Лекция мәтіні :
1.Эволюциялық палеонтологияның негізін қалаушы В.О.Ковалевский болып саналады. Оның еңбегінің құндылығы - ол бірінші рет палеонтологияда тарихи әдісті қолданып және оны дамытты.В.О.Ковалевский тұяқтылардың филогениясы саласында классикалық зерттеулер жүргізіп, үштік дәуір бойы сыртқы орта жағдайлары өзгеріп отыруына байланысты біртіндеп жаңа формалар дамып отырғандығын және бір формалар екінші формалардың орнын басып отырғандығын дәлелдеді. Осы зерттеулер бірсыпыра қорытынды тудырып, эволюциялық палеонтологияның әрі қарай дамуына септігін тигізді. В.О.Ковалевский Агассицтің және басқа Кьювені жақтаушылардың Дарвин теориясына қарсы қойған негізгі жағдайларын жоққа шығарды. Олар қазба қалдық түрлермен қазіргі кездегі түрлердің арасында аралық формалар жоқ деп білетін. В.О.Ковалевский үштік дәуірдің бас кезіндегі жылқының арғы ата-тегінен бастап осы кездегі түрлеріне дейін олардың филогениялық қатарын жасап, аралық формалар болатындығын дәлелдеп, оның эволюциясын анықтады.
2.Эволюциялық эмбриологияның дамуы. В.О.Ковалевскийдің палеонтологияға енгізген жануарлар филогениясын зерттеу әдісі скелеті жақсы сақталатын түрлерге ғана қолданыла алады. Бірақ көп клеткалы организмдер мен бір клеткалы организмдер және омыртқалылар мен омыртқасыз жануарлар арасындағы филогениялық байланысты анықтау үшін ол әдісті қолдануға келмейді. Былай қарағанда, бұл топтардың бір-бірінен оқшаулығы сонша, олардың араларын жалғастырғандай аралық формалар жоқ сияқты.
Бұл мәселені шешуде көмекке эмбриология келді. Ұрықтардың ұқсастығы жайындағы Бэрдің заңына сүйеніп, Рулье “жануарлардың жасына байланысты күрделенуі мен жануарлардың класс бойынша күрделенуі параллельді” деген болжам айтқан болатын. Дарвин эволюциялық процестің заңдылықтарын дәлелдеу үшін эмбриологияның үлкен маңызы бар екендігін атады. Ол, ересек күйінде бір-біріне ұқсамайтын жануарлардың ұрықтарының құрылысы ұқсас болуы, олар бір ата-тектен тарағандығына дәлел деп қарады. Осы пікірді кеңінен пайдалана отырып, В.О.Ковалевский мен И.И.Мечников өздерінің тамаша зерттеулері арқылы эволюциялық эмбриологияның негізін құрды. Бұлар түрлердің жеке дамуын талдау арқылы олардың табиғи системадағы дәл орнын тауып беру мүмкіндігі бар екендігін дәлелдеп берді.
В.О.Ковалевский осы кездегі жануарлар типтерінінң көбінің (ішекқуыстылар, буылтық құрттар, буын аяқтылар, моллюскалар, иін аяқтылар, тікен терілер және хордалылардың) эмбриондық дамуын зерттеп, осымен көп жұмыс жасады. Ол өзінің зерттеулерінде жануарлар системасында орны белгісіз жануар түрлеріне ерекше зейін бөлді. Ланцетниктің эмбриогенезін зерттеу, мұның ересек қалпында да, ұрық қалпында да омыртқалылар (нерв және қан айналым системалары, желбезегі, хордасы) мен омыртқасыздардың (денесінің сементті болуы, зәр шығару органдары, алғашқы ішектің дамуы) белгілерінің бар екендігін көрсетті.
3.Эволюциялық эмбриологияның негізін салушы екінші ғалым И.И.Мечников. Оның жұмыстары мазмұны мен нәтижесі жөнінен В.О.Ковалевскийдің жұмыстарына жақын. И.И.Мечниковтың теориясы дарвинизм негізіне қосқан зор үлесі болды. Ол мұнда бір клеткалы организмдер мен көп клеткалы организмдердің анық бірлігін көрсетті. Осы уақытқа дейін көп клеткалы организмдердің тарихи даму процесін баяндап келген теориялардың ішінде ең қонымдысы Мечниковтың теориясы болып отыр.
4.Эволюциялық эмбриология табыстарының нәтижесінде Ф.Мюллер мен Э.Геккель “Биогенетикалық заң” қалыптастырды. Геккель бұл заңға мынадай тұжырым берді: “Онтогенез филогенездің қысқаша және тез қайталануы, тұқым қуалау (өсып-өнудің) және бейімдеушіліктің (қоректенудің) физиологиялық функцияларымен байланысты қайталануы”.
Биогенетикалық заң жануар дүниесіндегі филогениялық байланыстарды анықтау үшін әдіс есебінде пайдаланыла бастады. Эмбриологиядағы тарихи әдісті дәлелдеу және оны одан әрі өңдеу қажет болды. Осы орасан күрделі жұмыс А.Н.Северцов және оның шәкірттерінің еңбектерімен жүзеге асты. А.Н.Северцовтың еңбегі – ол биологияда эволюциялық морфология бағытын дамытып филэмбриогенез теориясын және эволюциялық процестің негізгі бағыттары жайындағы ілімді дамытты.
К.А.Тимирязев ғылым мен практиканың одағы жайында 1920 жылы (К.А.Тимирязевтің өмірінің соңғы жылында) оның “Ғылым мен демократия” атты кітабы басылып шықты. Бұл дарвинизмнің ескі күрескерінің бостандық алған және Отанымыздың жас ұрпақтарына арнаған ғылыми мен саяси өсиеті ретінде жазылған еңбегі еді.
Бақылау сұрақтары
1.Эволюциялық палеонтологияның дамуы?
2.Экологиялық зерттеулер?
3.Дарвин теориясын мойындамау немесе эволюция ілімінің тоқырауы?
Синтезделу дәуірі?
Лекция №8
Тақырыбы: Органикалық эволюция объективті процесс
Жоспары:
1.Эволюцияны зерттеу әдістері
2.Тіршілік – материя қозғалысының ерекше формасы. Тіршіліктің негізгі қасиеттері және жер бетіндегі тіршіліктің геохимиялық ролі.
Лекция мәтіні:
1.Тіршіліктің мәні жайында проблема – биологиядағы қиын проблемалардың бірі. Бұл туралы материялистік ұғымдағы ғылымдағы идиалистік және механистік бұрмалау шылықтармен діни соқыр сенімдер шиелініскен күресте дамиды .
