Эволюция пәні дәрістер жинағы

Эволюциялық ілім

1 модуль. Эволюциялық ілімге кіріспе

 

1 лекция (1 сағат). Эволюциялық  ілімнің  негізгі міндеттері 

Биологиялық ғылым ретіндегі эволюциялық  ілім туралы ұғым  және оның басқа  іргелі ғылымдармен байланысы. Органикалық  дүниенің тұтастығын және біркелкілігін түсінудегі эволюциялық ілімнің маңыздылығы. Эволюциялық ілімнің мәні және оның методологиялық маңызы.

Ж.Б.Ламарктың  эволюциялық концепциясы. Ламарк бойынша  прогрессивті эволюцияның қозғаушы күштері (градациялар) және түр түзілуі.  Ламарк түсініктерінің қайшылықтары. 

Жан  Батист  Ламарк - француз жаратылыс  танушы зоолог,   ботаник,  палеонтолог, әволюционист.   Биология   деген терминдi   алгаш ғылымға  енгiзiп жануарларды омыртқалылар және  омыртқасыздар деп екiге бөлдi.  Эволюциялық iлiмдi   кұруга  ат салысты. ағзаға  пайдалы  белгiлер  тұқым  қуалайды  деген  сенiмдi   ойда  болды. Ж.  Б.  Ламарктің  эволюциялык   концепциясы   ХIХ ғасырдың  (1809 ж.) басында жарық  көрдi    «Зоология  философиясы»      атты   енбегiнде    турлердiн   турактылыгы   жайлы   пiкiрге   карсы   болып түрлердiн   өзгеретiндiгiң,  бiрақ  бұл әрекет өте баяу    жүретiндiктен оны байқау қиын  екендiгiн   түсiндiрдi.  Оның iлiмі тiрi табиғатта  қарапайымнан  күрделiге   қарай  тарихи  даму болып  табылатын   екенiн  тужырымдады. Ламарктын бұл жүйесiнiң баспалдақ сипатында жануарлар құрлысының бiртiндеп күрделенуiн, яғни жоғарлауын -   градациясын көруге  болады.  Ламарктың пiкiрі   бойынша органикалық формалардың қарапайым құрлыстан  күрделi құрлысқа қарай бiртiндеп жоғарлауы тарихи дамуы нәтижесi. Ламарк, сонымен қатар, адамнын шығу тегi жайында өз ойын қорыта келе адамның дене құрылысы жағынан маймылға жақын деген пiкiр айтты. Ламарк  iлiмiне берілген баға- .Ламарк гылыми тарихында әволюциялық идеяның ен алғаш ұсынган ғалым ретiнде белгiлi. Бірақ, ол табиги түрлердiн тұракты еместiгiн, сонын нәтижесiнде бiр түрдiң баска түрге бiртiндеп айналатындығын айта келiп, табиғи түрдiн шын мәнiсiнде бар екенiн жоққа шығарды. Эволюциянын себептерiн дұрыс көрсете алмады, оның пікірі бойынша - әр ағза прогреске iштей ұмтылыс болады және ортаға бейiмделуге алдын ала мақсатка сәйкестiлiгі бар деген идиалистiк қате ұғыда болды.

 

2 лекция (1 сағат). Дарвинизмнің  пайда болуы

Ч.Дарвиннің эволюциялық  теориясы. Ч.Дарвиннің эволюциялық түсініктерінің жаратылыс-тарихи алғы шарттары. Ч.Дарвин теориясының негізгі ережелері.  Айқын және айқын емес өзгергіштік.

Тіршілік үшін күрес түсінігі және оны дәлелдеу.

 

Тіршілік үшін күрестің Дарвиндік концепциясы.

1859 жылы дүние жүзіне әйгілі  болған «Табиғи сұрыпталу жолымен түрлердің шығуы немесе тіршілік үшін күресте қолайлы өскен тұқымдардың сақталып қалуы» деген еңбегін жарыққа шығарды. Дарвин бұлеңбегінде органыкалық дүниенің негізгі даму заңдылықтарын, ғылыми және диалектикалық материалистік тұрғыда түсіндірген эволюциялық теорияны жариялады.

