардан жасап отырды. Сонымен адам еңбектену нәтижесінде табиғат иесі болып табылады.

27. Адам нәсілдері және олардың қалыптасу жолдары.

Антропогенездің негізгі дәуірлері. Адам нәсілдері және олардың қалыптасу жолдары.

Аитропогенездің негізгі этаптары. Ол төрт этапта жүрді: протоантроп, археантроп, палеантроп және неантроп. Қазіргі адамға дейінгі адам тектерінің аралық формалары палеонтологияляқ жұмыстар да табылған жоқ. Бірақ, гоминид филогениясы көптеген тармақгардан тұрғаны, олардан тек адам дәрежесіне дейін тек адам ғана жете алғаны даусыз.

Дриопитектер - өте ертедегі адамның, археантроптың тектері. Олар бұдан 25 млн.жылдай алдын өмір сүрген. Олардан екі тармақ пайда болған. Олардан қазіргі екі приматтар отрядының екі тұкымдасы шыққан. Ол понгид және гоминид тұқымдастары.

Адамның жақын тектері осы дриопитектер болған. Себебі қолдары иығында тек ағашта тіршілік еткен жәндікте ғана айналуы мүмкін. Сондай-ақ адамдар мен маймылдарда ғана, ағашта тіршілік ететін сүтқоректілерге тән, алақандары мен табандарында өрнектері бар. Көздерінің алдына қарауы да, олардың ағашта тіршілік еткендерінің белгілері. Олардың төлшілдігінің аздығы да ағаш басында тіршілік еткенінің дәлелі. Кейіннен понгидтер ағашта тіршілік етіп дамыса, гоминидтер жерге түсіті. Осы гоминидтер тұқымдасынан австралопитектер пайда болған тармақ бөлініп шыққан.

Протоантроп сатысы. Есептеулер бойынша 1 млн.750 мың жыл алдын өмір сүрген. Олар тік жүрген, ми көлемі 530 см кубтай болған. Олар дәл қазіргі адамдар тегі ме , жоқ па, ол әлі белгісіз.

Археантроп сатысы. Бұл питекантроптар бұдан 1-1,3 млн. жыл алдын өмір сүрген. Ми көлемі 800-1200 см кубтай болған. Тек анатомиялық белгілерін зерттеу адамның пайда болуын түсіндіре алмайды. Адам пайда болуда олардың еңбек қызметінің, топ аралық қарым-қатынаста тілінің шығуы сияқты прогрессивті дамуында аса маңызды рөл атқарды. Тік жүру адам эволюциясында ірі екі араморфозға әкеп соқтырды. Ол біріншіден, оның алдыңғы екі қолын еңбек етуге босатты. Екіншіден, тік жүрудің арқасында олар қабылдайтын ақпараттары молайды. Информация еңбекпен қоса олардың миының күшті дамуына себеп болды. Ми көлемінің артуы олардың еңбек қызметінің де, сөйлеу қызметінің де жақсы дамуына әсер етті. Гомо еректус әр түрлі ағаштан, тастан құралдар жасай алды. Отты пайдаланып, тамақта пісіре бастады.

Палеантроп сатысы немесе неандертал адамы Гомо еректус пен қазіргі адам арасын байланыстыратын буын. Оның миының көлемі 1200-1400 см. куб.

Неантроп сатысы (казіргі адам типі). Қазіргі адам типінің неандертал адамдарының қандай түрінен пайда болғаны белгісіз. Оны кроманион адамы типі деп атайды. Гомо сапиенс Жердің кай бөлігінде пайда болғаны да әлі тартыс. Неантроп немесе кроманион адамының еңбек етуіне, сөйлеуіне байланысты миы жақсы дамыған. Саналы адамның қалыптасуында мына екі ерекшелікті атап айтуымыз керек. Бір жағынан Гомо сапиенстің морфологиялық түрі қалыптасты, екінші жағынан, неантропта мәдениеті жылдам көтеріле бастады. Жаңа адамда морфологиялық типі тұрақты қалыптасқан соң, оның биологиялық эволюциясы біртіндеп бәсеңдеп өшті де, оның орнына ол әлеуметтік дамуға көшті.

Эволюциялық жағынан алғанда адамның пайда болуы ете ірі араморфоз болып табылады. Ол арогенезге тән заңдылықтармен сипатталады. Антропогенездің жалпы заңдылығы—ол үдемелі қарқында жүрді. Австролопитектер эволюциясы 7 млн.жылға созылса, Гомо еректус 1-1,3 млн.жылға, неандертал адамы 200-500 мың жылға, ал қазіргі типтгегі адам - Гомо сапиенс 40 мың жылда пайда болды.

