Тақырыбы: Біздің дәуірімізге дейінгі эволюциялық идеялардың қалыптасуы
Қарастырылатын сұрақтар:
Эволюциялық ілімнің зерттейтін негізгі мәселелері
Ертедегі шығыс ойшылдарының тірі табиғат өзгергіштігі туралы түсініктің қалыптасуы
Алғашқы грек философтарының даму туралы материалистік көз қарастары
Дәрістің қысқаша мазмұны:Биологиялық эволюция дегеніміз ұрпақ алмасу кезіндегі биологиялық системалардың қоршаған ортаға бейімделу процессі болып табылады.
Эволюциялық ілім немесе эволюция теориясы тірі организмдер эволюциясының себептерін, қозғаушы күштерін, механизмдер мен жалпы заңдылықтарын зерттейтін ғылым саласы. Эволюциялық ілім биологияның теориялық теориялық негізі болып саналады. Сонымен қатар арнайы биология ғылым салаларында алынған мағлұматтарды қортындылайды. Тірі табиғаттың дамитын, эволюцияланатын система екендігі туралы көз қарастар біздің дәуірімізге дейінгі антикалық философияда пайда болған. Бірақ бұл идеяның ғылыми негізі өте баяу қалыптасты. ХІХ ғасырдың екінші жартысында Ч.Дарвин ілімінің пайда болуымен ғана, бұл идеяға ғылыми негіз жасалынды. Ч.Дарвин өзінің 1859 жылы жарық көрген «Түрлердің пайда болуы» атты кітабында табиғатта эволюция болатындығын дәлелдеді, түрлердің даму және қалыптасу процессін түсіндірді, эволюция механизмін ашты. Осының арқасында эволюциялық ілім теорияға айналды.
Эволюциялық көз қарастың қалыптасуы барлық заттардың материядан құралып және үнемі қозғалыста болады деген идеямен тікелей байланысты барлық заттардың материядан құралып және үнемі қозғалыста болады деген идеямен тікелей байланысты тірі табиғаттық өзгергіштігі (эволюциясы) туралы түсінік біздің заманымызға дейінгі ІІ ші мыңыншы жылдық соңғы мен І ші мыңыншы жылдық басында шығыс (Мысыр, Үнді, Қытай) ойшылдарында қалыптаса бастаған. Көне философтар бойынша дүниенің пайда болуы «бастама» немесе «алғашқы негіз» сияқты түсінікпен ұштастырылады. Көне Мысыр ойшылдары үшін бұндай «бастама» су болған.
Біздің заманымызға дейінгі VI – VIII ғасырларда көне Грек тарихының «архаистік» кезеңіндегі философтар Шығыс ойшылдарының ізденістерін одан әрі жалғастырып дамытты.
Сонымен көне заман натурфилософтарының эволюциялық ілімінің дамуы үшін төменде келтірілген ой пікірлер құнды болып табылады.
Тірі және өлі материяның құрылымы бірдей бастамадан түзіледі.
Белгілі бір тіршілік формаларының өзгеріп келесі формаға айналуы және барлық заттың өзгеріп отыратындығы туралы идея
Тіршілік үшін күресте бейімділігі басым формалардың жеңіп шығатындығы туралы түсініктің қалыптасуы
Осы дәріске ағымдық, аралық, қорытынды бақылау бойынша тест тапсырмалары және сұрақтар
1
№ 2
дәріс
Тақырыбы: Орта ғасыр мен қайта өрлеу кезіндегі жаратылыстану ғылымының дамуы. Өсімдіктер систематикасы мен морфологиясы К. Линней системасы.
Қарастырылатын сұрақтар:
1. Ботаника және зоологияның дамуы.
2. Анатомия, физиология, эмбриологияның дамуы.
3. Систематиканың дамуы
Дәрістің қысқаша мазмұны:Орта ғасыр деп аталынатын V –XV ғғ аралығында федолизм пайда болып әрі дамыған кезеңі болды. Бұл кезеңдегі табиғат туралы түсінік діни уағыздарға негізделген, яғни құдай дүниені жаратушы, табиғат құдай идеясының көрінісі: табиғаттағы барлық құбылыстар құдайдың әрекеті деп танылды. Бұл кезеңдегі табиғатты танудағы бірден бір жол құдайға табыну ғана болды. Егер көне заманның адамы үшін табиғат реалды шындық болса, ал орта ғасыр адамына табиғат жаратушы іс әрекетінің символы ғана болады.
XV –ХVІІІ ғғ қайта өрлеу кезеңіндегі жаратылыстану ғылымының дамуына себеп болған феодалдық қоғам ішінде капиталистік қарым қатынастардың орнауы. Бұл кезең көптеген ғылыми фактілердің жиналып систематизациялаумен сипатталынады.
К. Линней (1707-1778) өзіне дейінгі зерттеушілердің қол жеткен табыстары мен жеке басының зерттеулері нәтижесінде жиналған материалды пайдаланып өсімдіктер мен жануарлар системасына айқын форма берді. Бұл оның «Ботаника философиясы», «Табиғат системасы» және басқа да ХVІІІ ғасырдың ғылымында терең із қалдырған кітаптарында жазылған.
К. Линнейдің ғылымға қосқан үлесі қос номенклатураны енгізуі, ботаникалық терминологияны жетілдірумен систематизациялауы болып табылады. Бұрынғы көп атаулы анықтамалардың орнына. Линней белгілі бір тәртіппен орналасқан өсімдіктерді қысқа және нақты сипаттайтын диагноздар енгізді. Класс, отряд, тұқымдас, туыс, түр және түр тармақтары тәрізді систематикалық категорияларды ажыратын қолдана білді.
