1. Популяцияның генетикалық-эволюциялық сипаттамасы;
2. Популяцияның экологиялық сипаттамасы;
3. Эволюцняның синтетикалық теориясы.
XX ғасырдың 30 жылдары эволюция іліміне генетика, жүйеленім, экология, биогеография, молекулалық биология ғылымдарының жетістіктері негізінде жаңаша көзқарас калыптаса бастады. 1942 жылы аңылшын ғалымы Д.Хаксли (1887-1975) эволюциянын синтетикалық теориясы (ЭСТ) деген кеңейтілген тұжырымдамасын ұсынды. Бұл тұжырымдаманың негізгі өзегі етіп популяциядан жаңа түрдің пайда болуы (микроэволюция ілімі) алынды. Эволюцияның синтетикалық теориясы ғылымда неодарвинизм деген атпен де белгілі. Бұл теорияның пайда болуына қазіргі генетика, палеонтология, экология, этология және молекулалық биология ғылымдарының жетістіктері зор ықпал жасады. Бұл салада генетика ғылымының жетістіктерін эволюция іліміне пайдаланудың нәтижесінде көптеген жаңалықтар ашылды.
Жалпы, генетика ғылымы мен эволюциялык ілімнің байланысын алғаш рет орыс ғалымы С.С.Четвериков (1880-1959) дәлелдеп берді. Ол ең алғашқы эволюциялық процестің популяциялар ішінде жүретінің атан корсетті.
Табиғи популяциялардағы фенотиптік белгілер біркелкі болғанымен, ондағы генотиптік белгілер әр түрлі болады, ягни популяциялардағы жеке даралардың бойында жасырын жатқан көптеген мутациялық белгілер болады. Ондай белгілер тұқымқуалайтын өзгергіштік үшін қажетті материал болып саналады.
Қазіргі микроэволюция ілімінде популяцияның генетикалық құрылымы деген ұғым бар. Ол әрбір популяциядағы әр түрлі генотиптер мен аллельдердің арақатынасы арқылы айқындалады.
Популяциядағы барлық дараларда болатын гендердің жиынтығы генофонд (гендікқ қор) деп аталады. Әрбір гендік қор аллельдер мен генотиптердің кездесу жиілігі арқылы анықталады. Аллельдің жиілігі деп — жеке геннің құрамындағы барлық аллельдер жиынтығына сәйкес келетін жеке аллельдің үлесін айтады. Геннің құрамындағы барлық аллельдердің жиілік мөлшері бірге тең болады: р+q=1, мұндагы р — доминантты аллельдің үлесіне (А); ал q — рецессивті аллельдің үлесіне сәйкес келеді.
Осылайша алелльдің жиілігін білу арқылы әрбір популяциядағы генотиптердің жиілігін есептен шығаруға болады:
(р + q2 = р2 + 2рq + q2 = 1
Мүндагы р және q — доминантты және рецессивті аллельдердің кездесу жиілігі болса, р2 гомозиготалы доминантты генотиптің (АА) кездесу жиілігін, 2рq гетерозиготалы доминантты генотиптің (Аа) кездесу жиілігі, ал q2 — гомозиготалы рецессивті генотиптің (аа) кездесу жиілігін көрсетеді.
Популяциядағы аллельдердің салыстырмалы кездесу жиілігі ұрпақтан-ұрпаққа берілгенде ешбір өзгеріске ұшырамайды. Оны Харди-Вайнберг заңы деп атайды. Харди-Вайнберг заңы күшін жоймауы үшін мынадай жағдайлардың болуы шарт:
1) популяция үлкен аймақты қамтуы тиіс;
2) популяцияда еркін түрде шағылысу мүмкіндігі болуы шарт;
3) ешқандай сұрыпталу процесі жүрмеуі қажет;
4) жаңадан мутациялар пайда болмауы тиіс;
5) популяциядан жаңа генотиптер сыртқа шықпауы немесе сырттан популяцияға жаңа генотиптер қосылмауы шарт.
Табиғатта дәл осындай шарттар жәнс ұзақ уақыт бірқалыпты тұратын популяциялар кездеспейді. Кез келген популяцияға үнемі сыртқы және ішкі факторлардың әсер етуінен генетикалық тепе-теңдік бұзылады да, қарапайым эволюциялық процестер жүріп отырады.
Популяциялардағы қарапайым эволюциялық факторларға мыналар жатады: мутациялық процестер (мутациялық және комбинативті өзгергіштіктер), гендердің ауытқуы (дрейф генов), популяциялық толқындар, оқшаулауы және табиғи сұрыптау.
