Эволюция пәні дәрістер жинағы

Конвергенция және параллелизм.

Дивергенциямен филетикалық эволюциямен  салыстырғанда конвергенция және параллелизм  эволюция топтарының ішінде өте күрделі  болып табылады.

Параллелизм (паралельді даму) – ұқсас екі немесе бірнеше біріншілік дивергенциялық топтардың филетикалық дамуындағы процесс.

Белгілердің конвергенциясы

Егер екі түрлі, дегенмен жақын  туыстарға жататын екі түрдің әрқайсысы өз кезегінде көптеген жаңа және өзара ажыратылатын формалар өндірсе, онда осы формалардың кейбіреулерінің бір-бірімен тығыз жақындасулары сонша, оларды жалпы бір туысқа кіргізуге тура келер еді, сондықтанда әр түрлі екі туыстың ұрпақтары біреу болып бірігер еді. Бірақ, егер біз бірінен бірі өте қашық тұрған формалардың өзгерген ұрпақтарындағы құрылыстың жалпы және жақын ұқсастығын конверген-цияға жатқызуды ойласақ, бұл өте ағаттық болар еді. Тірі организмдер жөнінде біз, олардың әрқайсысының формасы шексіз күрделі қатынастардан тәуелді екенін есте сақтауымыз қажет. Алайда бастапқыда өзара анық өзгешеленетін екі организмдердің ұрпақтарының барлық ұйымы толық ұқсас дәрежеге дейін жақындай алуы мүмкін емес. Егер бұл осылай болса, онда біз оның генетикалық байланыстарын тәуелсіз, сол форманы бірінен бірі қашық тұрған, қайталанушы геологиялық формациялардан кездестірер едік; бірақ геологияның барлық мәліметтері осыңдай жорамалға қарсы күәландырады. Тек бір ғана бей органикалық жағдайлар жөніне келсек, онда түрлердің жеткілікті саны, өзара өзгешеленетін жылылық, ылғалдылық және с.с. бар-лық жағдайларға едәуір жылдам бейімделген болып шығуы мүмкін секілді, бірақ мен организмдердің арасындағы өзара қатынастар өте маңызды рөл атқарады деп ойлаймын; кез келген елде уақыт өткен сайын түрлердің саны еседі, онда тіршіліктің органикалық жағдайлары да барған сайын күрделі бола береді. Осыдан бір қарағанда, құрылысындағы пайдалы әр түрліліктің кәлемінде шек жоқ, демек, пайда бола алатын түрлердің санында да шек жоқ болып көрінетін сияқты. Түрлердің санының шексіз өсуіне не кедергі жасайды? Тіршіліктің жалпы жиынын (мен мұнда түрлік формалардың санын ойламаймын) ұстап тұра алатын белгілі алаңның шегі болуы қажет, өйткені ол едәуір дәрежеде физикалық жағдайлардан тәуелді; осыдан, егер бұл алаң түрлердің аса көп санымен қоныстанған болса, онда әрқайсысы, немесе олардың әрқайсысы дерлік особьтардың тек азырақтау санынан тұратын болады, ал мұндай түрлер климат жағдайларының кездейсоқ құбылуының немесе олардың жауларының санының артуы нәтижесінде жойылуға ұшырайтын болады. Мұндай жағдайларда құру процесі тез жүруі қажет, сол кезде жаңа түрлердің түзілуі әрқашан өте баяу болады. Мынандай шекті жағдайды еске алыңыз, айталық, Англияда қанша особь болса, сонша түрлер болды делік, онда бірінші қатты қыс немесе құрғақ жаз көп мыңдаған түрлерді қырған болар еді. Сирек түрлер, – ал олардың саны шексіз өсу жағдайында барлық түрлер сирек болып шығады, – әлденеше рет түсіндірілген принцип бойынша, белгілі кезеңдердің шеңберінде пайдалы өзгерістер аздап түзеді; осыдан жаңа түрлердің пайда болу процесінің өзі тоқталып қалады. Қандай да болмасын түр өте сирек бола бастағанда, жақын дәрежелі туыстардың шағылысуы оны құртуға көмектеседі; кейбір авторлардың пікірі бойынша Литвадағы Зубрдың, Шотландиядағы қызыл бұғының, Норвегиядағы аюдың және басқаларының азаюын түсіндіретін себеп осы деп есептелінеді. Ақыр аяғында, – өз облысында көптеген бәсекелестерін жеңген басым түр, әрі қарай әлі де таралуға және басқа формаларды ығыстыруға тырысады – міне бұл ең басты бағыт деп ойлаймын. Д-р Гукер таяуда, Австралияның оңтүстік-шығыс бұрышында, жердің әр түрлі түкпірлерінен келушілердің көптігінен, жергілікті австралиялық түрлердің санының едәуір азайып кеткендігін көрсетті. Осы пікірлердің мәні қандай екенін айтқым келмейді, бірақ әр елде осы жағдайлардың бәрі жинақтала отырып, түрлік формалар санының шексіз өсу тенденциясын шектеуі қажет.