Гоминидтердің филогенетикалық дамуы мозаикалық эволюцияның жарқын мысалы. Ол органдардың және органдар жүйесінің даму қарқыны әртүрлі екендігін көрсетті. Мидың карқынды дамуы Гомо габилистен басталды. Мидың прогессивті эволюциясы алдында адамның тік жүруіне байланысты дене құрылысының қалыптасуы жүрді.

Ангропогенездің өзіне тән сипаты — ол бір бағытта, тік жүруіне байланысты жүрді. Нәтижесінде тіршілік ортасы жөніндегі информациялар жинақталды. Ол ұрпағына беріле бастады. Ұйымдық құрылымы жетіле түсті. Бірақ антропогенездің де басқа жануарлар эволюциясы сияқты қатаң бір бағтта жүрмегендігін айтуымыз керек. Гоминид тұқымдасының шежіресі де жылқы тұқымдастардың шежіресне ұқсас.

Қазіргі адамзат морфофизиологиялық алуан түрлілігіне қарамастан расалар арасында генетикалық оқшаулану жоқ, бір биологиялық түрге жатады.

Адам нәсілдері және олардың қалыптасу жолдары. Homosapiens 3 негізгі «үлкен» нәсілге австроло-негриодтық, европойдтық және монголойдтық.

Австрало-негроидтық нәсілге – жататын адамдарға мынадай белгілер тән: терісі, шашы және көзі қара түсті, шаштары бұйра немесе толқынды; мұртының қырлары жалпақ, еріндері қалың. Сақал және мұртты не селдір, немесе өте қалың болады. Экваторлық нәсіл кіші нәсілге бөлінеді: африкалық контингентте мекендеуші – негроидтар және Австралия контингентімен байланысты және мұхиттық араларда мекендеуші – австралоиодтықтар.

Европоидтық нәсілге – жататын адамдардың терісінің реңі әртүрлі ашық реңділерден қоңыр реңділерге дейінгілер, шаштары жұмсақ, толқынды не түзу, талшықты, шаш, реңі тым қыр мұрынды: еріндері жұқа немесе орташа қалыңдықта, кейде қою өскен сақал- мұртты болады. Бұл нәсіл 2 кіші нәсілге бөлінеді:

1) Оңтүстік және үнді – жерорта теңіздік нәсіл, бұлар қара шашты, қою көзді, терісі қоңыр түсті (индеецтер, тәжіктер, армияндар).

2) Солтүстік және балтикалық нәсіл, бұлардың терісі және шаштары ашық түсті, сұр немесе көк көзді (орыс, норвегиялықтар, немістер, ағылшындар).

Монголоидтық нәсілге жататын адамдар терісінің түсі сарғыштау реңді. Шаштары қара, талшықтары әдете түзу және қатты; сақалы мен мұрты кеш шығады және селді болады. Монгол топтарының көбісінің беті жалпақ, бет сүйегі шығыңқы, үстіңгі қаба терісінің қыртысы күшті дамыған, ол көз қиығын толық не шала жауып тұрады. Әдетте қысқа мұрынды болады. Монголойдтық нәсілге американдық (индиялы) кіші нәсіл де жатады. Бұлардың көпетеген белгілері европойдтықтар типіне жақын. Мысалы бет әлпеті биік қыр мұрындылығы жөнінен индеецтер европалықтарға ұқсайды.

Нәсілдердің пайда болуы және дамуы өте күрделі тарихи процесс. Адамдардың қалыптасуының бас кезінде яғнни шамамен бұдан 100 мың жыл бұрын азиялық континентте және Африка мен Европаның соған таяу аймақтарында 2 нәсілдік топ оңтүстік-батыстық және солтүстік-шығыстық тотар қалыптасты. Бұл топтардың араларын Гималай және Глндунгуш тау тізбектері және Үнді Қытай тау жотасы бөліп тұрды. Осы 2 топтың біріншісімен европоидтық және экваторлық үлкен нәсілдер шықты.

28. Экожүйе өзгерісі. Әртүрлі түрлердің эволюциялық жиынтығы (коэволюция).

Экожүйенің құрылымы және төзімділігі. Экожүйе өзгерісі. Экологиялық сукцессиялар. Ғасырлық сукцессиялар. Аралдық экожүйе эволюциясы. Экожүйенің түрлік құрамының динамикасы. Экожүйені жинақтау.