Кесте. Ч.Дарвиннің және қазіргі кездегі синтетикалық эволюция теориясының салыстырмалы сипаитамасы
| Белгілер | Ч.Дарвиннің эволюциялық теориясы | Эволюцияның синтетикалық теориясы (ЭСТ) |
| Эволюцияның негізгі нәтижесі | 1. Организмдердің орта жағдайларына бейімделуінің арта түсуі;2. Тірі организмдердің құрылымдық деңгейлерінің күрделінуі;3. Организмдердің сан алуан түрлерінің пайда болуы | |
| Эволюция бірлігі | Түр | Популяция |
| Эволюция факторлары | Тұқымқуалаушылық, өзгергіштік, тіршілік үшін күрес, табиғи сұрыпталу | Мутациялық және комбинативтік өзгергіштіктер, популяциялық толқындар, гендердің ауытқуы, оқшаулану, табиғи сұрыпталу |
| Қозғаушы фактор | Табиғи сұрыптау | |
| Табиғи сұрыпталу терминінің мәні | Бейімделгендердің тірі қалуы және бейімделе алмағандарының жойылуы | Генотиптердің таңдап қалпына келуі |
| Табиғи сұрыпталудың түрлері | Қозғаушы сұрыпталу (оған қоса жыныстық сұрыпталу) | Қозғаушы, тұрақтандырушы және дизруптивті сұрыпталу |
Қорыта айтқанда, эволюциялыкқ ілім органикалық дүниенің тарихи дамуын ғылыми тұрғыда пакты дәлелді түрде дұрыс түсіндіріп беретін барлық биология ғылымдарының теориялық іргетәсілден айтуымызға толық негіз бар.
тақырып: «Органикалық эволюция объективті процесс»
1. Тіршілік — материя қозғалысының ерекше формасы;
2. Тіршіліктің мәні туралы жалпы ұғымның дамуы;
3. Тіршілік жағдайларыныцң өзгеруіне әсер ететін геологиялық, космостық және биотикалық факторлар;
4. Геохронология жайлы қысқаша мағлұмат.
Тіршілік және оның пайда болуы оте актуальды, сонымен бірге өте қиын мәселелердің бірі.
Энгельстің пікірінше, тіршілік тірі материя қозғалысының ерекше формасы. Осы тұрғыдан өлі және тірі материяның біртұтастығын және тіріге тән сапалық ерекшелікті анықтау қажет болады. Органикалық және анорганикалық табиғаттың бірлігі ең алдымен химиялық анализ арқылы дәлелденеді. Бүкіл табиғаттағы химиялық элементтердің құрамы бірдей, тек тіріге ғана тән арнаулы элементтер болмайды. Академик В.И.Вернадскийдің пікірінше, тірі организмнен химиялық элементтредің барлығын табуға болады. Демек, тек тіріге ғана тән арнаулы «тіршілік» элементтері жок, сол сияқты тек өлі табиғатқа ғана тән элементтерде жоқ.
Бірлігі бола тұра, тірі материя сапасы жағынан өзгеше. Осыған орай Энгельс «тіршілік дегеніміз белокты денелердің өмір сүру тәсілі, ал мұндағы маңызды кезең — оларды қоршап тұрған сыртқы табиғатпен үнемі зат алмасуы, бұл зат алмасу тоқталысымен тіршілікте тоқталады, бұл белоктың ыдырауына әкеліп соғады» — деді.
Органикалық зат алмасу екі процестің ассимиляция мен диссимиляцияның диалектикалық бірлігі. Мұның біріншісінде органикалық материя ұдайы жаңадан синтезделіп, тірі дене жасалып отырады және сол күрделі органикалық заттармен байланысы потенциалды энергия қоры жиналады. Екінші процесс бұған қарама-қарсы бағытта болады. Тірі денелердің, басқа қасиеттерінің бәрі — тітіркеніс, қозғалыс, өсу, даму, сондай-ақ тұқымқуалаушылық өзгергіштік органикалық заттардың алмасуына байланысты.
Заманауи жаратылыстану ғылымының есептеуі бойынша Жер бетінде тіршіліктің пайда болуы өлі табиғаттан деген абиогенездік теорияны ұсынады. Осы теорияның негізін қалаушылардың бірі орыстың ғалымы А.И.Опариннің болжамы бойынша Жер беті осыдан 4,5 млрд. жыл бұрын аммиактан, метаннан, көмірқышқыл газынан және су буынан тұрған. Атмосферадағы өте күшті электр зарядтарының салдарынан қарапайым органикалық қосылыстар түзіліп, осыдан кейін күрделі заттар пайда болып белоктар және нуклеин қышқылдарына дейін түзілген. Осы болжамды Американдық ғалым С.Л.Миллер тәжірибе жүзінде жасап дәлелдеді.
Сондықтан да Жер бетіндегі тіршіліктің пайда болуы жайлы теориялар мен болжамдар бір-біріне ұқсамайтын көзқарастар деп айтуға болады:
— биогенез — тірі ағза тірі ағзадардан пайда болды деп қарастырса;
— абиогенез — тірі ағзалар табиғаттап өздері пайда болды деп көрсетілген.
Бірақта осы екі болжамның қайсысы дұрыс деген қорытындыға келетін болсақ, қазіргі ғылыми көзқарас абиогенездік теорияны шындыққа жақындау деп есептеуге болады. Абиогенез үш кезеңнен тұрады:
— абиогендік биологиялық мономерлердің пайда болуы;
— биологиялық полимерлердің пайда болуы;
— мембрананың кұрылымы қалыптасып, алғашкы ағзалар протобионт-тардың қалыптасуы.
