Лекция сабақтарының мазмұны лекция №1

Осыдан анорганикалық табиғатта болмаған биологиялық сипатта жаңа заңдылық – концерватция тамшыларының табиғи сұрыптауы пайда болды.

Бақылау сұрақтары :

1.С.Миллердің, С.Фокстың, Д.Оронның т.б. зерттеу жұмыстары?

2.Биохимиялық эволюцияның кезеңдері.?

3.Өсімдіктер және жануарлар эволюциясының негізгі ерекшеліктері мен кезеңдері?

Лекция №10

Тақырыбы: Микроэволюция ілімі

Жоспары:

1.Микроэволюция ұғымы.

2.Микроэволюция ілімінің қалыптасуы, оның зерттейтін мәселелері және әдістері эволюция ілімінің дамытудағы маңызы.

3.Тұқым қуалайтын өзгергіштік – эволюцияның элементарлы материалы

1.Түрдің филогениялық өзгеруі әрқашан орта жағдайлардың өзгерісіне байланысты туады.

2.Жаңа түрдің түзілуі түр ішіндегі жаңа формалардың қалыптасуынан басталады. Дарвин бұларды түршелер деп атады.

3.Табиғи сұрыптау нәтижесінде жаңа органикалық формалар өзгерген жағдайларға бейімделіп отырады.

4.Жаңа түрлердің пайда болуы — ұзақ тарихи процесс.

5.Филогенездің негізгі бағыты дивергенция болып табылады,алайда конвергенциялық формалар да пайда болуы мүмкін.

6.Жануарлар мен өсімдіктердің әрбір тобы әрқашан бар негізден (шығу тегі монофилиялы) шығады.
Дарвиннің түрлердің шығу тегі туралы теория құрғанына жүз жылдан артық уақыт өтті. Бұл осы уақыттың ішінде органикалық дүниені танудың күшті құралына айналды. Биологиялық пәндердің бүкіл даму жолы бұл теорияның негізгі жағдайларының дүрыстығын дәлелдеді. Жаңа ашылған фактылар бұл теорияны байытып және әрі қарай дамытып келеді. Бүл жөнінде дивергенция процесінің бастапқы және ақырғы фазаларын айқындайтын жаңа зерттеулердің ерекше маңызыбар.Қазіргі кездегі популяциялық экология микроэволюциялық процестің мәнісін түсіндіруде көп жаңалықтар ендіріп отыр. Микроэволюция дегеніміз -популяциялардың ішікіде жүретін және түрдін, әр түрлі дәрежедегі түр ішіндегі топтарға бөлінуіне себеп болатын эволюциялық процесс. Басқаша айтқанда, микроэволюция популяция дәрежесінде жүретін процесс.
2.Экологтар мен генетиктер жаңа түрлердің түзілуі микроэволюциялық процестен басталады деген бір пікірге келіп отыр. Бұл процесс популяцияньң ерекшелігіне және құбылмалы ортаның қасиеттеріне байланысты көптеген себептердің әсерімен жеке по-пуляциялардың ішінде жүреді.

Түр құрылымы оның популяцияларындағы биологиялық процестердің күрделігіне дәлел екендігі бізге мәлім. Ықшам популяциядан бастап барлық популяциялар күрделі тіршілікте болады. Бұл күрделілік бірсыпыра жағдайлармен:

1) популяцияның қүрылымы мен әр жылдағы, маусымдағы өзгергіштігіне, 2) популяцияның генетикалық ерекшеліктеріне, 3) сыртқы ортаның әсеріне және 4) сыртқы жағдайларлың өзгерісіне популяцияның реакциясына қарап анықталады.

Популяциялар эволюцияның қозғаушы үш фактор:Тұқым қуалаушылық, өзгергіштік және сұрыптаудың өзара әреккетін негізінде тіршілік жағдайларынан әсерімен қалыптасады. Олардың құрылуы түрді мекенің нақты жағдайларына лайықтаудың қалыптастыру процестері мен олардың өскелен дамуы микрэволюция құрайды.

Сөйтіп, мұнда түқым қуалайтын экологиялық өзгергіштік болатыны байқалады. Бұған Турессон сипаттаған Оңтүстік Швециядағы шатырша ястребинка мысал болады. Өсімдіктің бұл түрі теңіздің құмды жағалауларында өседі, оның жіңішке, бетін түк басқан жапырағы, ұзын төселмелі өркендері болады. Құзды жағалауларда басқа формасы өседі. Бүл келте өркенді, жалпақ тегіс бетті, түксіз жапырақты болады. Үшінші формасы Швецияның орталық аймағынан алынып сипатталды, ол биік тік сабақты, жапырақ пішіні де өзгеше, кеш гүлдейді.