Филогенетикалық топтар эволюциясының ережелері: қайтымсыздық, үдемелі мамандану, биологиялық  жүйелер интеграциясының күшеюі, белгілердің филогенетикалық алдан-ала  болуы.

Топтар эволюциясының “ережелері”

       Тіршілік  ағымы әртүрлі тармақтарының  зерттелген сипатын салыстыру  топтар эволюциясының кейбір  ортақ белгілерді анықтауға мүмкіндік  береді. Осы эмпирикалық «жалпылау»  макроэволюцияның ережелері деген  атауға ие.    Эволюцияның  қайтымсыздық ережесін Л. Долло (1893) былай сипаттаған: эволюция-қайтымсыз процесс және организм өзінің арғы атасы кешіп өткен бұрынғы жағдайға қайта-қайта орала алмайды.

       Осылайша, егер жербетілік омыртқалылардың  эволюциясының бір кезеңінде  қарапайым амфибиядан рептилиялар пайда болған, рептилиялар эволюциясы қалай да болса, енді қайтып амфибияларға бастау бере алмайды. Әлемдік Мұхитқа қайтып оралған рептилиялар (ихтиозаврлар) мен сүтқоректілер (киттер) ешқашан қайта балыққа айналған.

       Жалпы, егер  қандай да, болмасын организм топтары эволюция процесінде арғы атасының адаптивті тіршілік ету зонасына қайта «оралса», онда «қайта оралған» топтардың осы зонаға бейімделуі сөзсіз басқаша болады. Бұл түсінікті де, себебі өткен тарихи ізсіз жоғалып кетпейді, осы зонадан әрбір уақытта шыққан топқа қайта оралған топ ұқсауы мүмкін емес.

       Эволдюцияның  қайтымсыздығы ережесі қазіргі  уақытта нақтылықта ие болды.  Генетика жетістіктері генетикалық  жақын торларда кейде байқалатын  кері мутация негізінде белгілердің қайта пайда болуы туралы айтуға мүмкіндік береді. Бірақ филогенде жеке белгілердің қайта шығуын мойындау-эволюциялық процессті бүтіндей қайта шығуын мойындау емес. Белгілер бойынша кері мутация берілген қайта пайда болуын әкелсе де бүтіндей генотипті пайда болдырмайды; берілген белгінің екінші рет пайда болуын әкелсе де, бүтіндей фенотиптің пайда болуын болдырмайды. Мутациялардың қайта пайда болуы статисткалық жағынан мүмкіндік, бірақ ген жиынтығы мен бүтіндей фенотиптің қайта пайда болуы статистикалық мүмкіндік емес.  Ш. Депере айтып кеткен ілгерлеуші мамандану ережесі (1876) былай дейді: мамандану жолына түскен топ, әдетте, ары қарайғы дамуында терең мамандану жолына түседі.

