Жабық тұқымды өсімдіктер
МАЗМҰНЫ
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1Өсімдіктер дүниесінің шығу тегі мен эволюциясы ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ...
1.1Өсімдіктер эвалюциясының негігі кезеңдері ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ...
1.2Алғашқы құрғаққа шыққан өсімдіктер мен жабық тұқымды өсімдіктер...
1.3Өсімдіктер эвалюциясының әдістемесі ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ...
2 Жер бетіндегі тіршіліктің дамуының ерте кезеңдері ... ... ... ... ... ... .. ... ... ..
2.1 Жер бетіндегі тіршіліктің дамуының ерте кезеңдері ... ... ... ... ... ... .. ... ... ..
2.2 Жануарлардың жаңа түрлердің түзілу процесі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
2.3Жануарларселекцияның сұрыптау әдістемесі ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ..
3 Эксперименттік бөлім
3.1 Өсімдіктер мен жануарлардың тіршілік формасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3.2 Жануарлар мен өсімдіктер филогениялық өзгері принципі ... ... ... ... ... ... ...
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Пайдалған әдебиттер ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
КІРІСПЕ
Дарвинизм органикалық дүниенің даму заңдылықтарын зерттейді. Органикалық дүниенің тарихи даму заңдылықтарын дәлелдеу үшін дарвинизм биологияның әр түрлі салаларын және палеонтологиялық дәлелдемелерді зерттейді.
Өсімдіктер дүниесінің даму тарихындааса маңызды жаңалық палезой эрасының силурий және девон дәуірлерінде болды(230-570 млн. жыл бұрын). Силур дәуіріндериниофиттер - алғашқы құрлықта өмір сүрген өсімдіктер пайдаболған. Бұлар әлі үлкен өсімдіктер болмаған. Олар көп жағдайда құрлықта клем секілді тұтас жауып жатқан. Шамасы осы кезде саңырауқұлақтар, мүктер, қыналар өмір сүрген. Девон дәуірінде(360-405 млн. Жыл бұрын) жоғарғы сатыдағы өсімдіктер жер бетіне түгелдей тарала бастаған. Олар үлкен мөлшерге дейін жеткен. Көптеген өсімдіктердің өмірлік циклінде ұрпақ алмасуы қалыптасқан. Бұл процесс өсімдіктерге өте пайдалы болған, өйткені олар өмірінің бір бөлігін сулы ортада, ал екінші бөлігін құрлықта өткізуге мүмкіндік алған. Спорофиттің құрлықта өмір сүруіне байланысты өсімдіктердің жер беті бөлігі жақсы дамыған, өткізгіш шоқтары пайда болған.
Осы кездегі мәліметтер бойынша Жер шамамен 4,7 млрд жыл бұрын пайда болды. Геологиялық эралардың, кезеңдерінің және дәуірлерінің дәлелденген шкаласы талитцада беріліп отыр. Тіршіліктің нағыз тұңғыш ізі протерезой эрасының қабаттарынан белгілі. Бұлар тым сирек кездеседі. Протерозой тұнба жыныстарында көк-жасыл балдырлардың ізбесті заттары көп таралған. Бұл эрада жануар дүниесіненрадиоляриялардың, фораминифердің, губкалардың ішек қуыстылардың, құрттардың, моллюскалардың және буынаяқтылардың қалдықтары табылды. Бұлардың бәрі теңіз фауналарының өкілдері.
Протерозойда күрделі құрылысты жануарлар типтерінің өкілдерінің кездесуі, оның алдында ұзаққа созылатын тіршілік даму кезеңі болғандығына дәлел. Архей эрасының қабаттарында организмдердің қалдықтарының болмауы екінші құбылыс болып табылады. Бұлай болуы, сірә, тау жыныстарының қатты өзгеріп кетуіне, ал сонымен қатаралғашқы организмдердің скелеттерінің мардымсыз дамуына байланысты. Барлық жағдайда протерозой эрасынан табылғаназдаған қалдықтарға сүйеніп-ақ, сол кезде органикалық формалардың дамуында үш ірі ароморфоз болғандығын білуімізге болады.
Жұмыстың мақсаты:Табиғаттағы жануарлар мен өсімдіктердің даму тарихы
Жұмыстың міндеттері:
-Жануарлар және өсімдіктер эволюциясында жаңа түрлерін сипаттама беру.
- Жануарлар мен өсімдіктердің жетістіктеріне талдау жасау.
Жұмыстың ғылыми жаңалығы:
Өсімдіктер мен жануарларының жаңа түрлерінің ашылуы және табиғаттағы тіршілікке тигізетін әсерін зерттеу.
1. Өсімдіктер дүниесінің шығу тегі мен эволюциясы.
0.1 Өсімдіктер эволюциясының негізгі кезеңдері.
Өсімдіктер дүниесінің шығу тегі мен эволюциясын жердің даму тарихымен байланыстырып қарастырған жөн. Жердің даму тарихын бірінен соң бірі келіп отыратыналты геологиялық эра түрінде береді. Бұлар катархей, архей, протерозой, палезой, мезозой және кайназой эралары. Оларды өз кезегінде геологиялық кезеңдерге бөледі. Әрбірэраның өзінің шөгінді пародолалары болады, олардан өсімдіктердің тасқаайналған қалдықтары мен тастың бетіне түскен іздерін табады. Осы қалдықтарды зерттеу органикалық дүниенің эволюсиясының жалпы көрінісін , ал кейде жойылып кеткен өсімдіктерді қалпына келтіруге мүмкіндік береді.
Катерхей эрасында 4,5 млрд жыл бұрын әлемдік мұхитта физико-химиялық процестер жүрген. Олар тіршіліктің пайда болуына қажетті жағдай туғызған.
Біздің планетамызда тіршілік архей эрасында 2,7-4,5 млрд жыл бұрын әлемдік мұхитта пайда болған. Алғашқы өсімдіктердің қашан пайда болғандығын дәл кесіп айтуға, әзірге мүмкіндік болмай тұр. Ертедегі өсімдіктердің денесі аса қарапайым іркілдек плазмалардан тұрған. Соған байланысты олардың тасқаайналған қалдықтары біздің уақытымызға дейінсақталмай, із түссіз жоқ болып кеткен. Бірақта олардың тіршілік әрекетінің өнімдері, бактериялардан және балдырлардан пайда болған әртүрлі пародалар түрінде, сонымен біргеалғашқы организмдердің белоктік денесінің құрамына кіргенаминқышқылының қалдығы түрінде сақталған. Бұлар тіршіліктің ең қарапайым формалары - клеткалық құрылысы қалыптаспаған, бір клеткалы ядросы қалыптаспаған, бір клеткалы ядролы және колониялы организмдерболған(1-сурет)
Сурет - 1Алғаш пайда болған өсімдіктер.
Жер бетінде тіршіліктің дамуы, әсіресе бүкіл геологиялық жылсанаулардың жартысынан көбісін түзетінархей және протерезой эраларында өте баяу жүрген.
Мысалы, палеонтологтардың мәліметтері бойынша тек протерозой эрасында, (570-2700 млн. Жыл бұрын) қоректенуі жағынан бір-біріненайырмашылықтары бар, тірі табиғаттың екі негізгі бағыты анықталады: автотровты және гетеротровты организмдер. Осы эрада бір клеткалы және колониялы көк-жасыл балдырлармен бірге қызыл және жасыл балдырлар(сурет-2,3), бактериялардың жаңа топтары мысалы темір бактериясы пайда болған.
2-сурет
Протерозой эрасындағы өсімдік түрлері.
Өсімдіктер дүниесінің даму тарихындааса маңызды жаңалық палезой эрасының силурий және девон дәуірлерінде болды(230-570 млн. Жыл бұрын). Силур дәуіріндериниофиттер - алғашқы құрлықта өмір сүрген өсімдіктер пайдаболған. Бұлар әлі үлкен өсімдіктер болмаған. Олар көп жағдайда құрлықта клем секілді тұтас жауып жатқан. Шамасы осы кезде саңырауқұлақтар, мүктер, қыналар өмір сүрген. Девон дәуірінде(360-405 млн. Жыл бұрын) жоғарғы сатыдағы өсімдіктер жер бетіне түгелдей тарала бастаған. Олар үлкен мөлшерге дейін жеткен. Көптеген өсімдіктердің өмірлік циклінде ұрпақ алмасуы қалыптасқан. Бұл процесс өсімдіктерге өте пайдалы болған, өйткені олар өмірінің бір бөлігін сулы ортада, ал екінші бөлігін құрлықта өткізуге мүмкіндік алған. Спорофиттің құрлықта өмір сүруіне байланысты өсімдіктердің жер беті бөлігі жақсы дамыған, өткізгіш шоқтары пайда болған. Құрлықта өсімдіктер эволюциясының ең маңызды стимулы сол, олардың табиғи жолмен будандасуына кеңінен мүмкіндік ашылған. Таскөмір дәуірінде(285-350 млнжыл бұрын) тұқымды папоротниктер мен қырықбуын тәрізділердің өкілдері - каламиттер, қылқан жапыоақтыларға жақын биіктігі 30 м - ге дейін баратын кордаиттар кеңінен таралып, өсе бастаған. Қай жерде ұйық батпақ, бойына су сіңген топырақ болса, сол жерде бұл ағаштар орман түзген. Мұндай ормандар теңіз қолтықтарының жағалауларындааз болған. Су шайып кеткен жерлерде, әсіресе су тасқындары кезінде, ағаштар құлап қирап, олардың үстін ұйық басып отырған. Осындай ұйықта батпақтың көп мөлшерде жиналып қалың, шөгінді түзуіне байланысты оттегі жетіспей ағаштар көп мөлшерде шіріп таскөмірдің кенінеайналған. Таскөмір дәуіріндериниофиттер жойылып кеткен.
Сурет-3
Қылқан жапырақтылар туысы.
Осы бірасаалыс кезеңдерде құрлықтағы жарық пен жылудың ара салмағы бірдей болған. Өйткені құрлықтың осы аздаған беті шексіз жылы акваториямен шайылып отырған. Оны көптегенарнасы суға толы үлкен өзендер мен батпақты кеңістіктер қиып өтіп отырған. Құрлықтың үстіне жердің ішкі жылуы да эффективті түрде әсеретіп отырған.Сонымен бірге, ауаның ылғалдылығы дааса жоғары болған, бұлттар жердің бетінқалың болып қаптап, жауып тұрған. Осылардың барлығы құрлықтың климатын поляр шеңберіне жақын жердің климатымен теңелуіне әкеліп соқтырған.
Перм дәуірінде(230-285 млн жыл бұрын) тұқымды попоритниктер кордаиттар жойылған, қырықбуын тәрізділер мен плаун тәрізділер жойыла бастаған. Бірақ ашық тұқымдылардың жаңа түрлері, оның ішінде саговниктер, саговниктердің арғы тегі болып табылатынараукариялар және басқа да қылқан жапырақтылар мен гинкголар кеңінен тарай бастаған. Перім дәуірінің соңына қарай ашық тұқымдылар жер бетінде басқа өсімдіктерден басым болған. Мезазой эрасының(67-230 млн. жыбұрын) триас (195-230 млн. жыл бұрын)негізінен юра дәуірлеріндеашық тұқымдылардың флорасы бұрынғысынан әлде қайдаартып, молая түскен. Юра дәуірінің ормандары негізінен саговниктерден, гинкголардан, араукариялардан тұрған. Мүктер қалың болып дамыған, кейтониялар пайда болған. Соңғыларынданағыз жеміс жапырақшалардың гомологы мен шырынды жемістері болған(4 - сурет).
Бор дәуірінде (67-137 млн. жыл бұрын) жабық тұқымды өсімдіктер кеңінен тараған. Бұлардың пайда болуы өсімдіктер дүниесі мен жануарлар дүниесінің тарихындағы ең шешуші кезең болды. Жабық тұқымдылардың ішіндегі ағаштары магнолия, лавр, платан, эквалипт, фикус, терек, тал, бук, жүзім және т.б. жер бетінде үлкен кеңістіктерді баса бастады. Осы кездеағаш тәрізді дара жарнақтылар - пальмалар пайда болып жер бетіне тарала бастады. Шөптесін өсімдіктерден жаңа ортаға бейімдеушілік негізінде суда өсетін формаларерекше көріне бастады.
4 - суретПерм кезеңі.
Кайназой эрасында(0-67 млн жыл бұрын) жабық тұқымдыларерекше қарқынменалып дамыды. Бұл эраның екі жоғарғы кезеңінде палеоген(67-25 млн. жыл бұрын)аса жылы климат қалыптасқан. Сол кездің өзінде-ақ жер бетінің ландштафты қазіргі кездегіге жақын болған. Жалпақ жапырақты ормандар пайда бола бастаған. Ағаштардың ішінденанағашы инжир, мирт, емен, үйеңкі,шаған, грек жаңғағы және т. б. Кеңінен таралған өсімдіктердің тізімін толықтыра түсті. Қылқанжапырақтылардың таза біртектес ормандар түзуде де, аралас ормандар түзуде демаңызы ересен зор. Аса бай шөптесін өсімдіктер флора қалыптасқан.
Келесі төртінші кезең 0,7 млн. жылға созылады. Бұл кезеңде жер бетіндегі климатта күрт өзгерістер болды: температура түмендеп, ауадан түсетін ылғалдың мөлшері арта түсті. Мұның өзі жоғарғы ендікте жекелей алғанда, солтүстік ендіктеаса көп мөлшерде мұздың қалыптастыруына әкеліп соқтырды. Бұл үлкен мұз оңтүстікке қарай ығысқан. Сонымен мұз дәуірі басталған. Осыған байланысты суыққа төзімді өсімдіктер пайда болған. Неоген дәуірінің соңы адамның пайда болуы мен және дамуымен тікелей байланысты. Адамның пайда болуы өсімдіктер жабынының құрамынының өзгеруіне әкеліп соқтыратын жаңа фактор болып табылады. Осы кезден бастап пайдалы өсімдіктерді мәдени жағдайғаендіру қолғаалынды, нәтижесінде жабайы өсімдіктер ығыстырыла бастады.