          Ч.Дарвин «тіршілік үшін күресті» өте терең ауқымда және метафорлық ойда түсінді.

«Тіршілік үшін күресте» - дейді Ч.Дарвин – бір ағза мен екіншісінің арасындағы тәуелділікпен қатар бір ғана дараның тіршілік етіп қалуы емес, сондай–ақ оның ұрпақ қалдыруға мүмкіндігі де негізгі роль атқарады.

Тіршілік үшін күрес далалардың айналада орта жағдайларымен, яғни оның абиотикалық және биотикалық жағдайларымен  қарым-қатынасы болып табылады.

 Тіршілік үшін күрес даралардың активті формаларын қоршап алады, олардың өмір сүруіне және көбеюіне әсер етеді. Даралар басқа организмдер мен қарым –қатынасқа кіреді, олар тамақ табуға және жаулардан қорғануға жарысады. Мысалы, қоян қасқырдан және басқа жыртқыштардан қорғанады, біраққоян қыс мезгіліне көк терек бұтағын алуға, басқа қояндармен күреседі. Бұл мысал тіке тіршілік үшін күрес түрлер арасында (қоян –қасқыр) және түр ішілік (қоян-қоян) білдіреді.  Тағы жанама (конституциялық) тіршілік үшін күрес кездеседі. Мысалы, бір түрдің даралардың өздері арасында ортаның қолайсыз жағдайларына: аштыққа, суыққа, құрғақшылыққа, тұзшылыққа және т.б. жарысады.

Тіршілік үшін күрестегі тағы бір  қызық жағдай – популяция жануарларының топ, үйір құрып тіршілік етуі (бұғы, маймыл, жылқы) немесе ынтымақтасып өзұрпақтарына қамқорлық жасауы (қоян, пингвин, аралар, т.б). 

Сөйтіп барлық тірі организмдерде  белгілі дәрежеде жеке өзгерістер болып  отырады. Қазір бұл фактыға таласатын натуралист бола қоймас. Алайда табиғатта жаңа түрлер қалайша  пайда болады, организмнің органдары бір-біріне  соншалықты үлесімді немесе организм сыртқы тіршілік ортасына  неге үйлесімді болады деген мәселерді аталған жеке өзгергіштік болуымен және  бірнеше түршелердің пайда болуымен түсіндіре алмаймыз. Қысқаша айтқанда, организмдердегі мақсатқа сәйкес бейімділіктерді қалай түсінуге болады?- деген сұрақ туады.

Бұл көрсетілген сұрақтарға зейін  аударды. Ол Тірі организмдердің геометриялық прогрессия бойынша көбейіп отыру  тенденциясы еді. Бұл заңдылық бойынша  әрбір түрде особьтар санын шексіз көбейту мүмкіндігі бар. Линней, қандай да бір жылдық өсімдік жылынаекі ғана тұқым беріп отыратын болса, жиырма жылдың ішінде оның ұрпағы миллионға жеткен  болар еді деген болатын. Дервиннің айтуы бойынша  ең баяу ұрпақ  беретін  жануар  пілдер, олардың бір пары 740-750 жыл ішінде  өсіп-өнсе, особьтарының  саны  он тоғыз   миллионға жетер еді.