       Егер эволюция  процесінде омыртқалылардың бір  тобы, айталық рептилия тармағы ұшу адаптациясына ие болды, эволюцияның келесі кезеңінде адаптацияның осы бағыты сақталып, күшейеді (мәселен, птеродактель өз уақытында ауадағы өмірге бейімделуі күшейе түскен) Бұл түсінікті де, белгілі бір құрылымы бар организм басқав ортада өмір сүре алмайды; белгілі бір ортаны таңдағанда (адаптивті зона немесе оның бөліктері) топ құрылымының ерекшеліктерімен шектелген. Егер осы ерекшеліктеде мамандану белгілері болса, онда организм әдетте өзінің маманданған бейімделулері тіршілік етіп, ұрпақ қалдыруға қолайлы ортаға сай болса, сол ортаны «таңдайды» (дәлірек айтсақ, тіршілік үшін күресте топ болатын орта) Бірақ, әдетте, бұл тек ары қарайғы мамандану.

       Ілгермелі  мамандану осы ортақ ережесінен  бір жағдай-эволюция процесінде  дарақтардың дене тұрқының ұлғаюы (негізінен омыртқалы жануарларға қатысты) Дене мөлшерінің ұлғаюы жыртқышқа жемтігін аулауға, ал жемтігіне-қорғануда артықшылық береді. Қоректену тізбегіндегі организмдер байланысы көптеген топтарды дене тұрқұының үлкеюіне жетеді. Басқа топтардың өкілдерінің дене мөлшері кішірейеді, мысалы көптеген кеміргіштер жерастылықтіршілік етуіне және жабық інді мекендеуіне байланысты екінші рет қайта кішірейген. Жанама эволюцияға ласка да (Mustela nivalis) да ұшыраған-ол ортанғы белдеуде тышқан тәрізді  кеміргіштердің ең облигатты тұтынушы болғандықтан, ұсақ кеміргіштерді індерінде қууға мүмкіндік беретін дене тұрқына ие. Бұл мысалда ерекшеленген эмпирикалық эволюциялық ережелердің салыстырмалы мағынада екендігі көрінеді. Эволюцияның сипаты ең соңында топтың биотикалық және абиотикалық ортамен тнақты байланысына байланысты (популяциялар мен биогеоценездер ішіндегі микроэволюциялық қарым-қатынастар деңгейінде жүреді).

       Маманданбаған  арғы тектерден шығу ережесі  Э. Коп (1904) түсіндірген, әдетте  жаңа топтар өзінің бастауын арғы тек өкілдерінен емес, салыстырмалы түрде маманданбағандарынан алады. Сүтқоректілер жоғароы маманданбаған, тіршілік үшін қатаң күрескен формаларынан қалыптасқан Осылайша тұқымды өсімдіктер маманданбаған палеозойлық папортник тәрізділерден пайда болса, қазіргі гүлді өсімдіктер маманданбаған жалаңаш тұқымдылардан пайда болған.

       Жаңа топтардың  маманданбаған арғы тектен пайда  болуының себебі, ол маманджанудың  жоқтығы мүлдем басқаша сипаттағы  жаңа бейімделулердің қалыптасу  мүмкіндігін анықтайды. Гельминттер арасында құрылымдық жағынан түбірінен басқаша жаңа формалардың пайда болуын күту қиын. Мұндай формаларда ие организіміне жақсы бекінуге, қорлық заттарды жақсы пайдалануға, көбеюдің эффективті тәсіліне, т.б. өзгеруіне бағытталған эволюциялық өзгерістер пайда болған ықтимал. Керісінше, барлық заттай жейтін орташа мөлшерлі жыртқыштар (мысық) алуан түрлі ортада өмір сүретін топтарда әртүрлі бағытта даму мүмкіншілігі жоғары (қоршаған ортаның өзгерісі кезінде).

              Жеке филогенетикалық эволюциялардағы фазалардың ауысуы

        Топтар эволюциясының  бағыттары - арогенз бен аллогензді қарастырған кезде - негізгі тіршілік діңгегі тармақтарының эволюциясында дамудың осы типтері үнемі кезектесіп отырған. Тез эволюциялық кезеңдерден жайырақ эволюциялық кезеңдеріне осылай кезектесуі жеке топтардың  филогнезінде кең эволюциялық тенденцияларды көрсетеді (А.Н. Северцов).

