Эволюция тууралуу

Эволюция (лат. evolution - бөлүнүү менен өөрчүү) - тирүү организмдердин тарыхый өөрчүүсүнүн калыбына келбей турган процесси. Бир нече багытталбаган мутациялардан Э-лык элементардык материал катары – чөйрөнүн шартына карата организмдердин адаптациясына алып келүүчү белгилердин жана касиеттердин комбинациясы түзүлөт. Биринчилик Э. өзгөрүүлөр (микроэволюция) популяциянын деңгээлинде жүрөт. Эволюциянын элементардык шарты катары мутация жана табигый тандалуу гана эсептелбестен, популяциядагы особдордун санынын толкуну, популяциялардын обочолонуусу (гендердин дрейфи) да эсептелет. Популяциядагы Э-лык процесс түрдүн пайда болушуна алып келет же түрдүн толук өзгөрүүсүн (анагенез) пайда кылат. Анын себептерин, кыймылдаткыч күчтөрүн, механизмдерин, темпин жана жалпы законченемдүүлүктөрүн Э-лык биологиялык окутат. Кээ бир убакта Э. термининин ордуна филогенез термини да колдонулуп жүрөт. Э. терминин 1677-ж. М. Хейл биринчи жолу организмдердин жеке жана тарыхый өөрчүсү жөнүндөгү түшүнүк катары, 1762-ж. Ш. Бонне өзүнүн эмбриол. изилдөөлөрүндө колдонушкан.

Эволюция экологиянын негизинде

Эволюция тукум куугучтуктун жана табыгый тандалуунун негизинде тирилчилик өнүгүүсү. Тиричилик өнүгүүсү мындан үч миллиард жыл мурун башталган, архей доорунан тартып, ушул убакка чейин тирилчилик тынымсыз өрчүп, өнүгүүда жүрүүдө. Тиричилик өрчүп өнүгүүдө ж-дөгү пикирлер байыркы учурда Индия, Кытай, Эгипет, Греция ж.б. да башталган. Бирок жаратылыштагы тирүү организмдер бир иретке салынбай келген. Биринчи жолу XVIII к-да швед табият таануучусу К. Линней тирүү организмдерди иретке келтирүүгө аракет кылган, ал өлчөм катарында түргө таандык белгилерди алган. Анын пикири б-ча, бир түргө кирүүчүлөрдүн сырткы көрүнүшүнүн бири бирине окшоштуктары мүнөздөлгөн жана аргындашууда өзүнө окшош тукумдар берет, түрлөр алгачкы учурда кандай жаралышса, так ошо бойдон өзгөрбөй калат деген. Окумуштуунун бул пикири туура эмес. К. Линнейдин дагы бир чоң салымы, ал түрдү аныктоодо түргө кош ат берген: түрдүн жана тукумдун атын латын тилинде берген. Анын түрдү аныктоодогу бинардык номенклатурасы азыркы кезге чейин организмдерди иретке салууда колдонулат. Бирок К.Линнейдин иретке салуусу (классификациясы) жөнөкөй жасалма түрдө болгон, ал түрлөрдүн ортосундагы биримдигин жана түпкү келип чыгышын байланыштыра алган эмес, б.а. анын илимий иштеринде тирилчилик эволюциялык жол менен өнүгүүсү эске алынган эмес. Бирок К.Линнейдин классификациясы ошол учурда чоң мааниге ээ болгон, анткени К.Линнейге чейин өсүмдүк жана жаныбар иретке салынган эмес эле. К.Линней иретке салууда кандайдыр бир белгини алган, мис., өсүмдүкдү иретке салууда аталыгынын санын алган.

Эволюция ж-дөгү биринчи негизги түшүнүк жана божомол француз окмуштуусу Ж.Б.Ламарктын аты менен байланыштуу. Бул окумуштуу 1809-ж. "Зоологиядагы философия" деген китебинде түрдүн өзгөргүчтүгүн көрсөткөн, бул окумуштуу биринчи жолу тирилчилик эволюциялык өрчүшүн көрсөткөн. Ж. Б. Ламарк тирилчилик эволюциялык жол менен өнүгүүсүн эки бири бирине көз карандысыз багытка бөлгөн: традициялык, б.а. жөнөкөйдөн татаалды көздөй өнүгүүсү жана айлана чөйрөнүн шарттарынын таасирлеринин натыйжасында организмдердин өзгөрүүлөрү түрдүн ар түрдүүлүгүн жаратат деген.