Виталистік деп аталып келген тіршілік жағдайындағы идеялистік концепсиясының тамырлары ертедегі ғасырларда жатыр. Оның негізін салыушы Аристотель ол тір шілік дегеніміз қоректену өсу және қартаю бұларға себеп болатын энтелихя өзінің ішінде мақсаты бар принцип- деген болатын.Ос ыдан кейінгі жаратылыстаныудың бүкіл тарихында Аристотельді формуланы виталистер әр қилы уағыздап келеді.
Тіршілік түші материясыз ерекше супстанцясыз саналып ол материялы дүниеге тәуелсіз деп қаралады. Сондықтан виталистік концепсияны бір бетке жақтаушылар күші құдайдың құдіретімен деп саналады осыдан кейін ақыретік өмір бар деген діни сенімге байланысты жан (ажалсыз) мәңгә деген ұғым туады.
Табиғат жөнінде биологиядан тарихи көз қарас толық танылғаан кейінде жаратылыс таныудан ваталистік принцип қол үзбей келеді.Ол модернизацияланған жаңа бейне алады мысалы; Коктың психоламрксистік көз қарасында жан деген ұғымның орнына ерекше қуат (Бателизім ) деген ұғым берілген.
К.А.Темирязев фотоцинтезді мысал ете отырып энергия сақталыу заңын органикалыкқ дүниегеде қолданыуға болатындығын дәлелдеп виталистердің екінші жағдайын жоқа шығарды сөйтіп виталйзм өзінің дәлелдемелерін айырлып мүлде қараусыз қалды.
Органикалық және онарганикалық табиғатын бірігіуі ең алдымен химиялық анаклизатор деп белгінеді бүкіл табиғатағы химиялық элементтердің құрамы бірдей, тек тіріге ғана тән арнаулы элементер болмайды органикалық табиғатта элементердің бәрә бірдей жиі кездесе бермеиді. Академи к В:И. Вернадискидің пікірінше тірі организімнің х имиялық элементердің бәрін тіпті Li , Ba, Sr, Cu, Zn, Si, Cr, J- да табуға болады.
Демек тіріге ғана тән элементері жок, сол сияқты өлі табиғаттағы элементері жок.
2.Организмнің бәрі өзінің денесінің өлі табиғатқа тәуелді болады. Автоттрофты қоректену қабілеті бар организімдер өздерінің денесіні тікелей анорганикалық табиғат заттардың құрайды, басқалары автоттырофты формаларын тіршілік әректін паида болған өнімдерді паидаланады.
Сөитіп ең соңында бүкіл тірі денелердің тіршілігінен қажетті элементер мен энергияның өлі табиғаттағы заттар мен энергияны күрделі айналыуынан пайда аланады. Организім өлгенен кеиін булардың элементтері онарганикалық ортаға қаита оралады.
Бірлігі бола отыра тірі материя сапасы жағынан өзгеше. Энгельс сол кездегі мәліметтерге сүйене отырып сапалы ерекшілік – тірі денелердің химиялық табиғаттағы (құрамы) белокты денелер өзіндік зат алмасыу тән деп түсіндіреді.
Осыған орай Энгельс табиғат диалектикасының тіршіліктің мынадай анықтама береді.Тіршілік дегеніміз белокты денелерге өмір сүру тәсілі ал мұндағы маңызды кезең оларды қоршап тұрған сыртқы табиғатпен үнемі зат алмасу бұл зат алмасу тоқталысымен тіршілік те тоқталады, бұл белоктын ыдырауына әкеп соқтырады органикалық екі процестің ассемлияцияның және диссимлияцияның диалектикалық бірлігі бұның біріншісінде органйкалық материя ұдаиы синтезделіп, тірі дене жасалып отырады және сол күйдегі органикалық заттар байланысып потенциялды энергия қоры жиналады.
3.Екінші процесс бұған диаметиралды қарама- қарсы болады. Органикалық заттар бұзылады. Сонымен бірге жасырын жатқан потенциялды энергия босанады ыдырау үнімдері органйзімдер сыртқа шығарлып қоршаған ортаға беріліп отырады дицимляцияның жетік түрі оттекті тыныс мұнда ыдырау өнімдері тотықа айналғанша- көмір қышқылы және суға айналғанша жанады. Ассимлияция өнімдерінің патенциялды энергиясы ең сонғы колоргияға дейін шығындалады. Шамалы қатқан қосылыстар тұзілгенде энергияның бір бөлігі организімге пйдасыз шығындалып кетеді ол шакла жаныудан пайда болған өнімдер организіді уландырады. Диссмлияциядан босанған энергия ассимлияция просесінде жасалынады. Демек тірі организімде бұзылысыз түзілісіз болмайды. Оның тіршілігі бұз ылыуына байланысты.
Тірі дененің басқа қасиетерінің бәрі тітіркеніс,қозғлыс ,өсу,дамыу,өсіп,-дамыу сондай-ақ тұқым қуалаушылық, өзгергіштік органикалық заттардың алмасыуына байланысты.
Бақылау сұрақтары
1.Эволюцияны зерттеу әдістері?
Тіршіліктің негізгі қасиеттері және жер бетіндегі тіршіліктің геохимиялық ролі.?
Лекция №9
Тақырыбы:Тіршіліктің пайда болуы (биогенез)
Жоспары:
1.С.Миллердің, С.Фокстың, Д.Оронның т.б. зерттеу жұмыстары
2.Биохимиялық эволюцияның кезеңдері.
Өсімдіктер және жануарлар эволюциясының негізгі ерекшеліктері мен кезеңдері
Лекция мәтіні:
1.Тіршіліктің пайда болуы проблемасы биологиядағы әрқашан талас проблемалардың бірі болып келеді. Тірі дененің анорганикалық материядан пайда болуы жайында тікелей дәлелдемелер болмауына байланысты, мұны шешу қиын болды және бұл тіршіліктің пайда болуы жайында биологияға идеалистік ұғымдардың енуіне мүмкіндік береді. Идеалистер, ең алдыңғы қатардағы діни ілімдердің өкілдері құдайдың құдіретін қуаттап тезис ұсынады. Өсімдіктерді, жануарларды, адамды өлі инертті заттардан қазіргі біздің көріп жүргеніміздей толық бейнелі түрінде құдай жаратты деп түсіндірді. Насекомдар, құрттар және басқа да көп клеткалы организмдер өздігінен пайда болады деген ұғымдарды 17 ғасырдың орта кезінде италияндық ғалым Франческо Редидің жұмыстары жоққа шығарды. Ол етті ыдысқа салып бетін дәкемен жауып тәжірибе жасап шыбын личинкаларының шіріген еттен дамымайтындығын дәлелдеп береді. Тіршіліктің өздігінен пайда болуы жайындағы осы гипотезаны идеалистік бағыттағы ғалымдар ғана емес жаратылыс зерттеуші –матералистер де жақтады. Тіршіліктің пайда болуын Ламарк та жақтады, бірақ ол өлі заттан тірі организмдердің пайда болуы атышулы тіршілік күшінен деп таныған жоқ, оның себепшісі жылу, ылғал, жарық және электр сияқты табиғаттың материялы факторлары деп таныды. Тіршіліктің жер бетінде пайда болуы жайындағы осы кездегі теориялардың ішінен, қазіргі биохимиялық зертеулердің негізінде Энгельстің көзқарасын қолдап дамытып отырған тыянақтырағы академик А. И. Опариннің теориясы.