Линней системасы биология ғылымы жетістігінің көрінісі ғана болып қоймай, сол кезге тән табиғат туралы жалпы философиялық ұғымды сипаттады. Линней системасы түрлердің өзгермейтіндігі мен жаратушы идеясын мойындау негізінде құрастырылды. Оның ұғымы бойынша түр бастапқыда ерекше жаратылып олардың арасында ешқандай туыстық жақындық болмайды. Соған қарамастан әр түрге жататын ағзалар арасындағы жақын немесе алшақ ұқсастықтарды атап көрсетуі және оларды осы белгілеріне қарай топтастыруы түрдің өзгеріп, дамып отыратындығы туралы ұғымның қалыптасуына үлкен ықпал етті.
Осы дәріске ағымдық, аралық, қорытынды бақылау бойынша тест тапсырмалары және сұрақтар
1
№3
дәріс
Тақырыбы: ХVІІІ ғ. эволюциялық идеялар. Ж.Б. Ламарктың эволюциялық концепциясы
Қарастырылатын сұрақтар:
Түр өзгермейді деген көзқарасқа қарсы жиналған материалдар
Ж.Б. Ламарктың философиялық және методологиялық көзқарастары
Ж.Б. Ламарк ілімінің негізгі қағидалары
Дәрістің қысқаша мазмұны:ХVІІІ ғасырдың натуралистері мен философтарының еңбектерінде эволюция туралы идеялар қалыптаса бастады. Мысалы Г.В. Лейбниц жануарлар мен өсімдіктер арасында аралық өтпелі формалар болатындығы туралы жорамал айтты.
Ж. Бюффон пікірінше құрлықтағы тірі ағзалар анорганикалық заттардан пайда болады; алдымен өсімдіктер одан кейін жануарлар мен адам. Ж. Бюффон тіршілік тегінің бір екендігінің дәлелі ретінде жануарлардың жақын формаларының ұқсастығы олардың шығу тегінің бір болуында деп қорытындылады. Бюффонның түсінігі бойынша жақын түрлердің арасындағы ұқсастық белгілердің алшақтауы ауа райының, тағамның және ұзақ уақыт әсерінің нәтижесі болып табылады. Осы факторлар бірігіп ағзалардың өзгеруіне жетілуіне немесе жаңаруына себепші болады.
Д.Дидро (1713-1784) пікірінше уақыттың ұзақ ағынына қарай барлық тіршілік өзгеріске түседі. Г.Монертюи (1698-1759) тіршілікке бейімсіз формалардың жойылуының эволюциялық ролі бар екендігін және жаңа формалардың дамуы үшін оқшауланудың маңызы зор екендігін көрсетті.
Сонымен ХVІІІ ғасырдың аяғына қарай түрлер өзгермейді деген үстем көзқарасқа қарсы көптеген материалдар жиналып тұтасты біртұтас эволюциялық концепцияның қалыптасуына мүмкіндік туды.
Натуралистер мен философтардың ішінде эволюция проблемаларын бірінші болып жан-жақты зерттеген Жан Батист Ламарк болды. Ж.Б. Ламарктың эволюциялық концепциясы ХVІІІ ғ натуралистері мен философтарының органикалық дүниенің даму проблемаларын түсіну үшін жүргізген ізденістерінің қортындысы болып табылады.
Өзінің философиялық көзқарастары бойынша Ж.Б. Ламарк деист (лат дейст –құдай) болды. Дүниені құдай жаратқанымен, ол табиғатпен адамның өміріне араласпайды деген түсінікті ұстанды. Тіршіліктің әртүрлі құбылыстарының қозғаушы күші, бастамалары болады, ол қоршаған ағзаларға өтіп оған жан бітіреді деп есептеді. Тіршіліктің әртүрлі құбылыстарының қозғаушы, бастамалары болады, ол қоршаған ортадан ағзаларға өтіп оған жан бітіреді деп есептеді. Тіршіліктің бұндай ерекше бастамасын ол «флюидтер» деп атады. «Флюидтер тірі материяға сыртқы ортаның әсеріне жауап қайтара алатындай зат алмасу, тіршілігін сақтау, даму және өзгеріске түсе алатындай организмге тән қасиет береді деген ілімді насихаттады.
Ж.Б. Ламарк градация принципін қабылдап, күрделену процессінің сатылы болатындығын тек үлкен систематикалық топтарды салыстырғанда байқауға болатындығын анықтады. Градация процессіндегі организмдердің төменгі сатыдағы формалардан жоғары сатыдағы формаларға дейін күрделеніп дамуының басты себебін, Ламарк, тірі табиғатқа тән өз құрылысын жетілдіру мен күрделенуге бағыттаған ұмтылысының нәтижесі деп түсіндірді. Градация процессі қоршаған ортаға тәуелсіз автономды болып келеді, ал қоршаған орта градация процессін бұза алғанымен оны анықтай алмайды.
Ж.Б. Ламарктың ілім бойынша дамудың екінші қозғаушы күші сыртқы ортаның организмге тигізетін әсері болып табылады. Сыртқы орта өзгеруінің нәтижесінде түрлер жаңа жағдайларға бейімделіп олардың белгілері жіктелінеді де, градация бұзылады. Түрлердің өзгеруі не өзгермей сол күйінде сақталынуы тек сыртқы ортаның әсерімен анықталынады, сыртқы орта өзгермесе түр тұрақты, ал ол өзгерсе түрде өзгереді. Қоршаған ортаның өзгеруі өсімдіктер мен төменгі сатыдағы жануарлар түрлерін тікелей өзгертеді. Ал жоғарғы сатыдағы жануарлар үшін сыртқы ортаның өзгерісі оларға жанама түрде әсер етіп, олардың эволюциялық өзгерісі төменгідей болады; сыртқы ортаның өзгеруі жануарлардың қажеттілігін өзгертеді, қажеттіліктің өзгеруі осы қажеттілікті қанағаттардыратын әдеттерді өзгертеді, әдеттің өзгеруі оның кейбір мүшелерін жиі пайдалануына не мүлде пайдаланбауына әкеледі де, бұл мүше не қарқынды дамып немесе әлсіреп мүлде жойылып кетеді. Ал бұндай жолмен түзілген жаңа белгілер тұқым қуалайды. Сөйтіп бір түр екінші түрге айналады.