Абиогендік немесе биологиялық емес заттардан органикалық молекулалардың түзілуі жоғарыда академик А.И.Опарин болжағандай болжамды 1929 жылы ағылшынның жаратылыстану зерттеушісі Джон Холдейн айтқан болатын. Д.Холдейннің көзқарасы бойынша алғашқы қалыптасу кезенінде Жер бетіндегі температура өте жоғары деңгейде болды. Ғаламшардағы жылу біртіндеп сұый бастап, ауыр элементтер орталыққа қарай ауыса бастады, ал жеңіл түрлері жоғары беткейінде қала берді. Атмосферада бос сутегі және оның қосылыстары (Н2О, СН4, NН3, НСN) органикалық молекулалардың түзілуіне алғашқы себеп болды.
1953 жылы американдық ғалым Миллер кернеуі 60000 В тоқты 80°С температурада жоғары қысым арқылы Н2О, СН4, NН3 қоспасынан өткізген кезде, нәтижесінде жай май қышқылы, мочевина, сірке, құмырсқа қышқылдары және амин қышқылдары түзілетіндігін дәлелдеді. Органикалық косылыстардың неорганикалық заттардан синтезделуін дәлелдеп, осындай қосылыстарды ғарыш кеңістігіндегі ғаламшарларда кездестірілетіндігін растаған.
Жердің геохронологиясы. Жердің және ондағы әр түрлі қабаттардың жасын анықтауы да радиоактивті заттардын ыдырауы негізгі әдіс етіп алынған. Жүргізілген есептерге қарағанда 1 кг уран әр 100 млн. жылда ыдырап, одан 985 г уран қалады, одан 13 г қорғасын және 2 г гелий пайда болады.
Жердің әр түрлі қабаттарында кездесетін қорғасын және гелийдін қарым-қатынасына қарап, оның геологиялық жасы анықталады. Радиоактивті әдіс нәтижелеріне қарай шамамен бұдан 4,7 млрд. жыл бұрын пайда болған.
тақырып: «Тіршіліктің пайда болуы туралы тұжырымдар»
1. Креационистік көзқарас;
2. Биогенез тұжырымы;
3. Тіршіліктің мәңгілігі туралы тұжырымы.
Жер бетінде тіршіліктің пайда болуы жаратылыстану ғылымындағы өзекті мәселелердің бірі болып саналады. Ол туралы ерте дәуірлерден бастап-ақ көптеген көзқарастар мен тұжырымдар қалыптасқан.
Тіршіліктің пайда болуы туралы көзқарастар тұжырымдар келесі топтарға бөлінеді:
1. Креационистік көзқарас. Бұл көзқарас тіршілікті жаратушы (құдіретті) күш жартқан деп түсіндіретін діни-идеалистік ағым. Креационистік көзқарас бойынша түрлер өзгермейді, яғни жаратушы (құдіретті) күш басында қанша түр жаратса сол қалпында сақталады. Бұл көзқарастың бір бағыты виталистік ағым деп аталады. Бұл ағымды уағыздаушылар барлық тіршілік процестерінің негізінде «тіршілік күші» болады деп түсіндіреді.
Тіршіліктің өздігінен кенеттен пайда болуы туралы көзқарас.
Бұл көзкарас бойынша тіршілік табиғаттағы өлі заттардан бірнеше рет пайда болған. Мұндай көзқарасты Аристотель, голланд жаратылыстанушысы Ван Гельмонт (1 579-1644) және т.б. қолдады.
2. Биогенез тұжырымы (тіршіліктің өздігінен пайда болуы). Бұл тұжырым бойынша тіршілік өздігінен бұрынғы тіршілік бастамаларынан пайда болған деп уағыздалады. Тіршіліктің өздігінен пайда болмайтынын италиян жаратылыстанушылары Франческо Реди (1626-1698), Лазаро Спалланцани (1729-1799) және француз микробиологы Луи Пастер (1822-1895) өздерінің бұлтартпас тәжірибелері арқылы тіршіліктің тек тірі организмдерден ғана пайда болатының дәлелдеп берді.
3. Тіршіліктің мәңгілігі туралы тұжырым. Бұл тұжырым Жер ғаламшары және ондағы тіршілік атаулы мәңгі деп түсіндіріп, кейде түрлер жойылып немесе түрлердің саны өзгеріп отырады деп уағыздады.
4. Панспермия тұжырымы. Бұл тұжырым бойынша Жер бетіндегі тіршілік басқа ғарыштық денелерден таралған, яғни басқа планетадан зигота алып келген.
5. Абиогенез тұжырымы. Бұл тұжырым бойынша органикалық заттар және тірі организмдер бейорганикалық заттарды ұзақ уақытқа созылған физика-химиялық эволюцияның нәтижесінде пайда болған деп түсіндіреді. Мұндай тұжырымды қорнекті орыс ғалымы А.И.Опаринмен (1894-1980) ағылшын ғалымы Дж.Холдейн бір-біріне тәуелсіз түрде жариялады.