Сонымен өсімдіктердің даму тарихы үш кезеңге бөлуге болады: балдырлық кезең, жоғарғы споралы өсімдіктер кезеңі, тұқымды өсімдіктер кезеңі - ашық тұқымдылар, мен жабық тұқымды өсімдіктердің пайда болған кезеңдер.
1.2 Алғашқы құрғаққа шыққан өсімдіктер мен жабық тұқымды өсімдіктер
Палеонтологияның мәліметтері бойынша, құрғаққа шыққаналғашқы өсімдіктерриниофиттер болған, олар осыдан 400 млн. жыл бұрын пайда болған. Олардың арғы тегі су өсімдіктері болған, шамасы жоғарғы дейгейде жетілгенхара балдырлары типтес өсімдіктер болса керек. Риниофиттернегізінен батпақты жерлерде өсетін өсімдіктер болған.Олардың вегетативтік денесі телом деп аталынылады және ол тек қазба түрінде табылған өсімдіктерге ғана тән. Риниофиттердің вегетативтік денесінің өркенге дейінгі құрылысы, дихотомиялық бұтақтанудан, бүйірлік моноподиальды бұтақтанып өсугеауысуды көзге оңай елестетуге мүмкіндік береді. Ол жоғарғы сатыдағы өсімдіктердің көптеген топтарындаайқын байқалады(5-сурет).
5-сурет
Өсімдіктер ұрықтары.
Теломның жерасты бөлігі бір клеткалы ризоиды бар тамырсабаққа ұқсасболады. Риниофиттер басқа жоғарғы сатыдағы өсімдіктерге бастама берген. Мүк тәрізділердің шығу тегі аяғына дейін толық дәлелденбеген. Ғалымдардың бір тобы оларды риниофиттердің шығарады; ал екенші бір тобы - жасыл балдырлардан шығарады. Соңғы көзқарас бір шама көңілге қонарлық. Қалай болғанда да мүк тәрізділер эволюцияның тұйық бұтағы.
Жабық тұқымдылардың шығу тегі және олардың мүмкін болғанарғы тегі ғалымдарды ылғи да ойға қалдырып келген. Бұл мәселенің дұрыс шешілуіне осы ғасырдың бас кезінен бастап көп күш жұмсалып келеді. Жабық тұқымды өсімдіктерге көңілдің көп бөлінуі, олардың табиғаттағы және халық шаруашылықтағы маңызының ерекше зор болуымен тікелей байланысты. Оған мынадай бір мысал келтірсек жеткілікті болады. Жер бетінде жабық тұқымды өсімдіктер пайда болған кезден бастап, сүт қоректі жануарлардың дәнеадамның дамуына өсімдіктер пайда болғанға дейін, жер бетінде сүт қоректілер жейтін қорек болмаған.Әдетте жабық тұқымдылардың шығу тегін, гүлдің шығу тегімен байланыстырады. Гүлдің шығу тегі жөнінде бірнеше теориялар бар. Соңғы уақыттарға дейінең дәлелденген және жалғыз шамамен дұрыс деп табылған эванттық теория болған. Ол стробилярлық теориямен қосылып, гүлді ашық тұқымдылардың стробилінен шығарады. Алайда соңғы кездерде ғалымдардың көпшілігі гүлдің шығуының неміс ғалымы В.Цимерман ұсынған теломдық теориясын көбірек мойындап риниофиттер болған, олардан папоротниктер бастау алған, соңғыларына өз кезегіндеашық тұқымдылар пайда болған. В. Цимерманның пайымдауы бойынша жоғарғы сатыдағы өсімдіктердің барлық органдары қарапайым оргоннан - теломнан пайда болған. Эволюциялық процестің барысында теломдар бірігіп стерильді және фертильді синтеломдар түзілген. Одан әрі стерильді синтеломдар жапыраққа және сабақтың өсіне бөлінеді, ал фертильді теломдар спорофильдергеайналады. В.Цемирманның пікірінше гүлдің пайда болу процесі, вегетативтік оргондардың пайда болу процесімен қатар жүрген. Мұндай түсіндірмеден жапырақ пен сабақтың эволюциялық тұрғыдан қарағанда принциптік айырмашылығының болмайтындығын байқау қиынемес. Шындығында жапырақты және өстік оргондарды теломдардың системасынан тарихи дамудың барысында пайда болған деп қарастырған жөн(сурет-6).Осы айтылғандардан жабық тұқымдылардың арғы тегі ретіндеашық тұқымдыларға белгілі тізімнің барлығы белгіленді. Олардың кейбірі мүмкін деп алынған бірінші формасы кездеседі.
Сурет -6
Ашық тұқымды өсімдіктер.
Бірақ олардың кейбір мүмкін деп алынғаналғашқы формалары вегетативтік денесінің микроскопиялық құрылысының, жабық тұқымдылардың қарапайым топтарына қарағанда жоғарғы деңгейде жақсы жетілген. Сол себепті бұл формалардан жабық тұқымдыларды шығарудың мүмкіндігі жоқ. Егерде жабық тұқымдылардың мүмкін болғанарғы тегінанықтауда олардың сүрегінің структурасына шешуші орын берсек, онда жабық тұқымдылардың арғы тегі қарапайым саговниктернемесе беннеттиттер болуға тиісті. Бірақта мұндай жауапкершілігі жоғары тұжырымға өсімдіктің тек микроскопиялық құрылысының белгілерімен шектеулі әрине жеткіліксіз. Сондықтан саластырып қарауға және талдау жасауға өсімдіктің жалпы құрылысының көптеген тұрақты белгілерін, мысалы репродуктивтік оргондарының құрылысының белгілеріналу қажет. Осыған байласыфнты ашық тұқымдылардың стробилдеріне, споронгилеріне және тұқымбүрлеріне салыстырмалы түрде жан - жақты талдаулар жасалынады. Көптеген және әртүрлі салыстырмалы морфологиялық мәліметтерді жинақтай келе, систематик - филогенетиктердің көпшілігі мынадай тұжырымға келген. Қазіргі кездегі белгілі ашық тұқымдылардың ішінен, жабық тұқымдылардың арғы тегі не тұқымды папоротнгиктер, не болмаса беннеттиттер болуға тиісті (6,7 - суреттер ). Сонымен бірге мынадай қызық жорамал айтылған . Беннеттиттер мен жабық тұқымдылардың арғы тегі олардың екеуіне де ортақ бір өсімдік болуы тиіс. Жабық тұқымдылардың гүлінің пайда болуына беннеттиттердің қатысы барлығы дәлелдене түсті. Қос жынысты гүлдің алғашқы моделін тек қос жынысты стробилден, шығаруға болады. Сонымен, классикалық филогенетикалық системаның көптеген көрнекті өкілдері мынадай тұжырамға келген, жабық тұқымдылардың тұқымды папоротниктермен де, саговниктермен де беннеттиттерде туыстық қатынаста болады. Бірақта жабық тұқымдылардың шығу тегі туралы гипотезалардың ешқайсысыда түсіндіреалмайды.
Сурет - 6
Жабық тұқымды өсімдік.
7 - сурет
Папоротниктер.
Ч. Дарвиннің сөзі бойынша жабық тұқымдылардың солтүстік ендікте көп мөлшерде және түрлердің саны жағынаналуан түрлі болып, барлық континентерде пайда болуы кездейсоқ жағдай. Сонымен бірге олардың алғашқы рет қай жерде пайда болғандығы да белгісіз болып отыр. 1954 жылы белгілі ботаник - географ және систематик - эволюционист М.Г.Попов жабық тұқымдылардың эволюциясы жөнінде бұрынғы айтылып жүрген теориялар жөнінде принциптік айырмашылығы бар жаңа теория ұсынды. Жабық тұқымды өсімдіктердің шығу тегі мен эволюциясының проблеммаларын шешуге ұсынған бұл теорияға, бор дәуірінің бас кезінде басталған, туыстығы жөніненалыс жатқан түрлер мен туыстардың арасында жүрген будандасу процесстері негіз болды. Осы теорияны дәлелдеу мақсатындаавтор мынадай постулатқа сүйенген. Өсімдіктердің жаңа сорттарын шығаруда, біздің уақытымызда
Үлкен масштабта жүріп жатқан будандастыру процесі, ертедегі геологиялық эпохоларда, түрлердің түзілуінде бұданда үлкенрөл атқарған. Археогониялы өсімдіктердің систематикалық топтарында морфологиялық талдаулар жасаудың негізінде М.Г.Попов мынадай қорытындыға келген. Археогониялы өсімдіктердің вегетативтік денесінің структурасында үш трлі негізгі тип айзын басымдық көрсетеді: филлофитті, бұл жағдайда жапырақтардың системасы басып болып келеді, сабақтары да бұтақтанбайды, не болмасанашар бұтақтанады, метамериясы қалыптаспаған ; артрофитті немесе бунақты, бұл жағдай скелетті өстердің системасы басым болып келеді, өркеннің метамерлері айқын байқалады; микрофилді - ұсақ жапырақты, бұл жағдайда әртүрлі систематикалық топтардың арасында байланыстарне үзілгеннемесенашар қалыптасқан болып келеді. Осыған байланысты жабық тұқымдыларда бергеналғашқы аталық жәнеаналық өсімдіктер М.Г.Поповтың жорамалдауы бойынша беннеттиттер мен гнетопсидтер болған. Осындай алыс будандасудың негізінде, аталық пенаналықтың көптеген белгілері бір мезгілдеажыраған. Соған байланысты жабық тұқымдылардың тұқымдастарының типінің тұтастай веер секілді шашыраған тармақтары қалыптасқан. Олардың вегетативтік денесінің структурасындааталық жәнеаналық өсімдіктердің екеуініңде белгілері болған.
Алғашқы тұқымдастық топтарды ағаштардың түрлері түзген, сондықтанда эволюция зоналар бойынша, негізінен саматикалық тұрғыдан жүрген: яғни дамудың бағыты ағаштардан, шөптесін өсімдектерге қарай жүрген. Соңғылары екі бағытта дамыған: биік жоғарғы ендікте - суыққа төзімді, немесе криофильді өсімдіктер пайда болған, ал оңтүстіккеқарай шөлейт аймақтарда - құрғақшылыққа төзімді, немесеаридті өсімдіктер пайда болған (8 - сурет).
8 - сурет
Аридті өсімдіктер.
Жабық тұқымдылардың шығу тегінбудандасу процесі теориясы гүлді өсімдіктердің бірден тропикалық зонаның әртүрлі аудандарда түзілгендігін және көптеген тұқымдастардың кенеттен пайда болғандығының себептерін түсіндіреді. Сонымен біргеалғашқы жабық тұқымдастардың қай геологиялық эпохада пайда болғандығы мен шығу тегінанықтауға және тағы басқа көптеген сұрақтарға жауап беруге мүмкіндік береді. Бұл теория филогенетикалық сиситеманы түзуге бірден - бір жол ашты. М.Г.Поповтың теориясы эволюциялық теорияны, тың ойлардың жаңа қырларымен толықтырады. Табиғат туралы ғылымның фундаменталдық проблемаларын, тіптен кеше ғана шешімі табылмайды деп келген мәселелерді шешудің жаңа жолдарына бағдар береді. Жабық тұқымдылардың мәңгілік жұмбақ сырларын шешуді, бірден - бір тығыз байланыста болатын, жақын ғылымдардың, оның ішінде генетиканың күштерін бірктіре отырып, одан әрі батыл қадам жасау, болашақта қандай ғылымның жолдарының айқын шындыққа әкелетіндігін көрсетеді.
1.3 Өсімдіктер эволюциясының әдістемесі .
Көбеюдің эволюциясы. Көбею тірі табиғаттың ерекше қасиеттерінің бірі ретінде, оның дамуының ең алғашқы кезеңдерінде пайда болған. Өсімдіктердің эволюциясымен бірге тіршіліктің бастапқы формаларынан бастап қазірге дейінкөбеюдің жолдары да белгі бір эволюциялық кезеңдерден өтіп, түрлене өзгерген. Сонымен бірге көбеюдің эволюциясы, өсімдіктер дүниесінің жалпы эволюциясының ең маңызды қозғаушы күші болды және жаңаарнайы маманданған оргондардың түзілуіне әкеліп соқтырды.
Жыныссыз көбею - ең ерте пайда болған және күмәнсіз көбеюдің бастапқы тәсілі болып табылады. Ол өсімдіктердің барлық топтарына, соның ішінде жабық тұқымдыларға да тән. Жыныссыз көбеюдің ең қарапайым тәсілі вегетативтік жолмен көбею(сурет-9).
Сурет-9
Жабық тұқымды өсімдіктер.
Оны клеткалық құрылысы қалыптаспаған организмдердің өмірінің әртүрлі кезеңдерінен кездестіруге болады. Көптеген ядросы қалыптаспаған организмдерде қазіргі кезде өзінде көбеюдің жалғыз жолы болып табылады.Көп жағдайда өсімдіктердің әрбір табиғи топтарының өздеріне тән вегетативтік көбеюдің формалары болады. Жоғарғы сатыдағы өсімдіктерде, әсіресе жабық тұқымдыларда вегетативтік көбеюдің формалары алуан түрлі болып келеді. Нағыз жыныссыз көбеюгеарналған споралардың түрлері көп болады. Эволюцияның барысында олараналық өсімдікке спорофитке ұқсас жаңа особьтарды түзу қасиетіненайырылған, бірақ жыныстық ұрпаққа бастама береді.