Экожүйенің құрылымы және төзімділігі. Биогеоценоз 100-ден бірнеше мыңға дейін баратын түрлерден тұруы мүмкін. Тірі компоненттері аз болған түрлер, сәйкесінше экожүйесі әлсіз және төзімсіз болып келеді, мысалы, арктикалық тундраның экожүйесі және жоғары таумен шөл даланың эко жүйелері. Көп компонетті экожүйелер төзімділігі де аз компонентті экожүйелер сияқты әлсіз болуы да мүмкін. Себебі экожүйенің төзімділігі оның көп компонентті, не аз компонеттілігіне емес, экологиялық жағдайлар ықпалына төзімділігіне байланысты. Мысалы, қазіргі заманғы антропагенді жүктеу кезінде экожүйе қысқа циклді түрге ие болып, бір жерден екінші орынға тез-тез орын ауыстыратын болған соң, кездойсоқ жағдайларға төтеп бере алатын түрге енеді.

Ендеше, табиғи экожүйелер төзімділігін және бірқалыптылығын сақтай алатын қасиетке ие. Экожүйе төзімділігінің эволюция төзімділігінен айырмашылығы: оның өзгерістер әсеріне бірдей қарамайтындығында. Экожүйе өзінің көптеген компоненттерінің – популяция түрлерінің әрқайсысының қозғалысына қарай құрылады. Экожүйенің бірқалыптылығы түрлердің физикалық фактор кезінде өзара әрекеттесуінен болуы мүмкін. Биогеоценоздың бірқалыптылығы оның жеке компоненттерінің бірқалыптылығына байланысты болмайды. Кез-келген экожүйе компоненттері өз бетінше тіршілік етуші, ықпал етуші, бір трофикалық деңгейде бір-бірімен әрекеттесе алатын бола алады. Қорыта айтқанда, биогеоценоз тұрған ортасына тәуелді және оның дамуы компоненттерінің үнемі бір-бірімен байланыстылығының арқасында болады. экожүйеге енетін әртүрлі түрлер өзіндік төзімділігі және бірқалыптылығы арқылы функциональды комплекс құрады.

Экожүйе өзгерісі. Әртүрлі түрлердің эволюциялық жиынтығы (коэволюция)

Барлық экожүйелер түрлер арасындағы көптеген құбылыстардың өзара байланысымен құралған нақты орта болып саналады. Экожүйедегі түрлер ортаның абиотикалық компоненттерімен (атмосфера, гидросфера, литосфера) де өзара байланыста болады. Бұл өз кезегінде абиотикалық факторлардың өзгерісі биогеоценоздың тірі компоненттеріне кері әсерін тигізуіне әкеледі. Мұндай үнемі өзара әсерлесушілік биогеноздың және экожүйенің өзгеруіне (түрленуіне) себеп бола алады.

Экологиялық сукцессиялар. Биоценоздар бір-бірінің орнын жер бетінің бір бөлігінде қандай-да бір заңдылықтар арқылы ауыстыра алады, мұны біз сукцессия деп атаймыз (латын тілінен successio – орынбасушылық (қабылдаушылық). Сукцесиялар біріншілік (лавада, шыңдарда, аллювальды ауытқуларда) және екіншілік, яғни биогеоценоз тіршілігін тоқтататын жағдайларда (өрттен соң, құрғақшылық, орманды оталау) болуы мүмкін. Егер қандай-да бір көмек көрсетілмесе, онда ең соңғы сукцесионды саты – климаксты қауымдастық орын алады, бұл сукцессионды саты алдыңғыларына қарағанда көбірек өмір сүретін климакс болып табылады.

Экологиялық сукцессилялар бірдей жылдамдықпен жүрмейді және әртүрлі компоненттердің әсерімен әр қауымдастықта өз бетінше өтетін болады. Сондай-ақ климаксты периодтар да әрқилы болады. Климакс кезінде экожүйенің өмірсүрушілігі оның биотикалық өніміне байланысты болады. Климаксты фитоценоздар төзімді және динамикалық жүйені құрайды. Климаксты қауымдастық биогеоценоз құрамының төзімділігімен, құрылысымен, қорегімен, маусымдық және флуктационды өзгергіштігімен, энергетикалық тепе-теңдігімен күндік энергия фототрофикцация санымен және оны түрдің жұту шығынынмен сипатталады. Органикалық өнімнің көтерілуі де климаксты жағдайға алып келіп, одан соң тоқтатады. Климакске дейін азот жинақтала бастайды.

Климаксқа жақындау барысында сапрофит қызметі жоғарылайды, фототрофтардың саңырауқұлақтармен симбиотикалық байланысқа түсу ролі артады, бұл ағзаның экожүйеде өмірсүрушілік қабілетін біртіндеп жоюға алып келеді. Бұдан біз экожүйенің бірқалыпты жұмыс жасауы оның әрбір бөлігінің популяциясына байланысты екендігін көреміз. Кенеттен климаттық өзгерістен, яғни қандай да бір катастрофалық факторлар болған кезде стбильді климаксты экожүйе пайда болуы мүмкін. Біріншілік сукцессия кезінен кейін климаксқа дейін бірнеше ғасыр өтеді.

Ғасырлық сукцессиялар. Сукцессиялар әртүрлі типте болатыны белгілі. Экожүйе эволюциясы көзқарасы бойынша бірнеше ондаған, мыңдаған жылдар бойы жатып биом түрін өзгертуші ғасырлық сукцессиялар маңызды болып табылды. В.Н.Сукачев мұны ғасырлық сукцессияларды филоценогенез деп атады. Филоценогенез процесі кезінде жаңадан фитоценоз түрлері, консорций пайда болды.

Филоценогеноз кейбір фитоценоз құрамында автотрофты өсімдіктердің және әртүрлі гетеротрофтарда консорцияның пайда болуымен байланысты. Ол жаңа түрдің құрылуымен және алдыңғы түрдің қасиеттерінің өзгергендігімен байланыстырылады. Масштабы және тізбектілігі бойынша филогеоценогенез экожүйеде эволюцияның жүру процесін көрсете алады. Мұндай процестің 4 жалпылама ерекшелігін айта кетуге болады: түрдің құрылымының күрделенуі; экожүйенің бірқалыптылығының жоғарылауы; тұйықталудың күшеюі және автономдықтың көтерілуі; абиотикалық ортаға компоненттердің тез бейімделу сатысының жоғарылауы.

Экожүйенің эволюциясы туралы айтқанда, берілген аймақта ценоз түрлерінің құрылу тізбегін де алуға болады.

Аралдық экожүйе эволюциясы. Экожүйенің түрлік құрамының динамикасы

Экожүйенің өзгеруі оның бір түрінің өліп, екінші түрінің пайда болуымен байланысты. Мұндай тұжырымды дәлелдеу үшін Британ аралында, Жаңа Гвинея және Тринидада, таулы аймақтарда зерттеулер жүргізілді.

Экожүйенің динамикасы мен тұрақтылығын зерттеу барысында анықталған заңдылықтарға қарамастан, келешекте пайда болатын түрлер жиынтығын анықтау қиын мәселе болып табылады. Жаңадан пайда болатын түрдің құрамы экологиялық тарихқа да байланысты болып келеді. Түрлердің көбеюі экологиялық факторларға қарай орын алады. Осы арқылы көпкомпонентті түрлердің тұрақтылығы қалыптасады. Ал бұл түрлердің жойылу процесі де жүріп отырады, сондайақ процесс қайталануы да мүмкін.

Экожүйені жинақтау. Ішкі және аралық түрдің пайда болуы үшін жаратылыстық жинақтау бірінші шарт болып табылады деп Ч.Дарвин атап өтті. Қазіргі таңда біз экологиялық және генетикалық процестердің көптеген түрлерін білеміз. Бұлардың кейбіреуі әртүрлі ішкітүрлі полиморфизмге алып келеді. Жаратылыстық жинақтау экожүйенің сапасын сақтаудың маңызды шарты болып табылады. Популяция кезеңінде әрбір түрге бірінші рет жаратылыстық жинақтау әсер ете отырып, биогеоценозда бір уақытта жүздеген және мыңдаған популяциялар арқылы әртүрлі жаңа, толық зерттелмеген түрлерге айнала алады. Сондай-ақ жаратылыстық жинақтау экожүйенің барлық кезеңінде жүріп отыруы тиіс. Бұл туралы сөз қозғаған зерттеушілердің еңбектері де бар. Олар А.Уолесс (1868) және американдық ғалым С.Эмерсон (1960). Бұл жаратылыстық жинақтаудың топтық жинақтаудан айырмашылығы экожүйені жинақтау процесі кезінде өзара байланысқан түрлер популяциясының мекен ететін жерлерінің құрылымдық комплексі таңдап алынады. Мұндай жинақтау жұмыстарын жүргізу экожүйенің биоқоректігін, энергия қорларының жоғарылау тиімділігін және утилизация дәрежесін, т.б. экожүйенің сипаттамасын бере алатындығын анықтау үшін қажет.

29. Биосфера эволюциясы.

Биосфера эволюциясы. Биосфера және оның шекаралары. Биосфера эволюциясының маңызды кезеңдері. Биосферадағы зат айналымы және энергияның өзгеруі.

Биосфера эволюциясы.. Биосфера тіршілік пайда болған күннен бастап пайда болды. Алайда барлық қалған Жердің географиялық қабаттарына әсер еткен тірі кабат ретінде ол бұдан 3,5 миллиард жыл шамасында бұрын өзін көрсете бастады. Бұл фотосинтездің ағзалардың едәуір тобында жүзеге аса бастаған кезі еді. Содан бері биосфера ұзақ эволюциялық жолдан өтті. Тіршіліктің жеке формаларының эволюциясы ғана есте болып отырған жоқ. Биосфераның өзі эволюция жолымен бірте-бірте дамыды және басқа географиялық қабаттарды өзгертті. Пайда болу үдерістері мен биосфераның эволюция жолымен бірте-бірте дамуын «Тіршіліктің шығу тегі» және «Макроэволюция» сала пайда болды. Шындығында биосфера болып табылатын, яғни ғарыштық сипат алған тірі заттың тарихи дамуындағы сол кезеңдерді қысқа-ша сипаттап көрейік.

Биосфера эволюциясының маңызды кезеңдері:

• тіршіліктің пайда болуы;

фотосинтез есебінен автотрофты қоректенудің пайда болуы;

• екінші реттік (оттекті) атмосфераның пайда болуы;

• озондық калқаның пайда болуы;

• тірі ағзалардың құрлыққа шығуы және оның, орын тебуі;

• топырақтың түзілуі;

• атомдардың биогендік өрістеуінің тұрақты биохимиялық айналымының калыптасуы;

• ағзалық шөгінділі және метаморфозды таужыныстардың түзілуі;

• саналы адамның пайда болуы;

• ноосфераның пайда болуы.

Home sapiens түрі - кез келген тірі ағзалардың басқа түрі секілді биосфера кұрам бөліктерінің бірі. Антропогендік ықпал сезілетіндіктен дәрежеге жеткенге дейін адам биомассаның құрам-бөліктерінің бірі болып қала берді. Шамалап айтқанда бұл отпен аяқтан шалып аң аулау және егін шаруашылығы байтақ аумақта климатты өзгертуге жеткізген ерте көне заманда басталды.

Сонан соң адамның шаруашылық іс-әрекеттерінің өрісі өскен сайын өсе түсті. Айтарлықтай мөлшерге жеткенге дейін оларды антропогендік факторлардың жеке тобына бөлді. Адамның ықпалы біртіндеп бәрін қамти алатындай дәрежеге жетті. Ал шаруашылық әрекеттің жағымсыз салдары қоршаған ортаның үйлесімін өзгертті.

Ғылыми-техникалық алға басу барысындағы адамның іс-әрекеті жаһандық экологиялық дағдарыстың пайда болуына негізгі себеп болды.

30. Ноосфера.

Ноосфера ұғымы. Адамның іс- әрекетінен табиғи заңдылықтардың бұзылуы. Ғаламдық экологиялық проблемалар.

Ноосфера. Ноосфера — В. И.Вернадский қалыптастырып енгізген ұғым. Бұл — «саналылар сферасы». Ноосфера биосфера дамуының жоғары кезеңі деп есептеледі, одан адамзаттың саналы іс-әрекетінің салдары жаппай сезіліп тұрады. Қазіргі кезде ноосфераның шекаралары биосфераның шекараларына тура келеді. Өйткені жерде адам іс-әрекетінің салдары сезілмейтін аумақ іс жүзінде қалған жоқ. Тіпті егер де «адам аяғын баспаған орындар» бола қалғанның өзінде олар атмосферада антропогендік шығарындылардың қандай да болса бөлшектері немесе сол қосылыстарды топырақтан немесе судан және т.б. табуға болады.