       Эволюция жаңа  адаптациялардың пайда болуы  мен дамуының-адаптациогенездің  үздіксіз процесін көрсетеді.  ТБіреулері қайта пайда болған адаптациялардан жиі кездеседі, және олардың мәні тар жағдай шекарасынан шықпайды. Басқалары-топтың басқа адаптивті зонаға өтуіне мүмкіндік береді және топтардың жаңа бағытта эволюциялық тез дамуына әкеледі. Әдетте, формалардың біреуі жаңа адаптацияға (адаптация жиынтығына) ие болады, филогенетикалық жаңа түзілістердің келесі тез кезеңіне негіз болады.

        Фаза ауыстыру  ережесі туыстан бастап одан жоғарғы дейінгі кез-келген топ эволюциясына қатысты. Кәдімгі фаза ауыстыру, мысалы-біртіндеп таралу, одан гүлдену мен палеозоида трилобит, наутилид пен көптеген брахиопод, мезазойда аммониттердің, сауытты және ганоидты балықтар, сонымен қатар, палеозойда щитиновых, мезазойда-рептилиялардың жойылуы. Геологиялық өткен кезеңде белгілі бір топтың гүлденуі оның құруының алғышарты болып табылады. ТҚұстар мен сүтқоректілер сияқты гүлді өсімдіктер мен буынаяқтылардың көптеген топтары қазіргі уақытта бұл жолда орта кезеңде (гүлдену) түр; бұл топтар үшін бұл жол негізінде мезазойда-120-180 млн. жыл бұрын басталған.

       Қарастырылған  топтар эволюциясының эмпирикалық  ережелері топтар дамуында ортақ  эволюциялық тенденцияларды жоққа  шығармайды. Тосындай ортақ тенденциялардың  бірі болып               И.И. Шмальгаузеннің “биологиялық  жүйелердің ережесі” болып табылады: кез-келгнен деңгейде (молекулярлы-генетикалық, онтогенетикалық, популяциялық-түрлік және биогеценотикалық) эволюциялық процесінде биологиялық жүйелер более интегрированны жақсы жетілен реттегіш механизмдермен берілген.

15 лекция (1 сағат). Антропогенез мәселелері

Жануарлар дүниесі  жүйесіндегі адамның орны.  Адамның ата тегі. Homo эволюциясының негізгі кезеңдері. Адамның “арғы отаны” мәселесі. Кең моноцентризм гипотезасы. Homo sapiens дамуының негізгі кезеңдері. Адам эволюциясындағы еңбек пен қоғамдық өмірдің рөлі. Нәсілдер, нәсілдердің эволюциялық-генетикалық бірлігінің дәлелдері. Болашақтағы адам эволюциясының мүмкіндік жолдары.

HOMO эволюциясының негізгі кезеңдері

Жоғарыда табиғатта  әрекет ететiн және түрлердiң өзгеру себебi болатын қарапайым эволюциялық факторлар қарастырылды.

(III бөлiмдi қараңыз). Әлеуметтiк  тiршiлiк иесi ретiнде Адам пайда  болуымен эволюцияның биологиялық  факторлары өз әрекетiн төмендетедi және де адамзат эволюциясында  әлеуметтiк факторлар басты маңызға  ие бола бастайды. Бiрақ Адам әлi де тiрi, табиғат заңдарына бағынышты тiршiлiк иесi болып қалады. Адам организмiнiң дамуы биологиялық заңдар бойынша жүредi. Жеке адамның тiршiлiк ету ұзақтығы да биологиялық заңдармен шектеледi, бiзге тамақ iшу, ұйықтау қажет және де басқа физиологиялық қажеттiлiктерiмiздi өтеу керек, өйткенi бiз сутқоректiлер тобының өкiлдерiмiз. Адамдардың көбею процесi де тiрi табиғаттағы процесстерге ұқсас, барлық генетикалық заңдылықтарға бағынады. Осылайша, адам индивид ретiнде биологиялық заңдарға бағыншты. Адам қоғамындағы эволюциялық факторлардың әрекетi мүлде басқаша. Адам қоғамындағы қарапайым эволюциялық факторлардың басты қасиеттерiн қарастырайық.