Жынысты көбею эволюцияның өтеертедегі кезеңдерінде пайда болған, бірақта оның пайда болған уақытын дәл кесіп айту қиын. Өсімдіктердің қазіргі кездегі кейбір қарапайым топтарының жыныстық процесі белгісіз. Сонымен қатар көк - жасыл балдырлар секілді кейбір табиғи топтарда жыныстық көбеюдің ешуақытта болмағаны күмән келтірмейді. Соңғы уақыттарға дейін, дробянкаларды да осы топқа жатқызып келген. Алайда дробиянкаларды элетронды микроскопты пайдала отырып зерттеудің нәтижесінде. Зерттеудің нәтижалерінде, көбеюдің каппуляциялық трансформациялық және трансдукциялық түрлерінің болатындығы дәлелден. Басқалары, мысалы саңырауқұлақтар, шамасы жыныстық жолмен көбею мүмкіндігіненайырылған. Жыныстық жолмен көбею мүмкіндігін жоғалту фактасы, кейбір жоғарғы деңгейде жетілген өсімдіктерде де, мысалы жабық тұқымдыларда белгілі. Әзірше ғылымда, өсімдіктердің жыныстық процесінің эволюциясының толық картинасын көрсететіндей мәліметтер жеткіліксіз. Алайда эволюциясының жоғарғы дейгейде тұрған өсімдіктерге қарағанда жыныстық процесі өте қарапайым формада өтетіндігі толық дәлелденген. Эволюцияның деңгейінің бірден - бір көрсеткіші, ол гаметалардың мамандануы. Ең қарапайымдысы изогомиялық жыныстық процесс. Біршама жоғарғы деңгейде жетілген жыныстық процесске гетерогамия жатады. Ең жоғарғы дейгейде жетілген жыныстық процеске оогамия жатады(10 - сурет). Жер бетінің жағдайында тіршілік етуіне бейімделуіне байланысты аталық гамета қозғалу қабілетіненайырылады және жұмыртқа клеткасы тозаң түтігі арқылы жеткізіледі.
10 - сурет.
Гетерогомия.
Сонымен, тұқымды өсімдіктерге жыныстық процесс сулы ортамен байланысты емес, ол дегеніміз өсімдіктердің бұл тобының құрлықта өмір сүруіне бейімделгендігі болып табылады. Жыныстық көбею жыныссыз көбеюден бөлек емес, қайта керісінше онымен байланысты дамымаған. Өсімдіктердің әрбір табиғи топтарының өмірлік циклінде, жыныссыз және жыныстық көбеюлердің ауысып келіуінің өзіндік заңдылықтары болады.Төменгі сатыдағы өсімдіктердің көпшілігінде ядролық фазалардың алмасуы болмайды, өмірлік циклден спорофитті түгелдей шығып қалған деседе болғандай. Кейбір төменгі сатыдағы өсімдіктердің өмірлік циклінде спорофит пен гаметофит алмасып келіп отырады. Олардың морфологиялық әртектілігінің деңгейі және өсімдіктердің зерттеп отырған тобының өмірлік цикліндебасым болып келуі эволюцияның деңгейінің маңызды көрсеткіші болып табылады. В.Гофмейстердің жұмыстарының негізіндеаса маңызды жалпы заңдылық ашылған:эволюцияның барысында спорофит біртіндеп жақсы дамиды және дербестікке ие болады; гаметофит, керісінше, редукцияға көбірек ұшырап, өзінің дербестігін толығымен жоғалтады және спорофитке түгелімен бағынышты болады. Бұл жағдай жоғары деңгейде дамыған өсімдіктерде - ашық тұқымдылар мен жабық тұқымдыларда байқалады. Өсімдіктердің әртүрлі табиғи топтарының өмірлік циклін зерттей отырып, В.Гофмейстер жоғарғы споралы өсімдіктер мен жабық тұқымдылардың арасында, бұрын ойлағандай үлкеналшақтықтың жоқтығын дәлелдеді(11,12 - сурет).
11,12 - сурет
Ашық және жабық тұқымды өсімдіктер
Онтогенез - дегеніміз өсімдіктің зиготадан бастап табиғи жолмен қурап өлгенге дейінгі аралықтағы дербес дамуы. Онтогенез үш кезеңнен тұрады: ұрыққа дейігі(проэмбриональды), ұрықтық(эмбриональды), ұрықтан кейінгі(постэмбриналь).
Тұқымды өсімдіктерде онтогенез әдетте тұқымның өсе бастаған кезінен бастап, өсімдік толық өліп қурағанға дейінгі аралықта байқалады. Онтогенездің ұзақтығы өсімдіктердің әртүрлі систематикалық топтарында бірдей болмайды, бактерияларда ол оншақты минутқа, ал баобабалар мен секвояларда - мыңдаған жылдарға созылады. Онтогенезде вегетативті оргондардың өсуі мен дән байлануының ара қатынасы әртүрлі болуы мүмкін. Бүкіл өмірінде бірақ рет дән байлайтын монокарпты өсімдіктер мен бірге бірнешерет дән байлайтын - поликарпты өсімдіктер де болады. Монокарпты өсімдіктерге біржылдық, өмірінің екінші жылында ғана гүлдейтінекі жылдық шөптесін өсімдіктер сәбіз, қызылша және тіптен вегетативтік оргондары бірнеше жыл өсіп, үлкен мөлшерге жеткеннен соң барып гүлдейтін көпжылдық өсімдіктер жатады оларагавалар мен бамбуктар. Монокарпты өсімдіктер гүлдеп болған соң өледі. Поликарпты өсімдіктергежыл сайын гүлдеп дән байлайтын, көпжылдық өсімдіктер жатады. Өсімдіктердің бұл тобының вегетативтік оргондары жыл сайын өсіп отырады. Онтогенездің барысында өсімдіктер жүйелі трде белгілі бір фазалардан тұрады. Өсімдіктердің әртүрлі топтарында бұл фазалар әртүрлі болуы мүмкін, сол топқа ғана тән болуы мүмкін. Мысалы, бір жылдық қос жарнақтыларда мынадай фазаларды белгілейді: дәннің өсуі, өскіннің пайда болуы, нағыз жапырақтың алғашқы жұбының пайда болуы, өркеннің пайда болуы, бітеу гүлдің түзілуі, гүлденуі, дән байлауы, ал бір жылдық астық тұқымдастарында - тұқымның өсуі, өскіннің пайда болуы, түптенуі, түтіктің түзілуі, бас байлауы, гүлденуі, дәннің толысуы және дәннің пісуі. Жыныссыз көбейгенде онтогенез аналық организмнің бөлінуіненнемесе маманданған клетканың пайда болуынаннемесе клеткалардың тобының түзілуінен яғни сұңғыла, заразиха, шыршашөп және т.б пайда болады. Автотрофты регрестің әртүрлі сатысында және гетеротрофтығаауысудың әртүрлі деңгейінденасекомдармен қоректенетін өсімдіктер тұр. Олардың жапырақтары насекомдарды ұстағыш аппараттарғаайналған(шықшөп - росянка - Drosera туысы, шыбын ұстағышшөп - мухоловка - Dionaea туысы 13, 14 - сурет).
Сонымен, автотрофты өсімдіктер органикалық заттарды өздері синтездейді, ал гетеротрофты өсімдіктер оларды шірітіп, табиғаттағы зат айналымын жүзегеасырады.
13, 14 - сурет.
Шықшөп өсімдігі.
Өсімдіктердің қолда өсіріле бастаған 10000 жылдай уақыт болды. Біздің эрамызға дейін 8000 жыл бұрынадам баласы ағаш соқамен жер жыртқан. Содан бастап жер жүзінің барлық жерінде өздерінің байырғы өсімдіктерін мәдени түргеайналдырып келеді. Кейбір мәдени өсімдіктердің қолда өсірілуі тарихы өтеертеден басталады, ал кейбіреулері бертін келеегіле бастады. Мысалы, бидай Египетте, Қытай мен Грузияда біздің эрамызға дейін бірнеше мың жыл бұрын өсірілді.
Оңтүстік - шығыс Азияда күріш 5 мың жыл бұрынегілебастады. Европада кейбір өсімдіктерАмерикаашылғаннан кейін мәдени түрге көшіріле бастады. Ал, қант қызылшасында қант барекендігі XVIII ғасырдың ортасында ғана белгілі болды, бұл өсімдіктің өндірістік меңгерілуі одан да кейін басталады. Сөйтіп әр түрлі өсімдіктердің мәдени өсімдіккеайналдыру процесінің ұзақтығы түрліше: біреулерінде бұл процесс бірнеше мың жыл бойы созылып келеді, ал басқаларындаекі жүз жылданартық емес. Осығанбайланысты мәдени өсімдіктердің бастапқы түрлері туралы біздің мәліметтеріміздің бәрі біркелкі дәл деп айтуға келмейді. Кейбіреулерінің шыққан бастапқы жабайы арғы тегі белгіссіз; ал, басқаларының бастапқы берілгенанықтамалар формаларына дұрыс анықталып отыр. Мәдени өсімдіктердің шығу тегі жайындағы проблеманы шешудеакадемик Н.И.Вавиловтың мәдени өсімдіктердің шыққан орталықтары туралы ілім басты роль атқарады. Біздің ғасырдың бас кезіндеевропалық жәнеамерикалық селекционерлердің жұмыс жүргізген өсімдіктердің сорттық құрамын зерттей келіп, Вавилов ондағы бастапқы материал селекция үшін жеткіліксіз деген қорытындыға келді. Осыған байланысты, бүуіл жер жүзіндегі мәдени өсімдіктерді жоспарлы түрде зерттеу керек деген ой туады. Осы мақсатпен жиырмасыншы және отызыншы жылдары, Бүкілодақтық өсімдік шаруашылығы институтын басқарып тұрған кезіндетәжрибелер жүзегеасырылды.
Мәдени өсімдіктердің шығу тегі жайындағы проблеманы шешудеакадемик Н. И. Вавиловтың мәдени өсімдіктердің шыққан орталықтары туралы ілімі басты роль атқарды. Біздің ғасырдың бас кезіндеевропалық жәнеамерикандық зерттеушілер жұмыс жүргізген өсімдіктердің сорттық құрамын зерттей келіп, Вавилов ондағы бастапқы материал селекция үшін жеткіліксіз деген қорытындыға келді. Осыған байланысты, бүкіл жер жүзіндегі мәдени өсімдіктердің жоспарлы түрде зерттеу керек деген ой туады. Осы мақсатпен Вавилов жер шарының көптегенаймақтарында экспедитциялар ұйымдастырып, зерттеулер жүргізген. Бұл зерттеулер Совет Одағының территориясымен қатар Ирак, Ауғанстан, Жерорта теңіз жағалауы, Абиссиния, Орталық Азия, Жапония, Солтүстік, Орталық және Оңтүстік Америка жерлерін қамтиды. Бірнеше жүздеген мәдени өсімдіктерді зерттеудің нәтижесінде, бүкіл жер жүзінде диханшылық басталған жеті орталығы анықталды (15 - сурет ).
Қазіргі мәдени өсімдіктердің көпшілігі шыққаннегізгі континент Азия. Мұнда мәдени өсімдіктердің шыққан үш ірі орталығы бар. Осы орталықпен тарағаннегізгі өсімдіктердің құрамыда берілген. Европада бастапқы диханшылықтың бәрі оның оңтүстігінде болды. Бұл жер жүзіндегі төртінші орталыққа жатады, бұған Жерорта теңіз жағалауындағы жерлеренеді. Африка континентінде өзіншеерекше, ықшам орталық бар. Бұған Шығыс Африка тауларындағы, негізінен таулық Абиссиния жерлері енеді. Мұнда жер жүзілік бидай менарпаның ең көп алуан түрі шоғырланған.
Кофеағашының шыққан жері деАбиссинияда. Бұдан басқа мұнда жеміс ағаштары жоқ, жеміс ағаштары дааз орналасқан. Жаңа дүниедеекі орталық бар. Оның біреуі Орталық Америка жерінде: одан жүгері, мақта-упланд және какао сияқты мәдени өсімдіктер шықты. Екінші орталық Оңтүстік Америкада; бұдан картоп, темекі және хинаағашы шықты. Ғажайып бір жағдай, Америкаашылғанға дейінЕскі Дүние мен Жаңа Дүниеге ортақ бірде-бір өсімдік түрі болғанемес.
Сурет - 15
Пелоргония мәдени өсімдік.
Австралия флорасы бай, оның 75% эндемиктерден тұрады, бұл жер кәсібінде мәдени өсімдік береалмады. Бұған себеп мұнда жеуге жарамды жабайы өсімдіктер тым аз, ондаастық дақылдары және қатты өсімдіктер жоқ.
Содан, бастапқы егіншіліктің географиялық шоғырлануының өзіншеерекшелігі бар. Мәдени шыққан орталықтарының бәрі көбіне тропиктік және субтропиктік зоналардағы таулы аймақтар. Құрлықтың осы жіңішкеалқабы адам баласының тарихындаерекшероль атқарады, себебі дүние жүзіндеегіншіліктің пайда болуы осы жерлермен байланысты.
Ортаның биотикалық факторлары жоғарыдаайтылған мысалдар әр түрлі абиогикалық факторлардың толқу көлемі өте үлкеекедігін көрсетеді. Бұл организмдер тұрғысынан қарағанда биосфераның біркелкі емес екендігіне дәлел болады. Биосфераның жеке участоктарындаабиотикалық факторлар климат, топырақ жағдайлары, су режимі т.б. өзінше өз ара ұштасып жатады. Бұл жағдай биосферада қазіргі түрлердің таралуына, олардың қарым - қатынасына, екінші сөзбенайтқандабиотикалық факторларға ықпалын тигізіді. Биотикалық факторлар, немесе органикалық табиғат факторлары деп бір организмге басқа организмдердің тигізетін ықпалынайиамыз. Бұл факторлар түр ішіндегі өз ара қарым-қатынастан және олардың басқа түрлерге жататын особьтарының қарым-қатынасынан құралады. Түраралық қарым-қатынастарының формалары алуан түрлі. Солардың ішіндегі ең маңыздыларына тоқталып өтейік. Өзгергіштіктің көп түрлі болуы, оның өте күрделі екендігіне дәлел болады. Бұл күрделілік, ең алдымен, организмдердің қасиеттері, олардың генетикалық ерекшеліктеріне, ал екінші жағынан дамып келе жатқан особьтың бүкіл даму дәуірі бойында сыртқы орта жағдайларының оған тигізетіналуан түрлі әсерлеріне байланысты. Басқашаайтқанда, Дарвин сөзімен, оргаизмнің қасиеттері екі фактордың- организм табиғаты мен жағдайлар табиғатының ұштасуымен байланысты. Бұл сәйкестендірілген байланыстар күрделі жәнеалуан түрлі болып келеді. Белгілі швед генетигі А. Мюнтцингтің пікірінше, қазіргі ғылым, бұл фактордың қайсысы басты роль атқаратындығы жайындағы мәселені ашық қалдырады, орта мен тұқым қуалаудың арасындағы әрекеттесудің өз ара байланысы бар деп тауме ғана шектеледі(сурет-16).