Тұқым қуалайтын езгергіштіктерден өзгеше, тұқым қуаламайтын өзгергіштіктер модификация немесе флюктуация деп аталады. Бұл организмнің онтогенез процесінде сыртқы орта жағдайларының әсерімен пайда болады және жынысты жолмен көбейгенде ондай өзгерістер келесі ұрпақтарына берілмейді. Осындай модификациялар болатындығын қарапайым тәжірибемен-ақ дәлелдеуге болады. Осы мақсатта өсімдіктердің вегетативтік жолмен көбею қабілеті пайдаланылады. Сондай қабілетті өсімдік бірнешеге бөлініп, түқым қуалау қасиеттері бірдей бір топ индивидуум алынады. Бір особьтан вегетативті жолмен алынған ұрпақтардың бүкіл тобы клон делінеді. Бір клонның особьтарын әр түрлі орта жағдайларына орналастырып, олар түрліше экологиялық факторлардың талқысына түсіріледі. Калифорнияда Дж. Клаузеннің жүргізген осындай тәжірибесі ойпат жерден альп шалғындықтарына апарылып өсірілген өсімдіктің өзгеретінін көрсетті, ал оны тау етегіндегі алқапқа қайта апарып өсіргенде, оның бастапқы қасиеттері қайтадан өз қалпына келді.

Жеке өзгергіштік дегеніміз — бір жұп ата-ананың ұрпағындағы немесе тұтас бір популяциядағы жеке индивидумдарда, басқа особьтарға ұқсастығы жоқ әрқайсының өзіне ғана тән қандай да бір белгілерінің болуы. Бір туысқан ұрпақтағы барлық особьтарды бір-бірімен салыстырғанда немесе бір жерде мекендеуші бір топ особьтарды бір-бірімен салыстырып қарап шыкқанда аталған жеке өзгергіштік оңай-ақ байқалады. Мысалы, бір жерден еркек бүғы қоңыздың бір тобын алып өзара салыстырсақ, олардың денесінің үлкендігі бірдей емес екендігін көреміз. Басқа насекомдардың реңі өте өзгергіш келеді. Бүған сары қоңыз мысал болады. Мүның металл тәрізді жалтырауық түсі әр особінде әр түрлі реңді болып келеді: жасыл, сарғылт-жасыл, күрең-қызыл, кейде күңгірт-күлгін, көк, тіпті қарасы да болады.

Қалыпты реңді ұялас қасқырлардың арасында мүлдем қара түсті қасқыр кездеседі. Көртышқандардың арасынан боз реңді индивидуумдар кездеседі. Бір жерде өсірілген бір сортты бидайдың пісіп жетілген масақтарын салыстырғанда, олардың ұзындығы, ондағы дәнектерінің саны, реңі және басқа белгілері әрқайсында әр түрлі болып шығады.

Бақылау сұрақтары :

1.Микроэволюция ұғымы?

2.Микроэволюция ілімі?

3. Эволюцияның зерттейтін мәселелері?

Лекция №11

Тақырыбы: Популяция – эволюцияның элементарлы құрылым

Жоспары:

2.Популяцияның түрлері (клональды және панмиксиялық.).

3.Популяцияның генетикалық құрылымының әртүрлілігі – эволюциялық өзгерістердің алғы шарты

Лекция мәтіні:

Популяция деген терминді 1903 жылы генетикаға бірінші рет В. Иогансен енгізді. Ол мұны генетика жөнінен әртекті особьтар тобын белгілеу үшін пайдаланды. Қейінірек бұл терминнің бастапқы мағынасы өзгертіліп, экологияда кең пайдаланылды. Қазіргі кезде популяция — нақтылы территорияға байланысты, бір түрдің табиғи кеңістік о с о б ь т а р ы н ы ң тобы м а ғ ы н а с ы н д а ұғылады. Популяция әр түрлі дәрежеде болуы мүмкін. Бұған дейін қандай да бір жанжағы шектелген ықшам территорияда, мысалы, белгілі бір орманда мекендеуші ж е р г і л і к т і немесе ықшам популяция туралы сөзқылдық.. Бұдан басқа, экологиялық және географиялық популяциялар болады.

Экологиялық популяция дегеніміз — экология жөнінен біркелкі жағдайлы участоктармен байланысты жергілікті популяциялардың жиынтығы. Мысалы, бір түрдің особьтары шыршалы ормандарда да, сондай-ақ қарағайлы ормандарда да мекендейді. Мұнда біз екі экологиялық популяция — шыршалық және қарағайлык популяция бар деп айта аламыз.