6. Биопоэз теориясы (биохимиялық эволюция теориясы). Бұл Жер бетінде тіршіліктің пайда болуы туралы түрлі ғалымдардың соңғы жетістіктеріне негізделген биохимиялык эволюция теориясы деп аталады. Бұл теорияның негізін салған ағылшын ғалымы Дж.Бернад, ол тіршіліктің пайда болуына бір-бірімен өте тығыз байланысты негізгі үш кезеңді ажыратады:
— биологиялық мономерлердің бейорганикалық заттардан пайда болуы;
— биологиялық полимерлердің пайда болуы;
— жарғақшасы бар құрылымдар мен алғашқы организмдер — протобионттардың пайда болуы.
Кез келген ғаламшарда тіршіліктің пайда болуы үшін төмендегідей қажетті жағдайлар болуы шарт:
а) ұзаққа созылған уақыт аралығы;
ә) қажетті температуралық жағдайлар;
б) атмосфера қабатын ұстап тұру үшін ғаламшардың массасының тым кіші және тым үлкен болмауы;
в) гидросфера қабатының болуы;
г) күрделі молекулалық қосылыстардың түзілуіне қажетті жағдайлардын болуы.
Тіршіліктін биохимиялық эволюциясында ғалымдар басты үш кезеңді ажыратады:
1. Бейорганикалық заттардан абиогендік жолмен қарапайым қосылыстардың пайда болу кезеңі;
2. Күрделі органикалық қосылыстар биополимерлердің түзілу кезеңі;
3. Жарғақшасы бар құрылымдар мен бастапқы организмдердің пайда болу кезеңі.
Кесте. Тіршілік эволюциясының негізгі кезеңдері
| р/с | Кезеңдер | Тіршілікке тән ерекшеліктері |
| 1 | Прокариотты анаэробы, анаэробты,гетеротрофты организмдердің пайда болуы | Бұдан 3,5 млрд. жыл бұрын пайда болған организмдер. Оған айқын ядросы жоқ бактериялар жатады. Оларға тән белгілер қозғалу, қоректну, зат пен энергия алмасу, қоршаған орта әсерінен қорғану, көбею, өсу, тітіркену, бейімделі. |
| 2 | Фотосинтездің пайда болуы автотрофты қоректенетін организмдердің пайда болуы | Бұдан 1,8 млрд. жыл бұрын пайда болған организмдер. Оған цианобактериялар мен көк-жасыл балдырлар жатады. Жер атмосферасында оттектің жинақталуы, озон қабатының түзулуі, организмдердің биомассасының артуы. |
| 3 | Аэробты -эукариотты организмдердің пайда болу | Құрамында хромосомалары бар айқын байқалатын ядросы бар. Бұдан 1,8 млрд. жыл бұрын пайда болған организмдер. өздігінен қозғалып тіршілік ететін біржасушалы қарапайым организмдер – амебалар, кірпікшелі кебісшелер. Жасушаларының құрылысында айырмашылықтары бар өсімдіктер мен жануарлар дүниесі пайда болды. |
| 4 | Жынысты жолмен көбейетін организмдердің пайда болуы | Бұдан 900 млн. жыл бұрын пайда болған организмдердің түр құрамы көбейді және орта жағдайларына бейімделу қабілеттері арта түсті. Колониялы тіршілік ететін бір жасушалы талшықтылар пайда болды. |
| 5 | Біржасушалыдан көпжасушалы организмдердің пайда болуы | Олар бұдан 700-800 млн. жыл бұрын пайда болды. Олардың денесіарнайы ұлпалар мен мүшелерден құралған. Оған – губкалар, ішекқұыстылар, иықаяқтылар және буынаяқтылар жатады. |
| 6 | Қаңқасы бар организмдердің пайда болуы | Бұдан 500 млн. жыл бұрын пайда болған организмдер. Оған сыртқы қаңқасы бар жәндіктер және ішкі қаңқасы бар омыртқалы жануарлар жатады. Олардың жүйке жүйесі жақсы дамыған. Түрлі тітіркіндіргіштерге рефлекс арқылы жауап қайтарады. |
| 7 | Өсімдіктер мен жануарлардың құрлықта тіршілік етуі | Бұдан 400 млн. жыл бұрын. Оған құрлықта тіршілік етуге бейімделген организмдер жатады. Оған мүмтектестер, қосмекенділер жатады. |
Тіршіліктің пайда болуы мен тарихи дамуын ғылыми тұрғыда дұрыс түсіндіруде көрнекті орыс ғалымы А.И.Опариннің еңбегі зор. Оның ғылыми теориясы бойынша тіршіліктің Жер бетінде пайда болуына негізінен үш түрлі орта жағдайлары әсер еткен:
1. Жердін бастапқы атмосферасында бос күйіндегі оттектің болмауы;
2. Қысқа толқынды ультракүлгін сәулелердің көп болуы және олардың Жер бетіне кеңінен таралуы фотохимиялық процестердің абиогендік жолмен жүруіне қолайлы жағдай тұғызды;
3. Бастапқы Жер бетінде зат алмасуы қарқынды жүретін тірі организмдердің тіршілік етпеуі жаңадан түзілген органикалық қосылыс-тардың ұзақ уақыт ішінде химиялық эволюцияға қатысуына мүмкіндік жасады.