2.Бұл теория бойынша жер бетінде тіршілік шығуына жеткізген процесті негізгі үш кезеңге жіктеуге келеді.
Бірінші кезең органикалық заттардың пайда болуы. Барлық организмдер негізінен органикалық заттардан құралған, онсыз тіршіліктің болуы мүмкін емес. Қазіргі кезде жер бетінде органикалық заттар фотосинтез және хемосинтез процестерінің нәтижесінде пайда болды. Алайда органикалық заттардың биогендік жолмен түзілуі, Жерді организмдер мекендеген кездегі біздің дәуірімізге тән сипат. Тіршілік пайда болмай тұрғанда қарапайым органикалық заттар басқа жолмен, таза химиялық жолмен пайда болғанына көз жеткізу қиын емес.Бұған Күн атмосферасының және басқа жұлдыздар мен планеталардығ атмосфераларының химиялық құрамын зерттеу нәтижелері дәлел болды. Екінші дәуір – белоктардың түзілуі. Америка ғалымы М. Кальвин , Жердің жасы 4,7 миллиарт жыл шамасында, оның бастапқы жаралған кезінде өзін қоршап тұрған атмосферада бос оттегі болған жоқ, демек ,атмосфера тотықсыздандырғыш қалыпта болды деген ғылымда көбіне ынтымақтас бір пікірді көрсетеді.
Осы кезде күн сәулесінің қысқа ультракүлгін толқынды сәулесі жер бетін жете алғандай жағдай бар еді. Қазіргі кезде тек тірі материяның ғана құрамында кездесетін көміртегінің қосылыстары, сол кезде ультракүлгін сәулелердің энергиясын пайдаланатын фотохимиялық реакция арқылы органикалық жолмен түзілген болуға тиіс. Академик А. И. Опариннің теориясы бойынша алғашқы белоктың түзілуі мына түрде түсіндірледі. Қазіргі кезде, әр түрлі планеталардың атмосферасында және метеориттердің құрамында CH4, NH3, Н2О және басқа қарапайым заттар бар екендігі анықталады. Ерте кездегі Жер атмосферасындағы сондай заттардан күрделі қосылыстар пайда болады.
Таяу жылдарда (1951-1957ж.ж. американдық химик С. Миллер экспериментальды түрде аммиактан, метаннан, су буынан және сутегінен амин қышқылдарын қолдан синтездеп алуға болатындығын дәлелдеді.Бұл тәжірибе жасалу жағдайы біздің планетамыз жаралғаннан кейін жер бетінде болған жағдайға ұқсас. Миллер аталған заттарды электр разрядтарымен әсер ететін аппаратқа орналастырды. Осы аппараттың бір бөлімінде бу айналыста (циркуляция) болады. Тәжірибенің соңында әрекеттескен қоспадан белокта болатын глицин, аланини, аспарагин, глутамин қышқылдары тәрізді амин қышқылдары алынды. Миллер осы тәжірибенің нәтижесіне сүйеніп Жердің алғашқы атмосферасында электр разряды мен ультракүлгін сәуленің әсерімен осындай амин қышқылдары синтезделген болуы мүмкін деген қорытынды жасады. Мұнан кейінгі жылдары бірқатар ғалымдардың жасаған тәжірибелері Миллердің қорытындысын бекітті. Ультракүлгін сәулелерді, электр разрядтарын және әр түрлі сәулелерді қолданып, амин қышқылдарын ғана емес, басқа да биохимиялық бағалы заттарды, соның бірі нуклеотидтердің азоттық негіздерін қолдан синтездеуге болатындығы дәлелденді.
Үшінші дәуір – белокты денелердің түзілуі. Опариннің теориясы бойынша белокты денелердің түзілу жолындағы келесі қадам – коацерват тамшысының түзілуі, яғни екі түрлі белокты ерітінділерді араластырғанда тұнба беретін микроскоптық тамшының түзілуі. Әдетте, белоктар суда жақсы еріп, мөлдір ерітінді түзеді. Ерітіндінің мөлдірлігі белок молекулаларының бүкіл еріткіштің ішіне біркелкі тарап кетуіне байланысты. Ал, егер екі түрлі белокты, мысалы желатыин мен альбуминді араластырсақ, ертінді лайланып кетеді. Осындай лайланған ерітіндіні микроскоппен қарайтын болсақ, онда өз алдына бөлініп суда қалқып жүрген тамшыларды көреміз.
3.Коацерват тамшылары белокты заттарды жай араластырғанда пайда болатындығы, алғашқы мұхит суында еріп жүрген қарапайым белок заттарынан, алғашқы мұхит суында еріп жүрген қарапайым белок заттарынан, ерте ме, кеш пе, коацерват тамшылары пайда болатындығын көрсетеді. Ол тамшыларынан динамикалық тұрақтылығы түрліше болды. Біреулері аз өмір сүріп, ыдырап кетті. Екіншілері өсіп, белгілі мөлшерге жетіп бөлініп жаңа тамшылардың бастамасы болды. Сөйтіп академик Опариннің айтуынша, одан былай өмір сүру правосын динамикалық тұрақты формалар ғана алды.
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.?2.Тіршілік – материя қозғалысының ерекше формасы. ?
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
Лекция мәтіні:
1.Дарвин құрған түрлердің шығу тегі туралы теорияның негізінде мынадай принципиалды маңызды жағдайлар жатыр:
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 қүрылымы 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.
3.Т ұ қ ы м қуалайтын өзгергіштікке организмде пайда болғаннан кейін оның келесі ұрпақтарында сақталып отыратын және жыныстық жолмен көбейгенде сақталып отыратын қасиеттер жатады. Өсімдіктердің немесе жануарлардың бір түрлерінен белгілі бір орталыққа генетикалық бейімделген особьтар топтарын бөліп алып көрсетуге болады. Өсімдіктерде сондай топтардың болатынын бірінші байқаған Г. Турессон, ол түр ішіндегі сондай экологиялық формаларды э к о т и п деп атауды ұсынды. Бұл автордың ұғымында, экотиптерге тән сипат олардың әрқайсы белгілі экологиялық жағдайларда өмір сүреді және оның өзіне тән.
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:
1.Популяция ұғымы және критерилері
2.Популяцияның түрлері (клональды және панмиксиялық.).
