Эволюция пәні дәрістер жинағы

Құрылымдардың полимеризация процессі кейбір кит тәрізділерде фаланг санының  көбею (көлем және жүзу қанатының  беріктігі тереңдік және бұрылыс  рулі ретінде) кезінде жүреді.

Ал мүшелердің полимеризация процессі омыртқасыздар жануарлардың көптеген тобына, олардың дене құрылысының көптеген нақты қайталануына (жалпақ құрттар), көптеген өсімдіктерге (жапырақтардың санынң көбеюіне және гүлде аталығы бар болуына және т.б.) мінезделеді.

Кейде эволюцияда мүшелердің және құрылымдардың  сансыз бір түрлілігі бірігіп  қосылу процесі жүреді. Бірігу басты  функциясының күшеюіне әкеледі, мүшелердің барлық сериясын атқарады, кейде ол бұндай бірігу басты функциясының шұғыл  әлсіреуінің көрсеткіші болады. Көптегін омыртқалы топтарда бөлек, тәуелсіз, крест тәрізді омыртқалар жамбас сүйегімен қозғалмайтын блок ретінде бірігеді, ол тірек функциясын атқарады.

Көптеген кит тәрізді түрлерде олигомеризация процесі мойын омыртқасына  әсер етеді, және де  дене-бас бұлшық етке берік негіз болатын мықты сүйекті блокқа айналдырады.

Осыған байланысты  омыртқаның жеке функциясы тез әлсірейді, бірақ  басты ұстап тұратын омыртқа  бағанасының  мойын бөлімінің  функциясын  күшейтеді.

 

 

Мүшелер мен  функциялардың қайта құрылу принциптері: функциялар санының әлсіреуі-күшеюі, кемуі-кеңеюі, функциялардың бөлінуі, функцияның алмасуы ж.б. Филогенезде өзара байланысты мүшелер жүйесінің қайта құрылуы (филогенетикалық корреляция). Биологиялық, топографиялық, динамикалық координация типтері. Гетеробатмия және компенсация принциптері. Эволюция механизмдері және қарқыны.

 

Гетероботамия принциптерi – жиi кездесетiн табиғатта бiркелкi емес. Әр түрлi ағза және барлық эволюциялық теңеуiнiң дамуы әртүрлi мүшенi көрсетуi.

Жоғарғы көрсетiлген оқиғада тар кординацияда бөлек ағза және iшкi бiр құрылымның жүйесi немесе ағзаның қызметi бiр-бiрiмен тығыз байланысты. Ағзада мүшелер толық жүйелi мүше, салыстырылып бiр-бiрiмен қызметi жағынан әлсiз байланысқан (Мысалы: қимыл жүйесi және ас қорыту жүйесi).

Мүшенiң қимылы, жануарлардағы тiрек  байланыс өте жақын мүшелердiң  қимылына қарағанда iшкi мүшелердiң  бөлiп шығаратын бөлiндiсi, ал өсiмдiктер эволюциядаспораншада және галитангияда т.б. Оның көрсетiлетiн функционалдық  байланысы жоқ. Осы жүйе әр түрлi кординацияға эволюцияға қатысы бар. Эволюциялық морфофизиология өзгеруі қандайда бір коррдинациялық сөзсіз ауысатын тиісті бағыт, яғни барлық қалған шынжыр түйіні. Мүшенің бір бөлігі координациялық түйінге жатпайтын салыстырммалы болар болмас өзгеруі мүмкін. Жалпы алғанда бұндай жағдай ағзадағы органдар жүйесінің әр түрлілігін, арнайы бағытқа бағындыру шапшаңдығының іске асыру мүмкіншілігіне алып келеді. Эволюциялық процестің пайда болуы әдетте мозайкалық эволюция деп аталады (ағза атақты өлшеммен алға шығады, мүшелер жүйесінің мозайкасы сияқты) ол эволюцияның мұндай нәтижесі – гетеробатмия (эволюциялық «әр түрлі сатыдағы» бөлек органдар жүйесі).

Гетеробатмия өсімдіктерде айқын  ажыратылған, жеке бөлік бөлімдерінің арасындағы байланыс, онтогенезде қалай  болса филогенезде де жануарларға қарағанда әлсіз пайда болады. Осымен қатар әсіресе нақты гетеробатмия ірі топтардың арнайы өкілдігінде пайда болады. Мысалы, тұқым өсімдігінде Trochodendraceae  және Tetradendraceae өткізу жүйесін негізгі қан тамырларын айыруға негізделеді. Магнолевые – арнайы гүлзар құрылымына иеленеді, өткізу жүйесі өте озық эволюциялық қатарына ие.