Сурет-16
Шөл аймақтардағы өсімдіктер.
Бұл проблеманың жақындаудың алғашқы қадамы организмдердің өзгеру процесіндегі тұқым қуалаушылықтың ролінанықтау. Осыған байланысты генетиктер өзгергіштігі тұқым қуалайтын және тұқым қуаламайтынөзгергіштік деп екіге бөлінеді.
Тұқым қуалайтын өзгергіштікке организмде пайда болғаннанкейін оның келесі ұрпақтарында сақталып отыратын және жыныстық жолмен көбейгенде сақталып отыратын қасиеттері жатады. Өсімдіктердің немесе жануарлардың бір түрлерінен белгілі бір орталыққа генетикалық бейімделген особьтар топтпрын бөліп алып көрсетуге болады. Өсімдіктерде сондай топтпрдың болатынын бірінші байқаған Г. Турессон, ол түр ішіндегі сондай экологиялық формаларды экотип деп атауды ұсынды. Бұл автордың ұғымында, экотиптерге тән сипат- олардың әрқайсы белгілі экологиялық жағдайларда өмір сүреді және оның өзіне тән бейімдеуші белгілері болады. Басқаша жағдайларға көшіргенде экотиптерөздеріне тәнерекшеліктерін сақтайды. Сөйтіп, мұнда тұқым қуалайтын экологиялық өзгергіштік болатыны байқалады. Бұған Турессон сипаттаған Оңтүстік Шведциядағы шатырша ястребинка мысал болады. Өсімдіктің бұд түрі теңіздің құмды жағалауларында өседі, оның жіңішке, бетін түк басқан жапырағы, ұзын төселмелі өркендері болады. Құзды жағалауларда басқа формасы өседі. Бұл келте өркенді, жалпақ тегіс бетті, түксіз жапырақты болады. Үшінші формасы Швецияның орталық аймағынаналынып сипатталады; ол биік тік сабақта, жапырақ пішіні де өзгеше, кеш гүлдейді(сурет-17).
Сурет-17
Жаңа өскіндердің дамуы.
Тұқым қуалайтын өзгергіштіктерден өзгеше, тұқым қуаламайтын өзгергіштіктер модификация немесе флюктуация деп аталады. Бұл организмнің онтогенез процесінде сыртқы орта жағдайларының әсерімен пайда болады және жынысты жолмен көбейгенде ондай өзгергістер келесі ұрпақтарына берілмейді. Осындай модификациялар болптындығын қарапайым тәжрибемен-ақ дәлелдеуге болады. Осы мақсатта өсімдіктердің венетативтік жолмен көбею қабілеті пайдаланылады. Сондай қабілетті өсімдік бірнешеге бөлініп тұқым қуалау қасиеттері бірдей біп топ индивидуум алынады. Бір особьтан венетативті жолменалынған ұрпақтардың бүкіл тобы клон делінеді. Бір клонның особьтарын әр түрлі орта жағдайларына орналастырып, олар түрліше экологиялық факторлардың талқысына түсіріделі. Калифорнияда Дж. Клаузеннің жүргізген осындай тәжрибесі ойпат жерденалып шалғындықтарынаараласып өсірілген өсімдіктің өзгеретінін көрсетті; ал оны тау етегіндегі алқапқа қайтаапарып өсіргенде, оның бастапқы қасиеттері қайтадан өз қалпынакелді.
Тұқым қуалайтын өзгергіштегі гомологтық қатардар заңы. Дарвин өсімдіктер мен жануарлардағы өзгергіштіктердің дәлелдемелерін қорыта келіп, бірсыпыражағдайларда кейбір түрлерде бірер белгілердің өзгеру сипаттары ұқсас болатындығын байқады. Белгілі бір түр өзімен туыстас басқа да бір түрдің белгісін иеленгендей немесе өзінің ертедегі ата тегінің бейнесінеенгендей болады. Мысалы, швед тарнасында, кәдімгі турнепсте және шалқанда өзгерістерінің ұқсастығы сабақтарының жуандығында. Дарвиннен кейін, өзгергіштіктегі осындай параллелизм құбылысы органикалық дүниеде кең таралғандығын көрсететін мәліметтер қоры әдебиетте бірте-бірте көбейе берді. Өсімдіктердің көптеген түрлеріндегі өзгергіштікті жете зерттеу, совет ғалымы академик Н. И. Вавиловтың осы проблемаға қайта оралып, барлық дәлелдерді қорытып, жалпы заң түрінде тұқым қуалайтын өзгергіштігі гомологтық қатарлар заңын қалыптастыруына мүмкіндік берді. Бұл заңнын мәні мынадай:
1. Генетика жағынан жақын түрлердің және туыстардың тұқым қуалайтын өзгергіштік қатарлары ұқсас болып келеді және олар белгілі дұрыс жүйе жасап тұрады. Сондықтан бір түрге жататын бірнеше формаларды білсек, соған қарап онымен туыс жөнінен жақын басқа түрлердің және туыстардың пареллельді формалары болатындығыналдын-алаайтааламыз. Туыстың және түрдің жалпы системасында генетикасы жағынаннеғұрлым жақын орналасса, соғырлым ондай гомологтық қатарларда ұқсастық мол болады(сурет-18).
2. Жалпы алғанда өсімдіктердің тұтас тұқымдастарына тән өзгергіштік циклі болады, бұл цикл сол тұқымдасты құрап тұрған туыстар мен түрлердің бәрінде болады. 1- таблицада осы жөнінен толық зерттелген тұқымдастардың бірі- астық тұқымдастарындағы гомологтық қатарлар заңын түсіндіретін мәліметтер берілген. Осы тұқымдасқа жататын әр түрлі тұқым қуалайтын формаларды ажырататынбелгілер құрамын салыстыру, бұлардағы алуан түрлі қасиеттердің- морфологиялық, физиологиялық-биохимиялық және биологиялық қасиеттердің өзгеру бағытындағы ұқсастығынанықтауға мүмкіндік береді.
Мысалы, бүкіл масақты дақылдар селдір шоғыр сабақты, тығыз шоғыр сабақты және орташа шоғыр сабақты болып бөлінеді. Бұл туыстардың бәрінде де қылтанақты масақты және қылтанақсыз масақты, домалақ және сопақ дәнекті, жинақ шоғыр сабақты және жатаған салбыр сабақты, нрте пісетін және кеш пісетін формалары болады.Бір сыпыра жағдайларда, бір тустарда бар белгілер басқа туыстардан табылған жоқ. Өсімдіктердің айқас тозаңдануы. Өсімдіктердеайқас тозаңданудың екі типтері бар. Мұның бірінші типіне өздігінен тозаңдануға бөгет болатын бейімділіктер жатады, олар: 1)дара жынысты гүлді бір үйлі өсімдіктерде олар жүгері, қайың, емен, қандыағаш және басқалары екі үйлі өсімдіктерде , 2) дихогомия, 3) гетеростилия. Дихогамия аталық жәнеаналық аузы әр түрлі мезгілде пісіп жетілуі. Егер тозаңдықтарерте пісіп - жетілсе, ондапротерандрия деп аталады; аналық аузы ерте пісіп - жетілуін протерогиния деп атайды. Протерондрия жиі кездеседі: қалампыр, қазтамақ, бұршақ, ерін гүлділер, күрделі гүлділер және басқа да көптеген ірі тұқымдастарда бұл құбылыс кең таралған. Мысалы, крест гүлділер, раушан гүлділер, алқа және ұшқат тұқымдастарының көпшілігі үшін протерогиния тән.
Сурет - 18
Қырықбуындылар өкілі.
Гетеростилия бір өсімдік түрінде гүлдердің екі түрлі бейнеде болуы. Гүлдердің біреулеріндеаналық мойны ұзын болып аталықтары аналықтың аузынан төмен орналасады, ал басқа гүлдердеаналық мойны қысқа болады да, олардың аталықтары аналықтың аузынан жоғары орналасады. Осыған орай бір гүлдің тозаңдықтарының жатыс деңгейі екінші гүлдің аналық аузына тұтас келеді. Мысалы, осындай жағдайда примулулардан, қарақұмықтардан және ботакөздерден көруімізге болады.Егер тозаңдандырушы насеком аналық мойны ұзын гүлгеи қонса, сонда тозаң оның басына жұғады, ол тозаң қысқа мойды аналық аузына түсуі мүмкін. Осындай аналық аузы қысқа гүлдердің тозаңдары насекомның құрсағына жұғып ол аналығы ұзын мойынды гүлді тозаңдандырады.
Айқас тозаңданатын өсімдіктерде тозаңдары желмен, сумен және жануарлармен,
көбінесенасекомдармен кей жағдайда құстармен де тарайды. Балық жабық тұқымды өсімдіктердің 10%анемофильді. Бұлардың гүлдері әдетте көріксіз, ұсақ әрі олардаайқын түсті күлте болмайды; гүл шоғы күрделі масақ, сыпыртқы бас немесе сырға түрінде болады. Анемофильді өсімдіктердің бір үйлі жәнеекі үйлі болып келуі, сондай - ақ тозаңдары менаналық аузының әр түрлі мезгілде пісіп жетілуі, олардың өздігінен тозаңдануына бөгет болады.
Анемофильға тән бейімділік - оларда көп жағдайда құрғақ тозаң пайда болады. Бұлар жел арқылы ұшып, ондаған кейде жүздеген киллометрге таралып кетеалады. Анемофильді ағаш өсімдіктердің көбі, көктемнің бас кезінде, жапырақ жармай тұрып немесе жапырақ шығуымен қатар гүлдейді, бұл жағдай тозаңдардың аналық аузына кедергісіз түсуіне мүмкіндік береді. Кейбір жағдайда өсімдіктерде тозаңдарын шашып жібергендей бейімдіктер болады(сурет - 19).
Сурет-19
Анемофилия ағашы.
Гидрофилия басқалармен салыстырғанда сирек кездеседі, бұл көбінесе гүлімен бірге тұтас су ішінде өсетін өсімдіктерде болады. Бұлардың тозаңдары судың толқынымен қалып қозғалады. Тозаңнын құрғап кетуден қорғайтын сыртқы қабықшасы - экзинасы болмайды. Совет Одағының европалық бөлігінің оңтүстігінде, ОртаАзияда және Қиыр Шығыста өсетінекі үйлі валлеснерия өсімдігінің су арқылы тозаңдануы ерекшекүрделі түрде болады. Осы түрдің аналық гүлдерінің сағағы спираль тәрізді болып келеді. Гүлі ашылар кезде ширатылған гүл сағағы жазылып, кетіп ашылған жерде гүлі су бетіне қалқып шығып ашылады. Валлиснерияның аталық гүлдері өте ұсақ диаметрі 0,5-1 мм. Бұл гүлдері пісіп жетілген кездегүл сағағынан үзіліп кетіп, су бетіне қалқып шығып ашылады. Бұларды толқын, не жел айдап аналық гүлдерге жанастырады, соның нәтижесінде тозаңдану болады. Ұрықтанғаннан кейінаналық гүлдің гүл сағағы қайтадан спирпаль тәрізді ширатып гүлді суға батырады. Энтомфилия - өсімдіктердің айқас тозаңдауының ең кең таралған түрі. Энтомофильді өсімдіктердің өздігінентозаңдауынан сақтайтыннегізгі құрал - дихогамия. Осындай аналық аузын өз тозаңынан сақтайтын физиологиялық оқшаулықтан басқа, өсімдіктерде гетеростилия түріндеайқын көріністі анатомиялық оқшаулық та болады. Энтомофильді гүлдердегі ерекшелік - оларда тозаңдарын тасышуларға тән қасиеттерімен тығыз байланысты, тозаңдандырушы насекомдарды өсімдіктергееліктіретінерекше заттар болады(сурет-20).
Мұндай затқа бірінші кезектееліктіретіні гүлдердің: айқын түсті күлтесі, 1)айқын түсті күлтесі, 2) өте көп, жабысқақ тозаңдары, 3)нектарының және қош иісті заттарының мол бөлінуі. Күлтенің не гүл серігінің айқын түсті болуы алыстан көзге көрінеді. Гүлдің түсі оның тозаңдандырушыларының қандай екендігін көрсетеді; себебі, әр түрінің ажырататын түстері болады.
Сурет-20Анемофилия ұрығы.
Мысалы, аралар сары, көк жасыл және жасыл түстерге үйір, бұдан басқа олар ультра күлгін сәулені деажыратады. Көбелектер көбінесеақ және қызыл гүлдерде көп қонады. Ұсақ гүлдер күрделі шатырне себеткүл түрінде ірі гүл шоғын құрап, насекомдарды еліктіреді. Кейбір жағдайларда өсімдіктердің күлтенің түсі, гүлдердің формаларының өзгеруіне қарай өзгеріп осыдан гүл шоғын өтеайқынетіп көрсетеді. Мысалы, кесте жусанның себет гүлінің сырт жағында тілшеақ гүлдер ортасында түтікше сары гүлдер бірін - бірі алып тұрады. Кекіренің сырт жағынан қоршай орналасқан воронка тәрізді жыныссыз ірі гүлдері алыстан көзге түседі.
Энтомофильді гүлдердің көп тозаңды болуы бір жағынан жыныстық процесті қамтамасыз ету үшін, ал екінші жағынан ол жәндіктерді еліктіруге қажетті бейімділік болып табылады. Нектар - насекомдарды үйірететінарнаулы зат. Әр түрлі құрылысты гүлдердің нектарниктері түрліше орналасқан, оған кез келгеннасекомдар жетеалмайды. Кейбір жағдайданектарашық жатады, оны жалаушы немесе сорушы тіпті қысқа тұмсықты насекомдар пайдаланады. Ал екінші жағдайда өсімдіктерденектар бір шама тереңде орналасқан, оны ұзын тұмсықты аралар ғана пайдаланаалады. Одан кейін үшінші жағдайданектар өте терең орналасады, оны ұзын тұмсықты насекомдар ғана пайдаланаалады. Мадагаскарда өсетінAngraecum sesquipedae деген орхидей өсімдігіненектардың орналасуы ерекше көңіл бөлерліктей құбылыс. Онда балауыздан жасап қойғандай алты сәулелі жұлдыз тәріздес ірі ақ гүл, онда қамшының өріміне ұқсас ұзындығы 30 см ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1Өсімдіктер дүниесінің шығу тегі мен эволюциясы ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ...