Ж.Б Ламарк өзіне дейінгі жаратылыстанушылар тәрізді түрлердің өзгергіштігі туралы жеке дара пікір ғана айтып қоймай, бірінші болып біртұтас эволюциялық концепция құрастырды. Бірақ эволюциялық ілімнің негізгі мәселерін ғылыми фактілермен дәлелдеп бере алмады.
1
№4 дәріс
Тақырыбы: ХІХғ. Бірінші жартысындағы трансформизм және креационизм. Ч.Дарвиннің эволюциялық теориясы. Мәдени және табиғи формалардың өзгергіштігі
Қарастыратын сұрақтар:
1. Жануарлардың салыстырмалы анатомиясы мен морфологиясының жетістіктері
2.Эволюцияның қозғаушы күштері
3.Мәдени және табиғи жағдайдағы өзгергіштік
Дәрістің қысқаша мазмұны:ХІХғ. 30- шы жылдарына дейін, жануарлардың салыстырмалы анатомиясы мен марфологияның жетістіктері Ж..Кювье мен Жоффруа Сент – Илер есімдерімен байланысты.
Креационистік көз – қарастың көрнекті өкілі Ж.Кювье (1769-1832) ілімі бойынша кез – келген ағза қоршаған ортамен корреляция принципі бойынша тұйық тізбекті тұтас система құрайды. Корреляция принципіне сәйкес барлық мүшелер мен ағза жүйесі өз – ара байланыста және өз – ара тәуелділікте болып, белгілі мақсат үшін жаратылған.
Кювьенің жануарлар құрылысы жаратылыстан 4 типті құрылыста ғана болады деген іліміне қарама – қарсы барлық жануарлар құрылысының жоспары бір негізді болатындығы туралы идеяны дамытты. Оның идеясының мағынасы бойынша жануарлар бір негізді морфологиялық жоспар бойынша құрастырылған, ал олардың гомологиялық бөліктері формасындағы немесе қызметінің айырмашылығына қарамастан жануарлврдың барлық түрлерінде сақталынып отырды
Сент – Илер жануарлардың барлығы бір негізді құрылыста болады деген идеяны дәлелдейтін нақты материалдар келтіре алмауынан Кювьенің креационистік идеялары жеңіп шығып Ч.Дарвиннің эволюциялық теориясы қалыптасқанға дейінгі уақытта үстем болды.
“Түрлердің пайда болуы” – атты кітабын Ч. Дарвин 1859 жылы жазды. Бұл кітабында ол эволюция механизмін анықтап түрлердің даму және қалыптасу үрдістерін түсіндірді.Ал бұл эволюциялық ілімді эволюциялық теорияға айналдырды.Ч.Дарвин эволюциялық қозғаушы күштерін, өзгергіштік, тұқым қуалаушылық және табиғи сұрыптау деп есептеді. Оның пікірінше эволюцияның болуы немесе болмауы барлық тірі ағзалар белгілерінің әртүрлі бағытта өзгере алу мүмкіндігінде және бұл өзгерген белгідердің тұқым қуалауына байланысты болады. Белгілеуі өзгерген даралардың ішінде, тек қоршаған отаға бейімдеп гендері ғана аман қалады да, ал бейімделе алмағандары табиғи сұрыптау нәтижесін жойылып кетеді.
Ч. Дарвин эволюция процессі кезіндегі тірі ағзаларың үнемі, заңды түрде өзгеріп, отыратындығы туралы ғылыми деректі түсіндірді.Эволюциялық теорияның бұл сұрағын шешуде Ч.Дарвин сол кездегі мәдени өсімдіктер мен үй жануарларын мәдени сұрыптау тәжірбиесінің қол жеткен табыстарына сүйенеді. Мәдени сұрыптау кезінде, адам мәдени өсімдік пен үй жануарларын керекті белгілеріне қарай сұрыптап алады. Бұл кезде керекті белгілері бар даралар тұқымға қалдырылып, ал керекті белгілері жоқтары жаратылып – жойылып отырады.
1
№5 дәріс
Тақырыбы: Тіршілік үшін күрес және табиғи сұрыптау. Ч.Дарвин теориясын бағалау
Қарастыратын сұрақтар:
1.Тіршілік үшін күрестің басты себептері
2.Табиғи сұрыпталудың сапалы өтуіне қажетті жағдайлар
3.Ч.Дарвиннің эволюциялық процестің себептері мен дамудың жалпы заңдылықтары туралы ілімі.
Дәрістің қысқаша мазмұны:Ағзалар өз тіршілігін жалғастыруынан үнемі артық ұрпақ қалдыруына байланысты түрдің ішінде, түрдің арасында немесе табиғи ортамен даралардың тіршілігі үшін күресі болып тұрады. Табиғи сұрыптау тіршілік үшін күрес пен ағзалардың тұқым қуалайтын өзгергіштіктің (дара –өзгергіштік) пайда болуының нәтижесі болып табылады. Табиғи сұрыптау төменгідегідей нәтижелерді қалытастырады; бейімділіктің пайда болуын; ағза формаларының әртүрлі болып кеуін; ағзалар құрылымының күрделеніп жетілуін.