Географиялық популяция белгілі географиялық шектерде кездесетін жергілікті ықшам популяциялардың жиынтығын көрсету үшін кең мағынада қолданылады. Демек географиялық популяция экологиялық популяцияларға бөлінеді, ал бұлардың өзі ықшам (жергілікті) популяцияларға бөлінеді. Сөйтіп бір-біріне туынды әр түрлі дәрежедегі популяциялардың сатылары пайда болады.

Линнейден бастап алғашқы систематиктер бір түрдің ареалындағы соған қарасты особьтардың бәрінің сыртқы және ішкі кұрылыстары ұқсас, бұл жөнінде оларда елеусіз айырмашылықтар ғана болуы мүмкін деп санаған болатын. Қазіргі кезде бұл жағдайды аздаған түрлерге ғана қолдануға болатындығы белгілі болып отыр. Осындай морфологиялық белгілері жөнінен болар-болмас айырмашылығы бар географиялық популяциялардан тұратын түрлер монотипті түр делінеді. Әдетте мұндай түрлердің ареалы тар және оның барлық жеріндегі тіршілік жағдайы біршама ұқсас болып келеді. Буған шегірткелердің туысына қарасты биік таулық түрлері мысал болады, бұлардың ареалдары Орта Азияның биік тау жоталарымен шектелген. Жануарлар мен өсімдік түрлерінің көбісі раса деп аталатын үлкен топтарға бөлінеді, расаларға басқа түрлердегі популяциялардан морфологиясы жөнінен жақсы ажыратылатын сол түрдің географиялық немесе экологиялық популяцияларының топтары енеді. Расаларға жіктелетін осындай түрлер п о л и т и п т і к түр делінеді. Политиптік түрден бөлінетін расалар үш бейнеде болуы мумкін: 1) түр тармағы, 2) экотип және 3) биологиялық раса.

Түр тармағы, немесе географиялық раса дегеніміз — географиялық орны оқшау және т ұ р а қ т ы , морфологиялық белгілері жөнінен ажыратын географиялық популяциялардыңжиынт ы ғ ы. Бұл анықтамадан әрбір түр тармағына тән нақтылы морфологиялық белгілері және ареалы болатындығы көрінеді. Сонымен қатар бір түрге қарасты түр тармақтарының араласқан жерлерінде әрқашан аралық формалар кездеседі. Табиғаттағы түр тармақтары әр уақытта өз ара шағылысып, өсімтал ұрпақ беріп отырады, демек, бұлардың араларында физиологиялық және генетикалық окшаулық жоқ.
3.Популяциялардың биологиялық формаларын жасына, жынысына (еркек, ұрғашы, гермафродит, партеногенездік особьтар) қарап, сондай-ақ функциялық, фазалық және маусымдық формалар түрінде көрсетуге болады. Жануарлардың әр түрлі топтарында биологиялық формалардың пайда болуының түрліше жолының мысалдары жоғарыдағы түр ішіндегі қарым-қатынастарды талдауда берілген.

Популяцияда генетикалық топтардың болуы түрдің көбею сипатына байланысты. Жыныстық жолмен көбейетін түрлердің популяциялары биотиптерге бөлінеді. Б и о т и п дегеніміз генотипі бірдей особьтардын, тобы. Популяциядағы биотиптер саны неғұрлым кеп болса, соғүрлым онда полиморфизм айқын керіністі болады, себебі айқаспалы ұрықтанатын особьтардың будандары гетерозиготты болып келеді.

Өзін-өзі ұрықтандыратын формалардағы популяция да әр түрлі биотиптерден құралады, бірақ мұның қүрамындағы организмдер гомозиготты болады; бұлар тек бір түрлі гаметалар түзеді. Сондықтан өздігінен тозаңданатын өсімдіктердің популяциясын-да таза линиялар дамиды. Бүл терминді генетикаға енгізген В. Иогансен. Бір гомозиготты особьтан ербіген, үдайы өздігінен тозаңданатын индивидуумдардың жиынтығы таза линия делінеді.

Бұршақ, бидай, арпа, сұлы сияқты өздігінен тозаңданатын өсімдіктерді зерттеу, бұл түрлердің көбі таза линиялардан тұратындығын көрсетті. Бұлардың сыртқы белгілері үқсас болуы мүм-кін, бірақ физиологиялық қасиеттерінде (ерте пісетін, қысқа тө-зімділік, ауруға шалдықпаушылық т. с. с.) айырмашылықтар болады.

Сөйтіп әрбір популяцияның өзіне тән күрделі құрылымы болады, оны мына схема түрінде көрсетуге келеді:
Популяцияның құрылымы
Особьтардың бірлесіп тіршілік ететін түрлері :

• 
  Биологиялық формалар
  
• 
  Генотиптік топтар
  
• 
  Жеке тіршілік қалпы
  
• 
  Семьялар
  
• 
  Колониялар
  
• 
  Үйірлер (кулигалар)
  
• 
  Топтар
  
• 
  Уақытша шоғырлар
  
• 
  
  

• 
  Жыныстық
  
• 
  Функциялық
  
• 
  Фазалық
  
• 
  Маусымдық
  
• 
  Биотиптер
  
• 
  Таза линиялар
  

Бақылау сұрақтары

1.Популяция ұғымы және критерилері?

2.Популяцияның түрлері (клональды және панмиксиялық.).?

3.Популяцияның генетикалық құрылымының әртүрлілігі – эволюциялық өзгерістердің алғы шарты?

Лекция№ 12

Тақырыбы: Популяцияның генетикалық құрылымының өзгеруі – эволюцияның элементарлы құбылысы

Жоспары:

2.Популяциялардағы генетикалық-анатомиялық процестер (гендердің дрейфі).

3.Популяцияның генофондын өзгертудегі олардың ролі.

Лекция мәтіні:

Популяцияның құрылымын генетикалық және статистикалық әдістер мен зерттеуді алғаш рет 1903 жылы В.Иоганнсен қолданды. Тұқымның көлеміне қарап үрме бұршаққа сұрыптау жасалған Иогансен олардың ұрпақтарының серілген тұқым көлеміне қарай ауытқылырын бақылады. Атап айтқанда егер ірі тұқым себілсе, ірі кішкене тұқым себілсе ұрпақтарының көлемі кішірейеді.

3.Популяциядағы кез келген малдың генотипіне байланыссыз шағылысатын, популяцияларды еркін өсіп өнетін деп аталады. Мұндай популяциялар табиғатта жиі кездеседі. Оларды мал шаруашылығында да кездестіруге де болады. Әсіресе аталық пен аналық арнайы жұпталмай, мал тұқымын асылдандыруға көңіл бөлінбейтін шаруашылықтар,панмикциялық популяцияда келесі ұрпақтың тұқым қуышылық құрылымы ұрықтану кезінде әртүрлі гаметалардың сан алуан үйлесулері есебінен пайда болатындықтан белгілі бір генотип иелерінің саны ата-аналарынан берілген гаметалардың түрлі типтерінің жилігіне байланысты анықталып отырады. Мұндай популяцияның генетикасын зерттеу жолдарының бірі ондағы жеке гендер борйынша гомозиготалы және гетерозиготалы өкілдерінің таралу жилігінің сипатын табу болып табылды.

Р+q=1

Ұрпақтардың генотипі мен фенотипіне әсер ету жағынан жалпы шағылысу туыстас шағылысуға қарама-қарсы болады.

Туыстас емес шағылысу аутбридинг деп аталады. Жануарлармен өсімдіктер селекциясында түр аралық немесе алшақ будандастыру арқылы алынған аралық будандар қуатылығын гетерозис деп атайды. Гетерозис және инбриндиктен болған депрессияның негізінде жатқан себептерінің кейбіреулері анықталған олардың бастыларына тоқталып кетейік .

1.Бірсыпыра гендердің плейтроптық әрекеті бар, яғни бірген бір мезгілде бірнеше белгігі әсер етеді. Біріне дұрыс әсер, онда организмнің тірлігі артады, біріне бұрыс әер етіп организмнің өмір сүру қабілетін артырады.

2. Бір қатар ғалымдар гетерозисті болса, доминанты гендердің көп саным ен анықталады деген пікір айтады доминанты гендер белгінің дамуын күшейтеді, ал рецессивті аллельдер оған әсер етпейді қайта ол белгілердің дамуын нашарлатады мұндай аллельдердің доминантылығы және рецесситлігі табиғи сұрыптаудың әрекетінен болады. Табиғи сұрыптаудың ықпалымен генотиптік орта құрылады да белгінің дамуына жақсы әсер ететін аллельдер доминанты болады.

3.Дамуды күшейтетін кейбір доминанты гендер аддитивтік әрекет аңғартады шағылыстыру арқылы ұрпаққа олардың шоғырлануы белгілерге қосылып әсер етіп соның салдарынан, ұрпақтың ата-аналарының салыстырғанда күштірек даму процессін артырады.