1.1Өсімдіктер эвалюциясының негігі кезеңдері ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ...
1.2Алғашқы құрғаққа шыққан өсімдіктер мен жабық тұқымды өсімдіктер...
1.3Өсімдіктер эвалюциясының әдістемесі ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ...
2 Жер бетіндегі тіршіліктің дамуының ерте кезеңдері ... ... ... ... ... ... .. ... ... ..
2.1 Жер бетіндегі тіршіліктің дамуының ерте кезеңдері ... ... ... ... ... ... .. ... ... ..
2.2 Жануарлардың жаңа түрлердің түзілу процесі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
2.3Жануарларселекцияның сұрыптау әдістемесі ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ..
3 Эксперименттік бөлім
3.1 Өсімдіктер мен жануарлардың тіршілік формасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3.2 Жануарлар мен өсімдіктер филогениялық өзгері принципі ... ... ... ... ... ... ...
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Пайдалған әдебиттер ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
КІРІСПЕ
Дарвинизм органикалық дүниенің даму заңдылықтарын зерттейді. Органикалық дүниенің тарихи даму заңдылықтарын дәлелдеу үшін дарвинизм биологияның әр түрлі салаларын және палеонтологиялық дәлелдемелерді зерттейді.
Өсімдіктер дүниесінің даму тарихындааса маңызды жаңалық палезой эрасының силурий және девон дәуірлерінде болды(230-570 млн. жыл бұрын). Силур дәуіріндериниофиттер - алғашқы құрлықта өмір сүрген өсімдіктер пайдаболған. Бұлар әлі үлкен өсімдіктер болмаған. Олар көп жағдайда құрлықта клем секілді тұтас жауып жатқан. Шамасы осы кезде саңырауқұлақтар, мүктер, қыналар өмір сүрген. Девон дәуірінде(360-405 млн. Жыл бұрын) жоғарғы сатыдағы өсімдіктер жер бетіне түгелдей тарала бастаған. Олар үлкен мөлшерге дейін жеткен. Көптеген өсімдіктердің өмірлік циклінде ұрпақ алмасуы қалыптасқан. Бұл процесс өсімдіктерге өте пайдалы болған, өйткені олар өмірінің бір бөлігін сулы ортада, ал екінші бөлігін құрлықта өткізуге мүмкіндік алған. Спорофиттің құрлықта өмір сүруіне байланысты өсімдіктердің жер беті бөлігі жақсы дамыған, өткізгіш шоқтары пайда болған.
Осы кездегі мәліметтер бойынша Жер шамамен 4,7 млрд жыл бұрын пайда болды. Геологиялық эралардың, кезеңдерінің және дәуірлерінің дәлелденген шкаласы талитцада беріліп отыр. Тіршіліктің нағыз тұңғыш ізі протерезой эрасының қабаттарынан белгілі. Бұлар тым сирек кездеседі. Протерозой тұнба жыныстарында көк-жасыл балдырлардың ізбесті заттары көп таралған. Бұл эрада жануар дүниесіненрадиоляриялардың, фораминифердің, губкалардың ішек қуыстылардың, құрттардың, моллюскалардың және буынаяқтылардың қалдықтары табылды. Бұлардың бәрі теңіз фауналарының өкілдері.
Протерозойда күрделі құрылысты жануарлар типтерінің өкілдерінің кездесуі, оның алдында ұзаққа созылатын тіршілік даму кезеңі болғандығына дәлел. Архей эрасының қабаттарында организмдердің қалдықтарының болмауы екінші құбылыс болып табылады. Бұлай болуы, сірә, тау жыныстарының қатты өзгеріп кетуіне, ал сонымен қатаралғашқы организмдердің скелеттерінің мардымсыз дамуына байланысты. Барлық жағдайда протерозой эрасынан табылғаназдаған қалдықтарға сүйеніп-ақ, сол кезде органикалық формалардың дамуында үш ірі ароморфоз болғандығын білуімізге болады.
Жұмыстың мақсаты:Табиғаттағы жануарлар мен өсімдіктердің даму тарихы
Жұмыстың міндеттері:
-Жануарлар және өсімдіктер эволюциясында жаңа түрлерін сипаттама беру.
- Жануарлар мен өсімдіктердің жетістіктеріне талдау жасау.
Жұмыстың ғылыми жаңалығы:
Өсімдіктер мен жануарларының жаңа түрлерінің ашылуы және табиғаттағы тіршілікке тигізетін әсерін зерттеу.
1. Өсімдіктер дүниесінің шығу тегі мен эволюциясы.
0.1 Өсімдіктер эволюциясының негізгі кезеңдері.
Өсімдіктер дүниесінің шығу тегі мен эволюциясын жердің даму тарихымен байланыстырып қарастырған жөн. Жердің даму тарихын бірінен соң бірі келіп отыратыналты геологиялық эра түрінде береді. Бұлар катархей, архей, протерозой, палезой, мезозой және кайназой эралары. Оларды өз кезегінде геологиялық кезеңдерге бөледі. Әрбірэраның өзінің шөгінді пародолалары болады, олардан өсімдіктердің тасқаайналған қалдықтары мен тастың бетіне түскен іздерін табады. Осы қалдықтарды зерттеу органикалық дүниенің эволюсиясының жалпы көрінісін , ал кейде жойылып кеткен өсімдіктерді қалпына келтіруге мүмкіндік береді.
Катерхей эрасында 4,5 млрд жыл бұрын әлемдік мұхитта физико-химиялық процестер жүрген. Олар тіршіліктің пайда болуына қажетті жағдай туғызған.
Біздің планетамызда тіршілік архей эрасында 2,7-4,5 млрд жыл бұрын әлемдік мұхитта пайда болған. Алғашқы өсімдіктердің қашан пайда болғандығын дәл кесіп айтуға, әзірге мүмкіндік болмай тұр. Ертедегі өсімдіктердің денесі аса қарапайым іркілдек плазмалардан тұрған. Соған байланысты олардың тасқаайналған қалдықтары біздің уақытымызға дейінсақталмай, із түссіз жоқ болып кеткен. Бірақта олардың тіршілік әрекетінің өнімдері, бактериялардан және балдырлардан пайда болған әртүрлі пародалар түрінде, сонымен біргеалғашқы организмдердің белоктік денесінің құрамына кіргенаминқышқылының қалдығы түрінде сақталған. Бұлар тіршіліктің ең қарапайым формалары - клеткалық құрылысы қалыптаспаған, бір клеткалы ядросы қалыптаспаған, бір клеткалы ядролы және колониялы организмдерболған(1-сурет)
Сурет - 1Алғаш пайда болған өсімдіктер.
Жер бетінде тіршіліктің дамуы, әсіресе бүкіл геологиялық жылсанаулардың жартысынан көбісін түзетінархей және протерезой эраларында өте баяу жүрген.
Мысалы, палеонтологтардың мәліметтері бойынша тек протерозой эрасында, (570-2700 млн. Жыл бұрын) қоректенуі жағынан бір-біріненайырмашылықтары бар, тірі табиғаттың екі негізгі бағыты анықталады: автотровты және гетеротровты организмдер. Осы эрада бір клеткалы және колониялы көк-жасыл балдырлармен бірге қызыл және жасыл балдырлар(сурет-2,3), бактериялардың жаңа топтары мысалы темір бактериясы пайда болған.
2-сурет
Протерозой эрасындағы өсімдік түрлері.
Өсімдіктер дүниесінің даму тарихындааса маңызды жаңалық палезой эрасының силурий және девон дәуірлерінде болды(230-570 млн. Жыл бұрын). Силур дәуіріндериниофиттер - алғашқы құрлықта өмір сүрген өсімдіктер пайдаболған. Бұлар әлі үлкен өсімдіктер болмаған. Олар көп жағдайда құрлықта клем секілді тұтас жауып жатқан. Шамасы осы кезде саңырауқұлақтар, мүктер, қыналар өмір сүрген. Девон дәуірінде(360-405 млн. Жыл бұрын) жоғарғы сатыдағы өсімдіктер жер бетіне түгелдей тарала бастаған. Олар үлкен мөлшерге дейін жеткен. Көптеген өсімдіктердің өмірлік циклінде ұрпақ алмасуы қалыптасқан. Бұл процесс өсімдіктерге өте пайдалы болған, өйткені олар өмірінің бір бөлігін сулы ортада, ал екінші бөлігін құрлықта өткізуге мүмкіндік алған. Спорофиттің құрлықта өмір сүруіне байланысты өсімдіктердің жер беті бөлігі жақсы дамыған, өткізгіш шоқтары пайда болған. Құрлықта өсімдіктер эволюциясының ең маңызды стимулы сол, олардың табиғи жолмен будандасуына кеңінен мүмкіндік ашылған. Таскөмір дәуірінде(285-350 млнжыл бұрын) тұқымды папоротниктер мен қырықбуын тәрізділердің өкілдері - каламиттер, қылқан жапыоақтыларға жақын биіктігі 30 м - ге дейін баратын кордаиттар кеңінен таралып, өсе бастаған. Қай жерде ұйық батпақ, бойына су сіңген топырақ болса, сол жерде бұл ағаштар орман түзген. Мұндай ормандар теңіз қолтықтарының жағалауларындааз болған. Су шайып кеткен жерлерде, әсіресе су тасқындары кезінде, ағаштар құлап қирап, олардың үстін ұйық басып отырған. Осындай ұйықта батпақтың көп мөлшерде жиналып қалың, шөгінді түзуіне байланысты оттегі жетіспей ағаштар көп мөлшерде шіріп таскөмірдің кенінеайналған. Таскөмір дәуіріндериниофиттер жойылып кеткен.
Сурет-3
Қылқан жапырақтылар туысы.
Осы бірасаалыс кезеңдерде құрлықтағы жарық пен жылудың ара салмағы бірдей болған. Өйткені құрлықтың осы аздаған беті шексіз жылы акваториямен шайылып отырған. Оны көптегенарнасы суға толы үлкен өзендер мен батпақты кеңістіктер қиып өтіп отырған. Құрлықтың үстіне жердің ішкі жылуы да эффективті түрде әсеретіп отырған.Сонымен бірге, ауаның ылғалдылығы дааса жоғары болған, бұлттар жердің бетінқалың болып қаптап, жауып тұрған. Осылардың барлығы құрлықтың климатын поляр шеңберіне жақын жердің климатымен теңелуіне әкеліп соқтырған.
Перм дәуірінде(230-285 млн жыл бұрын) тұқымды попоритниктер кордаиттар жойылған, қырықбуын тәрізділер мен плаун тәрізділер жойыла бастаған. Бірақ ашық тұқымдылардың жаңа түрлері, оның ішінде саговниктер, саговниктердің арғы тегі болып табылатынараукариялар және басқа да қылқан жапырақтылар мен гинкголар кеңінен тарай бастаған. Перім дәуірінің соңына қарай ашық тұқымдылар жер бетінде басқа өсімдіктерден басым болған. Мезазой эрасының(67-230 млн. жыбұрын) триас (195-230 млн. жыл бұрын)негізінен юра дәуірлеріндеашық тұқымдылардың флорасы бұрынғысынан әлде қайдаартып, молая түскен. Юра дәуірінің ормандары негізінен саговниктерден, гинкголардан, араукариялардан тұрған. Мүктер қалың болып дамыған, кейтониялар пайда болған. Соңғыларынданағыз жеміс жапырақшалардың гомологы мен шырынды жемістері болған(4 - сурет).
Бор дәуірінде (67-137 млн. жыл бұрын) жабық тұқымды өсімдіктер кеңінен тараған. Бұлардың пайда болуы өсімдіктер дүниесі мен жануарлар дүниесінің тарихындағы ең шешуші кезең болды. Жабық тұқымдылардың ішіндегі ағаштары магнолия, лавр, платан, эквалипт, фикус, терек, тал, бук, жүзім және т.б. жер бетінде үлкен кеңістіктерді баса бастады. Осы кездеағаш тәрізді дара жарнақтылар - пальмалар пайда болып жер бетіне тарала бастады. Шөптесін өсімдіктерден жаңа ортаға бейімдеушілік негізінде суда өсетін формаларерекше көріне бастады.
4 - суретПерм кезеңі.
Кайназой эрасында(0-67 млн жыл бұрын) жабық тұқымдыларерекше қарқынменалып дамыды. Бұл эраның екі жоғарғы кезеңінде палеоген(67-25 млн. жыл бұрын)аса жылы климат қалыптасқан. Сол кездің өзінде-ақ жер бетінің ландштафты қазіргі кездегіге жақын болған. Жалпақ жапырақты ормандар пайда бола бастаған. Ағаштардың ішінденанағашы инжир, мирт, емен, үйеңкі,шаған, грек жаңғағы және т. б. Кеңінен таралған өсімдіктердің тізімін толықтыра түсті. Қылқанжапырақтылардың таза біртектес ормандар түзуде де, аралас ормандар түзуде демаңызы ересен зор. Аса бай шөптесін өсімдіктер флора қалыптасқан.
Келесі төртінші кезең 0,7 млн. жылға созылады. Бұл кезеңде жер бетіндегі климатта күрт өзгерістер болды: температура түмендеп, ауадан түсетін ылғалдың мөлшері арта түсті. Мұның өзі жоғарғы ендікте жекелей алғанда, солтүстік ендіктеаса көп мөлшерде мұздың қалыптастыруына әкеліп соқтырды. Бұл үлкен мұз оңтүстікке қарай ығысқан. Сонымен мұз дәуірі басталған. Осыған байланысты суыққа төзімді өсімдіктер пайда болған. Неоген дәуірінің соңы адамның пайда болуы мен және дамуымен тікелей байланысты. Адамның пайда болуы өсімдіктер жабынының құрамынының өзгеруіне әкеліп соқтыратын жаңа фактор болып табылады. Осы кезден бастап пайдалы өсімдіктерді мәдени жағдайғаендіру қолғаалынды, нәтижесінде жабайы өсімдіктер ығыстырыла бастады.
Сонымен өсімдіктердің даму тарихы үш кезеңге бөлуге болады: балдырлық кезең, жоғарғы споралы өсімдіктер кезеңі, тұқымды өсімдіктер кезеңі - ашық тұқымдылар, мен жабық тұқымды өсімдіктердің пайда болған кезеңдер.