Бірақ, еш уақытта табиғатта геометриялық  прогресті көбейю болмайды. Шынында  әрқашан да  организмдер шексіз көп ұрпақ береді, ал  олардың тірі қалатыны аз болады. Бұлардың шексіз көбеюлеріне «тіршілік үшін күрес» бөгеу болады. Бұл терминді Дарвин  кең, метафоралы түрде қолданады: тіршілік үшін күрес- ол дамып келе жатқан организмдердің  сыртқы ортаның физикалық факторына және  басқа тірі организмдерге  тәуелділігі, сондай-ақ особьтардың  «өзіне ұрпақ қалдырып» отыру қабілеті. Осы жайында  шөлді жерде  өсетін өсімдіктерді қуаңшылықпен күреседі деп айтуымызға болар еді, «бұдан гөрі олар ылғалдыққа тәуелді деген дұрысырақ». Бұл тәуелділіктер өте күрделі бірі- бірімен тығыз байланысып, шырмалып жатыр.  Олардың бірі организмге  қолайлы, оның дұрыс тіршілік етуіне  себеп болады, екіншілері, керісінше  түрдің дамып  келе  жатқан  особьтарына теріс әсер етеді, олардың  санының  кобеюіне бөгет болады.  Түрлер  санының реттелуі жөнінде климат маңызды роль атқарады, сірә, өте төмен температуралы кезеңдер немесе қуаңшылық өсіп- өнуге    өте зор бөгеу болса керек. 1854/55 жылдардың қысында Дарвин өз  имениесіндегі құрстардың  4/5 қырылып қалғандығын атайды. Егер  адамда  кездесетін  індет аурудан 10% қазаны көп деп танысақ,  аталған қырғын шын мәнінде төтенше  екенін түсіну қиын  емес.  Климаттың қолайсыз жағдайлары  осы  жөнінде  аталған  қатты  суықтар, организмге  тікелей әсер етіп  қана  қоймай оның  азық  қорын  азайту арқылы жанама да  әсерін тигізеді.

Дарвин  бірге  мекендеуші  организмдердің  арасында  қарым қатынастың  күрделілігі  жайында  көптеген мысалдар  келтіреді. Өсімдіктердің  өскіндерін әр түрлі  жануарлар  көптеп құртып  отырады.  Дарвиннің  есебінше  0,5 м²  көлеміндегі жерде пайда болған 357 өскіннің  295-ін моллюсқалар мен насекомдар жойып жіберген.

Фарменаға  таяу  жерде   көлемді  верещатниктердегі бытыраңқы төбелердің  бастарында  аздаған  топ  болып  өскен  шотландыиялық  қарағайлар  кездеседі.  Осы шотландиялық  қарағайлы алаңның біраз жері  қоршалған еді, олар  он жыл ішінде  соншалықты  қалың болып өсіп, бірін-бірі тұншықтыра  бастаған. Ал  қоршалмаған жердегі тұқымынан өсіп шыққан қарағай өскіндерінен мал жайылып отап кетіп  отырған, сондықтан  олардың кейбіреуі жиырма бес  жыл  жасаса да  верескіден биік болып өсе алмаған. «Жерді  қоршасымен – ақ  онда  жас  қарағайды  қалың  өскеніне таңдауға болмайды» - деп жазады Дарвин.

 

Тіршілік үшін күрестің формалары

Тіршілік үшін күрес даралардың айналадағы орта жағдайларымен, яғни оның абиотикалық және биотикалық жағдайларымен қарым-қатынасы болып табылады. Дарвин тіршілік үшін күрестің үш формасын атап көрсеткен, олар: түр ішілік, түраралық және бейорганикалық табиғаттың қолайсыз жағдайларымен тіршілік үшін күрес. 

 

Тіршілік үшін түр  ішілік күрес

Тіршілік үшін түр ішілік күрес бір популациядағы даралар арасында жүреді. Оларға біркелкі қорек заттары, жалпы мекен ету ортасы және басқа да тіршілік жағдайлары (су, жарық, қорек, жылу) қажет болғандықтан, популяция даралары бір-бірімен жарысып қана қоймай шиеленісе күреске түседі. Мысалы, әр түрлі жастағы қарағай арасындағы жарық үшін күрес; бір түрге жататын құстар арасындағы ұя салатын жер үшін бәсеке: жыртқыштардың бір-бірімен жемтігі үшін қақтығысы, т. б.