3.Популяцияның генетикалық құрылымының әртүрлілігі – эволюциялық өзгерістердің алғы шарты
Лекция мәтіні:
1.Түр өз ареалының көлеміндегі территорияны тұтас иемденбейді, тек өзінің тіршілігіне қолайлы белгілі участоктарды ғана жайлайды. Мысалы, жануарлардың ағаш өсімдіктеріне байланысты түрлері өз ареалы көлеміндегі орман участкаларын ғана, ал шалғындық түрлер шалғындық ассоциацияларын ғана мекен етеді. Осыған байланысты түрдің особьтары өз аймағының көлемінде бытырап тарап кетеді. Жеке территориялық топтар — популяциялар пайда болады.
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 жергіліктіықшам 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.
2.Панмиксиялық популяцияларда келесі ұрпақтың тұқым қууалаушылық құрылымын ұрықтану кезінде әртүрлі гаметалардың сан алуан үйлесулері есебінен саны ата-аналардың берілген гаметалардың түрлі типтердің жилігіне байланысты. Мұндай популяциялардың генетикасын зерттеу жолдарының бірі ондағы жеке гетерозиготалы өкілдердің таралу жилігін сипатын анықтау болып табылады.
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.
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:
1.Эволюцияның элементарлы құбылысы жайлы түсінік.
2.Популяциялардағы генетикалық-анатомиялық процестер (гендердің дрейфі).
3.Популяцияның генофондын өзгертудегі олардың ролі.
Лекция мәтіні:
1.Жаңа биологияның жауапты міндетінің бірі популяциялар мен түрдің эволюциясын саналы түрде басқарып қажетке қарай бағыттау болып табылады.Түрлер мен популяцияның эволюциясы табиғаттың заңдылықтарына байланысты ол жануарлар өсімдіктер, микроорганизмдер мен вирустар да адам сана сезіміне басқарылып бағытталуы тиіс. Эволюция мен селекция өте күрделі факторлардың жиын тығына негізделген, олардың ішінде ең бастылары: табиғи және қолдан сұрыптау, ортаның әсеріне немесе адамның мақсатына сәйкес, топтардың генетикалық жүйелігі, өзгереді. Мал тұқымын асылдандыру, одан алынған өнімді арттыру үшін тек жеке өкілдердің ғана емес топтың бүкіл тұқымының генетипінің жүйесін білу. Популяция дегеніміз-Н.В.Тимофеев Ресовскийдің анықтауы бойынша өмір сүретін ортақ мекені бар, сол жердің жағдайын бейімделген, туыстас жиынтықтардан оқшауланған және өзара шағылыса алатын бір түрге енетін организдердің жиынтығын айтады. Мысалы: Колгуев аралындағы бұғылар қиыр солтүстік материктегі бұғылардан теңізбен бөлінген. Осының нәтижесінде Колгуев бұғыларының ерекше популяциясы пайда болды.Олар осы түрдің қалған бұғыларымен салыстырғанда генотипі де, фенотипіде өзгеше ірі және өмір сүруі жоғары. Популяция ретінде “Таза күйінде” өсірілетін ауыл шаруашылық малдарынырң тұқымын келтіруге болады. Егер бір шаруашылықта малдың екі түрлі тұқымын бір-бірінен шағылыстырмай жекк, өсірсе ондай екі тұқымдағы малдың екі популяцияға жатады. Мал шаруашылығында жеке тобындағы малдар, тұқым және туыстары да жатады. Оған басқа жерден әкелінбейді, популяцияда жұп таңдау өз ішінде жүреді.Әрбір популяция өзінің белгілі генофонымен яғни құрамын кіретін ген аллельдерінің жиынтығын сипаталады.
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.
2.Табиғи мутация процесстің және сұрыптаудың нәтижесінде әр популяция өзіне тән нәсілдік қасиеттінің хромосома құрылымымен сипатталады. Осы тұқым қуатын бірліктерін (гендердің) популяциядағы жиынтығын А.С.Сереборский генофонд деп атады. Малдың әрбір тұқымы басқа тұқымдардан ең басты генафонд арқылы ерекшеленеді. Әр тұқымның өнім дәрежелері, сыртқы пішіні, физиологиялық ерекшеліктері және анатомиялық құрылысы осы гендер жиынтығымен анықталады. Егер тұқымның генофонында бағалы нәсілдік бастама болмаса, немесе құнды гендер шоғыры өте аз болса, онда бұл тұқымда қажетті бағытта жетілдіру өте қиынға соғады. Мыс: сүттілігі сыртқы пішіні және салмағы өте жақсы ала тұқымды сиырлардың сүтті өте сүйық жоғары майлығы сирек болады. Ал осы белгі бойынша тұқымды жақсарту үшін сүт майлығы жоғары басқа тұқыммен шалыстыру қажет. Бұл жұмыс зоотехникті көп ойландырады, себебі жаңа тұқым шығару үшін қажетті бастапқы материалды дұрыс алу қажет. Популяциядағы генетикалық бейімдеушілік пен генетикалық гемостаз.
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.
1908 жылы Г.Харди мен В.Вайнберг бір-біріне тәуелсіз еркін өсіп өнетін популяцияда генотиптердің таралуын көрсететін формуланы ұсынды.Оны Харди Вайнберг формуласы деп атады.Бұл формуладан еркін өсіп өнетін популяция, егер ондамешқандай сұрыптау жүрмесе, тепе –теңдікте болады. Яғни ұрпақтан- ұрпаққа өзгермейді және генотиптердің белгілі бір қатынасы болады деген қағида шығады.
Р+q=1
Популяцияларда тұқым қуатын өзгергіштік ең алдымен гетерозиготалы күйдегі мутациялардың болуы олардың генетикалық құрылымын өзгерту жаңа ортаның тшартына жылдам бейімделуді қамтамасыз етеді. Көбейген кезде өзін ұдайы өндіріп отыратын әртүрлі формулалардың болып тұруы популяцияның генетикалық полиморфизмін туғызды. Ал полиморфизмді популяцияның өмір сүруін қолдайтын механизм. Популяцияда гетерозиготалар есебінің генотиптік және фенотиптік айырмашылығы бар, өкілдердің белгілі бір ара –қатынаста ұрпақтан-ұрпаққа өндіріліп отыруын отыруын теңескен полиморфизм деп атайды. Популяцияның өзінің генетикалық құрылымын сақтап қалуын қамтамасыз ететін процесті генетикалық гемостаз деп атайды.