1.2 Алғашқы құрғаққа шыққан өсімдіктер мен жабық тұқымды өсімдіктер
Палеонтологияның мәліметтері бойынша, құрғаққа шыққаналғашқы өсімдіктерриниофиттер болған, олар осыдан 400 млн. жыл бұрын пайда болған. Олардың арғы тегі су өсімдіктері болған, шамасы жоғарғы дейгейде жетілгенхара балдырлары типтес өсімдіктер болса керек. Риниофиттернегізінен батпақты жерлерде өсетін өсімдіктер болған.Олардың вегетативтік денесі телом деп аталынылады және ол тек қазба түрінде табылған өсімдіктерге ғана тән. Риниофиттердің вегетативтік денесінің өркенге дейінгі құрылысы, дихотомиялық бұтақтанудан, бүйірлік моноподиальды бұтақтанып өсугеауысуды көзге оңай елестетуге мүмкіндік береді. Ол жоғарғы сатыдағы өсімдіктердің көптеген топтарындаайқын байқалады(5-сурет).
5-сурет
Өсімдіктер ұрықтары.
Теломның жерасты бөлігі бір клеткалы ризоиды бар тамырсабаққа ұқсасболады. Риниофиттер басқа жоғарғы сатыдағы өсімдіктерге бастама берген. Мүк тәрізділердің шығу тегі аяғына дейін толық дәлелденбеген. Ғалымдардың бір тобы оларды риниофиттердің шығарады; ал екенші бір тобы - жасыл балдырлардан шығарады. Соңғы көзқарас бір шама көңілге қонарлық. Қалай болғанда да мүк тәрізділер эволюцияның тұйық бұтағы.
Жабық тұқымдылардың шығу тегі және олардың мүмкін болғанарғы тегі ғалымдарды ылғи да ойға қалдырып келген. Бұл мәселенің дұрыс шешілуіне осы ғасырдың бас кезінен бастап көп күш жұмсалып келеді. Жабық тұқымды өсімдіктерге көңілдің көп бөлінуі, олардың табиғаттағы және халық шаруашылықтағы маңызының ерекше зор болуымен тікелей байланысты. Оған мынадай бір мысал келтірсек жеткілікті болады. Жер бетінде жабық тұқымды өсімдіктер пайда болған кезден бастап, сүт қоректі жануарлардың дәнеадамның дамуына өсімдіктер пайда болғанға дейін, жер бетінде сүт қоректілер жейтін қорек болмаған.Әдетте жабық тұқымдылардың шығу тегін, гүлдің шығу тегімен байланыстырады. Гүлдің шығу тегі жөнінде бірнеше теориялар бар. Соңғы уақыттарға дейінең дәлелденген және жалғыз шамамен дұрыс деп табылған эванттық теория болған. Ол стробилярлық теориямен қосылып, гүлді ашық тұқымдылардың стробилінен шығарады. Алайда соңғы кездерде ғалымдардың көпшілігі гүлдің шығуының неміс ғалымы В.Цимерман ұсынған теломдық теориясын көбірек мойындап риниофиттер болған, олардан папоротниктер бастау алған, соңғыларына өз кезегіндеашық тұқымдылар пайда болған. В. Цимерманның пайымдауы бойынша жоғарғы сатыдағы өсімдіктердің барлық органдары қарапайым оргоннан - теломнан пайда болған. Эволюциялық процестің барысында теломдар бірігіп стерильді және фертильді синтеломдар түзілген. Одан әрі стерильді синтеломдар жапыраққа және сабақтың өсіне бөлінеді, ал фертильді теломдар спорофильдергеайналады. В.Цемирманның пікірінше гүлдің пайда болу процесі, вегетативтік оргондардың пайда болу процесімен қатар жүрген. Мұндай түсіндірмеден жапырақ пен сабақтың эволюциялық тұрғыдан қарағанда принциптік айырмашылығының болмайтындығын байқау қиынемес. Шындығында жапырақты және өстік оргондарды теломдардың системасынан тарихи дамудың барысында пайда болған деп қарастырған жөн(сурет-6).Осы айтылғандардан жабық тұқымдылардың арғы тегі ретіндеашық тұқымдыларға белгілі тізімнің барлығы белгіленді. Олардың кейбірі мүмкін деп алынған бірінші формасы кездеседі.
Сурет -6
Ашық тұқымды өсімдіктер.
Бірақ олардың кейбір мүмкін деп алынғаналғашқы формалары вегетативтік денесінің микроскопиялық құрылысының, жабық тұқымдылардың қарапайым топтарына қарағанда жоғарғы деңгейде жақсы жетілген. Сол себепті бұл формалардан жабық тұқымдыларды шығарудың мүмкіндігі жоқ. Егерде жабық тұқымдылардың мүмкін болғанарғы тегінанықтауда олардың сүрегінің структурасына шешуші орын берсек, онда жабық тұқымдылардың арғы тегі қарапайым саговниктернемесе беннеттиттер болуға тиісті. Бірақта мұндай жауапкершілігі жоғары тұжырымға өсімдіктің тек микроскопиялық құрылысының белгілерімен шектеулі әрине жеткіліксіз. Сондықтан саластырып қарауға және талдау жасауға өсімдіктің жалпы құрылысының көптеген тұрақты белгілерін, мысалы репродуктивтік оргондарының құрылысының белгілеріналу қажет. Осыған байласыфнты ашық тұқымдылардың стробилдеріне, споронгилеріне және тұқымбүрлеріне салыстырмалы түрде жан - жақты талдаулар жасалынады. Көптеген және әртүрлі салыстырмалы морфологиялық мәліметтерді жинақтай келе, систематик - филогенетиктердің көпшілігі мынадай тұжырымға келген. Қазіргі кездегі белгілі ашық тұқымдылардың ішінен, жабық тұқымдылардың арғы тегі не тұқымды папоротнгиктер, не болмаса беннеттиттер болуға тиісті (6,7 - суреттер ). Сонымен бірге мынадай қызық жорамал айтылған . Беннеттиттер мен жабық тұқымдылардың арғы тегі олардың екеуіне де ортақ бір өсімдік болуы тиіс. Жабық тұқымдылардың гүлінің пайда болуына беннеттиттердің қатысы барлығы дәлелдене түсті. Қос жынысты гүлдің алғашқы моделін тек қос жынысты стробилден, шығаруға болады. Сонымен, классикалық филогенетикалық системаның көптеген көрнекті өкілдері мынадай тұжырамға келген, жабық тұқымдылардың тұқымды папоротниктермен де, саговниктермен де беннеттиттерде туыстық қатынаста болады. Бірақта жабық тұқымдылардың шығу тегі туралы гипотезалардың ешқайсысыда түсіндіреалмайды.
Сурет - 6
Жабық тұқымды өсімдік.
7 - сурет
Папоротниктер.
Ч. Дарвиннің сөзі бойынша жабық тұқымдылардың солтүстік ендікте көп мөлшерде және түрлердің саны жағынаналуан түрлі болып, барлық континентерде пайда болуы кездейсоқ жағдай. Сонымен бірге олардың алғашқы рет қай жерде пайда болғандығы да белгісіз болып отыр. 1954 жылы белгілі ботаник - географ және систематик - эволюционист М.Г.Попов жабық тұқымдылардың эволюциясы жөнінде бұрынғы айтылып жүрген теориялар жөнінде принциптік айырмашылығы бар жаңа теория ұсынды. Жабық тұқымды өсімдіктердің шығу тегі мен эволюциясының проблеммаларын шешуге ұсынған бұл теорияға, бор дәуірінің бас кезінде басталған, туыстығы жөніненалыс жатқан түрлер мен туыстардың арасында жүрген будандасу процесстері негіз болды. Осы теорияны дәлелдеу мақсатындаавтор мынадай постулатқа сүйенген. Өсімдіктердің жаңа сорттарын шығаруда, біздің уақытымызда
Үлкен масштабта жүріп жатқан будандастыру процесі, ертедегі геологиялық эпохоларда, түрлердің түзілуінде бұданда үлкенрөл атқарған. Археогониялы өсімдіктердің систематикалық топтарында морфологиялық талдаулар жасаудың негізінде М.Г.Попов мынадай қорытындыға келген. Археогониялы өсімдіктердің вегетативтік денесінің структурасында үш трлі негізгі тип айзын басымдық көрсетеді: филлофитті, бұл жағдайда жапырақтардың системасы басып болып келеді, сабақтары да бұтақтанбайды, не болмасанашар бұтақтанады, метамериясы қалыптаспаған ; артрофитті немесе бунақты, бұл жағдай скелетті өстердің системасы басым болып келеді, өркеннің метамерлері айқын байқалады; микрофилді - ұсақ жапырақты, бұл жағдайда әртүрлі систематикалық топтардың арасында байланыстарне үзілгеннемесенашар қалыптасқан болып келеді. Осыған байланысты жабық тұқымдыларда бергеналғашқы аталық жәнеаналық өсімдіктер М.Г.Поповтың жорамалдауы бойынша беннеттиттер мен гнетопсидтер болған. Осындай алыс будандасудың негізінде, аталық пенаналықтың көптеген белгілері бір мезгілдеажыраған. Соған байланысты жабық тұқымдылардың тұқымдастарының типінің тұтастай веер секілді шашыраған тармақтары қалыптасқан. Олардың вегетативтік денесінің структурасындааталық жәнеаналық өсімдіктердің екеуініңде белгілері болған.
Алғашқы тұқымдастық топтарды ағаштардың түрлері түзген, сондықтанда эволюция зоналар бойынша, негізінен саматикалық тұрғыдан жүрген: яғни дамудың бағыты ағаштардан, шөптесін өсімдектерге қарай жүрген. Соңғылары екі бағытта дамыған: биік жоғарғы ендікте - суыққа төзімді, немесе криофильді өсімдіктер пайда болған, ал оңтүстіккеқарай шөлейт аймақтарда - құрғақшылыққа төзімді, немесеаридті өсімдіктер пайда болған (8 - сурет).
8 - сурет
Аридті өсімдіктер.
Жабық тұқымдылардың шығу тегінбудандасу процесі теориясы гүлді өсімдіктердің бірден тропикалық зонаның әртүрлі аудандарда түзілгендігін және көптеген тұқымдастардың кенеттен пайда болғандығының себептерін түсіндіреді. Сонымен біргеалғашқы жабық тұқымдастардың қай геологиялық эпохада пайда болғандығы мен шығу тегінанықтауға және тағы басқа көптеген сұрақтарға жауап беруге мүмкіндік береді. Бұл теория филогенетикалық сиситеманы түзуге бірден - бір жол ашты. М.Г.Поповтың теориясы эволюциялық теорияны, тың ойлардың жаңа қырларымен толықтырады. Табиғат туралы ғылымның фундаменталдық проблемаларын, тіптен кеше ғана шешімі табылмайды деп келген мәселелерді шешудің жаңа жолдарына бағдар береді. Жабық тұқымдылардың мәңгілік жұмбақ сырларын шешуді, бірден - бір тығыз байланыста болатын, жақын ғылымдардың, оның ішінде генетиканың күштерін бірктіре отырып, одан әрі батыл қадам жасау, болашақта қандай ғылымның жолдарының айқын шындыққа әкелетіндігін көрсетеді.
1.3 Өсімдіктер эволюциясының әдістемесі .
Көбеюдің эволюциясы. Көбею тірі табиғаттың ерекше қасиеттерінің бірі ретінде, оның дамуының ең алғашқы кезеңдерінде пайда болған. Өсімдіктердің эволюциясымен бірге тіршіліктің бастапқы формаларынан бастап қазірге дейінкөбеюдің жолдары да белгі бір эволюциялық кезеңдерден өтіп, түрлене өзгерген. Сонымен бірге көбеюдің эволюциясы, өсімдіктер дүниесінің жалпы эволюциясының ең маңызды қозғаушы күші болды және жаңаарнайы маманданған оргондардың түзілуіне әкеліп соқтырды.
Жыныссыз көбею - ең ерте пайда болған және күмәнсіз көбеюдің бастапқы тәсілі болып табылады. Ол өсімдіктердің барлық топтарына, соның ішінде жабық тұқымдыларға да тән. Жыныссыз көбеюдің ең қарапайым тәсілі вегетативтік жолмен көбею(сурет-9).
Сурет-9
Жабық тұқымды өсімдіктер.
Оны клеткалық құрылысы қалыптаспаған организмдердің өмірінің әртүрлі кезеңдерінен кездестіруге болады. Көптеген ядросы қалыптаспаған организмдерде қазіргі кезде өзінде көбеюдің жалғыз жолы болып табылады.Көп жағдайда өсімдіктердің әрбір табиғи топтарының өздеріне тән вегетативтік көбеюдің формалары болады. Жоғарғы сатыдағы өсімдіктерде, әсіресе жабық тұқымдыларда вегетативтік көбеюдің формалары алуан түрлі болып келеді. Нағыз жыныссыз көбеюгеарналған споралардың түрлері көп болады. Эволюцияның барысында олараналық өсімдікке спорофитке ұқсас жаңа особьтарды түзу қасиетіненайырылған, бірақ жыныстық ұрпаққа бастама береді.