«Эволюцияның синтетикалық теориясы даму барысындағы жетістіктер»
1. Популяцияның генетикалық-эволюциялық сипаттамасы;
2. Популяцияның экологиялық сипаттамасы;
3. Эволюцняның синтетикалық теориясы.
XX ғасырдың 30 жылдары эволюция іліміне генетика, жүйеленім, экология, биогеография, молекулалық биология ғылымдарының жетістіктері негізінде жаңаша көзқарас калыптаса бастады. 1942 жылы аңылшын ғалымы Д.Хаксли (1887-1975) эволюциянын синтетикалық теориясы (ЭСТ) деген кеңейтілген тұжырымдамасын ұсынды. Бұл тұжырымдаманың негізгі өзегі етіп популяциядан жаңа түрдің пайда болуы (микроэволюция ілімі) алынды. Эволюцияның синтетикалық теориясы ғылымда неодарвинизм деген атпен де белгілі. Бұл теорияның пайда болуына қазіргі генетика, палеонтология, экология, этология және молекулалық биология ғылымдарының жетістіктері зор ықпал жасады. Бұл салада генетика ғылымының жетістіктерін эволюция іліміне пайдаланудың нәтижесінде көптеген жаңалықтар ашылды.
Жалпы, генетика ғылымы мен эволюциялык ілімнің байланысын алғаш рет орыс ғалымы С.С.Четвериков (1880-1959) дәлелдеп берді. Ол ең алғашқы эволюциялық процестің популяциялар ішінде жүретінің атан корсетті.
Табиғи популяциялардағы фенотиптік белгілер біркелкі болғанымен, ондағы генотиптік белгілер әр түрлі болады, ягни популяциялардағы жеке даралардың бойында жасырын жатқан көптеген мутациялық белгілер болады. Ондай белгілер тұқымқуалайтын өзгергіштік үшін қажетті материал болып саналады.
Қазіргі микроэволюция ілімінде популяцияның генетикалық құрылымы деген ұғым бар. Ол әрбір популяциядағы әр түрлі генотиптер мен аллельдердің арақатынасы арқылы айқындалады.
Популяциядағы барлық дараларда болатын гендердің жиынтығы генофонд (гендікқ қор) деп аталады. Әрбір гендік қор аллельдер мен генотиптердің кездесу жиілігі арқылы анықталады. Аллельдің жиілігі деп — жеке геннің құрамындағы барлық аллельдер жиынтығына сәйкес келетін жеке аллельдің үлесін айтады. Геннің құрамындағы барлық аллельдердің жиілік мөлшері бірге тең болады: р+q=1, мұндагы р — доминантты аллельдің үлесіне (А); ал q — рецессивті аллельдің үлесіне сәйкес келеді.
Осылайша алелльдің жиілігін білу арқылы әрбір популяциядағы генотиптердің жиілігін есептен шығаруға болады:
(р + q2 = р2 + 2рq + q2 = 1
Мүндагы р және q — доминантты және рецессивті аллельдердің кездесу жиілігі болса, р2 гомозиготалы доминантты генотиптің (АА) кездесу жиілігін, 2рq гетерозиготалы доминантты генотиптің (Аа) кездесу жиілігі, ал q2 — гомозиготалы рецессивті генотиптің (аа) кездесу жиілігін көрсетеді.
Популяциядағы аллельдердің салыстырмалы кездесу жиілігі ұрпақтан-ұрпаққа берілгенде ешбір өзгеріске ұшырамайды. Оны Харди-Вайнберг заңы деп атайды. Харди-Вайнберг заңы күшін жоймауы үшін мынадай жағдайлардың болуы шарт:
1) популяция үлкен аймақты қамтуы тиіс;
2) популяцияда еркін түрде шағылысу мүмкіндігі болуы шарт;
3) ешқандай сұрыпталу процесі жүрмеуі қажет;
4) жаңадан мутациялар пайда болмауы тиіс;
5) популяциядан жаңа генотиптер сыртқа шықпауы немесе сырттан популяцияға жаңа генотиптер қосылмауы шарт.
Табиғатта дәл осындай шарттар жәнс ұзақ уақыт бірқалыпты тұратын популяциялар кездеспейді. Кез келген популяцияға үнемі сыртқы және ішкі факторлардың әсер етуінен генетикалық тепе-теңдік бұзылады да, қарапайым эволюциялық процестер жүріп отырады.
Популяциялардағы қарапайым эволюциялық факторларға мыналар жатады: мутациялық процестер (мутациялық және комбинативті өзгергіштіктер), гендердің ауытқуы (дрейф генов), популяциялық толқындар, оқшаулауы және табиғи сұрыптау.