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:
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 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:
1.Табиғи сұрыптау ұғымы, табиғи сұрыпталудың алғы шарты - особьтардың гетерогенділігі
2.Биогеоценоз – тіршілік үшін күрес аймағы
3.Тіршілік үшін күрестің және элиминацияның формалар
Лекция мәтіні:
1.Табиғи сұрыпталудың творчествалық ролі.Адам көзіне мүлде шалына бермейтін организмдердің ерекшеліктері табиғи сұрыпталуға ұшырайды. Тіршілік үшін күресте аз болса да маңызы бар кез-келген тұқым қуалайтын өзгеріс табиғи сұрыпталуға ілігеді. Демек, табиғи сүрыпталу популяцияға түрге пайдалы тұқым қуалайтын өзгерістерді толық сақтап жинақтап ортаға басқалардан дажаңа жақсы жетіген және ұрпақ қалдыра алатын особьтар жасау арқылы әсер етеді. Мұндай особьтартіршілік үшін күресте сирегірек иөледі.
Табиғи сұрыпдалу баяу әсер етеді және кез-келген жастағы особьтардың екі жынысына да таралады.
Табиғатта табмғи сұрыпталу творчествалық роль атқарады:бағытсыз тұқымқуалайтын өзгерістерден дәл осы жағдайларда өмір сүруге әлде қайдажетілдірілген жаңа особьтоптарын түзе алатыны ғана сұрыпталады.
Табиғи сұрыпдалу-эволюциялвқ процестің негізін қозғаушы күші.Ол популяциялар санын көбейтіп гендік құрамының алуан түрлілігін арттыруға жеткізетін түрдің кең таралып орналасуы кезінде ойдағыдай өтеді.Мұпдай жағдайларда сұрыпталу мүмкіндіктеріөрістей түседі.Табиғи сұрыпталудың қарқындылығымен бағыты жылдың әр маусымында жыл сайын өзгеріп отырады.Бұлособьтардың биологиясымен тіршілік жағдайларының ауытқуына байланысты жүреді.
Қолдан сұрыптау мен табиғи сұрыпталу әсерлерін салыстыру.Тұқым қуалайтын өзгергішті екі процеске де негіз болып,сұрыпталу,а материал жеткізіп береді. Қолдан сұрыпталу мен табиғи сұрыпталу нәтижесінде жаңа формалар жасалынады; Қолдан сұрыпталу кезінде-тұқымдармен сорттар,ал, табиғисұрыпталу кезінде түрлерпайда болады.Бұлекі процестердің арасында айтарлықтай айырмашылықтар бар.Адам қолдан сұрыпталу кезінде особьтары байқалған белгілері бойынша іріктелгенособьтардың организм үшін тіпті зиянды болуы мүмкін.Мәселен шошқалар мен мсүтті сиырлардың ең жақсы тұқымдары адам қамқорлық жасмаған болса, табиғатта өмір сүрмеген де болар еді. Табиғи сұрыпталудың кезінде айналадағы ортажағдайлары сұыптаушы фактор болып табылады.Осыған орай табиғи сұрыпталу тек популяциялар мен түрдің толықпайдасы үшін ғана әсер етеді.
Адамның қажітіне және бегілеген мақсатына бейімделген үй хайуанаттарының тұқымдары мен мәдени өсімдіктердің сорттары қолдан сұрыпталу нәтижасінде пайда болады.
Адам егіншілікпен және хайуанаттарды қолға үйретумен шұғылданғаннан бері қолдан сұрыпталу жүгізіліп келеді. Табиғи сұрыпталу органикалық дүниенің бүкіл тарихы барысында жерде тіршілік пайда болғаннан бері жүруде . Табиғи сұрыпталу мен қолдан сұрыпталу бір-бірімен тығыз байланысты: жануар тұқымдары мен өсімдіктер сортарына қолдан сұыпталудан басқа табиғи сұрыпталу да әсер етуде.
2. Биогеоценоз – бұл жерде бетінің белгілі бір жеріндегі біркелкі табиғат құбылыстарының (атмосфера, тау жынысы, өсімдік, жануарлар дүниесінің және микроорганизмдер дүниесінің топырақ және гидрологиялық жағдайларының ) жиынтығы, мұны құраушы компоненттер өзара ерекше байланысты, оларға тән өзара зат алмасу және энергия алмасу түрі болады және бұл табиғаттың басқа құбылыстарымен де байланысты .Бұл жиынтық үнемі қозғалыстағы, дамудағы диалектикалық бірліктің ішкі қарама-қарсылығы түрінде болады.
3. Тіршілік үшін күрес түсінігіне Дарвин организмнің қоршаған абиотикалық та, биотикалық та факторлармен арақатынасын кіргізеді. Организмдер арасындағы қатынасты түрішілік және түраралық деп бөлуге болады. Дарвин тіршілік үшін күрестің айқындылығын табиғатты бағдарлап қана қоймай, эксперимент арқылы да көрді және дәлелдеді. Мысалы, бір тәжірибесінде ол өсімдіктер шыдамдылығының температураға байланыстылығын көрсетті. Бұршақтардың 390 көшетінен кейін түнгім суықтан кейін 12-сі ғана тірі қалғанын көрді. 4 күн өткеннен кейін қайта болған түнгі суықтан кейін ол қалған 12-нен 3-еуі ғана аман қалды.
Табиғатта пайдалы белгісі бар организмдердің тірі қалуы және ұрпақ қалдырып өркендеу мүмкіндігі мол болады. Бұған керісінше, қандай да болса организмге зиянды өзгеріс, оның тіршілігіне теріс ықпал етеді, ондай өзгерісті особьтар ең алдымен құрып кетеді (элиминация) немесе өсіп-өне алмайды.
Элиминация ортаның әртүрлі факторларына байланысты.Табиғатта мұндай процесс болатынына бақылау фактылары дәлел болады.
Бақылау сұрақтары
1.Табиғи сұрыптау ұғымы, табиғи сұрыпталудың алғы шарттары?
2.Биогеоценоз – тіршілік үшін күрес аймағы?
3.Тіршілік үшін күрестің және элиминацияның формалар?
Лекция №15
Тақырыбы: Табиғи сұраптаудың сандық сипаттамасы: сұрыптаудың коэффициенті, тиімділігі, жылдамдығы
Жоспары:
1.Сұрыптау жылдамдығының популяциядағы особьтардың генетикалық әртүрлілігіне байланыстылығы.
2.Сұрыптаудың қысымы және векторы жайлы ұғым.
3.Сұрыптаудың зерттеу әдістері
Лекция мәтіні:
1. В.И.Власовтың айтуынша табиғи сұрыптау онтогенездің барлық кезеңінде гаметадан есейген организге дейін жүреді. Популяцияның генетикасын білу түрлі генотиптердің селекциялық бағалығын анықтауға мүмкіндік береді. Салыстырмалы топтардың бейімділік айырмашылығы С.М.Гершиновтың ұсынысы бойынша сұрыптау коффиценті деп аталады Мыс: рецесивті ген бойынша гомозиготалы болатын өкілдер гендері доминтаты организмдер беретін әрбір 100 ұрпақтың орнына 99 ұрпақ береді делік.Доминтаты гендері бар организмдердің селекциялық бағалығын 100 деп алсақ, онда рецесивті гомозиготалығы 0,99 болады, осы шамаларының айырмашылығы сұрыптаудың коффеценттің S көрсетеді. Айтылып отырған жағдайда S=1.00-0.99=0.01 тең зоотехникалық және ветерникалық генетикада сұрыптаудың маңызы зиянды мутацияларды үт майлығы жоғары басқа, тұқыммен шалыстыру керек. Бұл жұмыс зоотехникті көп ойландырып рецесивті түрлерін құртуда өте жоғары. Талдауға қарағанда рецесивтік мутантты геннің жилігін сұрыптау арқылы жылдам төмендетуге болады. Мыс:метальды генің шоғырлану 0,3 тең 0,2 –ге дейін төмендету үшін екі ұрпақтын өмірі ғана керек. Әртүрлі популяциялардың мутациялардың таралуы миграция арқылы жүру мүмкін. Мал шаруашылығында бұл басқа жерлерден мемлекеттерден мал әкелу әсіресе аталық малдың немесе олардың спермаларын әкеліп пайдалану мен байланысты. Түр популяциядан қүұралады. Егер бір популяциялардың өкілдері басқа популяйияның өкілдерімен мүлде немесе ішінар шағылыспайтын болса, онда мұндай популция оқшаулану процесіне душар болады. Егер оқшаулану ұрпақтар тізбегінің көп қатарында жүрсе сұрыптау факторлары әртүрлі популяцияларда неше түрлі бағыта құызмет етіп популяциялардың жіктеуі болады. Кейінен мұндай популяциялар жаңа түрлердің бастамас ын бюекру мүмкін.Түр ішінде популяциялардың оқшаулануы географиялық, экологиялық және биологиялық факторлардың әсеінен болады. Шағылысу еркіндігін бұзатын биологиялық факторлар қатарына генетикалық және физологиялық факторлар жатады. Оқшауланудың генетикалық факторлары көбінесе миграцияның қалыпты өтуін бұзады.Ол өсімталдығы жоғары болатын,ұрпақ алуына кедергі кетіреді.Оның себептері ониплойда хромосомалық қайта құрулар, ядро, цитоплазмалық сәйкес келу болады. Бұлардың әрқайсыс өкілдердің еркін шағылусын шектеуге және будандардың бедеу болып қалуына, гендердің еркін комбилациялауын тежеуге, яғни өз ішінде зсімталдығы жоғары болатын ұрпақ бере алатын формалардың генетикалық оқшауландыруына әкеліп соғады.
2. Сұрыптудың нәтижелігіне ортаның әсері.
Табиғи және қолдан сұрыптаулар тек қан фенотиппен жүргізіледі.Малдың генотипін тұқымға ауытқалу үшін бағалағанда зоотехник фенотиппен жұмыс істейді. 1-ден ата-бабаларынның,2-нен ұрпақұтарының фенотипімен . Қандай организм болмасын фенотип генотиппен организмнің дамуында оған әсер ететін ортаның ықпалымен құрылады.Организм фенотипінің түгелдей ерекшеліктері ортаның әсеріне ұшыра бермейді мысалы: адамның және малдың қан топтары белгілі қызмет атқаратын белок құрылысы гемоглабин, трансферон, серулаплазмин т.с.генмен анықталады. Бұл ерекшеліктер өмір бойы өзгерісіз болады. Малдың түсіне , жүнінің өзгеруі қоршаған ортаның әсері шшамалы. Түрге тән ерекшеліктерқалыпты жағдайда тек қана генотипттік бақылау мен жүргізіледі. Дегенмен белгілердің басым көпшілігі оның ішінде мал тұқымын асылдандыратын зоотехниктер үшін қажеттер мысалы: сүт мөлшері майлығы тауықтың жұмыртқасы, қойдың жүн өнімдері малдың т.с.с күрделі тұқым қуу қасиеті барлар көбіне қоршаған ортаның ықпалына бағынышты. Генотип организмнің қоршаған ортаның әсер ережесін анықтайды осының нәтижесінде әртүрлі генотипті малдар бір-бірімен әжептәуір аайырмашылығы болуы мүмкін яғни модификациялық өзгергіштік пайда болады.Оның әсерінен фенотипіне қарап малдың тұқымдық бағасын анықтау кейде қиынға соғады бірақ мұндай қиындықтар ортаның жағдайы нәсілдік қасиеттің ықтималдығын бүркеп қарама-қарсы келгенде ғана туады. Мысалы: сүтті тұқымнан тараған сиырларды азықтандыру нашар болса, онда олардың өнімі жабайы тұқымдарының сиырларындай ғана онанда төмен болады. Себебі олардың өнім дәрежесі бұл жағдайда берілген азыққа байланысты. Егер сол сиырлардан мол азықпен жақсы күтімге қойса, онда тұқымнан алынған сиырлар өнімді әлде қайда артық береді. Сондықтан мал тұқымын асылдандыру үшін оған өте жақсы жағдай жасау ең басты жұмыс болып есептеледі.
3. Сұрыптаудың зерттеу әдістері мыналар -
1.Методикалық қолдан сұрыптау ерте кезден белгілі. Ертедегі гректер мен римдіктер жылқы, ит және басқа жануарлардың таза қанды түрлерін өсіру үшін малды асылдандыру жұмысына үлкен мән берген.
Методикалық сұрыптау әрқашан жаңа тұқымдар мен жаңа сорттар жасайтын творчестволық процесс болып саналады. Осы әдісті қолдана отырып, селекционер мүсінше сияқты, алдын ала ойлаған жоспары бойынша жаңа органикалық формалар жасап шығарады.
2.Санасыз сұрыптау әдісі – бұл селекциялық процестің өте ертедагі түрі. Санасыз сұрыптаудың мәнісі – адам өсімдіктердегі жаңа сорттарын немесе жануарлардың жаңа тұқымдарын шығарам деген ойсыз-ақ өзіне пайдалыларын сақтап, нашарларын жойып жібереді.
Бақылау сұрақтары
1.Сұрыптау жылдамдығының популяциядағы особьтардың генетикалық әртүрлілігіне байланыстылығы.?
2.Сұрыптаудың қысымы және векторы жайлы ұғым.?
3.Сұрыптаудың зерттеу әдістері?
Лекция №16
Тақырыбы: Табиғаттағы сұрыптауды популяциялық-экологиялық және популяциялық-морфологиялық зерттеулер арқылы талдау
Жоспары:
1.Сұрыптау әсерінің статистикалық сипаттамасы
2.Табиғи сұрыптаудың негізгі формалары: тұрақтандырушы, қозғаушы және дизруптивті, жыныстық сұрыптау.
3.Жеке және топтық сұрыптау
Лекция мәтіні:
1. Егер түрге жататын өкілдер қасиеттері әртүрлі болғандықтан қоршаған ортаға тәуелділігі де әртүрлі болады. Көптеген өкілдердің бірқатарының қоршаған ортаға бейім ерекшеліктері болады. Демек, организмнің тіршілік қабілеттері де әртүрлі. Қандай да болмасын тіршілікке бейімділігі жоғарылау организмдер аман қалып арттарынан ұрпақ қалдырып отырады. Осылай бір организмнің қырылып кетіп, екінші біреулерінің аман қалып арттарынан ұрпақ қалдыруын табиғи сұрыптау деп атаймыз.
Сұрып атауын жабайы организмге қолданудың өзі шартты түрде. Себебі табиғи жағдайда қолдан сұрыптаудай ешкім сұрыптау жүргізбейді. Сұрыптау атауын Дарвин қолдан сұрыптаумен салыстырып қолданған. Мұндай аналогияның мәнісі табиғи сұрыптауда да, қолдан сұрыптау да сұрыптау материалы организмнің ұсақ, жеке өзгергіштіктері болып табылады. Демек, сұраптау нәтижесі біртіндеп жиналады. Сөйте тұра, қолдан сұрыптаудың бір ерекшелігі, оның нәтижесі біртіндеп болса да табиғи сұрыптаумен салыстыра, әлде қайда жылдам жүреді.
2.Табиғи сұрыптаудың түрлері
3. Жеке сұрыптау дегеніміз – бір жұп ата-ананың ұрпағындағы немесе тұтас бір популяциядағы жеке индивидуумдарда, басқа особьтарға ұқсастығы жоқ, әрқайсысының өзіне ғана тән қандай да бір белгілердің сұрыпталуы.
Топтық сұраптау – бір жерде мекендеуші особьтардың үлкен тобында, сол түрге жататын түрлердің ортақ белгілерінің сұрыпталуы.
Бақылау сұрақтары
1.Сұрыптау әсерінің статистикалық сипаттамасы?
2.Табиғи сұрыптаудың негізгі формалары: тұрақтандырушы, қозғаушы және дизруптивті, жыныстық сұрыптау.?
3.Жеке және топтық сұрыптау? |
Р/с
|
Табиғи сұрыптаудың түрлері
|
Ерекшеліктері
| |
1
|
Қозғаушы сұрыпталу
|
Қоршаған орта жағдайларының біртіндеп өзгеруі кезінде байқалады. Жеке даралардағы бір белгі ғана бастапқы қалыпты жағдайдан ауытқиды да даралардың фенотипі өзгереді. Осылайша жаңа популяция п.б. Ол өз кезегінде жаңа түрлердің пайда болуларына жол ашады. М: антибиотикттерге төзімді бактерия лардың штамдары сұрыпталады және т.б. Сұрыпталудың бір түрін алғаш рет Дарвин сипаттап жазды.
| |
2
|
Тұрақтандырушы сүрыпталу
|
Ұзақ уақыт бойы өзгермеген орта жағдайларында байқалады.Мұндай сұрыптау организмнің Фенотиптік белгілері орта жағдайларына сәйкес келсе және бәсекелес организмдер болмаған жағдайларда жүреді, яғни қалыпты жағдайдан өзгеше өзгерістерді жойып жібереді. Сұрыпталудың бұл түрін 1946 ж Шмальгаузен сипаттап жазды.
| |
3
|
Дизруптивті сұрыпталу
|
Сұрыпталудың бұл түрі орта жағдайларына кенеттен күрт өзгеруі кезінде байқалады. Ағылшынша дизрупт- бөліп тастау деген ұғымды білдіреді. Папуляциядағы генотип топтардың бір-бірінен артықшылығы болмайды бұл кезде бірнеше белгінің қалыпты жағдайдан ауытқуы байқалады да түр жекелеген топтарға, жекелеген топтар жеке дараларға бөлінеді.Сұрыптаудың бұл түрі өсімдіктерде жиі кездеседі.
| |
4
|
Жыныстық сұрыпталу
|
Шағылысу алдында жануарлардың еркектерінің арасындағы ұрғашы үшін активті таласу немесе ұрғашылардың еркектерді таңдап үйірге түсуі нәтижесінде екінші жыныстық белгілердің сұрыпталуы жыныстық сұрыпталу делінеді.Табиғи сұрыптауының жекеленген түрі ретінде Дарвин жыныстық сұрыптауды өз алдына бөліп көрсетті сұрыптаудың бұл түрі . Жануарлар арасында айқын байқалды Мыс: Құстардың қораздарының көбеюі үшін бәсекеге түсуі бұл кезде жыныстық деморфизм басты роль атқарады әрі организмнің мінез-құлқы да өзгереді (этиология).
|
|
Лекция №17
Тақырыбы: Адаптациялардың пайда болуы табиғи сұрыптау әсерінің нәтижесі
Жоспары:
1.Адаптация ұғымы, классификациялары.
2.Қарапайым қорғану құрылымдары және олардың эволюция процесінде пайда болу, жақсару жолдары.
3.Күрделі адаптациялар
Лекция мәтіні:
1.Бейімделгіштің түрі.Жануарлардың сыртқы және ішкі құрылысы, инстениктері,мінез-қылықтарыолардың тіршілік жағдайларына бейімделгіштігімен сипатталады.Бір ғана ортадағы әр түрлі жануарлардын түрлі-түрлі бейімділік байқалады. Көртышқан топырақты аяқтарымен,алсоқырақ жерастыжолды басының және қуатты күрек тісінің жәрдемімен жасайды.Түлен ескек аяқтарымен, ал дельфинқұйрық қанаттары арқылыжүзеді.
Өсімдіктер әртүрлі бейімделулерарқылы айқас тозаңданады.Желайдар мен көгілдір қамекгүлдің көтемгі нәзік өскіндері клетка шырынындағы концентрациясы қант ерітіндісінәтижесінде нолден төмен температураға төзеді.Ағаштармен бұталардың тырбық,жапырақтарының ұсақ болып, тамырларының жер бетіне жақын орналасуы, көктеммен жазда өсімдіктердің тез дамуы –осының барлығы тундра тіршілігіне бейімделушіліктен туған әрекет.
Көбею қарқынының түрлі-түрлі болуы түрдің, оның популяцияның сақталуына маңызды бейімделу қызметін атқарады. Ұпағы жаппай түрлерде ұрпақ өте көп болады.Ал ұрпағының қамқорлық жасау инстинкті дамыған түрлерде ұрпақ саны оншакөп емес.Аталығы жасаған ұяға шаншар балық бар болғаны120-150 уылдырық салады, ұрықтанған уылдырық пен шабақтарды аталық балық күзетеді.Треска 4 милионға дейін уылдырық шашады, бірақ ұрпағын қорғамайды.
2.Организмдерде бейімдеушіліктің пайда болуы.Дарвин теориясы бойынша күрделі және көптүрлі бейімделудің қоршаған ортадағы нақтылы жағдайларға сай пайда болуын материалистік тұрғыдан түсіндіреді.Жасыл жапырақтарда тіршілік ететін кейбір популяциядағы жұлдыз құрттар денесінде бүркеніш реңнің болып, бәлкім қарастырайық.Олардың ата тегі басқа реңді болып, бәлкім жапырақтармен қоректенбеген де болар.Олар әлде бір жағдайдаң әсерінен жасыл жапырақтарының қоректенуге мәжбүр болады делік.Мутациялардың үнемі туындап тұруына байланысты бұл популяциядағы бунақденелердің реңі біркелкі болмайд, сондықтан көптеген жұлдыз құрттардың арасында жапырақтар реңінен нашар байқалатын жасылдау ренді особьтар кездеседі.Тіршілік үшін күресте табиғи сұрыпталудың әсерінен жасылдау реңді особьтардың ұрпақтары басымырақ өмір сүріп тірі қалады.Бұл процесс келесі ұрпақтарда да жалғаса береді. Уақыт өткен сайын жұлдызқұрттар денесінің реңі барған сайын айналадағы орта түсіне үйлесе түседі.
Мимикрияның туындауын да осылай түсіндіруге болады. Дене пішіні,реңі, мінез-қылығы тұрғысынан қорғана алатын жануарлармен ұқсастығын азда болса күшейте түсетін тұқым қуалауға ыңғайлы особьтар пайдалы өзгеістері жоқ особьтарға қарағанда өмір сүріп ұрпақ қалдыруға мүмкіндік алады. Тіршілік үшін күрес пен табиғи сұрыпталу әсерінен пайдалы өзгеріс ұрпақтан-ұрпаққа күшейіп,жетіле береді де, қорғана алатын жануарлардың ұқсастық белгілері жинақтала түсті.
Олардың әрбір бейімделумен бүкіл комплексі тіршілік үшін күреспроцесіндегі тұқым қуалайтын өзгергіштік пен ұрпақ қатарындағы сұрыптау негізінен қалыптасады. Организмдердің бейімделушілігі эволюциялық қозғаушы күшінің дәл сол тіршілік ету жағдайларындағы әрекетінің нәтижесі болып табылады.
Даврин бейімдеушіліктің туындайтын Ламартың осы мәселесі мен пішіні ұғынуынан мүлде басқаша түсіндірілді.Организмдерінің бірімен-бірінің өзара бейімдеущілігін де, мысалы, жұмысшы балаларыныңтұмсығы тозаңдандыратын өсімдік гүлінің құрылысына сәйкес келуін былай түсіндіруге болады:жұмысшы балалар көбеймейді, ал балаларының аналықтары ұпақ таратқанымен де тозаң жинақталмайтын болғандықтан, тұмсығын «жаттықтыра» алмайды. Организмдердің тек пайдалы тұқым қуалайтын өзгерістерініңпайда болу жолымен ғана тікелей бейімделу теориясы сайып келгенде әуел бастан мақсатқасай келу түсінігінен туындайды. Оның эволюциялық қозғаушы күші туралы Давриннің идеалистік сипаты ілімі негізінде ашуға болады.
Организмдердің бейімдеушіліктердің салыстырмалығы. Организмнің құрылысы және атқаратын қызметінің мақсатқа сәйкестігіның тек сыртқы ортамен нақтылы жанасу арақатынасынан ғана білінеді.Организмнің тірі қалуына кез келген бейімдеушілік тек эволюциялық қозғаушы күш әсеріне қалаптасқан жағдайларда ғана жәрдемдесе алады. Бірақ осы жағдайлардың өзінде де ол салыстырмалы сипатта болады. Қысқы жайма шуақ ашық күні-ақ құр қардағы көлеңкесімен көзге түседі. Ормандағы қардан байқалатын
Орқоян қошқыл түсті ағаш діңдерінен тез байқалады.
Бақылаулар нәтижесінде жануарларда инстикті көптеген жағдайларда салыстырмалы тұрғыда ғана мақсатқа сәйкес болатынын көрсетеді. Түн көбелектері өлетініне қарамастан отқа қарай ұшады. Олар негігінде түнде жақсы байқалатын ашық түсті гүлдерден шірне жинайды,сондықтан олар инстинкт бойынша орқа үрлейді.
Дене мүшесінің арнайы бір бағытта ғана қалыптасуынан организм жойылп кетеді. Сұрқарлығаш қанаттары ұзын аяқтары өте қысқа болғандықтан, тегіс жерден бірден ұшып көтеріле алмайды.Олтек бір нәрсенің жиегімен ғана трамплин тәрізді тебініп барып ұшады.
Жануарлардың жеуіне бөгет боларлықтай өсімдіктердің бейімделуі де салыстырмалы құбылыс. Тікенекті өсімдіктерге әдетте сиырлар жоламағанымен, жантақты түйелер, ешкілер ашыққан ірі қаралар сүйсіне жейді.
Сан алуан түрлерге жататын организмдердің ,мысалы қынадағы балдырларменсаңырауқұлақтардың бірлесіп тіршілік етуі-селбесудің де пайдасы салыстырмалы ғана. Кейде саңырауқұлақ жіпшесі оның балдырлармен берлескен тіршілігін бұзады. Организмдерде қажетсіз мүшелер мен белгілер кездеседі.Мысалы жылқының қоламса сүйегі суға еш уақытта жоламайтын тау қазының саусақтары арасындағы жарғағы, маймыл мен адамда үшінші қабықтың сақталып қалуы. Міне,осылар және басқада көптеген фактілер бейімдеушіліктің абсолютты емес, салыстырмалы екенін білдіреді.
3.Адаптация үлкен екі топқа бөлінеді:
1.Қарапайым қорғаныштық адаптация -
а)бүркеніш рең;
ә)жасурушы рең;
б)сақтандырғыш рең;
с)қорғаныш рең;
Күрделі адаптациялардың мысалына тропикалық жерлерде тіршілік ететін шыбынжегі өсімдігін келтіруге болады. Ол шыбын-шіркейлермен қоректенеді. Қоректену аппараты күрделі дамыған. Қорегін ұстап қалу үшін арнайы сұйықтығын бөліп, шыбын өсімдіктің гүліне қонғанда, жабысып қалады, күлте жапырақшалары ине тәрізді болғандықтан шайнау қызметін атқарады.
Бақылау сұрақтары
1.Адаптация ұғымы, классификациялары.?
2.Қарапайым қорғану құрылымдары және олардың эволюция процесінде пайда болу, жақсару жолдары.?
3.Күрделі адаптациялар?
Достарыңызбен бөлісу: |