 

Компенсация принциптері.

Қосалқыланған мүшелер және мүшелер  жүйесінің қосалқыланған экологияның  дамуындағы күрделі қатынастар мүшелер  мен олардың қызметі туралы мәліметтер беруі компенсация принциптеріне негізделеді. Бейімделу барысында мүшелердің жүйелерінің бір ғана түрі өзгереді, басқа бөлігі өзгеріссіз қалады. Мысалы, кеміргіштердің жаңа өмірге бейімделіуі олардың көбінесе асқазанының құрылысының өзгерісіне алып келеді де ал тіс жүйесінің құрылуының аз ғана өзгеруіне алып келеді.

Сүт қоректілердің басқа түрлері  тіс жүйесінің өзгеруі арқылаы  жаңа өмірге бейімделеді. Эволюция кезінде  кей мүшелердің өзгеруі немесе сақталуы компенсация түрінде орындалатындай болып табылады.

Органдардың өзгеруі эволюцияның  үлкен маңызы болып табылады. Олардың  маңызы даму компенсациясының сақталуына ықпал етеді. Нақты алғанда түбегейлі  белгілі бір тіршілік жағдайларына бейімделу кезінде мүшелер жүйесінің  құрылымының өзгеріссіз қалуы байқалған бұл «резервті» табиғи сұрыпталу бағытында қолданған.

Гетеробатмия және компенсация  принциптері макроэволюцияның ерекшелігін  түсінуде өте жоғары маңыз береді. Бұл принциптер филогенез жолдарын реконструкциялауда қарапайымдылықтан  алшақтатып, өйткені әр түрлі мүшелер және мүшелер жүйесінің эволюциялық жылжуы туралы сипаттама береді және де ол эволюциялық мүмкіндіктің өзгеруін әр бағытта мағлұмат береді. Гетеробатмия және компенсация принциптері мүшелердің мульти функционалдығына және олардың сандық функциясының өзгеруіне негізделген. Осы негізге эволюциялық мінездеме мүшелерінің редукциялық процесінің негізі болады.         

 

13, 14 лекциялар (2 сағат). Филогенетикалық топтар эволюциясы

Арогенез және аллогенез – эволюцияның негізгі бағыттары. Аллогенездің формалары (телогенез, гипергенез, гипогенез, катогенез). Адаптациогенез фазаларының әдеттегі алмасуы.

 

Топтар эволюциясының негізгі типтері.

Филогенетикалық бағанасының даму ерекшеліктерін зерттей отырып топтардың эволюциялық дамуын екі негізгі типке бөлеміз:

 

Аллогенез – бір масштабты  бейімделу ерекшелігі бойынша бір  бейімді зона ішінде топтың дамуы  нәтижесінде ұқсас формалардың  көп мөлшерде пайда болуы.

Аллогенез ( грекше алло - әр түрлі). Бұл эволюция жолы, әр түрлі организмдерге кіретін қандай да бір, дифференциалды шартты ортаның жеке қалыптасуының дамуымен қорытындылайды. Жеке қалыптасу жолының, эволюция бағытында әр түрлі болуы мүмкін. Бір жағдайларда, олар бір бірімен жіңішке мамандықпен байланыспаған, онда ол аллогенез туралы айтылады. Нақты айтқанда, ол көбінесе эволюцияның жай жолы, көптеген организмдерге байланысты болады. Аллогендер көп түрлі: олар өздерінің  көп түрлілігі мен дифферегентті эволюциялық группасын сол кезеңнің гүлденуін айқындайды. Аллогендік эволюция тез сандық жоғарлауының көп түрлі түрлерінің құрамында толық қалыптасуының жоғары өмірлік потенциалына бағыттайды. Кейбір жағдайларда организмдер кішкене мамандандырылған. Мысалы, хамемон, олар тек жұқа тропикалық ағаштарда және   суптропикалық ормандарда немесе орман сыртында жіне жерде қозғалуға және өмір сүруге қалыптаспаған. Қандай да бір үңгірлі қоңыз, тіпті үңгір сыртында өмір сүруге қалыптаспаған. Сонымен қатар, судың терең түбіндегі мекендейтін жыртқыш балық судың жоғарғы бетінде өмір сүре алмайды. Барлық кішкене мамандырылған аллогенездерді телогенез дейді.

 

Арогенез – басқа  принципті бейімделу нәтижесінде  пайда болған топтардың әсерінен басқа бейімді зонаға өтетін топтардың  дамуы.

Алогенезді анықтаған да топтың даму масштабына қарағанда филогенетикалық топтан тараған бөліктерінің дамуын анықтаған дұрыс болады. Алогенез жағдайында олар бір жағдайда бейімделеді. Оны идио адаптация деп атайды.

Арогенез.

Палентологиялық жазулардың дәлелдеуі бойынша бір адаптивті зонадан басқа тек жеке аз топтар кіреді. Арогенез деп – аталатын бұл ауысу үлкен жылдамдықпен өтеді. Арогенез жолында көптеген аралық топтар интер зонанды аралықта зонаға жетпей өліп кетеді, бірақ жаң адаптивті зонаға түскен жалғыз бұтақ жаңа кең алогенез периодынан өтеді. Арогенез мысалы ретінде құстар класының дамуын қарастыруға болады. Белілі адаптивті зонаға қазіргі құстардың ата тектері ұшу мүшесі қанатының пайда болуы, төрт камера жүрегінің болуына ми бөліктерінің дамуына, ауада қозғалу коорденациясына байланысты кіреді. Ағзаның барлық осы құрылымы және қызметтік өзгеруі триаз динозавр топтарының арогенезіне әкеледі. Қазіргі кезде ормандағты жеке құстар ерекшелігінің пайда болуы алламарфозға байланысты, ал эволюция типі аллогенез ретінде қарастыру керек. Араморфоз типінің жеке алламорфоз типінің өзгерулері бір тіршілік ортасына бейімделі керек. Олардың кейбіреулері болашақ топ эволюциясындағы болашақты болған –келесі беиімделу зонасына өте алған ал басқалары бастапқы жағдаиға беиімдірек болған,.Эволиюция барысындаарогенез және алогенез периодтарының кезектесуі баиқалады .жаңа беиімді зонаға түскен аз санды арогенді топ формалары аллогенді топ бастамасын береді .Ондаи өзгергіштік дамуы барлық жақсы зерттелген жануарлар мен өсімдіктердің эволюциясына тең ,және тән .Жаңа беиімді зонаға өту барысында паида болған жаңа формалар мутовкалары тұқымдастықтың филогенетикалық ағашынды оңаи баиқалады .

          Сонымен аллогенез бөлімді зона ішіндегі нақты жағдаимен әрбір филогенетикалық форманың белгілі арнаиылығымен баиланысты .Кеиде ондаи арнаиылықты топтың даму типінің жеке түрі ретінде қарастырады .Арнаиылық-дегеніміз топтың өте тар жағдаида тіршілік етуге қабілеттілігімен аллогенездің соңғы нұсқасы .                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        

           Микроорганизмдердің өсімдіктер, жәнуарлар арасында кең тараған .Олар - әр түрлі элементтерге баи ыстық ортада өмір сүреді.

Кеибір арнаиылық мысалдарын Ч.Дарвин .насекоммен қоректенетін түрлерді сипаттаған өсімдіктердің жіңішке арнаиылығы нақты тозаңдатқыштары көңілаударады. Арнаиылық кезінде тар жағдаида аса маңызды белгілері мен ерекшеліктері бекітеді. Сондықтан арнаиылық ортаның өзгеруі жылдамдығына баиланысты. Мұндаи периодта арнаиыланған түрдің қаита өзгеруінің шектелуі мүмкіншілігі ортаның ірі физикалық қаита өзгеруіне саи келмеиді. Түр арнаиылығының дәрежесі әр түрлі болуы мүмкін. Терең арнаиылық маңызды белгілер комплексін кұраиды. Басқа ағзалардың арнаиылығы эволюцияның  ары қараи басқа бағытта дамуына әсер етпеиді. Ортаның өзгеруіне баиланысты арнаиылынбаған ағза қаита өзгеруі мүмкін. Эволюция процессі барысында арнаиылықтың жоиылуы неотенияға әкеледі де онтогенездің соңғы фазасы түсіп қалады.

 

 Филогенездің негізгі формалары: филетикалық эволюция, дивергенция, параллелизм, конвергенция.

 

Филогенетикалық топтардың  дамуы

Топтардың дамуының қарапайым түрі. Даму барысында бұрын біртұтас болған нәрсенің екі немесе бірнеше түрге  бөлінуі (дивергенция) және оның біртіндеп  өзгеріп, өзге түрге айналуы жүреді (филетикалық даму).

Филетикалық даму – даму барысында  ағаштың кез келген діңнің немесе бұтағын бастапқы түрінен өзгертудің жүзеге асыратын міндетті процесс. Түрдің өзгеруі өзгеше түрді құрайтын кескінге тиіп өтуі мүмкін, оған тимеуі де мүмкін немесе аз ғана деңгейде (егіздер түрі), тек ішкі өзгеоістеріне тиюі мүмкін.

Зерттелген өмір ағымының палеоитологиялық діңдерінің көпмүшелігі филетиналық  даму мысалын береді. Филетикалық  дамудың типтік мысалы, жылқы тұқымдасының мына желі бойынша дамуы – Жирокотерум  Эпигиппус – Мизогинпус – Парагиппус – Меригипус.

Бір таксиологиялық топқа қатысты  бір филогенетикалық діңдегі  өзгеріс филетикалық даму мәнін  құрайды. Мұндай өзгеріссіз ешқандай эволюциялық  процесс өтпейді, сондықтан филетикалық  дамуды дамудың қарапайым түрлерінің бірі деуге болады.

Қандай да топтың филетикалық дамуы  макроэволюциялық деңгейде оларды құрайтын түрлердің өзгерулерімен құралады (әдетте, ол туыстық торына кірмейді).

Көзге әрбір талшығы үзілмей  және қасынлдағысына қосылмай басынан  аяғынадейін созылып тұрған көп қабатты арқан түрінде көрінеді. Макродеңгейдегі филетикалық өзгерулер қайтарымсыз; макродеңгейде будандасу кезінде жойылуы мүмкін.

Дивергенция – топ дамуының басқа  негізгі қарапайым формасы. Түрлі  жағдайларда таңдау бағытының өзгеру нәтижесінде өмір ағашы бұтағының дивергенциясы (бөлінуі) жүреді. Органикалық көптүрліліктің және «өмір сомасының» тұрақты өсуі пайда болуының негізгі жолы осындай. Дивергенцияның бастапқы кезеңін түр-тұқымдық орналасуының жекелеген бөлігінде қандайда бір белгілер бойынша терең айырмашылықтар туындаған кезде түрдің ішкі деңгейін де байқауға болады.

Топуляция алшақтығы (бөлінуі) дамушы формалардың репродуктивті оқшаулауына, содан кейін түрленуіне алып келеді.

Эволюцияның дивергентті формасы  – макроэволюциялық топтардың түп негізі.

Дивергентті эволюция механизмі түр  ішіндегі эволюциялық факторларға  байланысты. Изоляция нәтижесінде, өмір толқындары, негізінен мутивациялық процесте жинақтағанда популяция топтары  эволюцияда белгілерін сақтап қалады, түрдің негізгі бөлігінен айқын ажыратылады. Эволюциядағы бір мезетте жиналған әр түрлілік бастапқы түрлердің жойылуына әкелуі мүмкін. Осыған ұқсас процестер дивергенция түрінде де байқалады. Эволюция барысында түрдің біреуінде маңызды иілімдер пайда болып басқа түрлерге шашырауы мүмкін.

Әр түрлі топтар туыс аймағында  дивергенция процесінде жаңа туыстың  басталуына жол беруі мүмкін.

Дивергенция кез келген масштабтың негізгі жинақтау іс-әрекетінің нәтижесі. Бірақ топтың жинақтау әр бірден кейін  популяция ішіндегі жинақтауға негізделген. Түр ішілік дивергенция процестерінің ұқсастығына қарамастан, күрделі топтарға да, түрге қарағанда, бұл процестердің арасында айқын айырмашылық бар, микроэволюциялық деңгейге дивергенция процессінің қайтарылуы негізделген: екі ажырап қалған популяция қиылысу жолымен оңай қосыла алады және бір популяция түрінде қала береді. Дивергенция процестері макроэволюциялық қайтарылмайды.

Дивергенция және диеллетикалық эволюция – филегенетикалық бұтақтың барлық өзгертулерінің негізі және табиғаттағы  кез келген масштабтың эволюция процесінде элементарлы форманың ағысын айтады.