Кесте. Ч.Дарвиннің және қазіргі кездегі синтетикалық эволюция теориясының салыстырмалы сипаитамасы
Белгілер
Ч.Дарвиннің эволюциялық теориясы
Эволюцияның синтетикалық теориясы (ЭСТ)
Эволюцияның негізгі нәтижесі
1. Организмдердің орта жағдайларына бейімделуінің арта түсуі;
2. Тірі организмдердің құрылымдық деңгейлерінің күрделінуі;
3. Организмдердің сан алуан түрлерінің пайда болуы
Эволюция бірлігі
Түр
Популяция
Эволюция факторлары
Тұқымқуалаушылық, өзгергіштік, тіршілік үшін күрес, табиғи сұрыпталу
Мутациялық және комбинативтік өзгергіштіктер, популяциялық толқындар, гендердің ауытқуы, оқшаулану, табиғи сұрыпталу
Қозғаушы фактор
Табиғи сұрыптау
Табиғи сұрыпталу терминінің мәні
Бейімделгендердің тірі қалуы және бейімделе алмағандарының жойылуы
Генотиптердің таңдап қалпына келуі
Табиғи сұрыпталудың түрлері
Қозғаушы сұрыпталу (оған қоса жыныстық сұрыпталу)
Қозғаушы, тұрақтандырушы және дизруптивті сұрыпталу
Қорыта айтқанда, эволюциялыкқ ілім органикалық дүниенің тарихи дамуын ғылыми тұрғыда пакты дәлелді түрде дұрыс түсіндіріп беретін барлық биология ғылымдарының теориялық іргетәсілден айтуымызға толық негіз бар.
тақырып: «Органикалық эволюция объективті процесс»
1. Тіршілік — материя қозғалысының ерекше формасы;
2. Тіршіліктің мәні туралы жалпы ұғымның дамуы;
3. Тіршілік жағдайларыныцң өзгеруіне әсер ететін геологиялық, космостық және биотикалық факторлар;
4. Геохронология жайлы қысқаша мағлұмат.
Тіршілік және оның пайда болуы оте актуальды, сонымен бірге өте қиын мәселелердің бірі.
Энгельстің пікірінше, тіршілік тірі материя қозғалысының ерекше формасы. Осы тұрғыдан өлі және тірі материяның біртұтастығын және тіріге тән сапалық ерекшелікті анықтау қажет болады. Органикалық және анорганикалық табиғаттың бірлігі ең алдымен химиялық анализ арқылы дәлелденеді. Бүкіл табиғаттағы химиялық элементтердің құрамы бірдей, тек тіріге ғана тән арнаулы элементтер болмайды. Академик В.И.Вернадскийдің пікірінше, тірі организмнен химиялық элементтредің барлығын табуға болады. Демек, тек тіріге ғана тән арнаулы «тіршілік» элементтері жок, сол сияқты тек өлі табиғатқа ғана тән элементтерде жоқ.
Бірлігі бола тұра, тірі материя сапасы жағынан өзгеше. Осыған орай Энгельс «тіршілік дегеніміз белокты денелердің өмір сүру тәсілі, ал мұндағы маңызды кезең — оларды қоршап тұрған сыртқы табиғатпен үнемі зат алмасуы, бұл зат алмасу тоқталысымен тіршілікте тоқталады, бұл белоктың ыдырауына әкеліп соғады» — деді.
Органикалық зат алмасу екі процестің ассимиляция мен диссимиляцияның диалектикалық бірлігі. Мұның біріншісінде органикалық материя ұдайы жаңадан синтезделіп, тірі дене жасалып отырады және сол күрделі органикалық заттармен байланысы потенциалды энергия қоры жиналады. Екінші процесс бұған қарама-қарсы бағытта болады. Тірі денелердің, басқа қасиеттерінің бәрі — тітіркеніс, қозғалыс, өсу, даму, сондай-ақ тұқымқуалаушылық өзгергіштік органикалық заттардың алмасуына байланысты.
Заманауи жаратылыстану ғылымының есептеуі бойынша Жер бетінде тіршіліктің пайда болуы өлі табиғаттан деген абиогенездік теорияны ұсынады. Осы теорияның негізін қалаушылардың бірі орыстың ғалымы А.И.Опариннің болжамы бойынша Жер беті осыдан 4,5 млрд. жыл бұрын аммиактан, метаннан, көмірқышқыл газынан және су буынан тұрған. Атмосферадағы өте күшті электр зарядтарының салдарынан қарапайым органикалық қосылыстар түзіліп, осыдан кейін күрделі заттар пайда болып белоктар және нуклеин қышқылдарына дейін түзілген. Осы болжамды Американдық ғалым С.Л.Миллер тәжірибе жүзінде жасап дәлелдеді.
Сондықтан да Жер бетіндегі тіршіліктің пайда болуы жайлы теориялар мен болжамдар бір-біріне ұқсамайтын көзқарастар деп айтуға болады:
— биогенез — тірі ағза тірі ағзадардан пайда болды деп қарастырса;
— абиогенез — тірі ағзалар табиғаттап өздері пайда болды деп көрсетілген.
Бірақта осы екі болжамның қайсысы дұрыс деген қорытындыға келетін болсақ, қазіргі ғылыми көзқарас абиогенездік теорияны шындыққа жақындау деп есептеуге болады. Абиогенез үш кезеңнен тұрады:
— абиогендік биологиялық мономерлердің пайда болуы;
— биологиялық полимерлердің пайда болуы;
— мембрананың кұрылымы қалыптасып, алғашкы ағзалар протобионт-тардың қалыптасуы.