Адамның іс- әрекетінен табиғи заңдылықтардың бұзылуы. Басты проблеманың міндеті мынада: ғылым мен техниканың дамуына байланысты адамның «санасыз» іс-әрекеттері салдарының сезілуі барған сайын күшейіп барады. Ластану түрінде «табиғатқа антропогендік кысым көрсету», табиғи ресурстарды көп мөлшерде тұтыну, өзге тірі тіршілік иелерін ығыстырып, жою өсе түсті. Жағымсыз әсердің мүмкіндігінше азырак, сезілуіне жету қажет.

Алайда адамның өз іс-әрекетінің оғаш қылығы оның өмір сүруіне қауіпті болып барады.. Мысал ретінде денсаулықтың экологиялық себептерін келтіруге болады.

Ғаламдық экологиялық промблемалар Қазіргі кезде адам іс-әрекетінің биосфераға әсері туралы мәселе ерекше шиеленісіп түр. «Экология» бөліміндегі акпараттардың барлығы адам мен биосферанын. өзара карым-қатынасы проблемасына, олардың өзара әсерлесуі және өзара шарттасуына арналған. Шын мәнінде экологиялық проблемаларды шешуге арналған мәселе - бұл адамзат өмірін сақтауға барабар мәселе болып табылады. Сонымен, адамзаттың басты экологиялық саясатының негізгі бағыттары мынадай:

• өнеркәсіптің, ауыл шаруашылығының калдықсыз өндірісін жасау; оған қоса электрэнергияның экологиялық таза болуы;

• қоршаған ортаның өнеркөсіптік, ауыл шаруашылығы және көлік қалдықтарынан ластану проблемасын шешу;

• жаһандық, климаттық өзгерістер проблемасын шешу;

• адам санының есу проблемасын шешу;

• Жоғары өнімді ауыл шаруашылығының қолтұқымдарын және өсімдіктер іріктемелерін, микроорганизмдер сеппелерін шығару;

• биологиялық сан алуандық пен табиғи бірлестіктерді сақтау.
Егер осы проблемалар шешімін тапса, адамзаттың сақталып қалу мүмкіншілігі бар. Егер қоршаған ортаға жағымсыз жағдайлар шешілмесе, адам өз үйі — Жер ғаламшарынан айрылады да, сөзсіз қаза табады.

Негізгі әдебиеттер

Правдин А.Н. Дарвинизм, Алматы 1978
Яблоков А.В. Юсуфов А.Г. Эволюционное учение М., «Высшая школа» 1981

3. Иорданский Н.Н. Основы теории эволюции. М,.1979

4. Варонцов Н.Н. Сухорукова Л.Н. Эволюция органического мира М.,1991

5. Константинов А.В. Основы теории эволюяции М., «Высшая школа»1979

С.Х.Карпенков. Основные концепии естесвенных знаний М., «ЮНИТИ», 1998.

Северцов А.С. Введения в теории эволюции.,М.,2001

Ковшарь А.Ф. под ред. Эволюционная биология М., «Высшая школа»,2003
В.М.Найдыш. Концепция современного естествознания М, «Гайдар».2000.
Тағайбекова Д.С., Исаев Е.Б. Эволюциялық ілім, лекциялар жинағы.,ЮКГУ,Шымкент,2008

10. Оспанова Г.С.Бозшатаева Г.Т. Экология, А.2001.

Мәлімет сізге көмек берді ма

Жарияланған-2016-01-26 17:13:53 Қаралды-67362

БӨЛШЕКТЕР ҚАШАН ПАЙДА БОЛДЫ?

ДҮНИЕ ЖҮЗІНДЕГІ АЛҒАШҚЫ ЦИРК ҚАШАН ЖӘНЕ ҚАЙ ЖЕРДЕ АШЫЛДЫ?

МЕТРО ҚАЙ ЖЕРДЕ ЖӘНЕ ҚАШАН ПАЙДА БОЛДЫ?

МЫСЫҚТАР ҚАШАН ҮЙ ЖАНУАРЛАРЫНА АЙНАЛДЫ?

КІРПІШ ҚАШАН ПАЙДА БОЛДЫ?

ОТТЕГІ ҚАЙДАН КЕЛЕДІ ЖӘНЕ ОЛ НЕ ҮШІН ҚАЖЕТ?

ДӘПТЕР ҚАЛАЙ ПАЙДА БОЛДЫ?

БІЗДІҢ ПЛАНЕТА ҚАЛАЙ ПАЙДА БОЛДЫ?

КҮН ЖҮЙЕСІНДЕГІ ЕҢ ҮЛКЕН ПЛАНЕТА ҚАЙСЫ?