Популяциядағы даралар санының  шамадан тыс артып кетуі қорек  үшін күресті одан әрі шиеленістіре түседі. Мұндай жағдайда кейбір балықтар өздерінің итшабақтарымен қоректенсе, шағалалар өз балапандарын жеп қояды, ал сарышымшық балапандарын ұясына таптап тастайды. Табиғатта көбінесе дараларды шығынға ұшыратып, популяция сан мөлшерін кемітетін індет болып тұрады. Көптеген жануарлар тіршілігінде өз популяциясындағы даралар арасында қақтығысты болдырмауға жәрдемдесетін бірқатар бейімділіктер де болады. Мысалы, аю, құндыз, қасқыр өздерінің азықтық үлескілерінің шекарасын белгілеп қояды, ал басқа жануарлар бөтен үлескінің шекарасын бұзбауға тырысады.

Тіршілік үшін күрестегі  тағы бір қызық жағдайы – популяция жануарларының топ, үйір құрып тіршілік етуі (бұғы, маймыл, жылқы) немесе ынтымақтасып өз ұрпақтарына қамқорлық жасауы (қоян, пингвин, аралар, т.б.).

 

Тіршілік үшін түр  аралық күрес   

Тіршілік үшін түр аралық күрес әр түрге жататын даралар арасында байқалады. Егер бір туысқа жататын түрлер ұқсас экологиялық жағдайда тіршілік ететін болса, онда түраралық күрес аса шиеленіскен күйде жүреді. Мысалы, егістіктерде арамшөптер қаптап шығып, ылғал мен қоректік заттарды мол пайдаланғандықтан мәдени өсімдіктердің өсуі баяулайды. Сондай-ақ бір түрдің даралары екінші түр дараларын біржақты пайдаланып, тіпті жойып жібереді. Мысалы, жыртқыштар мен шөпқоректер жануарлар, балықтар мен планктон арасындағы тіршілік үшін күрес. 

Бір түрдің дараларының өздеріне зияның да, пайдасында тигізбей екінші түр даралары тіршілігіне жағдай туғызады. Мысалы, қой мен ірі қара түрлі өсімдік тұқымдары мен жемістерін жүніне жабыстырып жан-жаққа таратады.

Әр түрге жататын даралардың бір-біріне өзара жағдай туғыза отырып тіршілік етуін алайық. Оған бунақденелілер мен құстардың гүлдері тозаңдандыруы, астық тұқымдас өсімдіктер мен бұршақ тұқымдастарының немесе қына өсімдігіндегі саңырауқұлақтар мен балдырлардың селбесіп тіршілік етуі, ормандағы әр түрлі белдеудегі өсімдіктердің бірлесіп өсуі мысал бола алады.

Тіршілік үшін бейорганикалық табиғаттың қолайсыз жағдайлармен күрес, әсіресе ылғалы мол немесе ауа райы құрғақ аудандарда, сол сияқты жазы ыстық немесе аса суық жерлерде айқын көрінеді. Эволюция барысында түрлі қолайсыз жағдайларда тіршілік етіп, өз ұрпақтарын қалдыруға мүмкіндік беретін алуан түрлі бейімделік белгілер қалыптасады. Мысалы, аңызақ желді арал өсімдіктері жер бетіне төселіп өседі, ал бунақденелілер күшті жетілген қанатты немесе қанатсыз болып келеді. Шөлді жерлердегі өсімдіктердің тамыр жүйесі 10–15м терендікке жететін ұзын, жапырақтары күшті тілімделіп немесе тікенекке айналады, ал жануарлар суды аз жұмсауға бейім келеді. Түйе өркешіндегі қорға жиналған майдың ыдырауы нәтижесінде бөлінетін суды пайдаланады.

Табиғаттағы осы биологиялық  заңдылықтарды адам өзінің іс тәжірбиесінде әр түрлі салада қолданады. Мысалы, ауыспалы егіс танаптарын ортаның топырақ-климат жағдайларына сай құра отырып, ауылшаруашылық дақылдарынан мол түсім алу, сол сияқты қолдан балық және бал арасан өсіру, жұқпалы ауруларға қарсы антибиотиктерді пайдалана, ауылшаруашылық зиянкестеріне қарсы күрестің биологиялық әдісін қолдану т. б.