       Қоғам, қоғамдық  ұйым пайда болуымен, тiрi материяның  жаңа әлеуметтiк даму деңгейiне  көшуiмен байланысты табиғи iрiктеу өз әрекетiн төмендетедi және басты эволюциялық фактор бола алмайды. Бiрақ адам қоғамындағы iрiктеудiң болуын жоққа шығару дұрыс емес. Iрiктеу саналы адамның пайда болуы кезiндегi биологиялық ұйымдастырушы, тәртiпке келтiрушi күш ретiнде қалып отыр.

       Мутациялық процесс – адам қоғамындағы өз маңызын жоймаған дара эволюциялық фактор ретiнде қалып отыр. Шын мәнiнде мутациялар, адам организмiнiң биологиялық қасиеттерiне байланысты бұрынғыдай қайталап туындай бередi.

       Ескрттемiз, негiзгi мутациялар 1:100000 – 1:1000000 жиiлiкпен қайталап отырады. Орташа 40.000 – ның бәрi қайта туындаған альбинизм, гемофилия ауруларын қайталайды қайта туындаған мутациялар тұрғындардың генотиптiк құрамын аудандар көлемiнде өзгертiп, жаңа қасиеттермен толықтырады. Мутациялық процесстердiң қысымы ешқандай бағыт таңдамайды. Адам өмiрiнде жаңа пайда болған мутациялар және тұлғалардың айырықша қасиетiне ие болуына ықпал етедi  .

       Әлеуметтiк   процесстер бұл тұлғалардың толық  ашылуына ықпалын туғызады.

       Адамды оңашалау  эволюциялық фактор есебiнде үлкен  роль атқарып келген. Әлемде миграциялық  процесс ұлғайған сайын генетикалық  тұрғыдан қарағанда шектелген  халықтар топтастығы азайып келедi, түбiнде панмиктикалық қоғам құруы  мүмкiн. Эволюциялық факторлардың соңғысы – толқындық сандар тұрақтылығының адамзат өсуiне ықпалы. Әрi қарай қоғам дамуы процесiнiң бұл өзгерiстерi тұрақтана бередi.

       Соңғы эволюциялық  факторлар сандар толқындары  салыстырмалы бұрынғы кезде адамзат  дамуында үлкен роль атқарып келген.

        Ескертемiз,  холера эпидемиясы кезiнде, сондай  – ақ чума эпидемиясы кезiнде  Европа халқы саны бiрнеше рет  кемiген. Мұндай азаю бағытталмаған,  кездейсоқ кейбiр аудандардың  генофонд қорына өзгерiстер әкелген.  Қазiр халық саны мұндай өзгерiстерге ұшырамайды.

        Сонымен, қалыпты  биологиялық эволюциялық факторлардың  әсерi болуы мүмкiндiгiн қысқаша  қарастыра отырып, қазiргi қоғамда  мутациялық процесстiң басымдығының  ғана өзгермегендiгiне көз жеткiздiк.

        Сондықтан  табиғи сұрыптаудың және халық санының толқуы, оқшауланудың әсерi тiптi болашақта осы екi соңғы факторлардың мәнi болмауы да мүмкiн.

       Адамның ақыл  – есiнiң дамыған екендiгi күмән  туғызбайды - Homo sapiens приматтар отрядының бiр филогенетикалық бұтағының биологиялық эволюция процесiнде даму нәтижесiнде пайда болған.

       Бiрақта адамды  жануар әлемiнен ажырататын ерекше  қасиеттерi бiр мезгiлде және  бiр уақытта дамыған жоқ. Ол  миллиондаған жылдар бойы қалыптасты. Мысалы: тiк жүру – қолдары  еңбек ету үшiн жүруден босату, австралопитектердiң даму сатысында, ақырында Homo тұқымының пайда болу уақытысында, миллиондаған жыл бұрын қалыптасты.