Жынысты көбею эволюцияның өтеертедегі кезеңдерінде пайда болған, бірақта оның пайда болған уақытын дәл кесіп айту қиын. Өсімдіктердің қазіргі кездегі кейбір қарапайым топтарының жыныстық процесі белгісіз. Сонымен қатар көк - жасыл балдырлар секілді кейбір табиғи топтарда жыныстық көбеюдің ешуақытта болмағаны күмән келтірмейді. Соңғы уақыттарға дейін, дробянкаларды да осы топқа жатқызып келген. Алайда дробиянкаларды элетронды микроскопты пайдала отырып зерттеудің нәтижесінде. Зерттеудің нәтижалерінде, көбеюдің каппуляциялық трансформациялық және трансдукциялық түрлерінің болатындығы дәлелден. Басқалары, мысалы саңырауқұлақтар, шамасы жыныстық жолмен көбею мүмкіндігіненайырылған. Жыныстық жолмен көбею мүмкіндігін жоғалту фактасы, кейбір жоғарғы деңгейде жетілген өсімдіктерде де, мысалы жабық тұқымдыларда белгілі. Әзірше ғылымда, өсімдіктердің жыныстық процесінің эволюциясының толық картинасын көрсететіндей мәліметтер жеткіліксіз. Алайда эволюциясының жоғарғы дейгейде тұрған өсімдіктерге қарағанда жыныстық процесі өте қарапайым формада өтетіндігі толық дәлелденген. Эволюцияның деңгейінің бірден - бір көрсеткіші, ол гаметалардың мамандануы. Ең қарапайымдысы изогомиялық жыныстық процесс. Біршама жоғарғы деңгейде жетілген жыныстық процесске гетерогамия жатады. Ең жоғарғы дейгейде жетілген жыныстық процеске оогамия жатады(10 - сурет). Жер бетінің жағдайында тіршілік етуіне бейімделуіне байланысты аталық гамета қозғалу қабілетіненайырылады және жұмыртқа клеткасы тозаң түтігі арқылы жеткізіледі.
10 - сурет.
Гетерогомия.
Сонымен, тұқымды өсімдіктерге жыныстық процесс сулы ортамен байланысты емес, ол дегеніміз өсімдіктердің бұл тобының құрлықта өмір сүруіне бейімделгендігі болып табылады. Жыныстық көбею жыныссыз көбеюден бөлек емес, қайта керісінше онымен байланысты дамымаған. Өсімдіктердің әрбір табиғи топтарының өмірлік циклінде, жыныссыз және жыныстық көбеюлердің ауысып келіуінің өзіндік заңдылықтары болады.Төменгі сатыдағы өсімдіктердің көпшілігінде ядролық фазалардың алмасуы болмайды, өмірлік циклден спорофитті түгелдей шығып қалған деседе болғандай. Кейбір төменгі сатыдағы өсімдіктердің өмірлік циклінде спорофит пен гаметофит алмасып келіп отырады. Олардың морфологиялық әртектілігінің деңгейі және өсімдіктердің зерттеп отырған тобының өмірлік цикліндебасым болып келуі эволюцияның деңгейінің маңызды көрсеткіші болып табылады. В.Гофмейстердің жұмыстарының негізіндеаса маңызды жалпы заңдылық ашылған:эволюцияның барысында спорофит біртіндеп жақсы дамиды және дербестікке ие болады; гаметофит, керісінше, редукцияға көбірек ұшырап, өзінің дербестігін толығымен жоғалтады және спорофитке түгелімен бағынышты болады. Бұл жағдай жоғары деңгейде дамыған өсімдіктерде - ашық тұқымдылар мен жабық тұқымдыларда байқалады. Өсімдіктердің әртүрлі табиғи топтарының өмірлік циклін зерттей отырып, В.Гофмейстер жоғарғы споралы өсімдіктер мен жабық тұқымдылардың арасында, бұрын ойлағандай үлкеналшақтықтың жоқтығын дәлелдеді(11,12 - сурет).
11,12 - сурет
Ашық және жабық тұқымды өсімдіктер
Онтогенез - дегеніміз өсімдіктің зиготадан бастап табиғи жолмен қурап өлгенге дейінгі аралықтағы дербес дамуы. Онтогенез үш кезеңнен тұрады: ұрыққа дейігі(проэмбриональды), ұрықтық(эмбриональды), ұрықтан кейінгі(постэмбриналь).
Тұқымды өсімдіктерде онтогенез әдетте тұқымның өсе бастаған кезінен бастап, өсімдік толық өліп қурағанға дейінгі аралықта байқалады. Онтогенездің ұзақтығы өсімдіктердің әртүрлі систематикалық топтарында бірдей болмайды, бактерияларда ол оншақты минутқа, ал баобабалар мен секвояларда - мыңдаған жылдарға созылады. Онтогенезде вегетативті оргондардың өсуі мен дән байлануының ара қатынасы әртүрлі болуы мүмкін. Бүкіл өмірінде бірақ рет дән байлайтын монокарпты өсімдіктер мен бірге бірнешерет дән байлайтын - поликарпты өсімдіктер де болады. Монокарпты өсімдіктерге біржылдық, өмірінің екінші жылында ғана гүлдейтінекі жылдық шөптесін өсімдіктер сәбіз, қызылша және тіптен вегетативтік оргондары бірнеше жыл өсіп, үлкен мөлшерге жеткеннен соң барып гүлдейтін көпжылдық өсімдіктер жатады оларагавалар мен бамбуктар. Монокарпты өсімдіктер гүлдеп болған соң өледі. Поликарпты өсімдіктергежыл сайын гүлдеп дән байлайтын, көпжылдық өсімдіктер жатады. Өсімдіктердің бұл тобының вегетативтік оргондары жыл сайын өсіп отырады. Онтогенездің барысында өсімдіктер жүйелі трде белгілі бір фазалардан тұрады. Өсімдіктердің әртүрлі топтарында бұл фазалар әртүрлі болуы мүмкін, сол топқа ғана тән болуы мүмкін. Мысалы, бір жылдық қос жарнақтыларда мынадай фазаларды белгілейді: дәннің өсуі, өскіннің пайда болуы, нағыз жапырақтың алғашқы жұбының пайда болуы, өркеннің пайда болуы, бітеу гүлдің түзілуі, гүлденуі, дән байлауы, ал бір жылдық астық тұқымдастарында - тұқымның өсуі, өскіннің пайда болуы, түптенуі, түтіктің түзілуі, бас байлауы, гүлденуі, дәннің толысуы және дәннің пісуі. Жыныссыз көбейгенде онтогенез аналық организмнің бөлінуіненнемесе маманданған клетканың пайда болуынаннемесе клеткалардың тобының түзілуінен яғни сұңғыла, заразиха, шыршашөп және т.б пайда болады. Автотрофты регрестің әртүрлі сатысында және гетеротрофтығаауысудың әртүрлі деңгейінденасекомдармен қоректенетін өсімдіктер тұр. Олардың жапырақтары насекомдарды ұстағыш аппараттарғаайналған(шықшөп - росянка - Drosera туысы, шыбын ұстағышшөп - мухоловка - Dionaea туысы 13, 14 - сурет).
Сонымен, автотрофты өсімдіктер органикалық заттарды өздері синтездейді, ал гетеротрофты өсімдіктер оларды шірітіп, табиғаттағы зат айналымын жүзегеасырады.
13, 14 - сурет.
Шықшөп өсімдігі.
Өсімдіктердің қолда өсіріле бастаған 10000 жылдай уақыт болды. Біздің эрамызға дейін 8000 жыл бұрынадам баласы ағаш соқамен жер жыртқан. Содан бастап жер жүзінің барлық жерінде өздерінің байырғы өсімдіктерін мәдени түргеайналдырып келеді. Кейбір мәдени өсімдіктердің қолда өсірілуі тарихы өтеертеден басталады, ал кейбіреулері бертін келеегіле бастады. Мысалы, бидай Египетте, Қытай мен Грузияда біздің эрамызға дейін бірнеше мың жыл бұрын өсірілді.
Оңтүстік - шығыс Азияда күріш 5 мың жыл бұрынегілебастады. Европада кейбір өсімдіктерАмерикаашылғаннан кейін мәдени түрге көшіріле бастады. Ал, қант қызылшасында қант барекендігі XVIII ғасырдың ортасында ғана белгілі болды, бұл өсімдіктің өндірістік меңгерілуі одан да кейін басталады. Сөйтіп әр түрлі өсімдіктердің мәдени өсімдіккеайналдыру процесінің ұзақтығы түрліше: біреулерінде бұл процесс бірнеше мың жыл бойы созылып келеді, ал басқаларындаекі жүз жылданартық емес. Осығанбайланысты мәдени өсімдіктердің бастапқы түрлері туралы біздің мәліметтеріміздің бәрі біркелкі дәл деп айтуға келмейді. Кейбіреулерінің шыққан бастапқы жабайы арғы тегі белгіссіз; ал, басқаларының бастапқы берілгенанықтамалар формаларына дұрыс анықталып отыр. Мәдени өсімдіктердің шығу тегі жайындағы проблеманы шешудеакадемик Н.И.Вавиловтың мәдени өсімдіктердің шыққан орталықтары туралы ілім басты роль атқарады. Біздің ғасырдың бас кезіндеевропалық жәнеамерикалық селекционерлердің жұмыс жүргізген өсімдіктердің сорттық құрамын зерттей келіп, Вавилов ондағы бастапқы материал селекция үшін жеткіліксіз деген қорытындыға келді. Осыған байланысты, бүуіл жер жүзіндегі мәдени өсімдіктерді жоспарлы түрде зерттеу керек деген ой туады. Осы мақсатпен жиырмасыншы және отызыншы жылдары, Бүкілодақтық өсімдік шаруашылығы институтын басқарып тұрған кезіндетәжрибелер жүзегеасырылды.
Мәдени өсімдіктердің шығу тегі жайындағы проблеманы шешудеакадемик Н. И. Вавиловтың мәдени өсімдіктердің шыққан орталықтары туралы ілімі басты роль атқарды. Біздің ғасырдың бас кезіндеевропалық жәнеамерикандық зерттеушілер жұмыс жүргізген өсімдіктердің сорттық құрамын зерттей келіп, Вавилов ондағы бастапқы материал селекция үшін жеткіліксіз деген қорытындыға келді. Осыған байланысты, бүкіл жер жүзіндегі мәдени өсімдіктердің жоспарлы түрде зерттеу керек деген ой туады. Осы мақсатпен Вавилов жер шарының көптегенаймақтарында экспедитциялар ұйымдастырып, зерттеулер жүргізген. Бұл зерттеулер Совет Одағының территориясымен қатар Ирак, Ауғанстан, Жерорта теңіз жағалауы, Абиссиния, Орталық Азия, Жапония, Солтүстік, Орталық және Оңтүстік Америка жерлерін қамтиды. Бірнеше жүздеген мәдени өсімдіктерді зерттеудің нәтижесінде, бүкіл жер жүзінде диханшылық басталған жеті орталығы анықталды (15 - сурет ).
Қазіргі мәдени өсімдіктердің көпшілігі шыққаннегізгі континент Азия. Мұнда мәдени өсімдіктердің шыққан үш ірі орталығы бар. Осы орталықпен тарағаннегізгі өсімдіктердің құрамыда берілген. Европада бастапқы диханшылықтың бәрі оның оңтүстігінде болды. Бұл жер жүзіндегі төртінші орталыққа жатады, бұған Жерорта теңіз жағалауындағы жерлеренеді. Африка континентінде өзіншеерекше, ықшам орталық бар. Бұған Шығыс Африка тауларындағы, негізінен таулық Абиссиния жерлері енеді. Мұнда жер жүзілік бидай менарпаның ең көп алуан түрі шоғырланған.
Кофеағашының шыққан жері деАбиссинияда. Бұдан басқа мұнда жеміс ағаштары жоқ, жеміс ағаштары дааз орналасқан. Жаңа дүниедеекі орталық бар. Оның біреуі Орталық Америка жерінде: одан жүгері, мақта-упланд және какао сияқты мәдени өсімдіктер шықты. Екінші орталық Оңтүстік Америкада; бұдан картоп, темекі және хинаағашы шықты. Ғажайып бір жағдай, Америкаашылғанға дейінЕскі Дүние мен Жаңа Дүниеге ортақ бірде-бір өсімдік түрі болғанемес.
Сурет - 15
Пелоргония мәдени өсімдік.
Австралия флорасы бай, оның 75% эндемиктерден тұрады, бұл жер кәсібінде мәдени өсімдік береалмады. Бұған себеп мұнда жеуге жарамды жабайы өсімдіктер тым аз, ондаастық дақылдары және қатты өсімдіктер жоқ.
Содан, бастапқы егіншіліктің географиялық шоғырлануының өзіншеерекшелігі бар. Мәдени шыққан орталықтарының бәрі көбіне тропиктік және субтропиктік зоналардағы таулы аймақтар. Құрлықтың осы жіңішкеалқабы адам баласының тарихындаерекшероль атқарады, себебі дүние жүзіндеегіншіліктің пайда болуы осы жерлермен байланысты.
Ортаның биотикалық факторлары жоғарыдаайтылған мысалдар әр түрлі абиогикалық факторлардың толқу көлемі өте үлкеекедігін көрсетеді. Бұл организмдер тұрғысынан қарағанда биосфераның біркелкі емес екендігіне дәлел болады. Биосфераның жеке участоктарындаабиотикалық факторлар климат, топырақ жағдайлары, су режимі т.б. өзінше өз ара ұштасып жатады. Бұл жағдай биосферада қазіргі түрлердің таралуына, олардың қарым - қатынасына, екінші сөзбенайтқандабиотикалық факторларға ықпалын тигізіді. Биотикалық факторлар, немесе органикалық табиғат факторлары деп бір организмге басқа организмдердің тигізетін ықпалынайиамыз. Бұл факторлар түр ішіндегі өз ара қарым-қатынастан және олардың басқа түрлерге жататын особьтарының қарым-қатынасынан құралады. Түраралық қарым-қатынастарының формалары алуан түрлі. Солардың ішіндегі ең маңыздыларына тоқталып өтейік. Өзгергіштіктің көп түрлі болуы, оның өте күрделі екендігіне дәлел болады. Бұл күрделілік, ең алдымен, организмдердің қасиеттері, олардың генетикалық ерекшеліктеріне, ал екінші жағынан дамып келе жатқан особьтың бүкіл даму дәуірі бойында сыртқы орта жағдайларының оған тигізетіналуан түрлі әсерлеріне байланысты. Басқашаайтқанда, Дарвин сөзімен, оргаизмнің қасиеттері екі фактордың- организм табиғаты мен жағдайлар табиғатының ұштасуымен байланысты. Бұл сәйкестендірілген байланыстар күрделі жәнеалуан түрлі болып келеді. Белгілі швед генетигі А. Мюнтцингтің пікірінше, қазіргі ғылым, бұл фактордың қайсысы басты роль атқаратындығы жайындағы мәселені ашық қалдырады, орта мен тұқым қуалаудың арасындағы әрекеттесудің өз ара байланысы бар деп тауме ғана шектеледі(сурет-16).
Сурет-16
Шөл аймақтардағы өсімдіктер.