Сонымен, ағзалардың өз арасындағы және ағзалар мен ортаның абиотикалық  жағдайлары арасындағы қарым-қатынастардың  барлық формалары тіршілік үшін күрестің толық мағынасын береді. Олай болса, тіршілік үшін күрес табиғи сұрыпталудың экологиялық алғы шарты болып табылады.

          

 

 Қолдан  сұрыптау мен табиғи сұрыпталу  туралы теориялар. Белгілердің ажырау (дивергенция) принципі. Дарвинизмді бағалау.  

 

Дарвиннің табиғи сұрыпталу теориясы. Табиғи сұрыпталудың негізгі салдарлары.

Ч. Дарвин табиғи сұрыпталу принципін  сипаттауда оның негізгі екі алғы шартын атап көрсеткен. Олар: біріншіден, барлық тірі ағзаларға тән қасиет – даралардың тұқым қуалайтын  гетерогендігі, екншіден, көбею қарқындылығының жоғары болуы.

Барлық популацияларда даралар  бір-бірінен тұқым қуалау ерекшеліктерімен ажыратылатыны белгілі. Ол ерекшеліктер мутациялық өзгерістердің пайда  болуымен және генотипте гендердің  жаңа үйлесімдер түзілуімен түсіндіріледі. Осы себептерге байланысты популясия дараларында тұқым қуалайтын гетерогендік қасиет қалыптасады. Бұл қасиет табиғи сұрыпталудың ең алғашқы аса маңызды алғы шарттары болып табылады.

Табиғи сұрыпталудың келесі алғы шарты  ағзалардың көбею қарқындылығының өте жоғары болуы, соған байланысты түр ішіндегі даралар санының шамадан тыс артуы. Жоғарыда айтылғандай кез келген ағза жұбы өте көп ұрпақ қалдыруға қабілетті келеді. Мысалы, бір аналық майшабақ жыл сайын 40 мыңға жуық уылдырық шашса, бекіре балығы – 2 млн, жасыл бақа – 10 мыңға жуық уылдырық шашады. Торғайдың бір жұбының ұрпағы 10 жылдың ішінде 2000 млрд-қа жетіп, балдырлардың кейбір түрлері 24,5 тәуілік ішінде жер бетін 16 км қалындықпен жабатын ұрпақ бере алады. Бірақ, табиғатта дәл осылай көбею байқалмайды. Бемек, ағзалардың шамадан тыс көбейіп кетуін реттеп отыратын белгілі бір табиғи күш бар деген сөз. Дарвин ол күшті тіршілік үшін күрес деп атады.

 

Тіршілік үшін күрес  пен табиғи сұрыптаудың байланысы

Табиғаттағы құбылыстарды байқау нәтижесі жануарлар мен өсімдіктерге олардың белгілері мен қасиеттерінің жалпы өзгергіштігі тән екенін көрсетеді. Тіпті ағзалар жұбының бір ұрпағынан мүлде бірдей далаларды кездестіру мүмкін емес. Бір тұқымға жататын қойлардың немесе сиырлардың табанындағы жануарлардың әрқайсысы бір-бірінен болар-болмас ерекшеліктері, дене тұрқы, аяғының ұзындығы, реңі, жүнінің түсі мен бұйралығы арқылы ажыратылады. Дәл осындай құбылыс өсімдіктерде кездеседі. Тіршілік жағдайы орташа мұндай өзгешеліктер айтарлықтай рөл атқармауы мүмкін, ал аса қолайсыз жағдайлар туа қалса, кез келген кішігірім ауытқулар ағзаның тіршілік етіп қалуына үлкен ықпалын тигізеді.

Осы айтылған мәселелерді қорыта келе Дарвин табиғатта тірі ағзалар құрылысының  бірте-бірте күрделенуі және жоғарғы  сатыға көтерілуі ерекше бір құдіретті күшке байланысты емес, ол тұқым қуалайтын өзгергіштік, тіршілік үшін күрес жәнетабиғи сұрыпталудың нәтижесі, олай болса, бұлжағдайлар эволюцияның негізгі қорғаушы күштері деп тұжырымдады.