Ламарктын ою б-ча, организмдердин ички татаалданышынын умтулуусу, алардын алгачкы учурдагы жаратылышына байланыштуу. Жаратылышта жөнөкөй жана татаал түзүлүштү организмдердин биргелешип тынчтыкта жашоосун Ж. Б. Ламарк алардан дайыма өзүн өзү жаратуусу менен түшүндүргөн. Ошол учурдан тартып эволюциялык өрчүү окумуштуулардын араларында бир топ карама каршы ойлорду туудурган. XIX к-дын экинчи жарымында аныкталган, Ч. Дарвин эволюциянын өнүгүү механизмин ачкандан кийин, биринчи чыныгы эволюциялык теория аныкталган. Бул механизм табыгый тандалууга байланыштуу болгон. Дарвиндин эволюциялык теориясынын негизги данеги табыгый тандалуу болгон, бул закондо популяциядагы жеке организмдердин тукум куучулуктарынын өзгөрүүлөрү көрсөтүлгөн. Бирок Ч.Дарвин жаратылышта табыгый тандалуу кубулушун ж-дө андан мурунку окумуштуулар: Э.Блист, П.Мэтт жана ошол учурдагы анын замандашы Н.Уоллестин пикирлери Дарвиндикине жакын болгон, алардын ою б-ча, организмдин жашоолору жашаган чөйрөсүнө жараша болот дешкен. Жалпы эволюция ж-дө пикирлерди талдоодо, тирилчилик эволюциялык өнүгүүсү ж-дө пикир Ж.Б.Ламаркка таандык.

Түрлөрү

Эволюциялык өнүгүүнүн микроэволюциялык жана макроэволюциялык баскычтары бар.

Микроэволюция да табыгый тандалуулууда натыйжасында -популяциялардын деңгээлинде тукум куугучтуктун өзгөрүүдө пайда болгон көнүгүү (адаптация) түрдүн пайда болуусуна алып келет, б. а. микроэволюция популяциянын өөрочүп өзгөрүүлөрүнүн жыйындысы-адаптация кубулушу түрдүн жаралышына себеп болот.

Макроэволюция процесси түрдөн жогорку деңгээлдеги организмдин тукум, уруу, түркүм, класс, тип ж.б. иретке салынуу.

Эволюция тукум куугучтуктун негизинде

Жашоо үчүн күрөш менен табыгый тандалуунун эволюциялык кыймылга келтирүүсү кароодон мурда, эволюциянын генетикалык негизине кыскача токтолуп кетүү зарыл. Бул үчүн алгачкы "организмдердин каада болуп калган сырткы жана ички таасирлерге берген жооптору", "модификациялык өзгөрүүлөр" жана "тукум куугучтуктун кантип өзгөрөт" деген түшүктөргө көңүлдү буруу керек.

Организмдердин сырткы таасирге жооп кайтаруусунда фенотиптерди өзгөртөт, ал эми генотиби өзгөрбөйт. Тирилчилик сырткы таасирлерге берген жообунда модификациялык (тукум куубаган) өзгөрүүлөр болот, б.а. ата-энесинин тукум куума касиеттери жөн эле сырткы таасирлерге өзгөрө беришпейт. Мис., жаныбардын сырткы түсүнүн өзгөрүүсү коргонууга, өсүмдүкдүн гүлүнүн таажычасынын өңүнүн өзгөрүүсү чаңдаштырууда курт кумурскалардын көңүлүн бурууга ылайыкташкан. Ал эми организмдердин сан, өлчөмдөрү жагынан өзгөрүүсү же болбосо өсүмдүкүнүн жалбырактарынын өлчөмдөрүнүн өзгөрүүлөрү алардын жашоо тиричиликтерине ар түрдүү экологиялык шарттардын таасир этүүсүнө байланыштуу.

Организмде тирилчилик ички реакцияларынын өзгөрүүсүндө жаңы белгилер пайда болот, мындай өзгөрүүлөр мутациялык өзгөрүүлөр, б.а. генетиптик (тукум куума) өзгөрүүлөр деп аталат.

Организмдин тукум куугучтун негизинде эволюциялык өнүгүүдө мутациялык шарттын мааниси чоң. Организмдер мутациялык өзгөрүү кокусунан багытсыз болот, б.а. мутацияны пайда кылуучу шартта бирдей таасирлери бербейт. Мис., лилия уруусуна кирүүчү өсүмдүкдөн алынган уулуу зат (алкалоид) колхицин метафазалык бөлүнүү баскычында организмге киргизилсе жаныбардын клеткасында бөлүнүүсү токтойт, өсүмдүкдө болсо бул зат полиплоиддик абалда болот, бирок ал эч убакта организмди коргобойт. Кокусунан табыгый радиацияда жана жер титирегенде, жердин төмөнкү катмарынан чыккан, электромагниттик нурлардын таасиринин натыйжасында жаныбарда анеуплоиддик, полиплоиддик жана гетероплоиддик мутациялар пайда болот. Мутация жашоого жөндөмсүз болот. Кандай гана мутаген болбосун бир топ өзгөрүүлөргө алып келип, тирилчилик жашоого ыңгайланышып төмөндөнүтөт. Жогоруда айтылгандардын негизинде мындай деп жыйынтыктоого болот. Кандай гана популяция болбосун дайыма басымдын алдында болот. Жаңы пайда болгон мутациялар рецессивдик болот, бирок алар организмдин тиричилигине анча таасир тийгизбейт, ошондуктан алар организмдердин денесинде топтолуп, укумунан тукумуна берилет. Тирилчилик жашоосунда тукум куума өзгөрүүлөр жүрөт.

Популяция эволюциянын алгачкы бирдиги[

Популяциянын эволюциялык бирдигин изилдөөдө төмөнкүдөй талаптар коюлат: биринчиден популяциянын өкүлү саны жашаган чөйрөсүндө көп болуш керек; экинчиден популяцияга тиешелүү мейкиндик кенен болуш керек; үчүнчүдөн популяция өкүлдөрү жашаган чөйрөнүн физилалык химиялык шарттарында жашоого жана тукум куума касиеттерин берүүгө жөндөмдүү болушу керек. Популяция бир түргө кирүүчү жеке организмдердин жыйындысы жана ал бир нече майда популяциялардан түзүлөт. Алар белгилүү мейкиндикти ээлешип, аргындашууга жөндөмдүү болот. Популяциялардын өлчөмдөрү өсүп-өнүгүүлөрү дайыма эле бир калыпта болбойт, себеби, аларга абиотикалык, биотикалык жана анторпогендик шарттар (темп-ранын кескин өзгөрүүсү, азык-түлүктүн начарлашы, оору сыркоонун, жыркычтардын болушу жана чөйрөнүн булгануулары) жана жашаган мейкиндиктеринин өзгөрүүсү ж.б. чоң таасир этет.

Популяциялардын санынын, сапатынын өзгөрүүсүнүн эволюциялык мааниси чоң. Буга биринчи жолу 1905-ж. орус окумуштуусу С.С.Четвериков көңүл бурган, ал бул кубулушту тирилчилик толкуну деп атаган. Бул тирилчилик өөрчүп өнүгүүсүндө негизги шарттардын бири болуп эсептелет, анткени-тирилчилик толкунунда популяциянын тукум куугучтук сапаты өзгөрөт.

Ар бир түрдүн популяциясынын жашы жагынан ар түрдүү катнаштар болот. Курагы б-ча катнаштары организмдин жашоо мөөнөтүнө, куутуна, жетүүлүүсүнө, көбөйүүлөрүнүн тездигине жана эволюциялык өнүгүү өзгөчөлүктөрүнө таасир этет. Мис., жер чукур жазында бир, эки жолу төлдөйт. Анын өмүрү кыска, ошондуктан күзгө чейин чоңу картайып, табыгый өлүмгө дуушар болуп, жетилелээк жаштары калышат. Алар жазында өсүп, жетилип куутка катышат, тирилчилик мындай цикли кайталана берет.

Жаратылышта организмдердин эркек ургаачысынын катнашуулары популяцияда 1:1 барабар болот. Бирок ургаачылары менен эркегинин жашоого жөндөмдүүлүктөрү бирдей болбойт. Мис., адамда төрөлөт эркеги көп (106), ал эми кыздар аз (100). Адамдар 16-18 жашка чыкканда кызынын саны эркегине караганда көбүрөөк боло баштайт. 50 жаштагыларда 100 аялга 85 эркек, ал эми 80 жаштагыларда 100 аялга 50 эркек туура келет, Бул закон ченемдүүлүк көрчүлүк сүт эмүүчүлөргө да таандык.

Популяцияда тукум куугучтуктун ар түрдүүлүгү (гетерогендүүлүгү) байкалат. Мындай кубулуш жыныс жолу менен көбөйүүчүлөрдө байкалат. Анткени, ар бир майда популяциялар кошулуп кайра ажыроосунда популяциялардын гетерогендүүлүгү жогорулап, дүркүрөп өсүшүп, өнүгүп жашаган мейкиндигин кеңейет.

Гетерогендик популяция

Гетерогендик популяциянын өкүлү тукум куугучтуктун бирдиктүү жана татаал болот. Гетерогендик популяциянын тукумдарында тукум куугучтугунун бөлүнүү-мутациялык касиеттери байкалат. Популяциянын негизги гетерогендик касиеттери тупадан туура тукум куума бирдигине жана анын тең салмактуулугуна, б.а. анын генотибине байланыштуу. Популяциянын мындай түзүлүшү эволюциянын баштапкы биримдигин көрсөтөт.

Популяциянын экологиялык биримдиги - ар бир популяциянын морфофизиол. жана генет. биримдигинде. Популяциядагы ар бир жеке организмдер табыгый тандалуу таасиринин натыйжасында тандалат жана өзгөрөт. Эволюциянын негизги сапатту баскычы, жаңы түрлөрдүн пайда болуусу.

Эволюциянын баштапкы шарттары

Бул шарттарга мутациялык өзгөрүүлөр, популяциялык толкун жана обочолонуу кирет. Эволюцияны кыймылга келтирүүчү жана багыттоочу күчү табыгый тандалуу болуп саналат.

Эволюциянын жүрүшүндө мутациялык процесс популяцияга дайыма таасир көрсөткөндүктөн популяция мутациялык өзгөрүүлөр жүрөт. Көп учурда ички мутациялык өзгөрүүлөр жөнөкөй көз менен караганда байкалбайт. Мутациялык өзгөрүүлөр шарттардын өлчөмүнө түздөн түз байланыштуу. Мис., шамалдуу ачык жерде дрозофиллдин канаттарынын өспөй калган. Тажрыйба жүзүндө дрозофиллдердин табыгый шамалдуу шартта канатынын 2,5 %ке өскөндөрү байкалган, ал эми дрозофилдерди шамалсыз жерде өстүргөндө канатынын өсүшү 67 % жеткен. Бул мисалдан бийик тоолуу ачык өрөөндө жана аралда табыгый тандалуусу натыйжасында канатсыз курт-кумурскалар популяцияларынын жашаганын көрүүгө болот. Ошондуктан, мутациялык өзгөрүүлөр эволюциялык өнүгүүдө алгачкы маалыматтар менен жабдыйт.

Популяциялык толкунда организмде күтүлбөгөн физ. жана хим. таасирлерге кабылат, мындай учурда көптөгөн организмдер өлүп жок болот. Мындай учурда, мурда чанда жолугуучу генотиптер туруктуу белгилерге айланып, табыгый тандалууаларды илип алып, анын андан ары өркүндөөсүн колдойт. Ошондуктан популяциялык толкундун эволюциялык өрчүүдө мааниси өтө чоң. Мис., кандайдыр бир популяциянын бузулушунда, калган анча мынча популяциянын өкүлдөрүндө гендери мурун жашап, өтүп кеткен популяциянын гендеринин жыйындысына караганда бир топ өзгөрүүгө ээ болот. Эгер ушул эле популяциялар мындан кийинки жаратылыш кысымында болгон организмдердин ген жыйындысы да өзгөрөт, ошондуктан популяциялык толкундун, популяциянын эволюциялык өнүгүүсүндө мааниси өтө чоң.

Популяциянын обочолонуусу кандайдыр физ. шарттын тоскоолдугунда башталат, популяциянын жашаган мейкиндиктери биоценозго бөлүнүп, бири биринен обочолонот. Алгачкы учурда бир мейкиндиктем жашаган популяция акырындык менен тоо кыркаларынын пайда болуусуна бир нече майда популяцияларга бөлүнөт, алар ар түрдүү бийиктикте обочолонуп жашап калат; биол. обочолонууда организмдер морфофизиол. генет. өзгөрүүлөргө ээ болот, обочолонууда популяциялардын ар түрдүү экологиялык шарттарда жашоолорунда алардын кууту, өсүүлөрү, жүрүш-туруму, морфол., физиол., тукум куугучтуктары өзгөрүп ар түрдүү биол. касиеттерге ээ болот.

Обочолонгон популяциялар шарт катары эч убакта жаңы генотиптерди жана түр ичиндеги өзгөрүүлөрдү түзбөйт. Обочолонуу шартында ар бир популяция өзүнчө касиеттерге ээ болуп, алгачкы генотиптерин бекемдейт. Обочолонууда башка эволюциялык шарттар сыяктуу эле өзгөрүүлөр багытталбайт.