ТЕОРИЯЛЫҚ БИОЛОГИЯ МӘНІ МЕН ЗАҢДЫЛЫҚТАР
Заң — бүл жайттар мен жүйелердің, зерттеліп жатқан құбылыстың байланысы мен қарым — қатынасын, оның маңызды жақтарын қысқа да нақты көрсететін ғылымның теориялық компонент (қурамдас бөлігі) есебіндегі ғылыми түжырымдама.
Теориялық биологияның үсынылган курсы тек қана ойланудың нэтижесі емес онда бүкіл биология ғылымының әдістемелік жүйесі көрініс тапқан.
Бұл курстың мақсаты — зерттеліп жатқан жүйенің нақты қүрылымын (біздің жағдайда — заңдар жүйесі), оның элементтерінің өзара қарым — қатынасын, олардың жалпы жүйемен байланысын анықтау, жүйенің біртүтастығын көрсету этаптарын (кезеңдерін), бағыттар, факторларын (себептерін) анықтау.
Теориялық биологияда қолданылатын төмендегі қасиеттер:
Атрибутивтілік (белгілі бір объектіге тиесілілігі). Теориялық биологияның заңдар жүйесі, оның тақырыбының белгіленгендігінен кейін шығып, жалпы биологияға тиісті болуы керек. Оның сипаттамасы жеке немесе таза философиялық емес, жалпы биологиялық болуы қажет. Бүл талап, заңдардың негізіндегі жалпы биологиялық концепцияларды таңдап алу арқылы қанағаттандырылуы.
Дәлелділігі. Ғылыми заңның гипотезадан айырмашылығы ол дэлелденген түжырым болып табылады.
Қысқалығы. Теориялық биология заңдары өте ықшам болуы тиіс. Биологиялық гылымдардағыдай детальдарды мүхият қарауға мұнда орын жоқ.
Жүйелілігі. Теориялық биология заңдары өзінің жиынтыгында әртүрлі ақиқаттың топтамасы емес, біртүтас гылыми жүйе болуы керек. Усынылып отырган заңдар комплекісінің біртүтастыгы, олардың бір — бірімен логикалық байланыста болуынан көрініс табады.
Тарихилығы. Ғылым заңдары өзінің даму барысында өзгеріске үшырауы мүмкін, бірақ сонымен бірге олар өзінің тарихи негізін жэне үқсастыгын сақтап қалады.
Атаулығы. Бүл жерде көрсетілген түжырымдамалардың қалыптасуындагы көрнекті галымдардың біріншілігі мен рөліне ерекше көңіл аудару, осы түжырымдамаларға сілтеме жасауды жеңілдету және дидактикалық мақсатта біз осы жерде келтірілген заңның осы түжырымдамамен байланысты ғалымның есімін беруді үйгардық. Заңның атаулылығы оның ғылымда осы түрде бекуіне ықпал жасайды.
Өмірдің біртүгастылығы және көптүрлілігі немесе Сент — Илер заңы
Жер — вирустан адамға дейінгі эртүрлі дәрежедегі ғаламат көп түрлі органикалық өмірден түрады. Осы барлық көптүрлілік иерархиялық ( бағыныштылық) шөптерден — әртүрлі деңгейдегі жүйеленуден түратын табиғи жүйелену жүйесін құрайды.
Әртүрлі органикалық формалардың қүрылысы мен қызметінің үқсастығы мына төмендегілерге байланысты: олардың келіп шығу шегінің біреулігі (гомология): ортаның үқскас жагдайына бейімделіп дамуының параллельділігі (аналогия), сонымен бірге тірі формалар ортасында бейімделу мен негізгінің біреулігіне байланысты емес белгілердің заңды тарқалу сипаттамасын анықтайтын эволюцияның номогенетикалық (номос гр. Заң) компонентттерінің әсері (помология).
Органикальіқ форманың көптүрлілігі олардың пайда болуының және қарапайымнан күрделіге қарай дамуының, эволюция жагдайының көптүрлілігін, оның дивергентті (алшақтау) жэне адаптивті (бейімделу) сипаттамасының, мутация процесінің көп багыттылыгының тарихи түрақтылыгын (дэйектілілігін) көрсетеді.
Түрлердің ішінде географиялық түр тармақтары, морфологиялық тагы бір түрлері, экотиптері, мәдени өсімдіктерде — сорттар т.е. с болады.
Кейбір жагдайларда, түқымдастық түрлері, кластық түрлері және қосымша аралықтағы жүйелер (таксондар) енгізілуі мүмкін.
Типтер туралы үгымды жеке осы жүйенің ішіндегі жануарлардың дамуының бір түтастығын Сент — Илердің зерттеулерінің нэтижелеріне және өзінің бақылауларына негізіделе отырып Кювье ұсынган болатын. Тип түсінігінің эмбриологиялық негіздемесін К.М.Бэр жасады.
Биология дүниесінің классификациясы оның құрылымды морфологиялық өлшемдеріне негізделген болуы керек, соған байланысты тірі материяның ұйымдасуын мына төмендегі негізгі формаларға бөледі:
1. ацеллюлярлық
2. квазициллюлярлық
3. протоцеллюлярлық
4. моноцеллюлярлық
5. полицеллюлярлық (целлюла — клетка — жасуша).
Ацеллюлярлық (жасушасыз) ұйымдасу бүл вирустарға жэне де А.И.Опариннін, өмірдің пайда болуы теориясындағы айтылған коацерваттық тамшыларға, ең бастапқы сұйықтықта жасаған олардың үқсастарына тэн.
Квазициллюлярлық (жасушаға жақын) ұйымдасусыртында қабығы жоқ, өте майда бактериялар микоплазмаларға тэн. Мү_ндай ағзалар археобионт дүниесіне өтпелі кезеңде эртүрлі протобионттардың прогрессивті дамуынан (эволюциясынан) пайда болған.
Протоцеллюлярлық (бірінші жасушалық) ұйымдасу кәдімгі бактерияларға, сонымен бірге архебактерияларға жэне цианобактерияларға (көгілдір жасыл балдырлар) тэн. Олар архебионттар негізінде олардың иесі біреунің жасушасында қабық пайда болу жэне жасушаның көлемінің үлкеюі нәтижесінде пайда болды. Бұл топ протокариорт немесе бактерия дүниесінің қүрайды.
Моно жэне полицеллюлярлық (бір жэне көп жасушалы) үйымдасумен сипатталатын эукариорттар дүниесінің тармағы өз ішіне төменгі эукариоттарды қосатын, зоофитиодтер элемінің пайда болуына алып келген протокариоттардың эртүрлі өкшдерінің симбиоздық эволюциясы нэтижесінде пайда болды. Жоғарғы өсімдіктер мен көпжасушалы жануарлар дүниесі олардың элемінің эрқиялы түрлерінен пайда болды.
2. өмірдің глобальдылығы немесе
Вернадскийдің бірінші заңы
1. Биосфера туралы түсінік;
2. Тірі материяның негізгі қасиеттері;
3. Биоценоздар;
4. Биосфера, атмосфера, гидросфера және литосфера;
5. Жердегі заттардың айналымы;
6. Өмірді глобальды құбылыс ретінде түсіну;
7. Консументтер тобы.
Организмдердің биомассасынан құралған органикалық дүние планетарлық жұқа қабықты және жер қыртысының геологиялық құрылысына, өсімдіктер мен тірі микроорганизмдердің эволюциясына, адамзаттың пайда болуы мен оның өмір сүруіне себепші болған, оның өмір сүру ортасы – биосфераны құрайды. Биосфера терминін ең алғаш австриялық геолог Э.Зюсе 1875 жылы ұсынған болатын. Бұл түсінікке ол Жердің барлық тірі ағзаларды жатқызды. Бұл ұғымды орыс ғалымы В.И.Вернадский «Биосфера» (1926) атты кітабында егжей-тегжей тоқталып, оны жетілдіріп, толықтырды. Бұл кітапта Жердің бірден-бір тіршілігі бірінсіз бірі өсіп-өңбейтіні, оның үдемелі орын тепкен жүйе екені баяндалды.
В.И.Вернадский ғаламшардың сыртқы қыртысының химиялық күйі оған орын тепкен ағзалардың, бүтіндей әсерінде болатынын көрсетті. Оның биосфера туралы ілімі тек тірі материаның негізгі қасиеттерін ғана және қоршаған ортаға ықпалын ғана анықтап тексеріп қоймақ, тіршіліктің абиотикалық (өлі) ортаға (атмосфера, гидросфера және литосфераға) орасан зор кері әсерін де бірінші рет ашып берді. Жердің бүкіл сыртқы ұабығы тұңғыш рет біртұтас қалпында түсіндірілді.
Биосфераның құрылымы биоценоздар, табиғаттың зоналар мен жер бетінің көрінісі, биогеографиялық облыстар, өсімдіктер формациясы сияқты оның құрамдас бөліктерінің қалыптасу динамикасы және оның дамыуымен анықталынады. Биосфера, атмосфера, гидросфера және литосфералармен тығыз байланысты және оның дамуының себебі бола отырып планетадағы энергия мен заттардың айналымын және олардың орын алмасуын қамтамасыз етеді.
Жердегі заттардың айналымы қоршаған ортамен ерекше қатынасының арқасында глабальды рөл ойнауға себеп болған өсімдіктер, жануарлар мен микроағзалардың тиісті қарым-қатынасымен анықталады.
Өмірді глобальды құбылыс ретінде түсіну – оны теориялық ұғыну кезеңдерінің бірі деп есептеуге болады зерттеулер барысында әртүрлі деңгейдегі биоценоздар мен экожүйелер, түсініктер пайда болып олар дами бастады. Биосфераның жердің экологиялық тарихын анықтайтын фактор есебінде қарастыратын кең концепция пайда болды. Бұл В.И.Вернадский (1863-1945) ұсынған концепциясы — өмірдің глобальдығы заңының өзегі болатын.
Глобальдық масштабты алсақ, біздің планетаның биомассасы онша үлкен емес, ол жер шарының массасының 1/6000000 бөлігін ғана құрайды. Сонымен бірге, оның әсер ету ауқымына қарасақ, биомасса планетадағы ең бір құдіретті күштердің бірі болып саналады.
Атмосфераның газдық құрамының қалыптасуы мен тұрақтылығы – бұл өмірдің нәтижесі.
Жердегі фотосинтез өнімінің жылдық мөлшері 42-46 млрд. т. органикалық көміртегін құрайды.
Фотосинтез жасаушы өсімдіктер, яғни жасыл өсімдіктер мен кейбір бактериялар СО2, Н2О, азот қоспалары, фосфор, күкірт сияқты органикалық емес заттарды органикалық заттарға айналдырады.
Өздерінің биологиялық айналымдағы рөлінің арқасында жасыл өсімдіктер тобы органикалық заттардың продуценттері деген атаққа ие болады. Консументтер (пайдаланушылар) тобы негізінен жануарлардан тұрады. ал ағзалардың ақырғы (бактериалар, актиномециттер, өте майда саңырауқұлақтар) үшінші тобы органикалық заттарды бүлдіріп, оларды минералдандырады.
Бұл топтың өкілдері редуценттер деп аталады.
Биосфера табиғаттық зоналарға, ал олар болса өз кезегінде табиғаттың жер бедерлеріне бөлінеді. Бір табиғаттық жер бедері шеңберінде көптеген биоценоздар болады. Әрбір биоценоз жер бетінің белгілі бір бөлігімен байланысты.
Биоценоздың құрамдас бөліктері белгілі бір материалды дене болады: тірі және қатып қалған. Оның тірі құрамдас бөліктеріне: продуценттердің, консументтердің, редуценттердің нақты популяциялары жатса, қатқандарға – атмосфера, су, тау жыныстары, топырақ, яғни оның тірі емес бөлігі жатады.