Организмдердің қоршаған ортаға бейімділігінің пайда болуы деп жеке даралардың өмірін сақтап, ұрпақ қалдыріын айтады. Тіршілік үшін күрес барысында ағзалардың әр ұрпақтарындағы жиналатын пайдалы белгілері, біртіндеп бейімділікті қалыптасытырады және оның құрылысын “өмір сүру тәсіліне сәйкестендіреді”. Ағзалардың кез-келген бейімделу денгейінен, артық бейімделу мүмкіндіктері болады. Сонымен қатар түр ішіндегі және түр арсындағы даралардың өз-ара бейімделуі де болады.
Тіршілік үшін курес пен табиғи сұрыптаудың 2-ші нәтижесі девергеннті эволюция яғни организм формаларының әртүрлі болып көбеюі. Бір түрге жататын даралардың арасында бәсекелестік болатындықтан белгілері өзгеріп ауытқыған формалар бәсекелестіктен шығып қолайлы жағдайға ие болады. Бұл формалардың жаңа тіршілік ортасын өзгеруіне мүмкіндік туады. Сонымен әрұрпақтағы ауытқыған формалардың сақталынылуының нәтижесіндк, эволюция түрлі тармаққа дейін жіктеу бағытында өтіп белгілі бір уақыт аралығынан кейін, бұндай тармақтардан жаңа түр пайда болады.
Табиғи сұрыптардың үшінші нәтижесі ағза құрылымының біртіндеп күрделенуімен жетілуі яғни програсивті бағытпен бұл бағыты сыртқы ортаның үнемі күрделеніп отырған жағдайдағы ағзаның тіршілікке бейімделуінің нәтижесі болып табылады. Сыртқы ортаның күрделеніп отыруы, дивергентті эволюция нәтижесінде яғни түр санының артуы кезінде болады. Тіршілік үшін күрес барысында жаңадан пайда болған формалар, сыртқы ортаның күрделенуіне қарай өзінің жауап реакциясын жетілдіріп отырады. Бұл үрдіс ағза құрамындағы болған күрделенуі мен жетілудің нәтижесі болып табылады.
1
№6 дәріс
Тақырыбы: Эволюцияны дәлелдейтін мәліметтер
Қарастыратын сұрақтар:
1.Палеонтологиялық мәліметтер
2. Гомологиялық мүшелер
3. Эмбриология және эволюция
4. Тірі ағзалардың субклеткалық деңгейдегі ортақ белгілері
Дәрістің қысқаша мазмұны:Аралық өтпелі формалардың белгілі өкілі саусақ қанатты балық қосмекенділер мен балықтарды байланыстырады. Бұл балықтың жұп қанаттының етті бөлігінде саусақ тәрізді болып келетін бірнеше сегменттер скелет осыны қарайды.
Жорғалаушылар мен құстардың аралық өткелі формасы Архионтекс. Бұл құстың жорғалаушыларға тәне белгілері, тістерінің альвеолада орналасады, ми құрылысының жорғалаушылар тектес құйрығы 20 омыртқадан тұрады, тұмсығы мүйізденбеген, жұмсақ болады. Құстарға тән белгілері: денесі қауырсынмен қапталған , қанат қауырсындары ассиметриялы,сүйектері жартылай ауамен толтырылған.
Жылқы туысының даму жолы анықталған. Бұл эвлюция, ұзақ уақыт аралығын қамтиды. Жылқының ең көне түрі югинус үштік кезеңге жатса (60 млн. Ж.б), ал қазіргі заманғы жылқы эгус илейстоннен бері ғана 1 млн ж.б белгілі. Осы уақыт аралығындағы жылқылардың эволюциясы, олардың ата-тектерінің өзгере келе бір түрдің 2-ші түрге айналып жаңа түрлердің пайда болатындығын көрсетеді. Бұндай палентологиялық мәліметтердің анализі эволюция барысында жылқылардың көпдеген түрі мен тұқымдастарының жойылып кеткендігі корсетеді.
Туыстық жақындығымен сипатталатын ағза мүшелерінің гомологиясын анықтау үшңн күштердің болуы қажет.
1) Мөлшелер құрылыс жоспарының морфологиялық сатысының
2) Ағзадағы мүшелердің орналасу тәртібі ондағы басқа мүшелермен бірдей ұқсастықтағы байланыста болуы керек;
3) Ағзадағы гомологиялы мүшелердің морфологиялық негіздік ұқсастығы болуы мүмкін
Эволюцияның ең негізгі дәлелін эмбриологиядан алуға болады. Ересек күйінде бір-біріне мүлде ұқсамайтын жануарлар Эм бойынша оның даму кезінде бір-біріне өте ұқсас болып келеді. Бұндай ұқсастықты омыртқалылардың арғы тегінің бір болғандығымен ғана түсіндіруге болады. Барлық омыртқалылардың эмбриондары дамудың бастапқы кезінде өз-ара ұқсас болады. Даму урдесінде алдымен типке тән белгілер пайда болады, ал класқа, отрядқа және т.с.с топтарға тән белгілер одан кейінғана пайда болады. Жоғарғы сатыдағы эмбрион бойынша ондаған даму кезеңдерінен өтеді.
Сонымен жоғарыда келтірілген эволюцияны дәлелдейтін мәлімметтерді бүкіл органикалық табиғат өз –ара байланысты,яғни олардың шығу тегі тір негізі деп қана түсіндіруге болады.
1
№7 дәріс
Тақырыбы: Тіршіліктің пайда болуы. Органикалық эволюцияның негізгі кезеңдері
Қарастыратын сұрақтар:
1.Тіршіліктің пайда болуы кезіндегі материяның дамуы.
2. Эволюцияның бастапқы кезеңдері (3,2-3,5 млрд)
3. Күрделі көпклеткалы ағзалар кезеңі
4. Эволюцияның негізгі заңдылықтары (0,7 млрд)
Дәрістің қысқаша мазмұны:XIX ғасырдың соңымен XX ғасырдың басында тіршіліктің пайда болуы туралы түсініктегі механикалық, методикалық көз-қарастар үстем болды. Бұндай көз-қарастың негізін қалаған Луи Пастер болды. Пастер кез-келген микроорганизмдерден тарайтынын көрсетті. Осы көз-қараспен қатар жер бетіндегі тіршілік космос кеңістіктен метеоридпен бірге әкелінді деген сол кездегі кең тараған С. Аррениустың панспермия теориясы болды.
Жер бетіндегі тіршіліктің пайда болуы туралы мәселенің жүйелі ізденесінің басталуы 1924 ж. А.И.Опариннің “тіршіліктің пайда болуы” атты еңбегімен ұштастырылады. Бұл еңбегінде ол бірінші болып жер бетіндегі тіршіліктің пайда болуы материяның ұзақ дамуының нәтижесі деген ғылыми теорияны қалыптасыруға әрекет жасады.
Органикалық заттардың абиогендік жолмен де синтезделетіндігін С.Миллер амин қышқылдарын синтездеп алып дәлелдеді.
Сонымен химиялық эволюция үрдісінің белгілі бір кезеңінде гентикалық активті нуклеин қышқылының молекуласы түзіледі. Ал ондағы гендер болса көбейіп және мутацияға түседі. Осы бағытта өліден тіріге өтетін биопоэз немесе биогенез процестері түзіледі.
Бастапқы прокариоттардың фотосинтез және хемосинтезді игеруі, эволюцияның алғашқы кезеңдегі үлкен жетістігі болып, ал бұл аэробты тыныс алуға жол салды. Аэробты тыныс алу кезінде оттегі қажет. Ал бұл оттегі фотосинтез кезінде қосымша зат ретінде түзіледі. Оттегі жоқ бастапқы атмосфераның оттегісі бар атмосфераға айналуы алғашқы фотосинтездеуші ағзалардың активтілігінің артуына байланысты болды. Тыныс алуға мүмкіндік беретін оттекті атмосфераның пайда болуы өте баяу жүрген процесс. Осы себептен тіршіліктің пайда болғанынан кейінгі 2 млрд жылдан кейін ғана эукариоттардың кешігіп пайда болуының басты себебін, осы оттекті атмосфераның өте баяу қалыптасуымен байланыстырылады.
Жынысты көбеюдің екі негізгі компоненті ұрықтану мен мейоз гендердің хромосомада қалыптасып, ал хромосоманың эукариот ядросында орналасуының нәтижесі болды.
Күрделі көпжасушалы ағзалар кезеңі жер тарихының соңғы 700 млн. жылын қамтиды. Бұндай қазба-қалдықтар соңғы докембриде өте сирек кездессе ол кембриде (600 млн) кеңінен таралып және әртүрлі болып кездеседі. Жануарлармен өсімдіктер бүкіл кембрийде суда өмір сүрген; силурмен девонда құрылықта және ауада тіршілік етуге бейімділігі арта түскен. Қазіргі заманның өсмдіктер мен жануарлары кайнозой дәуіріне жатады.
1
№8 дәріс
Тақырыбы:Микроэволюция. Популяция мен мутацияның эволюциядағы атқаратын рөлі.
Қарастыратын сұрақтар:
1.Микроэволюциялық процестерді зерттеудегі синтетикалық теорияның әдістемелері.
2. Популяция құрылымы, эволюциялық және генетикалық сипаттамасы.
3. Мутация типтері.
Дәрістің қысқаша мазмұны:Популяция генофонды өзгеріп жаңа түрлердің пайда болу кезіндегі болатын барлық эволюциялық процестердің жиынтығын микроэволюция деп атайды. Микроэволюцияны зерттеудегі алынған фактілер синтетикалық теорияның негізін құрайды. Эволюцияның себептері туралы ілімді (білімді) синтездеудің алғашқы әрекеттері ХХ ғ. 30 - 40 – шы жылдары жүргізілді. Қазіргі заманғы синтетикалық теорияда эволюцияның негізгі факторы болып табиғи сұрыптау аталынады. Табиғи сұрыптау эволюцияның қалған барлық факторларының (оқшаулану, популяция толқындары, мутациялық процесс) әрекеттерін біріктіріп реттеп отырады. Сондықтан табиғи сұрыптау жан-жақты зерттеудің объектісі болып табылады.
Түр мен дараның аралығындағы даралардың топтасқан деңгейін популяция деп атайды. Популяцияның кез-келген дарасы генофондтың белгілі бір ген бөлігін алып жүреді. Бұндағы даралардың кез-келгені өз-ара бірдей мүмкіндікпен шағылысып ұрпақ қалдыра алады (панмиксия). Популяциядағы гендер көптеген комбинацияда өз-ара әрекеттесіп, ал пайда болған жаңа гендермен гендердің жаңа комбинациясы ондағы сынақтан өтеді. Гендердің ұзақ уақыт бойы өз-ара әрекеттесуі генофондты қалыптастырады, ал генофонд популяцияның эволюциялық процестерін жүргізетін құрылым деңгейі болуына мүмкіндік береді. Кейде эволюцияны «популяция генетикалық құрылымының өзгерісі» деп – те атайды.
