Биология және дүниенің эволюциялық бейнесінің қалыптасуы
I. Жерде тіршіліктің пайда болуы
II. Тіршіліктің пайда болуы туралы қазіргі көзқарастар
III. Биологиялық эволюцияның алғашқы сатылары
IV. Жерде тіршіліктің дамуы
II. Тіршіліктің пайда болуы туралы қазіргі көзқарастар
III. Биологиялық эволюцияның алғашқы сатылары
IV. Жерде тіршіліктің дамуы
Ғылыми деректер бойынша Күн жүйесіне жататын Жер ғаламшары бұдан 4,5—5 млрд жыл бұрын газды-шаңды тұманнан пайда болған. Мұндай газды- шаңды материя қазіргі кезде жұлдызаралық кеңістікте де кездеседі. Жер бетінде тіршіліктің пайда болуы үшін ғарыштық және ғаламшарлық кейбір алғышарттар қажет. Ол үшін ғаламшардың өзіне тән мөлшері болу шарт. Ғаламшардың мөлшері тым үлкен болса, табиғи радиоактивті заттардың атомдық ыдырауынан бөлінген энергияның әсерінен ғаламшар өте кызып кетуі мүмкін. Ғаламшардың тым қызып кетуі қоршаған ортаның радиоактивті заттармен ластануына жағдай жасайды. Ал ғаламшардың мөлшері тым кіші болса, ол өз айналасындағы атмосфераны ұстап тұра алмайды. Ғаламшарлар жұлдыздарды орбита бойынша айнала қозғалуы аркылы тұрақты түрде және біркелкі мөлшерде өзіне қажетті энергия алып тұруы тиіс. Ғаламшарға энергия ағысы бір калыпты түспесе тіршіліктің пайда болуы мен дамуы мүмкін емес. Өйткені тірі ағзалардың тіршілігі белгілі бір температуралық жағдайда ғана жүріп отырады. Қорыта айтқанда, Жер ғаламшарында тіршіліктің пайда болуының алғышарттарына — ғаламшардың қажетті мөлшері, энергия және белгілі температуралық жағдайлар жатады. бұл айтылған алғышарттар тек Жер ғаламшарында ғана болғандығы ғылыми дәлелденген. Тіршіліктің пайда болуы, адам баласын өте ерте кездерден бастап- ақ толғандырып келе жатқан күрделі мәселенің бірі. Ол жайында көптеген болжамдармен көзқарастар бар.
Тіршіліктің пайда болуы туралы қазіргі көзқарастар
Ертеде ғылыми деректердің аздығынан тіршіліктің пайда болуы туралы түрлі көзқарастар қалыптасты. Ежелгі грек философы Аристотель (б.з.д.IV ғ.) бит — еттен, қандала — жануар шырынынан, шұбалшаң — балшықтан пайда болады деген көзқарасты ұстанды.
рек философиясының негізін салушылар Фалес және т.б., органикалық дүниенің негізін қоршаған ортадағы әр түрлі заттардан іздеді. Фалес ондай негізгі зат су деп есептеді және содан өздігінен тіршілік пайда болды деп корытынды жасады. Орта ғасырларда да ғылыми деректердің жинақталуына қарамастан тіршіліктің пайда болуы жайлы түрлі көзқарастар орын алды. XVII ғасырдың орта шеніне дейін тіршілік өздігінен өлі табиғаттан пайда болады деген көзкарасты қолдаушылар көп болды. Кейінгі кездегі микроскоптың ашылуына байланысты ағзалардың құрылысы жайындағы деректер нақтылана түсті. Осыған сәйкес тіршіліктің өлі табиғаттан пайда болуына күмән келтіретін тәжірибелер жасала бастады.
Тіршіліктің құпия сырларын білу үшін ағылшын философы Ф.Бэкон (1561—1626 жж.) міндетті түрде бақылау, эксперимент жасап зерттеуді ұсынды. Осы ұсынысы арқылы түрлі діни сенімдерге батыл қарсы шықты. Ғалымның эксперимент жасап алынған деректерді талдап салыстыру керек деген көзқарасы жаратылыстану ғылымының дамуына ерекше әсер етті.
XVII ғасырдың ортасында италиялық дәрігер Франческо Реди (1626—1698 жж.) тәжірибе жасап, тіршілік өздігінен пайда болады деген теорияға карсы шықты. Ол 1668 жылы, төрт ыдысқа ет салып, оны ашық койды да, келесі төрт ыдыстағы еттің бетін дәкемен жапты. Беті ашық ыдыстарға шыбын жұмыртқа салғандықтан, шыбындар өсіп шықты, ал беті дәкемен жабылған ыдыстардан шыбын шыққан жоқ. Реди осы тәжірибесі арқылы шыбынның өзі салған жұмыртқалардан ғана шығатынын, яғни шыбынның өздігінен пайда болмайтынын дәлелдеп берді.
Тіршіліктің пайда болуы жайында, негізінен, бір-біріне қарама- карсы екі көзкарас қалыптасқан. Оның
біріншісі — тіршілік өлі табиғаттан пайда болған деген абиогенездік теорияға келіп тіреледі.
Екінші көзқарас — биогенездік теория. Бұл көзқарас бойынша тіршіліктің өздігінен пайда болуы мүмкін емес. Тіршіліктің пайда болуы жайындағы бұл екі көзқарас арасындағы өзара келіспеушілік пікір осы күнге дейін жалғасып келеді.
Тіршіліктің өздігінен пайда болмайтынын дәлелдеу үшін 1860 жылы француз ғалымы, микробиолог Луи Пастер (1822—1895 жж.) арнайы тәжірибе жасады. Ол ұшы латынның S-әрпі тәрізді шыны түтікті қолданды. Л.Пастер шыны ішіндегі қоректік ортаны кайнатып, оны иір иінді түтікпен жалғастырды да, түтіктің ұшын ашық қалдырды. Түтік ішіне ауаның еркін кіруіне мүмкіндік жасалды. Микроорганизмдердің споралары шыны түтіктің иір иініне жиналып, қоректік ортаға түспегендіктен, шыны ішіндегі ерітінді ұзақ уақыт таза қалпында сақталды. Л.Пастер қарапайым ғана тәжірибесі арқылы ағза тек тірі ағзадан ғана пайда болады деген биогенездік теорияның дұрыстығына көз жеткізді.
Абиогенез теориясын жақтаушылар Л.Пастер тәжірибесінің дәлелділігін мойындамады. Олардың бір тобы жер бетіндегі тіршілік мәңгілік әрі оны жаратушы күш бар деген пікірді ұсынды. Бұл көзкарас креационизм (латынша "creatio" — жаратушы) деп аталады. Осы көзқарасты К.Линней, Ж.Кювье, т.б. колдады. Жер бетіне тіршілік тұқымы басқа ғаламшарлардан метеориттер арқылы үнемі таралып тұрады деген де көзқарастар болды. бұл көзқарас ғылымда панспермия теориясы (грекше "pan" — барлық және "sperma" — тұқым) деген атпен белгілі. "Панспермия теориясын" 1865 жылы алғаш неміс ғалымы Г.Рихтер ұсынған. Оның пікірі бойынша жер бетінде тіршілік бейорганикалық заттардан пайда болмайды, яғни тіршілік басқа ғаламшарлардан таралған. Бұл көзқарасты сол кездегі көрнекті ғалымдар Г.Гельмгольц, Г.Томсон, С.Аррениус, П.Лазарев, т.б. қолдады.
Тіршіліктің пайда болуы туралы қазіргі көзқарастар
Ертеде ғылыми деректердің аздығынан тіршіліктің пайда болуы туралы түрлі көзқарастар қалыптасты. Ежелгі грек философы Аристотель (б.з.д.IV ғ.) бит — еттен, қандала — жануар шырынынан, шұбалшаң — балшықтан пайда болады деген көзқарасты ұстанды.
рек философиясының негізін салушылар Фалес және т.б., органикалық дүниенің негізін қоршаған ортадағы әр түрлі заттардан іздеді. Фалес ондай негізгі зат су деп есептеді және содан өздігінен тіршілік пайда болды деп корытынды жасады. Орта ғасырларда да ғылыми деректердің жинақталуына қарамастан тіршіліктің пайда болуы жайлы түрлі көзқарастар орын алды. XVII ғасырдың орта шеніне дейін тіршілік өздігінен өлі табиғаттан пайда болады деген көзкарасты қолдаушылар көп болды. Кейінгі кездегі микроскоптың ашылуына байланысты ағзалардың құрылысы жайындағы деректер нақтылана түсті. Осыған сәйкес тіршіліктің өлі табиғаттан пайда болуына күмән келтіретін тәжірибелер жасала бастады.
Тіршіліктің құпия сырларын білу үшін ағылшын философы Ф.Бэкон (1561—1626 жж.) міндетті түрде бақылау, эксперимент жасап зерттеуді ұсынды. Осы ұсынысы арқылы түрлі діни сенімдерге батыл қарсы шықты. Ғалымның эксперимент жасап алынған деректерді талдап салыстыру керек деген көзқарасы жаратылыстану ғылымының дамуына ерекше әсер етті.
XVII ғасырдың ортасында италиялық дәрігер Франческо Реди (1626—1698 жж.) тәжірибе жасап, тіршілік өздігінен пайда болады деген теорияға карсы шықты. Ол 1668 жылы, төрт ыдысқа ет салып, оны ашық койды да, келесі төрт ыдыстағы еттің бетін дәкемен жапты. Беті ашық ыдыстарға шыбын жұмыртқа салғандықтан, шыбындар өсіп шықты, ал беті дәкемен жабылған ыдыстардан шыбын шыққан жоқ. Реди осы тәжірибесі арқылы шыбынның өзі салған жұмыртқалардан ғана шығатынын, яғни шыбынның өздігінен пайда болмайтынын дәлелдеп берді.
Тіршіліктің пайда болуы жайында, негізінен, бір-біріне қарама- карсы екі көзкарас қалыптасқан. Оның
біріншісі — тіршілік өлі табиғаттан пайда болған деген абиогенездік теорияға келіп тіреледі.
Екінші көзқарас — биогенездік теория. Бұл көзқарас бойынша тіршіліктің өздігінен пайда болуы мүмкін емес. Тіршіліктің пайда болуы жайындағы бұл екі көзқарас арасындағы өзара келіспеушілік пікір осы күнге дейін жалғасып келеді.
Тіршіліктің өздігінен пайда болмайтынын дәлелдеу үшін 1860 жылы француз ғалымы, микробиолог Луи Пастер (1822—1895 жж.) арнайы тәжірибе жасады. Ол ұшы латынның S-әрпі тәрізді шыны түтікті қолданды. Л.Пастер шыны ішіндегі қоректік ортаны кайнатып, оны иір иінді түтікпен жалғастырды да, түтіктің ұшын ашық қалдырды. Түтік ішіне ауаның еркін кіруіне мүмкіндік жасалды. Микроорганизмдердің споралары шыны түтіктің иір иініне жиналып, қоректік ортаға түспегендіктен, шыны ішіндегі ерітінді ұзақ уақыт таза қалпында сақталды. Л.Пастер қарапайым ғана тәжірибесі арқылы ағза тек тірі ағзадан ғана пайда болады деген биогенездік теорияның дұрыстығына көз жеткізді.
Абиогенез теориясын жақтаушылар Л.Пастер тәжірибесінің дәлелділігін мойындамады. Олардың бір тобы жер бетіндегі тіршілік мәңгілік әрі оны жаратушы күш бар деген пікірді ұсынды. Бұл көзкарас креационизм (латынша "creatio" — жаратушы) деп аталады. Осы көзқарасты К.Линней, Ж.Кювье, т.б. колдады. Жер бетіне тіршілік тұқымы басқа ғаламшарлардан метеориттер арқылы үнемі таралып тұрады деген де көзқарастар болды. бұл көзқарас ғылымда панспермия теориясы (грекше "pan" — барлық және "sperma" — тұқым) деген атпен белгілі. "Панспермия теориясын" 1865 жылы алғаш неміс ғалымы Г.Рихтер ұсынған. Оның пікірі бойынша жер бетінде тіршілік бейорганикалық заттардан пайда болмайды, яғни тіршілік басқа ғаламшарлардан таралған. Бұл көзқарасты сол кездегі көрнекті ғалымдар Г.Гельмгольц, Г.Томсон, С.Аррениус, П.Лазарев, т.б. қолдады.
Биология және дүниенің эволюциялық бейнесінің қалыптасуы
Жоспары
I. Жерде тіршіліктің пайда болуы
II. Тіршіліктің пайда болуы туралы қазіргі көзқарастар
III. Биологиялық эволюцияның алғашқы сатылары
IV. Жерде тіршіліктің дамуы
Жерде тіршіліктің пайда болуы
Ғылыми деректер бойынша Күн жүйесіне жататын Жер ғаламшары бұдан 4,5 -- 5 млрд жыл бұрын газды-шаңды тұманнан пайда болған. Мұндай газды- шаңды материя қазіргі кезде жұлдызаралық кеңістікте де кездеседі. Жер бетінде тіршіліктің пайда болуы үшін ғарыштық және ғаламшарлық кейбір алғышарттар қажет. Ол үшін ғаламшардың өзіне тән мөлшері болу шарт. Ғаламшардың мөлшері тым үлкен болса, табиғи радиоактивті заттардың атомдық ыдырауынан бөлінген энергияның әсерінен ғаламшар өте кызып кетуі мүмкін. Ғаламшардың тым қызып кетуі қоршаған ортаның радиоактивті заттармен ластануына жағдай жасайды. Ал ғаламшардың мөлшері тым кіші болса, ол өз айналасындағы атмосфераны ұстап тұра алмайды. Ғаламшарлар жұлдыздарды орбита бойынша айнала қозғалуы аркылы тұрақты түрде және біркелкі мөлшерде өзіне қажетті энергия алып тұруы тиіс. Ғаламшарға энергия ағысы бір калыпты түспесе тіршіліктің пайда болуы мен дамуы мүмкін емес. Өйткені тірі ағзалардың тіршілігі белгілі бір температуралық жағдайда ғана жүріп отырады. Қорыта айтқанда, Жер ғаламшарында тіршіліктің пайда болуының алғышарттарына -- ғаламшардың қажетті мөлшері, энергия және белгілі температуралық жағдайлар жатады. бұл айтылған алғышарттар тек Жер ғаламшарында ғана болғандығы ғылыми дәлелденген. Тіршіліктің пайда болуы, адам баласын өте ерте кездерден бастап- ақ толғандырып келе жатқан күрделі мәселенің бірі. Ол жайында көптеген болжамдармен көзқарастар бар.
Тіршіліктің пайда болуы туралы қазіргі көзқарастар
Ертеде ғылыми деректердің аздығынан тіршіліктің пайда болуы туралы түрлі көзқарастар қалыптасты. Ежелгі грек философы Аристотель (б.з.д. IV ғ.) бит -- еттен, қандала -- жануар шырынынан, шұбалшаң -- балшықтан пайда болады деген көзқарасты ұстанды.
рек философиясының негізін салушылар Фалес және т.б., органикалық дүниенің негізін қоршаған ортадағы әр түрлі заттардан іздеді. Фалес ондай негізгі зат су деп есептеді және содан өздігінен тіршілік пайда болды деп корытынды жасады. Орта ғасырларда да ғылыми деректердің жинақталуына қарамастан тіршіліктің пайда болуы жайлы түрлі көзқарастар орын алды. XVII ғасырдың орта шеніне дейін тіршілік өздігінен өлі табиғаттан пайда болады деген көзкарасты қолдаушылар көп болды. Кейінгі кездегі микроскоптың ашылуына байланысты ағзалардың құрылысы жайындағы деректер нақтылана түсті. Осыған сәйкес тіршіліктің өлі табиғаттан пайда болуына күмән келтіретін тәжірибелер жасала бастады.
Тіршіліктің құпия сырларын білу үшін ағылшын философы Ф.Бэкон (1561 -- 1626 жж.) міндетті түрде бақылау, эксперимент жасап зерттеуді ұсынды. Осы ұсынысы арқылы түрлі діни сенімдерге батыл қарсы шықты. Ғалымның эксперимент жасап алынған деректерді талдап салыстыру керек деген көзқарасы жаратылыстану ғылымының дамуына ерекше әсер етті.
XVII ғасырдың ортасында италиялық дәрігер Франческо Реди (1626 -- 1698 жж.) тәжірибе жасап, тіршілік өздігінен пайда болады деген теорияға карсы шықты. Ол 1668 жылы, төрт ыдысқа ет салып, оны ашық койды да, келесі төрт ыдыстағы еттің бетін дәкемен жапты. Беті ашық ыдыстарға шыбын жұмыртқа салғандықтан, шыбындар өсіп шықты, ал беті дәкемен жабылған ыдыстардан шыбын шыққан жоқ. Реди осы тәжірибесі арқылы шыбынның өзі салған жұмыртқалардан ғана шығатынын, яғни шыбынның өздігінен пайда болмайтынын дәлелдеп берді.
Тіршіліктің пайда болуы жайында, негізінен, бір-біріне қарама- карсы екі көзкарас қалыптасқан. Оның
біріншісі -- тіршілік өлі табиғаттан пайда болған деген абиогенездік теорияға келіп тіреледі.
Екінші көзқарас -- биогенездік теория. Бұл көзқарас бойынша тіршіліктің өздігінен пайда болуы мүмкін емес. Тіршіліктің пайда болуы жайындағы бұл екі көзқарас арасындағы өзара келіспеушілік пікір осы күнге дейін жалғасып келеді.
Тіршіліктің өздігінен пайда болмайтынын дәлелдеу үшін 1860 жылы француз ғалымы, микробиолог Луи Пастер (1822 -- 1895 жж.) арнайы тәжірибе жасады. Ол ұшы латынның S-әрпі тәрізді шыны түтікті қолданды. Л.Пастер шыны ішіндегі қоректік ортаны кайнатып, оны иір иінді түтікпен жалғастырды да, түтіктің ұшын ашық қалдырды. Түтік ішіне ауаның еркін кіруіне мүмкіндік жасалды. Микроорганизмдердің споралары шыны түтіктің иір иініне жиналып, қоректік ортаға түспегендіктен, шыны ішіндегі ерітінді ұзақ уақыт таза қалпында сақталды. Л.Пастер қарапайым ғана тәжірибесі арқылы ағза тек тірі ағзадан ғана пайда болады деген биогенездік теорияның дұрыстығына көз жеткізді.
Абиогенез теориясын жақтаушылар Л.Пастер тәжірибесінің дәлелділігін мойындамады. Олардың бір тобы жер бетіндегі тіршілік мәңгілік әрі оны жаратушы күш бар деген пікірді ұсынды. Бұл көзкарас креационизм (латынша "creatio" -- жаратушы) деп аталады. Осы көзқарасты К.Линней, Ж.Кювье, т.б. колдады. Жер бетіне тіршілік тұқымы басқа ғаламшарлардан метеориттер арқылы үнемі таралып тұрады деген де көзқарастар болды. бұл көзқарас ғылымда панспермия теориясы (грекше "pan" -- барлық және "sperma" -- тұқым) деген атпен белгілі. "Панспермия теориясын" 1865 жылы алғаш неміс ғалымы Г.Рихтер ұсынған. Оның пікірі бойынша жер бетінде тіршілік бейорганикалық заттардан пайда болмайды, яғни тіршілік басқа ғаламшарлардан таралған. Бұл көзқарасты сол кездегі көрнекті ғалымдар Г.Гельмгольц, Г.Томсон, С.Аррениус, П.Лазарев, т.б. қолдады.
Тіршілік мәңгі, ол ғарыш кеңістігінде кеңінен таралған. XX ғасырдың бас кезінде швед ғалымы С.Аррениус (1859 -- 1927 жж.) панспермия тұжырымын колдады. "Ол тіршілік ғарыш кеңістігінде күн сәулелерінің қысымы арқылы бір аспан денелерінен екіншісіне ауысып отырады," -- деп түсіндірді. бұл тұжырымды қолдаушылар тіршілік Жерге метеориттер арқылы келуі мүмкін деген пікірде болды.
Тіршілік жер бетінде мәңгілік деген теорияны 1880 жылы неміс ғалымы В. Прейер ұсынды. бұл көзқарасты аса көрнекті орыс ғалымы В.И. Вернадский де жақтады. бұл теория: "Тірі организмдер мен өлі табиғаттың арасында ешқандай айырмашылық жоқ", -- деген пікірге келіп тіреледі. Тіршіліктің пайда болуы деген ұғым тікелей тірі азғалар туралы деректердің кеңеюімен жене тереңдей түсуімен тығыз байланысты. Бұл салада неміс ғалымы Э. Пфлюгердің (1875 ж.) нәруызды заттардың шығу тегін зерттеуінің маңызы зор. Ол нәруыздың цитоплазма құрамының негізгі бөлігі екендігіне ерекше мән беріп, тіршіліктің пайда болуын материалистік тұрғыдан түсіндіруге тырысты.
Жер бетінде тіршіліктің пайда болуы туралы қазіргі кездегі көзқарас биопоэз теориясы деп аталады (биохимиялық эволюция теориясы деп те атайды). Бұл теорияны 1947 жылы ағылшын ғалымы Дж. Бернал ұсынды. Дж. Бернал биогенездің үш кезеңін ажыратты. Оның
бірінші кезеңі -- биологиялық мономерлердің абиогендік жолмен пайда болуы.
Екінші кезеңі -- биологиялық полимерлердің түзілуі.
Үшінші кезеңі -- менбраналы құрылымдар мен алғашқы ағзалардың (протобионттардьщ) пайда болуы.
Қазіргі кездегі биология ғылымының жетістіктеріне сәйкес тіршілік деген ұғымға көптеген анықтамалар беріліп жүр. Солардың ішінде орыс ғалымы М.В.Волькенштейннің берген анықтамасы ғылыми тұрғыдан дұрыс деп есептеледі. Бұл анықтама бойынша: "Жер бетінде тіршілік ететін тірі организмдер -- нәруыздар мен нуклеин қышқылдарының биополимерлерінен тұрады және олар өзін-өзі реттеп отырады. Тірі организмдер артына өзі тектес ұрпақ қалдырып, тіршілік үнемі жалғасып отырады". Бұл анықтама әлем кеңістігіндегі басқа да ғаламшарларда жер бетіндегі тіршіліктен өзгеше тіршіліктің болуын жокка шығармайды.
Тіршіліктің пайда болуы жайында, негізінен, бір-біріне қарама-қарсы екі көзқарас қалымтасқан. Оның біріншісі - тіршілік өлі табиғаттан пайда болған деген абиогенездік теорияға келіп тіреледі. Екінші көзқарас - биогенездік теория. Бұл көзқарас бойынша тіршіліктің өздігінен пайда болуы мүмкін емес. Тіршіліктің пайда болуы жайлы бұл екі көзқарас арасындағы келіспеушілік пікір осы күнге дейін жалғасып келеді. Тіршіліктің пайда болуы туралы көзқарастарды мазмұнддарына сәйкес 5 топқа біріктіруге болады. Олар: креационистік тұжырымдама, тіршіліктің өздігінен пайда болғаны туралы тұжырымдама, тіршіліктің мәңгілігі туралы тұжырымдама, метеориттер мен тіршіліктің байланысы туралы тұжырымдама, материалистік тұжырымдама.
Биологиялық эволюцияның алғашқы сатылары
Тіршіліктің пайда болуын білу үшін алдымен тірі организмдерге тән белгілер мен қасиеттерді білу қажет. Организмдердің химиялық құрамын, құрылысын және ондағы жүріп жататын сан алуан процестерді білу тіршіліктің пайда болуын түсінуге мүмкіндік береді.
Ғарышты зерттеген ғалымдардың соңғы деректері бойынша аспан денелері бұдан 4,5 -- 5 млрд жыл бұрын пайда болған. Жер шары алғаш пайда болғанда оның құрамында оксидтер, карбонаттар, металл карбидтері және жанартаулардың (вулкандардың) атқылауынан түзілген газдар басым орын алған. Жер бетінде температураның көтерілуіне радиоактивті қосылыстардың ыдырауы және Күннің ультракүлгін сәулелерінің көптеп түсуі де әсер еткен. Бұл кезде Жер шарындағы су бу күйінде ғана таралған. Ауаның жоғары қабаттарындағы өте салқын кеңістіктерде, су булары жинақтала келе бұлтқа айналған. Одан жауған нөсер жаңбыр жер бетіндегі ыстық тастарға түсіп, қайта буға айналып, қайтадан атмосфераға қосылып отырған.
Жердің ең алғашқы атмосферасының құрамында бос күйінде оттек болмады. Жер бетіндегі сутектің басқа элементтермен қосылуынан көптеген улы газдар түзілді. Күннен келетін ультракүлгін сәулелер органикалық қосылыстардың түзілуіне қажетті бірден-бір энергия көзі болды. Жер атмосферасында көптеп таралған бейорганикалық қосылыстарға метан, аммиак, т.б. газдар жатады.
Ең алғашқы Жер ғаламшарының пайда болған кезіндегі қоршаған орта жағдайларын білудің, ғылым үшін маңызы зор. Бұл салада орыс ғалымы Александр Иванович Опариннің (1884-1980 жж.) еңбектері елеулі орын алады.
Ол 1924 жылы Жер тарихының ең алғашқы кезеңіндегі химиялық эволюцияның жүру мүмкіндігі туралы өз тұжырымдамасын ұсынды. А.И.Опарин тұжырымы химиялық қосылыстардың біртіндеп ұзақ уақыт аралығында күрделенуіне негізделді.
Америкалық ғалымдар С.Миллер және Г.Юри де 1953 жылы А.И.Опариннің тұжырымына негізделген тәжірибелер жасады. Олар арнайы құралғыда метан, аммиак және су қоспаларына электр разряды арқылы әсер етіп, әр түрлі органикалық қосылыстар (несепнәр, сүт қышқылын, әр түрлі амин қышқылдарын) алды. Кейіннен мұндай тәжірибелерді көптеген ғалымдар қайталады. Бәрінің де алған нәтижелері бір-біріне ұқсас болды және мұның бәрі де А.И. Опариннің тұжырымының дұрыс екендігін дәлелдей түсті.
Биополимерлердің түзілуі және эволюциясы. Жердің алғашқы тарихындағы әр түрлі су айдындарында түзілген органикалық қосылыстардың құрамы және олардың жиынтығы да түрлі дәрежеде болды. Мұндай қосылыстардың абиогендік жолмен түзілуі тәжірибе арқылы дәлелденді. Америкалық ғалым С.Фокс 1957 жылы амин қышқылдары судың қатысуынсыз-ақ өзара қосылып пептидті байланыстар түзуі мүмкін деген пікір ұсынды. Тіршілік эволюциясындағы ДНҚ мен РНҚ-ның рөлі. Нуклеин қышқылдарының нәруыздардан басты айырмашылығы -- олар екі еселену қабілеті арқылы бастапқы молекулаларының дәлме-дәл көшірмесін жасай алады. 1982 жылы америкалық ғалым Томас Чек РНҚ молекулаларының өршіткілік (катализаторлық) белсенділігін ашты. Нәтижесінде, ол РНҚ молекулалары - жер бетіндегі ең алғашқы полимерлер деген қорытынды жасады. ДНҚ молекулалары әлсіз сілтілі сулы ерітіндідегі ыдырау процестерінде РНҚ молекулаларымен салыстырғанда едәуір тұрақты күйде болады. Биологиялық мембраналардың түзілуі және эволюциясы. Нәруыздар мен нуклеин қышқылдарының кеңістікте бір-біріне сәйкес орналасуы алғашқы тірі организмдердің пайда болуына жол ашуы мүмкін. Мұның өзі биологиялық мембраналар болған жағдайда ғана жүзеге асады. Биологиялық мембраналар арқылы қоршаған орта және жаңадан жинақталған нәруыздар мен нуклеин қышқылдары арасында өзара байланыс түзіледі. Биологиялық мембраналар арқылы ғана заттар мен энергия алмасу процесі жүреді. Алғашқы тірі организмдер алдымен оттексіз ортада тіршілік етуге бейімделген.
Жоғарыдағы айтылғандардың бәрі де А.И.Опариннің пікіріне сәйкес келеді. А.И.Опариннің тұжырымы ғылымда коацерваттеориясы деп аталады. Бұл теорияны 1929 жылы ағылшын ғалымы Дж. Холдейн де қолдады. Сырты жұқа су қабықшасынан тұратын көп молекулалы жиынтықтарды - коацерваттар немесе коацерват тамшысы деп атайды. Коацерват құрамындағы кейбір нәруыздар ферменттердің қызметін атқарып, нуклеин қышқылдары өзі тектес көшірме жасау қабілетіне ие болды. Бірте-бірте нуклеин қышқылдарында екі еселену қасиеті қалыптасты. Коацерват тамшыларының сыртқы ортамен өзара байланысынан жер бетінде алғаш рет ең қарапайым зат пен энергия алмасуы (метаболизм) жүзеге асты. Қорыта айтқанда, А.И.Опариннің тіршіліктің пайда болуы туралы теориясының негізгі қағидалары мынадай:
1) қоршаған орта факторларының тікелей әсер етуінен бейорганикалық қосылыстардан органикалық заттар түзілді;
2) түзілген органикалық заттар өзара қарым-қатынас жасай отырып, құрылысы күрделі органикалық қосылыстардың (ферменттердің) және өзін-өзі қайта қалпына келтіре алатын бос гендердің түзілуіне әсер етті;
3) түзілген бос гендер басқа да жоғары молекулалы органикалық заттармен қосылды;
4) ондай жоғары молекулалы заттардың сыртында біртіндеп, нәруызды- липидті мембрана (жарғақша) пайда болды;
5) жоғарыда айтылған процестердің нәтижесінде жасушалар пайда болды.
Тіршіліктің пайда болуында бейорганикалық қосылыстардан органикалық заттардың түзілуі - күрделі эволюциялық өзгеріс болды. Алдымен хемосинтездеуші, содан кейін біртіндеп фотосинтездеуші организмдер пайда болды. Жер атмосферасындағы бос оттектің жинақтала түсуінде фотосинтездеуші организмдердің рөлі зор. Жер бетіндегі химиялық эволюция мен алғашқы организмдердің (протобионттардың) эволюциясы 1 -- 1,5 млрд жылдарға созылды.
Химиялық эволюция ерте кезеңдерінде-ақ түрлі өзгерістерге ұшырап алдымен биохимиялық, кейін биологиялық эволюцияға айналды. Жер бетіндегі қазіргі тіршілік оттекті атмосферадан түзіле алмаған болар еді. Пайда болған тіршілік үздіксіз эволюция процесін басынан өткізген және өткізуде. Биологиялық эволюция ең алғашқы организмдер алғаш рет өздерін өздері жасай алған кезден басталды. Жерде тіршіліктің басталуы белок молекулаларын жасай алатын нуклеин қышқылдарының түзілуінен басталды.
Биохимиялық эволюция теориясын төмендегі схема бойынша беруге болады. Коацерваттар мен органикалық заттардың түйіртпектерінің шекарасында күрделі көмірсутектер молекулалары орын алды, нәтижесінде коацерваттардың тұрақтылығын қамтамасыз ететін қарапайым клеткалық мембрана пайда болды. Коацерватқа өздігінен көбейе алатын молекуланың енуі нәтижесінде өсу процесіне қабілетті қарапайым клетка түзілген болуы керек.
Ядросыз клетканың (прокариоттардың) эволюциясы 1 млрд тан астам жылға созылды. Алғашқы бір клеткалы ядросыз, бірақ ДНК жіпшелері бар организмдер қазіргі бактериялар мен көк-жасыл балдырларды еске түсіреді. Бұл ең ертедегі организмдердің жасы 3.3 млрд жылдан асады.
Келесі кезеңде (шамамен бұдан 2 млрд. жыл бұрын) клеткада ядро пайда болады. Бұл бір клеткалы ядросы бар организмдер эукариоттар деп аталады. Қазіргі кезде олардың 25-30 мыңдай түрлері бар.
Шамамен 1 млрд пен 2 млрд жыл арасында биологиялық эволюция жыныстық көбею процесінің пайда болуына байланысты тез қарқынмен дамыды. Осыған байланысты организмдердің оларды қоршаған ортаға бейімделу мүмкіндіктері ұлғайды.
1 млрд жыл бұрын алғашқы көп клеткалы организмдер пайда болып, барлық тірі организмдер екі патшалыққа бөлінді- өсімдіктер және жануарлар.
Олар: 1) клетка құрылысы мен өсуге қабілеті; 2) қоректену типі; 3) қозғалуға қабілеттілігі бойынша үш топқа бөлінді.
Патшалыққа бір ғана белгісі бойынша емес, бірнеше ерекшеліктері бойынша бөлінді. Мысалы, кораллдар, моллюскалар мен өзен губкасы қозғалмай тіршілік ететіндер, дегенмен де олар жануарларға жатқызылды. Насеком қоректі өсімдіктер қоректену типі бойынша жануарларға жатады. Сонымен бірге ауыспалы типтер де бар, мысалы, жасыл эвглена өсімдік сияқты қоректенеді, ал қозғалуы жануарлар сияқты.
1 млрд жыл бұрын көп клеткалы өсімдіктердің пайда болуы фотосинтез процесінің күрт қарқындауына әкеліп, мұхиттағы балдырлар өздерін қоршаған ортаға млн-даған тонна оттегі бөліп, Жердің атмосферасының озон қабатын түзіп, құрлық пен сулы ортаны тіршіліктің бұдан гөрі жетілген формаларының эволюциясына дайындай бастады.
Бұл кезең шамамен 400 млн жылға созылды да, бұдан 580 млн жыл бұрын мұхиттағы биотаның аса қарқындап дамуына әкеп соқты.
Органикалық дүние эволюциясының осы кезеңінде атмосферада фотосинтездің негізгі компоненттері - көмірқышқыл газының мөлшері жоғары, ал оттегі аз ғана болды. Палеозой эрасының біраз бөлігінде атмосферадағы СО2 концентрациясы 0.1-0.4% қана болды. Көмірқышқыл газының бұндай концентрациясында автотрофты өсімдіктердің өнімділігі ең жоғары шекте болып және осының нәтижесінде түзілген биомассаның өте көп мөлшері толып жатқан өзгерістерге ұшырай отырып, органикалық жанғыш пайдалы қазбалардың орасан мол қорын жасаған болар еді. Палеозойдың басына қарай оттегінің массасы жоғарылай бастады. Мезозойдың соңында СО2 концентрациясы азая бастады. Бұл үрдіс олигоценде күшейіп, әсіресе плиоценнің соңында оның мөлшері ең төменгі шегіне жетті. Бұнымен бірге автотрофты өсімдіктердің массасы және Жер бетіндегі барлық тірі организмдердің массасы азайды.
Жануарлар дүниесінің дамуы барысында жануарлар организмдерінің органдары олардың атқаратын функцияларына байланысты дифференциацияла-нып, скелет, қозғалу, ас қорыту, тыныс алу, қан тамырлары, нерв системалары мен сезім органдары қалыптасты. Тыныс алу энергиясы организмдердің қозғалуы мен өсуі үшін қажетті энергияға айналды. Ал энергияның артық қоры жануарлардың қорек табу жолындағы қозғалыстарына жұмсалды. Қозғалу үшін олар денесін белгілі қалыпта ұстап, әртүрлі жағдайларда тез және дәл шешім қабылдауды қажет етті. Яғни, ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Жоспары
I. Жерде тіршіліктің пайда болуы
II. Тіршіліктің пайда болуы туралы қазіргі көзқарастар
III. Биологиялық эволюцияның алғашқы сатылары
IV. Жерде тіршіліктің дамуы
Жерде тіршіліктің пайда болуы
Ғылыми деректер бойынша Күн жүйесіне жататын Жер ғаламшары бұдан 4,5 -- 5 млрд жыл бұрын газды-шаңды тұманнан пайда болған. Мұндай газды- шаңды материя қазіргі кезде жұлдызаралық кеңістікте де кездеседі. Жер бетінде тіршіліктің пайда болуы үшін ғарыштық және ғаламшарлық кейбір алғышарттар қажет. Ол үшін ғаламшардың өзіне тән мөлшері болу шарт. Ғаламшардың мөлшері тым үлкен болса, табиғи радиоактивті заттардың атомдық ыдырауынан бөлінген энергияның әсерінен ғаламшар өте кызып кетуі мүмкін. Ғаламшардың тым қызып кетуі қоршаған ортаның радиоактивті заттармен ластануына жағдай жасайды. Ал ғаламшардың мөлшері тым кіші болса, ол өз айналасындағы атмосфераны ұстап тұра алмайды. Ғаламшарлар жұлдыздарды орбита бойынша айнала қозғалуы аркылы тұрақты түрде және біркелкі мөлшерде өзіне қажетті энергия алып тұруы тиіс. Ғаламшарға энергия ағысы бір калыпты түспесе тіршіліктің пайда болуы мен дамуы мүмкін емес. Өйткені тірі ағзалардың тіршілігі белгілі бір температуралық жағдайда ғана жүріп отырады. Қорыта айтқанда, Жер ғаламшарында тіршіліктің пайда болуының алғышарттарына -- ғаламшардың қажетті мөлшері, энергия және белгілі температуралық жағдайлар жатады. бұл айтылған алғышарттар тек Жер ғаламшарында ғана болғандығы ғылыми дәлелденген. Тіршіліктің пайда болуы, адам баласын өте ерте кездерден бастап- ақ толғандырып келе жатқан күрделі мәселенің бірі. Ол жайында көптеген болжамдармен көзқарастар бар.
Тіршіліктің пайда болуы туралы қазіргі көзқарастар
Ертеде ғылыми деректердің аздығынан тіршіліктің пайда болуы туралы түрлі көзқарастар қалыптасты. Ежелгі грек философы Аристотель (б.з.д. IV ғ.) бит -- еттен, қандала -- жануар шырынынан, шұбалшаң -- балшықтан пайда болады деген көзқарасты ұстанды.
рек философиясының негізін салушылар Фалес және т.б., органикалық дүниенің негізін қоршаған ортадағы әр түрлі заттардан іздеді. Фалес ондай негізгі зат су деп есептеді және содан өздігінен тіршілік пайда болды деп корытынды жасады. Орта ғасырларда да ғылыми деректердің жинақталуына қарамастан тіршіліктің пайда болуы жайлы түрлі көзқарастар орын алды. XVII ғасырдың орта шеніне дейін тіршілік өздігінен өлі табиғаттан пайда болады деген көзкарасты қолдаушылар көп болды. Кейінгі кездегі микроскоптың ашылуына байланысты ағзалардың құрылысы жайындағы деректер нақтылана түсті. Осыған сәйкес тіршіліктің өлі табиғаттан пайда болуына күмән келтіретін тәжірибелер жасала бастады.
Тіршіліктің құпия сырларын білу үшін ағылшын философы Ф.Бэкон (1561 -- 1626 жж.) міндетті түрде бақылау, эксперимент жасап зерттеуді ұсынды. Осы ұсынысы арқылы түрлі діни сенімдерге батыл қарсы шықты. Ғалымның эксперимент жасап алынған деректерді талдап салыстыру керек деген көзқарасы жаратылыстану ғылымының дамуына ерекше әсер етті.
XVII ғасырдың ортасында италиялық дәрігер Франческо Реди (1626 -- 1698 жж.) тәжірибе жасап, тіршілік өздігінен пайда болады деген теорияға карсы шықты. Ол 1668 жылы, төрт ыдысқа ет салып, оны ашық койды да, келесі төрт ыдыстағы еттің бетін дәкемен жапты. Беті ашық ыдыстарға шыбын жұмыртқа салғандықтан, шыбындар өсіп шықты, ал беті дәкемен жабылған ыдыстардан шыбын шыққан жоқ. Реди осы тәжірибесі арқылы шыбынның өзі салған жұмыртқалардан ғана шығатынын, яғни шыбынның өздігінен пайда болмайтынын дәлелдеп берді.
Тіршіліктің пайда болуы жайында, негізінен, бір-біріне қарама- карсы екі көзкарас қалыптасқан. Оның
біріншісі -- тіршілік өлі табиғаттан пайда болған деген абиогенездік теорияға келіп тіреледі.
Екінші көзқарас -- биогенездік теория. Бұл көзқарас бойынша тіршіліктің өздігінен пайда болуы мүмкін емес. Тіршіліктің пайда болуы жайындағы бұл екі көзқарас арасындағы өзара келіспеушілік пікір осы күнге дейін жалғасып келеді.
Тіршіліктің өздігінен пайда болмайтынын дәлелдеу үшін 1860 жылы француз ғалымы, микробиолог Луи Пастер (1822 -- 1895 жж.) арнайы тәжірибе жасады. Ол ұшы латынның S-әрпі тәрізді шыны түтікті қолданды. Л.Пастер шыны ішіндегі қоректік ортаны кайнатып, оны иір иінді түтікпен жалғастырды да, түтіктің ұшын ашық қалдырды. Түтік ішіне ауаның еркін кіруіне мүмкіндік жасалды. Микроорганизмдердің споралары шыны түтіктің иір иініне жиналып, қоректік ортаға түспегендіктен, шыны ішіндегі ерітінді ұзақ уақыт таза қалпында сақталды. Л.Пастер қарапайым ғана тәжірибесі арқылы ағза тек тірі ағзадан ғана пайда болады деген биогенездік теорияның дұрыстығына көз жеткізді.
Абиогенез теориясын жақтаушылар Л.Пастер тәжірибесінің дәлелділігін мойындамады. Олардың бір тобы жер бетіндегі тіршілік мәңгілік әрі оны жаратушы күш бар деген пікірді ұсынды. Бұл көзкарас креационизм (латынша "creatio" -- жаратушы) деп аталады. Осы көзқарасты К.Линней, Ж.Кювье, т.б. колдады. Жер бетіне тіршілік тұқымы басқа ғаламшарлардан метеориттер арқылы үнемі таралып тұрады деген де көзқарастар болды. бұл көзқарас ғылымда панспермия теориясы (грекше "pan" -- барлық және "sperma" -- тұқым) деген атпен белгілі. "Панспермия теориясын" 1865 жылы алғаш неміс ғалымы Г.Рихтер ұсынған. Оның пікірі бойынша жер бетінде тіршілік бейорганикалық заттардан пайда болмайды, яғни тіршілік басқа ғаламшарлардан таралған. Бұл көзқарасты сол кездегі көрнекті ғалымдар Г.Гельмгольц, Г.Томсон, С.Аррениус, П.Лазарев, т.б. қолдады.
Тіршілік мәңгі, ол ғарыш кеңістігінде кеңінен таралған. XX ғасырдың бас кезінде швед ғалымы С.Аррениус (1859 -- 1927 жж.) панспермия тұжырымын колдады. "Ол тіршілік ғарыш кеңістігінде күн сәулелерінің қысымы арқылы бір аспан денелерінен екіншісіне ауысып отырады," -- деп түсіндірді. бұл тұжырымды қолдаушылар тіршілік Жерге метеориттер арқылы келуі мүмкін деген пікірде болды.
Тіршілік жер бетінде мәңгілік деген теорияны 1880 жылы неміс ғалымы В. Прейер ұсынды. бұл көзқарасты аса көрнекті орыс ғалымы В.И. Вернадский де жақтады. бұл теория: "Тірі организмдер мен өлі табиғаттың арасында ешқандай айырмашылық жоқ", -- деген пікірге келіп тіреледі. Тіршіліктің пайда болуы деген ұғым тікелей тірі азғалар туралы деректердің кеңеюімен жене тереңдей түсуімен тығыз байланысты. Бұл салада неміс ғалымы Э. Пфлюгердің (1875 ж.) нәруызды заттардың шығу тегін зерттеуінің маңызы зор. Ол нәруыздың цитоплазма құрамының негізгі бөлігі екендігіне ерекше мән беріп, тіршіліктің пайда болуын материалистік тұрғыдан түсіндіруге тырысты.
Жер бетінде тіршіліктің пайда болуы туралы қазіргі кездегі көзқарас биопоэз теориясы деп аталады (биохимиялық эволюция теориясы деп те атайды). Бұл теорияны 1947 жылы ағылшын ғалымы Дж. Бернал ұсынды. Дж. Бернал биогенездің үш кезеңін ажыратты. Оның
бірінші кезеңі -- биологиялық мономерлердің абиогендік жолмен пайда болуы.
Екінші кезеңі -- биологиялық полимерлердің түзілуі.
Үшінші кезеңі -- менбраналы құрылымдар мен алғашқы ағзалардың (протобионттардьщ) пайда болуы.
Қазіргі кездегі биология ғылымының жетістіктеріне сәйкес тіршілік деген ұғымға көптеген анықтамалар беріліп жүр. Солардың ішінде орыс ғалымы М.В.Волькенштейннің берген анықтамасы ғылыми тұрғыдан дұрыс деп есептеледі. Бұл анықтама бойынша: "Жер бетінде тіршілік ететін тірі организмдер -- нәруыздар мен нуклеин қышқылдарының биополимерлерінен тұрады және олар өзін-өзі реттеп отырады. Тірі организмдер артына өзі тектес ұрпақ қалдырып, тіршілік үнемі жалғасып отырады". Бұл анықтама әлем кеңістігіндегі басқа да ғаламшарларда жер бетіндегі тіршіліктен өзгеше тіршіліктің болуын жокка шығармайды.
Тіршіліктің пайда болуы жайында, негізінен, бір-біріне қарама-қарсы екі көзқарас қалымтасқан. Оның біріншісі - тіршілік өлі табиғаттан пайда болған деген абиогенездік теорияға келіп тіреледі. Екінші көзқарас - биогенездік теория. Бұл көзқарас бойынша тіршіліктің өздігінен пайда болуы мүмкін емес. Тіршіліктің пайда болуы жайлы бұл екі көзқарас арасындағы келіспеушілік пікір осы күнге дейін жалғасып келеді. Тіршіліктің пайда болуы туралы көзқарастарды мазмұнддарына сәйкес 5 топқа біріктіруге болады. Олар: креационистік тұжырымдама, тіршіліктің өздігінен пайда болғаны туралы тұжырымдама, тіршіліктің мәңгілігі туралы тұжырымдама, метеориттер мен тіршіліктің байланысы туралы тұжырымдама, материалистік тұжырымдама.
Биологиялық эволюцияның алғашқы сатылары
Тіршіліктің пайда болуын білу үшін алдымен тірі организмдерге тән белгілер мен қасиеттерді білу қажет. Организмдердің химиялық құрамын, құрылысын және ондағы жүріп жататын сан алуан процестерді білу тіршіліктің пайда болуын түсінуге мүмкіндік береді.
Ғарышты зерттеген ғалымдардың соңғы деректері бойынша аспан денелері бұдан 4,5 -- 5 млрд жыл бұрын пайда болған. Жер шары алғаш пайда болғанда оның құрамында оксидтер, карбонаттар, металл карбидтері және жанартаулардың (вулкандардың) атқылауынан түзілген газдар басым орын алған. Жер бетінде температураның көтерілуіне радиоактивті қосылыстардың ыдырауы және Күннің ультракүлгін сәулелерінің көптеп түсуі де әсер еткен. Бұл кезде Жер шарындағы су бу күйінде ғана таралған. Ауаның жоғары қабаттарындағы өте салқын кеңістіктерде, су булары жинақтала келе бұлтқа айналған. Одан жауған нөсер жаңбыр жер бетіндегі ыстық тастарға түсіп, қайта буға айналып, қайтадан атмосфераға қосылып отырған.
Жердің ең алғашқы атмосферасының құрамында бос күйінде оттек болмады. Жер бетіндегі сутектің басқа элементтермен қосылуынан көптеген улы газдар түзілді. Күннен келетін ультракүлгін сәулелер органикалық қосылыстардың түзілуіне қажетті бірден-бір энергия көзі болды. Жер атмосферасында көптеп таралған бейорганикалық қосылыстарға метан, аммиак, т.б. газдар жатады.
Ең алғашқы Жер ғаламшарының пайда болған кезіндегі қоршаған орта жағдайларын білудің, ғылым үшін маңызы зор. Бұл салада орыс ғалымы Александр Иванович Опариннің (1884-1980 жж.) еңбектері елеулі орын алады.
Ол 1924 жылы Жер тарихының ең алғашқы кезеңіндегі химиялық эволюцияның жүру мүмкіндігі туралы өз тұжырымдамасын ұсынды. А.И.Опарин тұжырымы химиялық қосылыстардың біртіндеп ұзақ уақыт аралығында күрделенуіне негізделді.
Америкалық ғалымдар С.Миллер және Г.Юри де 1953 жылы А.И.Опариннің тұжырымына негізделген тәжірибелер жасады. Олар арнайы құралғыда метан, аммиак және су қоспаларына электр разряды арқылы әсер етіп, әр түрлі органикалық қосылыстар (несепнәр, сүт қышқылын, әр түрлі амин қышқылдарын) алды. Кейіннен мұндай тәжірибелерді көптеген ғалымдар қайталады. Бәрінің де алған нәтижелері бір-біріне ұқсас болды және мұның бәрі де А.И. Опариннің тұжырымының дұрыс екендігін дәлелдей түсті.
Биополимерлердің түзілуі және эволюциясы. Жердің алғашқы тарихындағы әр түрлі су айдындарында түзілген органикалық қосылыстардың құрамы және олардың жиынтығы да түрлі дәрежеде болды. Мұндай қосылыстардың абиогендік жолмен түзілуі тәжірибе арқылы дәлелденді. Америкалық ғалым С.Фокс 1957 жылы амин қышқылдары судың қатысуынсыз-ақ өзара қосылып пептидті байланыстар түзуі мүмкін деген пікір ұсынды. Тіршілік эволюциясындағы ДНҚ мен РНҚ-ның рөлі. Нуклеин қышқылдарының нәруыздардан басты айырмашылығы -- олар екі еселену қабілеті арқылы бастапқы молекулаларының дәлме-дәл көшірмесін жасай алады. 1982 жылы америкалық ғалым Томас Чек РНҚ молекулаларының өршіткілік (катализаторлық) белсенділігін ашты. Нәтижесінде, ол РНҚ молекулалары - жер бетіндегі ең алғашқы полимерлер деген қорытынды жасады. ДНҚ молекулалары әлсіз сілтілі сулы ерітіндідегі ыдырау процестерінде РНҚ молекулаларымен салыстырғанда едәуір тұрақты күйде болады. Биологиялық мембраналардың түзілуі және эволюциясы. Нәруыздар мен нуклеин қышқылдарының кеңістікте бір-біріне сәйкес орналасуы алғашқы тірі организмдердің пайда болуына жол ашуы мүмкін. Мұның өзі биологиялық мембраналар болған жағдайда ғана жүзеге асады. Биологиялық мембраналар арқылы қоршаған орта және жаңадан жинақталған нәруыздар мен нуклеин қышқылдары арасында өзара байланыс түзіледі. Биологиялық мембраналар арқылы ғана заттар мен энергия алмасу процесі жүреді. Алғашқы тірі организмдер алдымен оттексіз ортада тіршілік етуге бейімделген.
Жоғарыдағы айтылғандардың бәрі де А.И.Опариннің пікіріне сәйкес келеді. А.И.Опариннің тұжырымы ғылымда коацерваттеориясы деп аталады. Бұл теорияны 1929 жылы ағылшын ғалымы Дж. Холдейн де қолдады. Сырты жұқа су қабықшасынан тұратын көп молекулалы жиынтықтарды - коацерваттар немесе коацерват тамшысы деп атайды. Коацерват құрамындағы кейбір нәруыздар ферменттердің қызметін атқарып, нуклеин қышқылдары өзі тектес көшірме жасау қабілетіне ие болды. Бірте-бірте нуклеин қышқылдарында екі еселену қасиеті қалыптасты. Коацерват тамшыларының сыртқы ортамен өзара байланысынан жер бетінде алғаш рет ең қарапайым зат пен энергия алмасуы (метаболизм) жүзеге асты. Қорыта айтқанда, А.И.Опариннің тіршіліктің пайда болуы туралы теориясының негізгі қағидалары мынадай:
1) қоршаған орта факторларының тікелей әсер етуінен бейорганикалық қосылыстардан органикалық заттар түзілді;
2) түзілген органикалық заттар өзара қарым-қатынас жасай отырып, құрылысы күрделі органикалық қосылыстардың (ферменттердің) және өзін-өзі қайта қалпына келтіре алатын бос гендердің түзілуіне әсер етті;
3) түзілген бос гендер басқа да жоғары молекулалы органикалық заттармен қосылды;
4) ондай жоғары молекулалы заттардың сыртында біртіндеп, нәруызды- липидті мембрана (жарғақша) пайда болды;
5) жоғарыда айтылған процестердің нәтижесінде жасушалар пайда болды.
Тіршіліктің пайда болуында бейорганикалық қосылыстардан органикалық заттардың түзілуі - күрделі эволюциялық өзгеріс болды. Алдымен хемосинтездеуші, содан кейін біртіндеп фотосинтездеуші организмдер пайда болды. Жер атмосферасындағы бос оттектің жинақтала түсуінде фотосинтездеуші организмдердің рөлі зор. Жер бетіндегі химиялық эволюция мен алғашқы организмдердің (протобионттардың) эволюциясы 1 -- 1,5 млрд жылдарға созылды.
Химиялық эволюция ерте кезеңдерінде-ақ түрлі өзгерістерге ұшырап алдымен биохимиялық, кейін биологиялық эволюцияға айналды. Жер бетіндегі қазіргі тіршілік оттекті атмосферадан түзіле алмаған болар еді. Пайда болған тіршілік үздіксіз эволюция процесін басынан өткізген және өткізуде. Биологиялық эволюция ең алғашқы организмдер алғаш рет өздерін өздері жасай алған кезден басталды. Жерде тіршіліктің басталуы белок молекулаларын жасай алатын нуклеин қышқылдарының түзілуінен басталды.
Биохимиялық эволюция теориясын төмендегі схема бойынша беруге болады. Коацерваттар мен органикалық заттардың түйіртпектерінің шекарасында күрделі көмірсутектер молекулалары орын алды, нәтижесінде коацерваттардың тұрақтылығын қамтамасыз ететін қарапайым клеткалық мембрана пайда болды. Коацерватқа өздігінен көбейе алатын молекуланың енуі нәтижесінде өсу процесіне қабілетті қарапайым клетка түзілген болуы керек.
Ядросыз клетканың (прокариоттардың) эволюциясы 1 млрд тан астам жылға созылды. Алғашқы бір клеткалы ядросыз, бірақ ДНК жіпшелері бар организмдер қазіргі бактериялар мен көк-жасыл балдырларды еске түсіреді. Бұл ең ертедегі организмдердің жасы 3.3 млрд жылдан асады.
Келесі кезеңде (шамамен бұдан 2 млрд. жыл бұрын) клеткада ядро пайда болады. Бұл бір клеткалы ядросы бар организмдер эукариоттар деп аталады. Қазіргі кезде олардың 25-30 мыңдай түрлері бар.
Шамамен 1 млрд пен 2 млрд жыл арасында биологиялық эволюция жыныстық көбею процесінің пайда болуына байланысты тез қарқынмен дамыды. Осыған байланысты организмдердің оларды қоршаған ортаға бейімделу мүмкіндіктері ұлғайды.
1 млрд жыл бұрын алғашқы көп клеткалы организмдер пайда болып, барлық тірі организмдер екі патшалыққа бөлінді- өсімдіктер және жануарлар.
Олар: 1) клетка құрылысы мен өсуге қабілеті; 2) қоректену типі; 3) қозғалуға қабілеттілігі бойынша үш топқа бөлінді.
Патшалыққа бір ғана белгісі бойынша емес, бірнеше ерекшеліктері бойынша бөлінді. Мысалы, кораллдар, моллюскалар мен өзен губкасы қозғалмай тіршілік ететіндер, дегенмен де олар жануарларға жатқызылды. Насеком қоректі өсімдіктер қоректену типі бойынша жануарларға жатады. Сонымен бірге ауыспалы типтер де бар, мысалы, жасыл эвглена өсімдік сияқты қоректенеді, ал қозғалуы жануарлар сияқты.
1 млрд жыл бұрын көп клеткалы өсімдіктердің пайда болуы фотосинтез процесінің күрт қарқындауына әкеліп, мұхиттағы балдырлар өздерін қоршаған ортаға млн-даған тонна оттегі бөліп, Жердің атмосферасының озон қабатын түзіп, құрлық пен сулы ортаны тіршіліктің бұдан гөрі жетілген формаларының эволюциясына дайындай бастады.
Бұл кезең шамамен 400 млн жылға созылды да, бұдан 580 млн жыл бұрын мұхиттағы биотаның аса қарқындап дамуына әкеп соқты.
Органикалық дүние эволюциясының осы кезеңінде атмосферада фотосинтездің негізгі компоненттері - көмірқышқыл газының мөлшері жоғары, ал оттегі аз ғана болды. Палеозой эрасының біраз бөлігінде атмосферадағы СО2 концентрациясы 0.1-0.4% қана болды. Көмірқышқыл газының бұндай концентрациясында автотрофты өсімдіктердің өнімділігі ең жоғары шекте болып және осының нәтижесінде түзілген биомассаның өте көп мөлшері толып жатқан өзгерістерге ұшырай отырып, органикалық жанғыш пайдалы қазбалардың орасан мол қорын жасаған болар еді. Палеозойдың басына қарай оттегінің массасы жоғарылай бастады. Мезозойдың соңында СО2 концентрациясы азая бастады. Бұл үрдіс олигоценде күшейіп, әсіресе плиоценнің соңында оның мөлшері ең төменгі шегіне жетті. Бұнымен бірге автотрофты өсімдіктердің массасы және Жер бетіндегі барлық тірі организмдердің массасы азайды.
Жануарлар дүниесінің дамуы барысында жануарлар организмдерінің органдары олардың атқаратын функцияларына байланысты дифференциацияла-нып, скелет, қозғалу, ас қорыту, тыныс алу, қан тамырлары, нерв системалары мен сезім органдары қалыптасты. Тыныс алу энергиясы организмдердің қозғалуы мен өсуі үшін қажетті энергияға айналды. Ал энергияның артық қоры жануарлардың қорек табу жолындағы қозғалыстарына жұмсалды. Қозғалу үшін олар денесін белгілі қалыпта ұстап, әртүрлі жағдайларда тез және дәл шешім қабылдауды қажет етті. Яғни, ... 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