Абиогендік немесе биологиялық емес заттардан органикалық молекулалардың түзілуі жоғарыда академик А.И.Опарин болжағандай болжамды 1929 жылы ағылшынның жаратылыстану зерттеушісі Джон Холдейн айтқан болатын. Д.Холдейннің көзқарасы бойынша алғашқы қалыптасу кезенінде Жер бетіндегі температура өте жоғары деңгейде болды. Ғаламшардағы жылу біртіндеп сұый бастап, ауыр элементтер орталыққа қарай ауыса бастады, ал жеңіл түрлері жоғары беткейінде қала берді. Атмосферада бос сутегі және оның қосылыстары (Н2О, СН4, NН3, НСN) органикалық молекулалардың түзілуіне алғашқы себеп болды.
1953 жылы американдық ғалым Миллер кернеуі 60000 В тоқты 80°С температурада жоғары қысым арқылы Н2О, СН4, NН3 қоспасынан өткізген кезде, нәтижесінде жай май қышқылы, мочевина, сірке, құмырсқа қышқылдары және амин қышқылдары түзілетіндігін дәлелдеді. Органикалық косылыстардың неорганикалық заттардан синтезделуін дәлелдеп, осындай қосылыстарды ғарыш кеңістігіндегі ғаламшарларда кездестірілетіндігін растаған.
Жердің геохронологиясы. Жердің және ондағы әр түрлі қабаттардың жасын анықтауы да радиоактивті заттардын ыдырауы негізгі әдіс етіп алынған. Жүргізілген есептерге қарағанда 1 кг уран әр 100 млн. жылда ыдырап, одан 985 г уран қалады, одан 13 г қорғасын және 2 г гелий пайда болады.
Жердің әр түрлі қабаттарында кездесетін қорғасын және гелийдін қарым-қатынасына қарап, оның геологиялық жасы анықталады. Радиоактивті әдіс нәтижелеріне қарай шамамен бұдан 4,7 млрд. жыл бұрын пайда болған.
тақырып: «Тіршіліктің пайда болуы туралы тұжырымдар»
1. Креационистік көзқарас;
2. Биогенез тұжырымы;
3. Тіршіліктің мәңгілігі туралы тұжырымы.
Жер бетінде тіршіліктің пайда болуы жаратылыстану ғылымындағы өзекті мәселелердің бірі болып саналады. Ол туралы ерте дәуірлерден бастап-ақ көптеген көзқарастар мен тұжырымдар қалыптасқан.
Тіршіліктің пайда болуы туралы көзқарастар тұжырымдар келесі топтарға бөлінеді:
1. Креационистік көзқарас. Бұл көзқарас тіршілікті жаратушы (құдіретті) күш жартқан деп түсіндіретін діни-идеалистік ағым. Креационистік көзқарас бойынша түрлер өзгермейді, яғни жаратушы (құдіретті) күш басында қанша түр жаратса сол қалпында сақталады. Бұл көзқарастың бір бағыты виталистік ағым деп аталады. Бұл ағымды уағыздаушылар барлық тіршілік процестерінің негізінде «тіршілік күші» болады деп түсіндіреді.
Тіршіліктің өздігінен кенеттен пайда болуы туралы көзқарас.
Бұл көзкарас бойынша тіршілік табиғаттағы өлі заттардан бірнеше рет пайда болған. Мұндай көзқарасты Аристотель, голланд жаратылыстанушысы Ван Гельмонт (1 579-1644) және т.б. қолдады.
2. Биогенез тұжырымы (тіршіліктің өздігінен пайда болуы). Бұл тұжырым бойынша тіршілік өздігінен бұрынғы тіршілік бастамаларынан пайда болған деп уағыздалады. Тіршіліктің өздігінен пайда болмайтынын италиян жаратылыстанушылары Франческо Реди (1626-1698), Лазаро Спалланцани (1729-1799) және француз микробиологы Луи Пастер (1822-1895) өздерінің бұлтартпас тәжірибелері арқылы тіршіліктің тек тірі организмдерден ғана пайда болатының дәлелдеп берді.
3. Тіршіліктің мәңгілігі туралы тұжырым. Бұл тұжырым Жер ғаламшары және ондағы тіршілік атаулы мәңгі деп түсіндіріп, кейде түрлер жойылып немесе түрлердің саны өзгеріп отырады деп уағыздады.
4. Панспермия тұжырымы. Бұл тұжырым бойынша Жер бетіндегі тіршілік басқа ғарыштық денелерден таралған, яғни басқа планетадан зигота алып келген.
5. Абиогенез тұжырымы. Бұл тұжырым бойынша органикалық заттар және тірі организмдер бейорганикалық заттарды ұзақ уақытқа созылған физика-химиялық эволюцияның нәтижесінде пайда болған деп түсіндіреді. Мұндай тұжырымды қорнекті орыс ғалымы А.И.Опаринмен (1894-1980) ағылшын ғалымы Дж.Холдейн бір-біріне тәуелсіз түрде жариялады.
6. Биопоэз теориясы (биохимиялық эволюция теориясы). Бұл Жер бетінде тіршіліктің пайда болуы туралы түрлі ғалымдардың соңғы жетістіктеріне негізделген биохимиялык эволюция теориясы деп аталады. Бұл теорияның негізін салған ағылшын ғалымы Дж.Бернад, ол тіршіліктің пайда болуына бір-бірімен өте тығыз байланысты негізгі үш кезеңді ажыратады:
— биологиялық мономерлердің бейорганикалық заттардан пайда болуы;
— биологиялық полимерлердің пайда болуы;
— жарғақшасы бар құрылымдар мен алғашқы организмдер — протобионттардың пайда болуы.
Кез келген ғаламшарда тіршіліктің пайда болуы үшін төмендегідей қажетті жағдайлар болуы шарт:
а) ұзаққа созылған уақыт аралығы;
ә) қажетті температуралық жағдайлар;
б) атмосфера қабатын ұстап тұру үшін ғаламшардың массасының тым кіші және тым үлкен болмауы;
в) гидросфера қабатының болуы;
г) күрделі молекулалық қосылыстардың түзілуіне қажетті жағдайлардын болуы.
Тіршіліктін биохимиялық эволюциясында ғалымдар басты үш кезеңді ажыратады:
1. Бейорганикалық заттардан абиогендік жолмен қарапайым қосылыстардың пайда болу кезеңі;
2. Күрделі органикалық қосылыстар биополимерлердің түзілу кезеңі;
3. Жарғақшасы бар құрылымдар мен бастапқы организмдердің пайда болу кезеңі.
Кесте. Тіршілік эволюциясының негізгі кезеңдері
р/с
Кезеңдер
Тіршілікке тән ерекшеліктері
1
Прокариотты анаэробы, анаэробты,
гетеротрофты организмдердің пайда болуы
Бұдан 3,5 млрд. жыл бұрын пайда болған организмдер. Оған айқын ядросы жоқ бактериялар жатады. Оларға тән белгілер қозғалу, қоректну, зат пен энергия алмасу, қоршаған орта әсерінен қорғану, көбею, өсу, тітіркену, бейімделі.
2
Фотосинтездің пайда болуы автотрофты қоректенетін организмдердің пайда болуы
Бұдан 1,8 млрд. жыл бұрын пайда болған организмдер. Оған цианобактериялар мен көк-жасыл балдырлар жатады. Жер атмосферасында оттектің жинақталуы, озон қабатының түзулуі, организмдердің биомассасының артуы.
3
Аэробты -эукариотты организмдердің пайда болу
Құрамында хромосомалары бар айқын байқалатын ядросы бар. Бұдан 1,8 млрд. жыл бұрын пайда болған организмдер. өздігінен қозғалып тіршілік ететін біржасушалы қарапайым организмдер – амебалар, кірпікшелі кебісшелер. Жасушаларының құрылысында айырмашылықтары бар өсімдіктер мен жануарлар дүниесі пайда болды.
4
Жынысты жолмен көбейетін организмдердің пайда болуы
Бұдан 900 млн. жыл бұрын пайда болған организмдердің түр құрамы көбейді және орта жағдайларына бейімделу қабілеттері арта түсті. Колониялы тіршілік ететін бір жасушалы талшықтылар пайда болды.
5
Біржасушалыдан көпжасушалы организмдердің пайда болуы
Олар бұдан 700-800 млн. жыл бұрын пайда болды. Олардың денесіарнайы ұлпалар мен мүшелерден құралған. Оған – губкалар, ішекқұыстылар, иықаяқтылар және буынаяқтылар жатады.
6
Қаңқасы бар организмдердің пайда болуы
Бұдан 500 млн. жыл бұрын пайда болған организмдер. Оған сыртқы қаңқасы бар жәндіктер және ішкі қаңқасы бар омыртқалы жануарлар жатады. Олардың жүйке жүйесі жақсы дамыған. Түрлі тітіркіндіргіштерге рефлекс арқылы жауап қайтарады.
7
Өсімдіктер мен жануарлардың құрлықта тіршілік етуі
Бұдан 400 млн. жыл бұрын. Оған құрлықта тіршілік етуге бейімделген организмдер жатады. Оған мүмтектестер, қосмекенділер жатады.
Тіршіліктің пайда болуы мен тарихи дамуын ғылыми тұрғыда дұрыс түсіндіруде көрнекті орыс ғалымы А.И.Опариннің еңбегі зор. Оның ғылыми теориясы бойынша тіршіліктің Жер бетінде пайда болуына негізінен үш түрлі орта жағдайлары әсер еткен:
1. Жердін бастапқы атмосферасында бос күйіндегі оттектің болмауы;
2. Қысқа толқынды ультракүлгін сәулелердің көп болуы және олардың Жер бетіне кеңінен таралуы фотохимиялық процестердің абиогендік жолмен жүруіне қолайлы жағдай тұғызды;
3. Бастапқы Жер бетінде зат алмасуы қарқынды жүретін тірі организмдердің тіршілік етпеуі жаңадан түзілген органикалық қосылыс-тардың ұзақ уақыт ішінде химиялық эволюцияға қатысуына мүмкіндік жасады.