Түрдің кез-келген дарасында болатын фенотиптік өзгеріс генотиптің және қоршаған ортаның әсірімен анықталады. Фенотиптік өзгерістің негізінде болатын бейімделу эволюция процессінде қалыптасқан генотип пен жеке геннің бейімделу нормасына (реакция нормасы) байланысты болады. Модификация дегеніміз қоршаған ортаның белгілі бір әсеріне генотиптің жауап ретінде қайтарған бейімділік реакциясы яғни реакция нормасымен шектелетін өзгерістер. Модификация жаңадан пайда болмайды, бұл өткен эволюцияда қалыптасқан даралардың бейімділігі яғни реакция нормасы. Реакция нормасымен шектелетін өзгерістерде жаңа белгілер пайда болмайды. Жаңа белгілер реакция нормасының өзі өзгергенде ғана пайда болады, ал оның өзгеруі тек мутация негізінде болады. Мутация кезінде генетикалық материалда структуралық немесе функционалдық өзгерістер пайда болып, осының негізінде генотип белгілерінде кенеттен тұқым қуалайтын өзгерістер болады. Мутацияның, геннен-геномға дейінгі әртүрлі типтері болғанымен оның негізгі бөлігін гендік мутация құрайды
1
№9 дәріс
Тақырыбы: Популяция статикасы. Популяциядағы генетикалық тепе-теңдік генотип құрамының өзгеруі.
Қарастыратын сұрақтар:
1. Харди-Вайнберг заңдылығы.
2. Популяциядағы генетикалық тепе-теңдіктің орнауы.
3. Эволюцияның элементарлы құбылысы.
Дәрістің қысқаша мазмұны:Белгілі-бір шектеулі популяция генофондының құрамында, мономорфты гендермен қатар полиморфты гендер де болады. Сонымен қатар әр ұрпақта полиморфты гендер аллельінің формалары белгілі бір жиілікте кездеседі. Гендердің әр жұбы мысалы (Аа) доминант – А және рецессивті – а аллельдері бөлінген кезде популяцияның әрбір дарасына үш АА, Аа және аа генотиптердің біреуі беріледі. Егер осы генотиптің ешқайсысында селекциялық артықшылық болмаса (сұрыптау кезіндегі қолайлы жағдайдың бірдей болуы) онда А – доминант пен а – рецессивті гендер жиілігі әр ұрпақта өзгеріссіз тұрақты болады. Осы генотипке ие болған даралардың панмиксиясымен ұрпақ қалдыру мүмкіндіктері бірдей болған жағдайда, үш генотиптің пропорциясы бастапқы популяциядағыдай өзгеріссіз тұрақты болады.
1909 ж. Харди мен Вайнберг популяциядағы генотип жиілігін белгілі бір теңдеумен көрсетуге болатындығын дәлелдеді. Егер жоғарыдағы биномды Пеннет торында көбейтсек онда: АА+2Аа-аа немесе Р2 + 2рq + q2 теңдеуін аламыз. Осы теңдеуге сәйкес сыртқы орта бірдей қолайлы жағдайда кез-келген белгіге жауапты аллельдердің жиілігі олардың ұрпақтарында әрқашан тұрақты болады.
Популяцияның генотиптік құрамы тұрақты деген концепцияның негізінде эволюция Харди-Вайнбергтің генетикалық тұрақтылық принципінен ауытқудың нәтижесі болады. Эволюция популяцияның генофондындағы мутация мен сұрыптаудың нәтижесіндегі өзгерістерге байланысты болады. Сол себептен эволюциялық өзгерістердің механизмін түсіндіруде Харди – Вайнберг заңы негізгі орын алады. Харди-Вайнберг заңы бойынша белгілі бір жағдайдағы геннің полиморфты аллельдер жиілігі әр ұрпақта өзгеріссіз қалып отырады. Ал бұндай генетикалық тепе-теңдікті сақтау үшін ең алдымен мутация мүлде болмауы керек немесе мутацияның тікелей және кері бағыттары тең болуы қажет. Яғни доминантты А ген ешуақытта рецессивті а генге айналмауы керек. Немесе мутациялық А - а өзгеру жиілігі а – А өзгеру жиілігіне тең болу керек. Мутация үнемі пайда болып отыратындықтан, гендер үнемі мутацияға түсіп отырады. Бұл жағдайда тікелей және кері мутация жиілігінің бағыты тең болмағандықтан популяциядағы бір аллельдің жиілігі артып, ал 2-шісінікі кемиді. Бұл құбылыс мутациялық қысым деп аталынады. Осы мутациялық қысымға басқа бір фактор қарсы тұра алады, мысалы табиғи сұрыптау.
1
№10 дәріс
Тақырыбы: Эволюцияның элементарлы факторлары
Қарастыратын сұрақтар:
1.Мутациялық процесс
2.Оқшаулану
3.Популяция толқындары
Дәрістің қысқаша мазмұны:Эволюцияның элементарлы факторлары яғни қарапайым қозғаушы күштері популяциядағы тұқым қуалайтын өзгерістердің пайда болуы мен олардың беку себептерін анықтап отырады. Бұл факторлар мутациялық процесс, оқшаулану, популяциялық толқындар және табиғи сұрыптаудан құралады.
Мутация эволюцияның элементарлы материалы. Ал мутацияның пайда болу процессі үнемі жүріп отыратын және популяцияға қысым туғызатын эволюцияның элементарлы факторы. Популяциядағы даралардың бір бөлігі (бірнешеден ондаған пайызға дейін) жаңа мутацияларды тасмалдайды. Табиғатта үнемі болып тұратын мутациялық процесс белгілі бір аллельдердің екінші бір аллельдерге қарағандары жиілігін өзгертіп отырады.
Әртүрлі популяциялар мен популяциялық системалардың арасындағы ген алмасудың бәсеңдеуі немесе мүлде тоқтауы оқшаулану механизмдерінің негізінде құрылған тосқауылдарға байланысты болады. Оқшаулану механизмдері негізінен үш топқа бөлінеді. Кеңістік, қоршаған орта құрайтын және репродуктивті оқшаулану арасында үлкен айырмашылықтар болады. Кеңістік оқшаулану кезінде әртүрлі популяциялардың гаметалары, географиялық аралықтық алшақ болуына байланысты өзара кездеспейді. Репродуктивті оқшаулану кезіндегі шағылысуға тосқауыл организмдердің өзіне тән қасиеттерінен пайда болады. Бұндай жағдайда популяциялар ген алмаспай-ақ бір мекенде қатар өмір сүреді.
Популяция толқындары кезінде популяциядағы даралар саны және популяция ареалының ұлғаюы үнемі толқып өзгеріп отырады. Шектелген популяциядағы даралар санының азайып кетуі ондағы белгілі бір аллельдердің жоғалып, ал екіншілерінің кездейсоқ бекуіне әкелуі мүмкін. Шектелген популяциялардағы бұндай гендер жиілігінің кездейсоқ өзгерістерін гендер дрейфі немесе генетика-автоматикалық процесс деп атайды. Әр популяциядағы гендер дрейфінің нәтижесінде алғашқы популяцияларда аллельдердің белгілі бір жиынтығы қалыптасса келесі популяцияларда аллельдердің басқа түрлерінің жиынтығы бекіп қалады. Сонымен гендер дрейфі бір жағынан популяция ішіндегі ген түрлерін азайтса, екінші жағынан популяциялардың арасындағы айырмашылықты күшейтіп, бірқатар белгілері бойынша популяцияны дивергенциялайды. Гендер дрейфі кезінде белгілі бір аллельдер жоғалып популяция ішінде ген түрлері азаяды. Мутациялық процесс керісінше, популяция ішіндегі гендер түрінің санын көбейтеді. Сондықтан гендер дрейфінің нәтижесінде жоғалған аллель мутацияның есебінен қайта пайда болуы мүмкін. Гендер дрейфі бағытсыз процесс болғандықтан популяция ішіндегі аллельдердің түрін азайтумен қатар, ол, шектелген популяциялар арасындағы айырмашылықты күшейтеді. Сонымен популяциялық толқындардың бағыты болмайды. Ол мутациялық процесс тәрізді эволюциялық материалды «жеткізіп беруші» қызметін атқарады.
1
№11 дәріс
Тақырыбы: Табиғи сұрыптаудың эволюциядағы рөлі
Қарастыратын сұрақтар:
1. Табиғи сұрыптаудың механизмі
2. Табиғи сұрыптаудың формалары
а) тұрақтандырушы сұрыптау
б) қозғаушы сұрыптау
в) жіктеуші сұрыптау
Дәрістің қысқаша мазмұны:Эволюцияның ең негізгі факторы – табиғи сұрыптау, популяция құрамының белгілі бір бағытта өзгеруін яғни олардың қоршаған орта жағдайына бейімделуін анықтайды. Ч.Дарвин бойынша табиғи сұрыптау – пайдалы дара өзгергіштіктің сақталынып, ал зияндыларының жойылуы яғни ең бейімделген даралардың сақталынып қалуы
Сұрыптау фенотиптің жеке белгілеріне қарай жүргізіледі, бірақ сұрыпталатын жеке гендер емес келер ұрпақтың онтогенезін анықтайтын тұтас генотип болады. Сонымен генотипті сұрыптау кезінде дараның (индивидуальды) дамуының эволюциясы жүріп отырады. Дараның дамуы кезіндегі болатын өзгерістер келесі ұрпаққа берілетін жыныс клеткаларындағы мутациялармен яғни генеративті мутациялармен анықталады. Мутация тек онтогенез өзгерістері кезінде ғана фенотипте көрінуі мүмкін, ал бұның нәтижесі ұрпақтардың ата-тектерінен өзгеше болуына әкеледі. Онтогенез процессіндегі кез-келген ауытқулар мутант геннің әсерінің нәтижесінде өзгерген органдардың функциясы басталған кезде, онтогенезге табиғи сұрыптау жүреді. Бұл кезде өзгерген орган сыртқы ортамен тікелей немесе жанама түрде байланысқа түсіп, дараның тіршілік үшін күресіндегі тағдыры шешіледі. Тек осы жағдайда ғана өзгерген белгі бойынша дараның бейімділігі анықталады. Кез-келген белгінің адаптивті өзгеруі, табиғи сұрыптау арқылы қалыптасқан гендер комбинациясының нәтижесі. Табиғи сұрыптау үш негізгі нәтиже әкеледі. 1) адаптивті белгілерді түзеді, 2) бейімделу маңызын жоғалтқан белгілерді жойып отырады, 3) түрдегі белгілі бір қоршаған орта жағдайына деген пайдалы бейімділікті сақтап қалады. Тұрақтандырушы сұрыптау деп белгілі бір популяцияға тән даралар белгілерінің қалыпты нормадан ауытқымай көпшілігінің сақталынып қалуын айтады. Қалыпты нормадан ауытқитын кез-келген белгілер элминацияға түседі.Табиғи сұрыптаудың қозғаушы формасы жаңа адаптивті белгілердің пайда болуына әкеледі. Қоршаған ортаның белгілі бір бағытта өзгеруі кезінде, осы өзгеріске сәйкес келетін даралар көбінде аман қалып отырады, ал сыртқы ортаның өзгерісіне сәйкес келмейтін даралар көбінде жойылып отырады. Сондықтан қоршаған орта өзгерген жағдайда оған дейін элеминация аумағында болған тұқым қуалайтын өзгерістердің бір бөлігі, ендігі қолайлы жағдайда сақталынып қалады яғни адаптивті норма төңрегіңде болады. Осының нәтижесінде популяциядағы даралар баяу өзгеріп жаңа түр түзіледі.
Жіктегіш сұрыптау популяцияның екі немесе одан да көп өзгеру бағыттарына жағдай жасайды, ал бұл реакция нормасының ауқымындағы белгілердің жіктелуіне әкеледі. Жіктегіш сұрыптау нәтижесінде популяцияда полиморфизм пайда болады. Полиморфизм кезінде айқын ажыратуға болатын фенотиптік формалар пайда болады..
1
№12 дәріс
Тақырыбы: Түр және түр түзілу тәсілдері. Түрдің критерийлері
Қарастыратын сұрақтар:
1. Түрдің политиптік концепциясы
2. Түрдің түзілу тәсілдері
3. Түр критерийлері
Дәрістің қысқаша мазмұны:Қазіргі заманғы эволюциялық теорияда түр және түр түзілу тәсілдері негізгі орын алады. Түр тірі материяның негізгі құрылым деңгейі. Түр органикалық дүниедегі эволюциялық мүмкіндіктері бар универсальды дискретті бірлік. Тірі материя жүйесіндегі даралар жекеленіп өздігінен эволюциялана алмайды, олардың эволюциясы тек түрдің тұтас эволюциясы арқылы өтеді.
Биологиялық түрдің политиптік концепциясы бойынша, түр әртекті болып жіктелінген бірліктердің яғни түр тармағына, түр тармақшаларына және популяцияларға топтасқан жүйесі болып табылады. Сонымен қатар түр өзінің құрамындағы үлкенді-кішілі топтарды біріктіреді. Түрдің біртұтас болуын панмиксия мен басқа да түр ішіндегі қарым-қатынас механизмдері қамтамасыз етеді. Сонымен политиптік, биологиялық концепция бойынша түр дегеніміз - өздігінен көбейетін, эволюцияланатын, тіршілігі белгілі бір тарихи кезеңде өтетін, құрылым деңгейі даралардан жоғары тұратын тірі материяның ерекшеленген бірлігі болып табылады.
Түр түзілудің негізгі екі тәсілі болады. Біріншісі түрдің белгілі бір уақыт аралығындағы өзгеріп жаңа түрдің пайда болуы немесе бұны филетикалық түр түзілу тәсілі деп атайды. Бұл кезде жекеленіп қалған кез-келген популяция түр санын арттырмай-ақ белгілі бір уақыт аралығында екінші бір түрге айналып, ал бұндай прогресстің соңында түрдің саны бұрынғыдай біреу болып қала береді. Түр түзілудің екінші тәсілі түр санының артуы аллопатрикалық, симпатикалық және полиплоидия арқылы іске асады. Түр түзілудің аллопатрикалық теориясына сәйкес жаңа түрдің түзілуі үшін біріншіден популяция бір түрден таралатын басқа популяциялардан географиялық оқшаулану керек. Екіншіден осы оқшаулану кезінде, репродуктивті оқшаулануға мүмкіндік беретін белгілер пайда болуы керек немесе ареалдар қайта біріккен кезде олардың репродуктивті оқшаулануы қалыптасқан күйде болуы керек.
Белгілі бір популяцияның ішінде географиялық бөлінбей репродуктивті оқшауланудың пайда болуы симпатикалық түр түзілуге әкеледі. Симпатрикалық түр түзілу кезіндегі қалыптасқан генетикалық оқшаулану бұл структуралық, физиологиялық, этологиялық немесе генетикалық механизмнің нәтижесі болуы мүмкін.
Популяцияларөз-ара байланысыпбіртұтас эволюцияланып отырған жағдайда түр тұтас болады. Егер популяцияның бұл тұтас системасы дивергенция нәтижесінде жіктеленіп, өз-ара байланысқан системаның жаңадан бірінешеуі пайда болса онда жаңа түрдің түзілуі туралы айтуға болады. Түрді генетикалық,эволюциялық,экологиялық, морфологиялық және кариологиялық критерилер бойынша ажыратады.
1
№13 дәріс
Тақырыбы: Макроэволюция. Филогенез. Онтогенез эволюциясы.
Филоэмбриогенез теориясы.
Қарастыратын сұрақтар:
1. Органикалық дүниенің филогенезі
2. Онтогенез дамуының негізгі кезеңдері
3. Мүшелердің прогрессивті эволюциялық механизмдерін анализдеу.
Дәрістің қысқаша мазмұны:Түрден жоғары тұрған таксондардың қалыптасуына әкелетін эволюциялық өзгерістерді макроэволюция деп атайды. Макроэволюцияның тек өзіне ғана тән механизмдері болмайтындықтан макроэволюция микроэволюцияның негізінде іске асатын, біріккен көрініс. Микроэволюциялық процесстер жиналып макроэволюциялық құбылыстарда көрініп отырады. Түр және түрден жоғары тұрған таксономиялық топтағы тірі организмдердің жалпы және жеке тарихи дамуы филогенез деп аталады. Эволюция теориясы дамуды түсінуде және таксондардың табиғи системасын құру үшін филогенияны зерттеу және реконструкциялау қажет. Филогенияны зерттеу үшін Геккель үштік паралелизм әдістемесін ұсынған болатын. Бұл әдістемеге палеонтология, салыстырмалы анатомия және эмбриология мәліметтерін салыстыру негіз болған. Қазіргі кезде бұндай мәліметтер биология саласындағы көптеген пәндерден алынады. Таксономиялық топтардың көпшілігіндегі филогенез адаптивті радиация сипатында болады. Филогенияның графикалық кескіні – көптеген бұтағы бар ағаш тәрізді болады.