4. Гетерезистің дамуын асыра доминантылық көрсетуі мүмкін.

Бақылау сұрақтары

1.Эволюцияның элементарлы құбылысы жайлы түсінік.?

2.Популяциялардағы генетика?

3.Популяцияның генофондын өзгертудегі олардың ролі?

Лекция № 13

Тақырыбы: Эволюцияның элементарлы факторлары

Жоспары:

2.Мутация процесін эволюцияның элементарлы факторлары ретінде талдау.

3.Генетикалық камбинаторика және оның эволюциядағы ролі

4.Популяция толқынының типтері және олардың эволюциядағы ролі

Лекция мәтіні:
1.Дарвин негізін қалаған эвлюциялық теорияның негізгі қағидалары күні бүгінге дейін маңызын жойған жоқ, қайта жаңадан қолдау тауып дамытылуда.Мутатциялар мен комбинациялар өзгергіштері туралы ілімді терең талдап олардың пайда болуы механизмдері зерттелуде.Табиғи сұрыпталу әсеріне экспериментті жолмен зерттеулер жүргізілуде. Эволюцияның жаңа факторлары айқындала түсуде, олардың қатарына популяциялық толқындар немесе тіршілік толқындарын жатқызуға болады.
2.Табиғи популяциялар мөлшері үнемі ауытқып тұрады: популяциядағы особьтар саны бірде кеміп бірде артумен болады.Бұл процестер бір-біріне азды-көпті ретпен алмастыра алады,сондықтан оларды тіршілік толқыны немесе популяциялық толқын деп атайды. Олар бір жағдайларда жыл маусымдарына байланысты болады. Енді бір жағдайларында толқындар едәуір ұзақ мерзімінен соң байқалып климат жағдайларының немесе азық молшылығының ауытқуына байланысты болып шығады. Кейде популяциялар мөлшерінің өзгеруінен ормандағы өрт, су тасқыны, өте қатты аяз немесе қуаңшылық себепші болып табылады.
3.Бұл толқындар популяциядағы сирек кездесетін гендер мен генотиптер концентрациясын мүлде кездейсоқ және шұғыл өзгертеді.Толқындар бәсеңсіген кезеңде бір қыдыру гендер мен генотиптер толық жойылып кетуі мүмкін, ол кездесоқ және оларды биологиялық құндылығына тәуелсіз жүзеге асырады.Ал басқалары да кездейсоқ қалып қояды сөйтіп популяцияның мөлшері жаңадан артқан кезде өзінің концентрациясы да шұғыл көтеріледі. Мутациялық процесс тәрізді популяциялық толқындар да кездейсоқ бағытсыз тұқым қуалайтын материалды тірілшілік үшін күрес пен табиғи сұрыпталуға жүргізіп береді.
4.Оқшаулану да, яғни особьтардың еркін будандасуына түрлі-түрлі кедергілердің пайда болуы эволюциялық факторларға жатады.Ол бір түрдің саналуан популяцияларының гендік құамында маңызды айырмашылықтар пайда болуына яғни популяциялардың үсті -үстіне оқшаулана түсуіне жеткізеді.

Қарастырылған факторлардың барлығы да эволюциялық процесті белгелі бір жаққа бағыттай алмады. Олар популяциялардағы әртүрлі генотиптердің концентрациясын арттырады немесе кемітеді, сөйтіп табиғи сүрыпталудың тиімділігне әсерін тигізеді. Табиғи сұрыпталу бірден-бір бағыттаушы маңызы бар эволюциялық фактор болып табылады, өйткені ол нақтылы жағдайларына байланысты жүретіндіктен, түрлердің тіршілікке бейімдейді.Табиғи сұрыпталудан жаңа популяциялар, сондай-ақ одан әрі түр тармақтары мен түлер пайда болады.

Бақылау сұрақтары :

1.Элементарлы факторлар туралы түсінік?

2.Мутация процесін эволюцияның элементарлы факторлары ретінде талдау.?

3.Генетикалық камбинаторика және оның эволюциядағы ролі ?

4.Популяция толқынының типтері және олардың эволюциядағы ролі?

Лекция №14

Тақырыбы:Табиғи сұрыптау – эволюцияның қозғаушы және бағыттаушы факторлары

Жоспары:

2.Биогеоценоз – тіршілік үшін күрес аймағы

3.Тіршілік үшін күрестің және элиминацияның формалар

Лекция мәтіні:

Табиғи сұрыпдалу баяу әсер етеді және кез-келген жастағы особьтардың екі жынысына да таралады.