Бұл проблеманың жақындаудың алғашқы қадамы организмдердің өзгеру процесіндегі тұқым қуалаушылықтың ролінанықтау. Осыған байланысты генетиктер өзгергіштігі тұқым қуалайтын және тұқым қуаламайтынөзгергіштік деп екіге бөлінеді.
Тұқым қуалайтын өзгергіштікке организмде пайда болғаннанкейін оның келесі ұрпақтарында сақталып отыратын және жыныстық жолмен көбейгенде сақталып отыратын қасиеттері жатады. Өсімдіктердің немесе жануарлардың бір түрлерінен белгілі бір орталыққа генетикалық бейімделген особьтар топтпрын бөліп алып көрсетуге болады. Өсімдіктерде сондай топтпрдың болатынын бірінші байқаған Г. Турессон, ол түр ішіндегі сондай экологиялық формаларды экотип деп атауды ұсынды. Бұл автордың ұғымында, экотиптерге тән сипат- олардың әрқайсы белгілі экологиялық жағдайларда өмір сүреді және оның өзіне тән бейімдеуші белгілері болады. Басқаша жағдайларға көшіргенде экотиптерөздеріне тәнерекшеліктерін сақтайды. Сөйтіп, мұнда тұқым қуалайтын экологиялық өзгергіштік болатыны байқалады. Бұған Турессон сипаттаған Оңтүстік Шведциядағы шатырша ястребинка мысал болады. Өсімдіктің бұд түрі теңіздің құмды жағалауларында өседі, оның жіңішке, бетін түк басқан жапырағы, ұзын төселмелі өркендері болады. Құзды жағалауларда басқа формасы өседі. Бұл келте өркенді, жалпақ тегіс бетті, түксіз жапырақты болады. Үшінші формасы Швецияның орталық аймағынаналынып сипатталады; ол биік тік сабақта, жапырақ пішіні де өзгеше, кеш гүлдейді(сурет-17).
Сурет-17
Жаңа өскіндердің дамуы.
Тұқым қуалайтын өзгергіштіктерден өзгеше, тұқым қуаламайтын өзгергіштіктер модификация немесе флюктуация деп аталады. Бұл организмнің онтогенез процесінде сыртқы орта жағдайларының әсерімен пайда болады және жынысты жолмен көбейгенде ондай өзгергістер келесі ұрпақтарына берілмейді. Осындай модификациялар болптындығын қарапайым тәжрибемен-ақ дәлелдеуге болады. Осы мақсатта өсімдіктердің венетативтік жолмен көбею қабілеті пайдаланылады. Сондай қабілетті өсімдік бірнешеге бөлініп тұқым қуалау қасиеттері бірдей біп топ индивидуум алынады. Бір особьтан венетативті жолменалынған ұрпақтардың бүкіл тобы клон делінеді. Бір клонның особьтарын әр түрлі орта жағдайларына орналастырып, олар түрліше экологиялық факторлардың талқысына түсіріделі. Калифорнияда Дж. Клаузеннің жүргізген осындай тәжрибесі ойпат жерденалып шалғындықтарынаараласып өсірілген өсімдіктің өзгеретінін көрсетті; ал оны тау етегіндегі алқапқа қайтаапарып өсіргенде, оның бастапқы қасиеттері қайтадан өз қалпынакелді.
Тұқым қуалайтын өзгергіштегі гомологтық қатардар заңы. Дарвин өсімдіктер мен жануарлардағы өзгергіштіктердің дәлелдемелерін қорыта келіп, бірсыпыражағдайларда кейбір түрлерде бірер белгілердің өзгеру сипаттары ұқсас болатындығын байқады. Белгілі бір түр өзімен туыстас басқа да бір түрдің белгісін иеленгендей немесе өзінің ертедегі ата тегінің бейнесінеенгендей болады. Мысалы, швед тарнасында, кәдімгі турнепсте және шалқанда өзгерістерінің ұқсастығы сабақтарының жуандығында. Дарвиннен кейін, өзгергіштіктегі осындай параллелизм құбылысы органикалық дүниеде кең таралғандығын көрсететін мәліметтер қоры әдебиетте бірте-бірте көбейе берді. Өсімдіктердің көптеген түрлеріндегі өзгергіштікті жете зерттеу, совет ғалымы академик Н. И. Вавиловтың осы проблемаға қайта оралып, барлық дәлелдерді қорытып, жалпы заң түрінде тұқым қуалайтын өзгергіштігі гомологтық қатарлар заңын қалыптастыруына мүмкіндік берді. Бұл заңнын мәні мынадай:
1. Генетика жағынан жақын түрлердің және туыстардың тұқым қуалайтын өзгергіштік қатарлары ұқсас болып келеді және олар белгілі дұрыс жүйе жасап тұрады. Сондықтан бір түрге жататын бірнеше формаларды білсек, соған қарап онымен туыс жөнінен жақын басқа түрлердің және туыстардың пареллельді формалары болатындығыналдын-алаайтааламыз. Туыстың және түрдің жалпы системасында генетикасы жағынаннеғұрлым жақын орналасса, соғырлым ондай гомологтық қатарларда ұқсастық мол болады(сурет-18).
2. Жалпы алғанда өсімдіктердің тұтас тұқымдастарына тән өзгергіштік циклі болады, бұл цикл сол тұқымдасты құрап тұрған туыстар мен түрлердің бәрінде болады. 1- таблицада осы жөнінен толық зерттелген тұқымдастардың бірі- астық тұқымдастарындағы гомологтық қатарлар заңын түсіндіретін мәліметтер берілген. Осы тұқымдасқа жататын әр түрлі тұқым қуалайтын формаларды ажырататынбелгілер құрамын салыстыру, бұлардағы алуан түрлі қасиеттердің- морфологиялық, физиологиялық-биохимиялық және биологиялық қасиеттердің өзгеру бағытындағы ұқсастығынанықтауға мүмкіндік береді.
Мысалы, бүкіл масақты дақылдар селдір шоғыр сабақты, тығыз шоғыр сабақты және орташа шоғыр сабақты болып бөлінеді. Бұл туыстардың бәрінде де қылтанақты масақты және қылтанақсыз масақты, домалақ және сопақ дәнекті, жинақ шоғыр сабақты және жатаған салбыр сабақты, нрте пісетін және кеш пісетін формалары болады.Бір сыпыра жағдайларда, бір тустарда бар белгілер басқа туыстардан табылған жоқ. Өсімдіктердің айқас тозаңдануы. Өсімдіктердеайқас тозаңданудың екі типтері бар. Мұның бірінші типіне өздігінен тозаңдануға бөгет болатын бейімділіктер жатады, олар: 1)дара жынысты гүлді бір үйлі өсімдіктерде олар жүгері, қайың, емен, қандыағаш және басқалары екі үйлі өсімдіктерде , 2) дихогомия, 3) гетеростилия. Дихогамия аталық жәнеаналық аузы әр түрлі мезгілде пісіп жетілуі. Егер тозаңдықтарерте пісіп - жетілсе, ондапротерандрия деп аталады; аналық аузы ерте пісіп - жетілуін протерогиния деп атайды. Протерондрия жиі кездеседі: қалампыр, қазтамақ, бұршақ, ерін гүлділер, күрделі гүлділер және басқа да көптеген ірі тұқымдастарда бұл құбылыс кең таралған. Мысалы, крест гүлділер, раушан гүлділер, алқа және ұшқат тұқымдастарының көпшілігі үшін протерогиния тән.
Сурет - 18
Қырықбуындылар өкілі.
Гетеростилия бір өсімдік түрінде гүлдердің екі түрлі бейнеде болуы. Гүлдердің біреулеріндеаналық мойны ұзын болып аталықтары аналықтың аузынан төмен орналасады, ал басқа гүлдердеаналық мойны қысқа болады да, олардың аталықтары аналықтың аузынан жоғары орналасады. Осыған орай бір гүлдің тозаңдықтарының жатыс деңгейі екінші гүлдің аналық аузына тұтас келеді. Мысалы, осындай жағдайда примулулардан, қарақұмықтардан және ботакөздерден көруімізге болады.Егер тозаңдандырушы насеком аналық мойны ұзын гүлгеи қонса, сонда тозаң оның басына жұғады, ол тозаң қысқа мойды аналық аузына түсуі мүмкін. Осындай аналық аузы қысқа гүлдердің тозаңдары насекомның құрсағына жұғып ол аналығы ұзын мойынды гүлді тозаңдандырады.
Айқас тозаңданатын өсімдіктерде тозаңдары желмен, сумен және жануарлармен,
көбінесенасекомдармен кей жағдайда құстармен де тарайды. Балық жабық тұқымды өсімдіктердің 10%анемофильді. Бұлардың гүлдері әдетте көріксіз, ұсақ әрі олардаайқын түсті күлте болмайды; гүл шоғы күрделі масақ, сыпыртқы бас немесе сырға түрінде болады. Анемофильді өсімдіктердің бір үйлі жәнеекі үйлі болып келуі, сондай - ақ тозаңдары менаналық аузының әр түрлі мезгілде пісіп жетілуі, олардың өздігінен тозаңдануына бөгет болады.
Анемофильға тән бейімділік - оларда көп жағдайда құрғақ тозаң пайда болады. Бұлар жел арқылы ұшып, ондаған кейде жүздеген киллометрге таралып кетеалады. Анемофильді ағаш өсімдіктердің көбі, көктемнің бас кезінде, жапырақ жармай тұрып немесе жапырақ шығуымен қатар гүлдейді, бұл жағдай тозаңдардың аналық аузына кедергісіз түсуіне мүмкіндік береді. Кейбір жағдайда өсімдіктерде тозаңдарын шашып жібергендей бейімдіктер болады(сурет - 19).
Сурет-19
Анемофилия ағашы.
Гидрофилия басқалармен салыстырғанда сирек кездеседі, бұл көбінесе гүлімен бірге тұтас су ішінде өсетін өсімдіктерде болады. Бұлардың тозаңдары судың толқынымен қалып қозғалады. Тозаңнын құрғап кетуден қорғайтын сыртқы қабықшасы - экзинасы болмайды. Совет Одағының европалық бөлігінің оңтүстігінде, ОртаАзияда және Қиыр Шығыста өсетінекі үйлі валлеснерия өсімдігінің су арқылы тозаңдануы ерекшекүрделі түрде болады. Осы түрдің аналық гүлдерінің сағағы спираль тәрізді болып келеді. Гүлі ашылар кезде ширатылған гүл сағағы жазылып, кетіп ашылған жерде гүлі су бетіне қалқып шығып ашылады. Валлиснерияның аталық гүлдері өте ұсақ диаметрі 0,5-1 мм. Бұл гүлдері пісіп жетілген кездегүл сағағынан үзіліп кетіп, су бетіне қалқып шығып ашылады. Бұларды толқын, не жел айдап аналық гүлдерге жанастырады, соның нәтижесінде тозаңдану болады. Ұрықтанғаннан кейінаналық гүлдің гүл сағағы қайтадан спирпаль тәрізді ширатып гүлді суға батырады. Энтомфилия - өсімдіктердің айқас тозаңдауының ең кең таралған түрі. Энтомофильді өсімдіктердің өздігінентозаңдауынан сақтайтыннегізгі құрал - дихогамия. Осындай аналық аузын өз тозаңынан сақтайтын физиологиялық оқшаулықтан басқа, өсімдіктерде гетеростилия түріндеайқын көріністі анатомиялық оқшаулық та болады. Энтомофильді гүлдердегі ерекшелік - оларда тозаңдарын тасышуларға тән қасиеттерімен тығыз байланысты, тозаңдандырушы насекомдарды өсімдіктергееліктіретінерекше заттар болады(сурет-20).
Мұндай затқа бірінші кезектееліктіретіні гүлдердің: айқын түсті күлтесі, 1)айқын түсті күлтесі, 2) өте көп, жабысқақ тозаңдары, 3)нектарының және қош иісті заттарының мол бөлінуі. Күлтенің не гүл серігінің айқын түсті болуы алыстан көзге көрінеді. Гүлдің түсі оның тозаңдандырушыларының қандай екендігін көрсетеді; себебі, әр түрінің ажырататын түстері болады.
Сурет-20Анемофилия ұрығы.
Мысалы, аралар сары, көк жасыл және жасыл түстерге үйір, бұдан басқа олар ультра күлгін сәулені деажыратады. Көбелектер көбінесеақ және қызыл гүлдерде көп қонады. Ұсақ гүлдер күрделі шатырне себеткүл түрінде ірі гүл шоғын құрап, насекомдарды еліктіреді. Кейбір жағдайларда өсімдіктердің күлтенің түсі, гүлдердің формаларының өзгеруіне қарай өзгеріп осыдан гүл шоғын өтеайқынетіп көрсетеді. Мысалы, кесте жусанның себет гүлінің сырт жағында тілшеақ гүлдер ортасында түтікше сары гүлдер бірін - бірі алып тұрады. Кекіренің сырт жағынан қоршай орналасқан воронка тәрізді жыныссыз ірі гүлдері алыстан көзге түседі.
Энтомофильді гүлдердің көп тозаңды болуы бір жағынан жыныстық процесті қамтамасыз ету үшін, ал екінші жағынан ол жәндіктерді еліктіруге қажетті бейімділік болып табылады. Нектар - насекомдарды үйірететінарнаулы зат. Әр түрлі құрылысты гүлдердің нектарниктері түрліше орналасқан, оған кез келгеннасекомдар жетеалмайды. Кейбір жағдайданектарашық жатады, оны жалаушы немесе сорушы тіпті қысқа тұмсықты насекомдар пайдаланады. Ал екінші жағдайда өсімдіктерденектар бір шама тереңде орналасқан, оны ұзын тұмсықты аралар ғана пайдаланаалады. Одан кейін үшінші жағдайданектар өте терең орналасады, оны ұзын тұмсықты насекомдар ғана пайдаланаалады. Мадагаскарда өсетінAngraecum sesquipedae деген орхидей өсімдігіненектардың орналасуы ерекше көңіл бөлерліктей құбылыс. Онда балауыздан жасап қойғандай алты сәулелі жұлдыз тәріздес ірі ақ гүл, онда қамшының өріміне ұқсас ұзындығы 30 см ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz