Təkamül konsepsiyalarının inkişafı. Təkamülün sübutu

Tarixi inkişaf prosesində bəzi növlər məhv olur, digərləri dəyişir və yeni növlər yaradır. Növlər hansılardır? Növlər həqiqətən təbiətdə mövcuddurmu?

"Növlər" termini ilk dəfə ingilis botanisti Con Rey (1628-1705) tərəfindən təqdim edilmişdir. İsveçli botanik K.Linney növləri əsas sistematik vahid hesab edirdi. O, təkamül baxışlarının tərəfdarı deyildi və növlərin zamanla dəyişməyəcəyinə inanırdı.

J. B. Lamark qeyd edirdi ki, bəzi növlər arasında fərqlər çox cüzidir və bu halda növləri ayırd etmək kifayət qədər çətindir. O, belə nəticəyə gəldi ki, növlər təbiətdə mövcud deyil və taksonomiya insan tərəfindən rahatlıq üçün icad edilmişdir. Yalnız bir fərd həqiqətən mövcuddur. Üzvi dünya ailə bağları ilə bir-birinə bağlı fərdlərin məcmusudur.

Gördüyünüz kimi, Linney və Lamarkın bir növün həqiqi varlığı ilə bağlı fikirləri birbaşa əks idi: Linney növlərin mövcud olduğuna inanırdı, onlar dəyişməzdirlər; Lamark təbiətdə növlərin həqiqi mövcudluğunu inkar edirdi.

Hal-hazırda, Çarlz Darvinin hamılıqla qəbul edilmiş nöqteyi-nəzəri ondan ibarətdir ki, növlərin əslində təbiətdə mövcud olması, lakin onların davamlılığının nisbi olmasıdır; növlər yaranır, inkişaf edir və sonra ya yox olur, ya da dəyişir, yeni növlərin yaranmasına səbəb olur.

Baxın canlı təbiətin mövcudluğunun supraorqanizm formasıdır. Bu, morfoloji və fizioloji cəhətdən bir-birinə oxşayan, sərbəst şəkildə bir-birinə qarışan və məhsuldar nəsillər verən, müəyyən ərazini tutan və oxşar ekoloji şəraitdə yaşayan fərdlərin məcmusudur. Növlər bir çox meyarlara görə fərqlənir. Fərdlərin eyni növə aid olduğu meyarlar cədvəldə verilmişdir.

Tip meyarları

Fərdi bir növə aid olub-olmadığını təyin edərkən, insan özünü yalnız bir meyarla məhdudlaşdıra bilməz, bütün meyarlar toplusundan istifadə etməlidir. Deməli, təkcə bununla məhdudlaşmaq mümkün deyil morfoloji meyar, çünki eyni növün fərdləri görünüş baxımından fərqlənə bilər. Məsələn, bir çox quşlarda - sərçələrdə, öküzlərdə, qırqovullarda, erkəklər dişilərdən görünüş baxımından əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir.

Təbiətdə albinizm heyvanlarda geniş yayılmışdır, mutasiya nəticəsində ayrı-ayrı şəxslərin hüceyrələrində piqment sintezi pozulur. Belə mutasiyaları olan heyvanlar ağ rəngdədir. Onların gözləri qırmızıdır, çünki irisdə piqment yoxdur və onun vasitəsilə qan damarları görünür. Xarici fərqlərə baxmayaraq, belə fərdlər, məsələn, ağ qarğalar, siçanlar, kirpilər, pələnglər öz növlərinə aiddir və müstəqil növlər kimi fərqlənmirlər.

Təbiətdə zahirən demək olar ki, fərqlənməyən əkiz növlər var. Beləliklə, əvvəllər malyariya ağcaqanadını əslində altı növ adlandırırdılar, görünüşcə oxşardırlar, lakin bir-birinə qarışmır və digər meyarlara görə fərqlənmirlər. Lakin bunlardan yalnız bir növü insan qanı ilə qidalanır və malyariyaya səbəb olur.

Müxtəlif növlərdə həyat prosesləri çox vaxt çox oxşar şəkildə gedir. Bu nisbilikdən danışır fizioloji meyar. Məsələn, Arktika balıqlarının bəzi növləri tropik sularda yaşayan balıqlarla eyni maddələr mübadiləsi sürətinə malikdir.

Yalnız birini istifadə edə bilməzsiniz molekulyar bioloji meyar, çünki bir çox makromolekullar (zülallar və DNT) yalnız növlərə deyil, həm də fərdi spesifikliyə malikdir. Buna görə də biokimyəvi göstəricilərdən fərdlərin eyni və ya müxtəlif növlərə aid olduğunu müəyyən etmək həmişə mümkün olmur.

Genetik meyar həm də universal deyil. Birincisi, müxtəlif növlərdə xromosomların sayı və hətta forması eyni ola bilər. İkincisi, bir növdə müxtəlif sayda xromosomlu fərdlər ola bilər. Beləliklə, bir növ buğdanın diploid (2p), triploid (Zp) və tetraploid (4p) formaları var. Üçüncüsü, bəzən müxtəlif növlərdən olan fərdlər bir-birinə qarışaraq məhsuldar nəsillər verə bilirlər. Canavar və itin, yak və mal-qara, samur və sansarın hibridləri məlumdur. Bitkilər aləmində növlərarası hibridlər kifayət qədər geniş yayılmışdır və bəzən daha uzaq cinslərarası hibridlər də mövcuddur.

Universal sayıla bilməz coğrafi meyar, çünki təbiətdəki bir çox növlərin diapazonu üst-üstə düşür (məsələn, Dahurian larch və ətirli qovaqların diapazonu). Bundan əlavə, hər yerdə yayılmış və açıq şəkildə məhdud olmayan kosmopolit növlər var (alaq otlarının bəzi növləri, ağcaqanadlar, siçanlar). Bəzi sürətlə genişlənən növlərin, məsələn, ev milçəyinin diapazonu dəyişir. Bir çox köçəri quşların çoxalma və qışlama sahələri fərqlidir. Ekoloji meyar universal deyil, çünki eyni diapazonda bir çox növ çox fərqli təbii şəraitdə yaşayır. Beləliklə, bir çox bitki (məsələn, sürünən buğda otu, dandelion) həm meşədə, həm də sel çəmənliklərində yaşaya bilər.

Növlər əslində təbiətdə mövcuddur. Onlar nisbətən sabitdirlər. Növləri morfoloji, molekulyar bioloji, genetik, ekoloji, coğrafi və fizioloji meyarlara görə ayırmaq olar. Bir fərdin müəyyən bir növə aid olub-olmadığını təyin edərkən, yalnız bir meyar deyil, onların bütün kompleksi nəzərə alınmalıdır.

Bilirsiniz ki, bir növ populyasiyalardan ibarətdir. Əhali morfoloji cəhətdən eyni növə aid, bir-biri ilə sərbəst şəkildə cinsləşən və növün əhatə dairəsində müəyyən yaşayış yeri tutan fərdlər qrupudur.

Hər bir əhalinin özünəməxsusluğu var genefond- populyasiyada olan bütün fərdlərin genotiplərinin məcmusu. Müxtəlif populyasiyaların, hətta eyni növlərin genofondu fərqli ola bilər.

Yeni növlərin əmələ gəlməsi prosesi populyasiya daxilində başlayır, yəni populyasiya təkamülün elementar vahididir. Nə üçün təkamülün elementar vahidi növ və ya fərd deyil, populyasiya hesab olunur?

Fərd təkamül edə bilməz. Ətraf mühit şəraitinə uyğunlaşaraq dəyişə bilər. Lakin bu dəyişikliklər irsi olmadığı üçün təkamül xarakterli deyil. Növ adətən heterojendir və bir sıra populyasiyalardan ibarətdir. Populyasiya nisbətən müstəqildir və növün digər populyasiyaları ilə əlaqəsi olmadan uzun müddət mövcud ola bilər. Bütün təkamül prosesləri populyasiyada baş verir: fərdlərdə mutasiyalar baş verir, fərdlər arasında kəsişmə baş verir, varlıq uğrunda mübarizə və təbii seçmə fəaliyyət göstərir. Nəticədə populyasiyanın genofondu zamanla dəyişir və o, yeni növün əcdadına çevrilir. Elə buna görə də təkamülün elementar vahidi növ deyil, populyasiyadır.

Müxtəlif tipli populyasiyalarda əlamətlərin ardıcıllığının qanunauyğunluqlarını nəzərdən keçirək. Bu nümunələr özünü gübrələyən və ikievli orqanizmlər üçün fərqlidir. Öz-özünə gübrələmə bitkilərdə xüsusilə yaygındır. Noxud, buğda, arpa və yulaf kimi özünü tozlayan bitkilərdə populyasiyalar homozigot adlanan xətlərdən ibarətdir. Onların homozigotluğunu nə izah edir? Fakt budur ki, özünü tozlandırma zamanı populyasiyada homozigotların nisbəti artır, heterozigotların nisbəti isə azalır.

Təmiz xətt- bunlar bir fərdin nəslindəndir. Özünü tozlayan bitkilər toplusudur.

Əhali genetikasının öyrənilməsinə 1903-cü ildə Danimarka alimi V. İohannsen başlanmışdır. O, öz-özünə tozlayan lobya bitkisinin populyasiyasını, asanlıqla təmiz xətt əmələ gətirən - genotipləri eyni olan fərdin nəslindən ibarət qrup tədqiq etmişdir.

Johannsen bir lobya çeşidinin toxumlarını götürdü və bir əlamətin dəyişkənliyini - toxum çəkisini təyin etdi. Məlum oldu ki, 150 mq-dan 750 mq-a qədər dəyişir. Alim ayrı-ayrılıqda iki qrup toxum səpdi: çəkisi 250-350 mq və çəkisi 550-650 mq. Yeni yetişdirilmiş bitkilərin toxumunun orta çəkisi yüngül qrupda 443,4 mq, ağır qrupda isə 518 mq olmuşdur. Johannsen, orijinal lobya çeşidinin genetik cəhətdən fərqli bitkilərdən ibarət olduğu qənaətinə gəldi.

Alim 6-7 nəsil ərzində hər bitkidən ağır və yüngül toxumlar seçib, yəni seleksiyanı təmiz xətlərlə aparıb. Nəticə etibarı ilə o, belə qənaətə gəldi ki, təmiz cizgilərdə seleksiya nə yüngül, nə də ağır toxumlara doğru yerdəyişmə yaratmır, bu isə o deməkdir ki, təmiz xətlərdə seçmə effektiv deyil. Toxum kütləsinin təmiz xətt daxilində dəyişkənliyi isə modifikasiyadır, irsi deyil və ətraf mühit şəraitinin təsiri altında baş verir.

İkievli heyvanların və çarpaz tozlanan bitkilərin populyasiyalarında simvolların irsiyyət qanunauyğunluqları 1908-1909-cu illərdə ingilis riyaziyyatçısı C.Hardi və alman həkimi V.Vaynberq tərəfindən bir-birindən asılı olmayaraq müəyyən edilmişdir. Hardy-Weinberg qanunu adlanan bu model populyasiyalarda allellərin və genotiplərin tezlikləri arasındakı əlaqəni əks etdirir. Bu qanun populyasiyada genetik tarazlığın necə saxlandığını, yəni dominant və resessiv əlamətlərə malik fərdlərin sayının müəyyən səviyyədə qalmasını izah edir.

Bu qanuna əsasən, populyasiyada dominant və resessiv allellərin tezlikləri müəyyən şəraitdə nəsildən-nəslə sabit qalacaq: populyasiyada fərdlərin çoxluğu; onların sərbəst keçidi; fərdlərin seleksiyasının və miqrasiyasının olmaması; müxtəlif genotipləri olan eyni sayda fərdlər.

Bu şərtlərdən ən azı birinin pozulması bir allelin (məsələn, A) digəri (a) ilə yerdəyişməsinə səbəb olur. Təbii seçmə, populyasiya dalğaları və digər təkamül amillərinin təsiri altında dominant alleli A olan fərdlər resessiv a alleli olan fərdləri sıxışdıracaqlar.

Populyasiyada müxtəlif genotipli fərdlərin nisbəti dəyişə bilər. Fərz edək ki, əhalinin genetik tərkibi belə olub: 20% AA, 50% Aa, 30% aa. Təkamül amillərinin təsiri altında aşağıdakı kimi ola bilər: 40% AA, 50% Aa, 10% aa. Hardy-Weinberg qanunundan istifadə edərək, populyasiyada hər hansı bir dominant və resessiv genin, eləcə də istənilən genotipin baş vermə tezliyini hesablaya bilərsiniz.

Populyasiya təkamülün elementar vahididir, çünki nisbi müstəqilliyə malikdir və genofondu dəyişə bilər. Müxtəlif növ populyasiyalarda miras nümunələri fərqlidir. Özünü tozlayan bitkilərin populyasiyalarında seleksiya təmiz xətlər arasında baş verir. İkievli heyvanların və çarpaz tozlanan bitkilərin populyasiyalarında irsiyyət nümunələri Hardi-Vaynberq qanununa tabe olur.

Hardy-Weinberg qanununa uyğun olaraq, nisbətən sabit şəraitdə, populyasiyada allellərin tezliyi nəsildən-nəslə dəyişməz olaraq qalır. Bu şəraitdə populyasiya genetik tarazlıq vəziyyətindədir və heç bir təkamül dəyişikliyi baş vermir. Ancaq təbiətdə ideal şərait yoxdur. Təkamül amillərinin - mutasiya prosesinin, təcridin, təbii seçmənin və s.-nin təsiri altında populyasiyada genetik tarazlıq daim pozulur və elementar təkamül hadisəsi - populyasiyanın genofondunun dəyişməsi baş verir. Müxtəlif təkamül amillərinin təsirini nəzərdən keçirək.

Təkamülün əsas amillərindən biri mutasiya prosesidir. Mutasiyalar 20-ci əsrin əvvəllərində aşkar edilmişdir. Hollandiyalı botanik və genetik De Vries (1848-1935).

O, mutasiyaları təkamülün əsas səbəbi hesab edirdi. O dövrdə yalnız fenotipə təsir edən böyük mutasiyalar məlum idi. Buna görə də De Vries hesab edirdi ki, növlər təbii seleksiya olmadan dərhal, spazmodik olaraq böyük mutasiyalar nəticəsində yaranır.

Sonrakı araşdırmalar bir çox böyük mutasiyaların zərərli olduğunu göstərdi. Buna görə də bir çox elm adamı mutasiyaların təkamül üçün material ola bilməyəcəyinə inanırdı.

Yalnız 20-ci illərdə. əsrimizdə yerli alimlər S.S.Çetverikov (1880-1956) və İ.İ.Şmalqauzen (1884-1963) təkamüldə mutasiyaların rolunu göstərmişlər. Müəyyən edilmişdir ki, istənilən təbii populyasiya süngər kimi müxtəlif mutasiyalarla doyur. Çox vaxt mutasiyalar resessivdir, heterozigot vəziyyətdədir və fenotipik olaraq özünü göstərmir. Məhz bu mutasiyalar yeni təkamülün genetik əsasını təşkil edir. Heterozigot fərdlər çarpazlaşdıqda, nəsildəki bu mutasiyalar homozigot ola bilər. Nəsildən-nəslə seçmə, faydalı mutasiyaları olan fərdləri qoruyur. Faydalı mutasiyalar təbii seçmə yolu ilə qorunub saxlanılır, zərərli mutasiyalar isə populyasiyada gizli formada toplanır və dəyişkənlik ehtiyatı yaradır. Bu da əhalinin genofondunun dəyişməsinə gətirib çıxarır.

Populyasiyalar arasında irsi fərqlərin yığılması asanlaşdırılır izolyasiya, bunun sayəsində müxtəlif populyasiyaların fərdləri arasında keçid yoxdur və buna görə də genetik məlumat mübadiləsi aparılmır.

Hər bir populyasiyada təbii seçmə nəticəsində müəyyən faydalı mutasiyalar toplanır. Bir neçə nəsildən sonra müxtəlif şəraitdə yaşayan təcrid olunmuş populyasiyalar bir sıra xüsusiyyətlərə görə fərqlənəcəklər.

Geniş yayılmış məkan, və ya coğrafi təcrid populyasiyalar müxtəlif maneələrlə ayrıldıqda: çaylar, dağlar, çöllər və s. Məsələn, hətta yaxınlıqdakı çaylarda eyni növ balıqların müxtəlif populyasiyaları yaşayır.

Həmçinin var ekoloji izolyasiya, eyni növün müxtəlif populyasiyalarının fərdləri fərqli yerlərə və yaşayış şəraitinə üstünlük verdikdə. Belə ki, Moldovada sarı boğazlı ağac siçanı arasında meşə və çöl populyasiyaları formalaşıb. Meşə populyasiyalarının fərdləri daha böyükdür və ağac növlərinin toxumları ilə, çöl populyasiyalarından olanlar isə dənli bitkilərin toxumları ilə qidalanırlar.

Fizioloji izolyasiya müxtəlif populyasiyaların fərdlərində mikrob hüceyrələrinin yetişməsi müxtəlif vaxtlarda baş verdikdə baş verir. Belə populyasiyaların fərdləri cinsləşə bilməzlər. Məsələn, Sevan gölündə alabalıqların iki populyasiyası var ki, onların kürüləməsi müxtəlif vaxtlarda baş verir, ona görə də onlar birləşmir.

da var davranış izolyasiyası. Müxtəlif növ fərdlərin cütləşmə davranışı müxtəlifdir. Bu onların keçməsinə mane olur. Mexanik izolyasiya reproduktiv orqanların strukturunda fərqlərlə əlaqələndirilir.

Populyasiyalarda allel tezliklərinin dəyişməsi təkcə təbii seçmənin təsiri altında deyil, həm də ondan asılı olmayaraq baş verə bilər. Allel tezliyi təsadüfi dəyişə bilər. Məsələn, hər hansı bir allelin yeganə sahibi olan fərdin vaxtından əvvəl ölümü populyasiyada bu allelin yox olmasına səbəb olacaq. Bu fenomen deyilir genetik sürüşmə.

Genetik sürüşmənin mühüm mənbəyidir əhali dalğaları- populyasiyada fərdlərin sayında vaxtaşırı əhəmiyyətli dəyişikliklər. Fərdlərin sayı ildən-ilə dəyişir və bir çox amillərdən asılıdır: qidanın miqdarı, hava şəraiti, yırtıcıların sayı, kütləvi xəstəliklər və s. Təkamüldə populyasiya dalğalarının rolunu S. S. Chetverikov müəyyən etmiş və dəyişikliklərin baş verdiyini göstərmişdir. populyasiyadakı fərdlərin sayı təbii seçmənin effektivliyinə təsir göstərir. Beləliklə, populyasiyanın ölçüsünün kəskin azalması ilə müəyyən bir genotipə sahib olan fərdlər təsadüfən sağ qala bilər. Məsələn, populyasiyada aşağıdakı genotiplərə malik fərdlər qala bilər: 75% Aa, 20% AA, 5% aa. Ən çox sayda genotip, bu vəziyyətdə Aa, növbəti "dalğa" qədər populyasiyanın genetik tərkibini təyin edəcəkdir.

Genetik sürüşmə adətən populyasiyada genetik dəyişkənliyi, əsasən nadir allellərin itirilməsi ilə azaldır. Bu təkamül dəyişikliyi mexanizmi kiçik populyasiyalarda xüsusilə təsirlidir. Bununla belə, yalnız varlıq uğrunda mübarizəyə əsaslanan təbii seleksiya ətraf mühitə uyğun müəyyən genotipə malik fərdlərin qorunmasına kömək edir.

Elementar təkamül hadisəsi - populyasiyanın genofondunun dəyişməsi təkamülün elementar amillərinin - mutasiya prosesinin, izolyasiyanın, genetik sürüşmənin, təbii seçmənin təsiri altında baş verir. Lakin genetik sürüşmə, təcrid və mutasiya prosesi təkamül prosesinin istiqamətini, yəni ətraf mühitə uyğun müəyyən genotipə malik fərdlərin sağ qalmasını müəyyən etmir. Təkamüldə yeganə rəhbər amil təbii seçimdir.

Çarlz Darvinin təkamül təliminin əsas müddəaları.

1. İrsi dəyişkənlik təkamül prosesinin əsasını təşkil edir;
2. Çoxalma arzusu və məhdud həyat vasitələri;
3. Varlıq mübarizəsi təkamülün əsas amilidir;
4. İrsi dəyişkənlik və mövcudluq mübarizəsi nəticəsində təbii seçmə.

TƏBİİ SEÇİM FORMALARI

TƏBİİ SEÇİM NÖVLƏRİ

“Mövzu 14. “Təkamül təlimi”” mövzusunda tapşırıqlar və testlər.

• Bu mövzular üzərində işlədikdən sonra aşağıdakıları bacarmalısınız:

  1. Tərifləri öz sözlərinizlə tərtib edin: təkamül, təbii seleksiya, varlıq uğrunda mübarizə, uyğunlaşma, rudiment, atavizm, idioadaptasiya, bioloji tərəqqi və reqressiya.
  2. Müəyyən uyğunlaşmanın seçim yolu ilə necə qorunduğunu qısaca təsvir edin. Genlərin bunda hansı rolu var, genetik dəyişkənlik, gen tezliyi, təbii seçim.
  3. Seçmənin niyə eyni, mükəmməl uyğunlaşdırılmış orqanizmlərin populyasiyasını əmələ gətirmədiyini izah edin.
  4. Genetik sürüşmənin nə olduğunu formalaşdırın; mühüm rol oynadığı situasiyaya misal göstərin və onun rolunun niyə kiçik populyasiyalarda xüsusilə vacib olduğunu izah edin.
  5. Növlərin yaranmasının iki yolunu təsvir edin.
  6. Təbii və süni seçimi müqayisə edin.
  7. Bitkilərin və onurğalıların təkamülündə aromorfozları, quşların və məməlilərin təkamülündə idioadaptasiyaları, angiospermləri qısaca sadalayın.
  8. Antropogenezin bioloji və sosial amillərini adlandırın.
  9. Bitki və heyvan mənşəli qidaların istehlakının effektivliyini müqayisə edin.
  10. Ən qədim, qədim, fosil insanın, müasir insanın xüsusiyyətlərini qısaca təsvir edin.
  11. İnsan irqlərinin inkişaf xüsusiyyətlərini və oxşarlıqlarını göstərin.

  İvanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. "Ümumi biologiya". Moskva, "Maarifçilik", 2000

  • Mövzu 14. “Təkamül təlimi”. §38, §41-43 səh.105-108, s.115-122
  • Mövzu 15. "Orqanizmlərin uyğunlaşması. Nüfuz." §44-48 səh. 123-131
  • Mövzu 16. "Təkamülün sübutları. Üzvi dünyanın inkişafı". §39-40 səh. 109-115, §49-55 səh. 135-160
  • Mövzu 17. “İnsanın mənşəyi”. §49-59 səh. 160-172

Biologiyada təkamül- canlı təbiətin dönməz tarixi inkişafı. Bütün biosferin və heyvanlardan, bitkilərdən və mikroorqanizmlərdən ibarət fərdi icmaların təkamülünü, ayrı-ayrı sistematik qrupların və hətta orqanizmlərin hissələrinin - orqanların təkamülünü (məsələn, atın təkbarmaqlı üzvlərinin inkişafı) nəzərdən keçirə bilərik. toxumalar (məsələn, əzələ, sinir), funksiyalar (tənəffüs, həzm) ) və hətta fərdi zülallar (məsələn, hemoglobin). Ancaq sözün ciddi mənasında, yalnız ayrı-ayrı növlərin populyasiyalarını birgə təşkil edən orqanizmlər təkamül edə bilər.

Təkamül tez-tez inqilabla ziddiyyət təşkil edirdi - miqyasda sürətli və əhəmiyyətli dəyişikliklər. Amma indi məlum oldu ki, canlı təbiətin inkişaf prosesi həm tədricən, həm də kəskin dəyişikliklərdən ibarətdir; həm sürətli, həm də milyonlarla il davam edən.

Bioloji təkamülün xarakterik xüsusiyyətləri hansılardır?

Hər şeydən əvvəl - davamlılıq. Həyat yarandığı andan canlı təbiətdə yeni şeylər sıfırdan, yoxdan deyil, köhnədən yaranır. Biz və təxminən 4 milyard il əvvəl yaranmış ilk ibtidai mikroorqanizmlər qırılmamış nəsillər zənciri ilə bağlanırıq.

Hominidlər ortaq bir əcdaddan törədilər

Təkamülün eyni dərəcədə xarakterik xüsusiyyəti, bir geoloji dövrdən digərinə orqanizmlərin strukturlarının mürəkkəbləşməsi və təkmilləşdirilməsidir. Əvvəlcə Yer kürəsində yalnız mikroorqanizmlər mövcud idi, sonra birhüceyrəli heyvanlar meydana çıxdı - protozoa, sonra çoxhüceyrəli onurğasız heyvanlar. “Balıqlar dövrü”ndən sonra “suda-quruda yaşayanlar dövrü”, daha sonra “sürünənlər dövrü”, əsasən dinozavrlar və nəhayət, “məməlilər və quşlar dövrü” gəldi. Ötən minilliklər ərzində insan biosferdə dominant yer tutmağa başlamışdır.

Təkamül artıq bizə təəccüblü görünmür. Ancaq bu həmişə belə deyildi. Qədim yunan arifi Heraklit desə də: “Hər şey axır” desə də, orta əsrlər və bizim dövrümüzə yaxın olanlar üçün canlı təbiət, möcüzəli günlərdə Rəbb Allah tərəfindən birdəfəlik yaradılmış, donmuş, hərəkətsiz bir şey kimi görünürdü. yaradılması. Subay üsyançılar təqib edildi və demək olar ki, heç kim buna inanmadı. Məsələn, o zaman zooloqların aşkar etdiyi bir fakt təkamülün əleyhinə güclü bir arqument kimi görünürdü: mumiyaları Misir qəbirlərində olan pişiklərin müasirlərdən heç bir fərqi yox idi. Belə ki, bir dəqiqə saata baxan uşaq saatın əqrəbinin hərəkətsiz olduğunu iddia edir. Axı bizi piramida qurucularından ayıran bir neçə min il pişiklərin təkamülündə bir saniyədən çox deyil.

Yer üzündə artıq mövcud olmayan heyvan qalıqlarının qalıqları heç kəsi inandıra bilmədi. Ən yaxşı halda kifayət qədər ciddi elm adamları inanırdılar ki, biblical Nuh yer çatışmazlığı səbəbindən mamontları gəmisinə götürmür. Buna görə də "antediluvian heyvanlar" termini geniş yayılmışdır. Heyvanlarda və bitkilərdə nəsildən-nəslə mümkün dəyişikliklər haqqında sırf nəzəri olaraq fərziyyələr aparmaq mümkün idi. Bəs bu dəyişikliklərin mexanizmləri hansılardır? Təkamülün arxasında duran hərəkətverici qüvvələr hansılardır? Bunu heç kim bilmirdi.

Fransız təbiətşünası J. B. Lamark ilk dəfə 1809-cu ildə “Zoologiya fəlsəfəsi” əsərində ilk vahid təkamül konsepsiyasını ətraflı şəkildə təsvir etmişdir. Lakin o, təkamülün mahiyyətini və onun hərəkətverici qüvvələrini o dövr üçün də qeyri-qənaətbəxş izah etmiş və onun konsepsiyası (Lamarkizm) uğurlu alınmamışdır. Düzdür, bu və ya digər formada Lamarkın təkamüllə bağlı fikirləri hərdən ortaya çıxır, baxmayaraq ki, həqiqi elm adamları onları ciddi qəbul etmirlər.

Lamarkın dövründən bəri biologiya təkamül prosesinin mövcudluğunu təsdiqləyən çoxlu sayda yeni faktlar topladı. 1859-cu ildə ingilis təbiətşünası Çarlz Darvin təkamülün ilk elmi nəzəriyyəsini formalaşdırdı. Təkamül təlimi inkişaf etməkdə davam edirdi. İrsiyyət və dəyişkənlik qanunlarını açmaq və onları darvinizmlə birləşdirmək müasir təkamül nəzəriyyəsini ortaya çıxardı.

Təkamülün üç əsas istiqaməti var - aromorfoz, idioadaptasiya və ümumi degenerasiya. Onların hamısı bioloji tərəqqiyə, yəni bir qrup öz sayını və növ müxtəlifliyini artırdıqda və çeşidini genişləndirdikdə növlərin və daha böyük taksonların çiçəklənməsinə səbəb olur.

Bioloji tərəqqi, qrupun dəyişən ətraf mühit şəraitinə uyğunlaşa bilməməsi səbəbindən növ(lər)in sayı, diapazonu, habelə takson növlərinin sayı azaldıqda bioloji reqressiya ilə ziddiyyət təşkil edir. Başqa sözlə desək, bioloji reqressiya o zaman baş verir ki, taksonun tarixi inkişafı təkamülün heç bir istiqamətinə uyğun gəlmir.

Aromorfoz

Aromorfoz, adətən böyük taksonların, məsələn, heyvanlarda siniflərin yaranmasına səbəb olan əsas təkamül dəyişikliklərinə verilən addır. Aromorfozlar ümumi təşkilatlanma səviyyəsini artırır, onu mürəkkəbləşdirir və təkamülün əsas yoludur. Onlar nadir hallarda baş verir, orqanizmlərin morfofiziologiyasını əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir və onlara yeni yaşayış yerlərinin koloniyalaşdırılmasına imkan verir.

Aromorfoz mürəkkəbdir və müxtəlif orqan sistemlərinə təsir göstərir. Beləliklə, ağciyərlərin görünüşü üç kameralı ürəyin görünüşünü "çəkdi". Dörd kameralı ürəyin yaranması və qan dövranının tam ayrılması isti qanlılığın yaranmasında mühüm rol oynamışdır.

Aromorfoza nümunələri: fotosintezin görünüşü, çoxhüceyrəlilik, cinsi çoxalma, daxili skelet, ağciyərlərin inkişafı, heyvanlarda isti qanlılığın görünüşü, bitkilərdə köklərin və keçirici toxumaların əmələ gəlməsi, çiçəklərin və meyvələrin görünüşü.

Ağciyərlərin görünüşü orqanizmlərin quruya çatmasına, yəni yeni ətraf mühit şəraiti ilə yaşayış yerini doldurmağa imkan verdi. Quşlarda və məməlilərdə yaranan istiqanlı təbiət onlara temperaturdan daha az asılı olmaq və suda-quruda yaşayanlar və sürünənlər üçün əlçatmaz yaşayış yerlərində yaşamaq imkanı verdi.

Bitkini torpaqda lövbərləyən və suyu özünə çəkən köklərin, həmçinin suyu bütün hüceyrələrə çatdıran keçirici sistem sayəsində bitkilər quruda inkişaf edə bildi. Onların biokütləsi burada çox böyük həddə çatıb.

İdiomatik uyğunlaşma

İdioadaptasiya növün öz mühitinin spesifik xüsusiyyətlərinə və dar ekoloji yuvaya uyğunlaşmasına imkan verən kiçik təkamül dəyişikliyidir. Bunlar təşkilatın ümumi səviyyəsini dəyişdirməyən özəl uyğunlaşmalardır.

İdioadaptasiya təşkilatın bir səviyyəsində müxtəlif adaptiv formaların meydana çıxmasını təmin edir.

Beləliklə, bütün məməlilər oxşar daxili quruluşa malikdirlər. Bununla belə, müxtəlif yaşayış mühitlərinə və qidalanma üsullarına uyğunlaşdırılmış növlərin müxtəlifliyi idioadaptasiya kimi təkamül istiqaməti vasitəsilə əldə edilmişdir.

Angiospermlər çoxlu müxtəlif növlərə və bir sıra həyat formalarına (otlar, kollar, ağaclar) malikdir. Görünüş baxımından çox fərqlidirlər, lakin morfologiyası və fiziologiyası eyni səviyyədə təşkil olunur.

İdioadaptasiyalar nəticəsində böyük bir takson üçün əhəmiyyətsiz olan simvollar dəyişir. Məsələn, bütün quşların gagası var, onun görünüşü aromorfozla təmin edilmişdir. Ancaq hər növün xüsusi qidalanma üsullarına uyğunlaşdırılmış öz gaga forması və ölçüsü var. Bu idioadaptations tərəfindən təmin edilmişdir.

Ümumi degenerasiya

Bitki aləmində degenerasiyaya misal olaraq, öz xlorofilinə malik olmayan və digər anjiospermlərlə qidalanan dodderdir.

Göründüyü kimi, əhəmiyyət kəsb edən ümumi degenerasiya idioadaptasiya ilə deyil, aromorfozla eyni səviyyədə yerləşdirilməlidir, çünki bu, adətən bədəndə əhəmiyyətli dəyişikliklərə təsir göstərir. Məsələn, bütün sistemin və hətta orqan sistemlərinin itirilməsi böyük bir dəyişiklikdir.

Hər hansı bir orqanın strukturunun sadələşdirilməsinə səbəb olan kiçik qismən degenerasiyalar, məsələn, yeraltı həyat tərzi keçirən heyvanlarda yaxşı görmə itkisi idioadaptasiya kimi qəbul edilməlidir.

Bu gün biz biologiyada təkamülün nə olduğunu və onun hansı əhəmiyyət kəsb etdiyini danışacağıq. Təbii ki, bu mövzudan danışarkən onu dünyaya təklif edən Çarlz Darvinin bu günə qədər mövcud olan təkamül nəzəriyyəsini nəzərdən qaçıra bilmərik.

Beləliklə, biologiyada təkamül nədir? Bu anlayış adətən çox nəzərə çarpmayan tədricən dəyişikliklər kimi başa düşülür. Amma bu proses nəticəsində əsaslı dəyişikliklər də meydana çıxır. Biologiyada təkamül hətta canlıların yeni növlərinin yaranmasına və ya köhnələrinin köklü dəyişməsinə və uyğunlaşmasına səbəb ola bilər. Təbiət elmində təkamülün əhəmiyyəti nədir? Mütləq açar. Bunu bu əsəri oxuduqdan sonra başa düşəcəksiniz.

Təkamül

İndi məqaləmizin ən əsas anlayışı haqqında bir az danışaq. Biologiyada təkamül nədir? Bu hadisənin dönməz olduğunu və bilavasitə tarixi proseslə, canlı təbiətin inkişafı ilə əlaqəli olduğunu başa düşmək vacibdir. Siz biosferin ayrı-ayrı hissələrinin və ya ümumiyyətlə, planetimizdəki bütün canlıların təkamülünü nəzərdən keçirə bilərsiniz. Unutmayın ki, yalnız canlı orqanizm təkamül edə bilər.

Əvvəllər təkamül “inqilab” kimi bir anlayışa qarşı idi. Amma bu iki prosesin səylə tədqiqi zamanı məlum oldu ki, təkamül və inqilabı bir-birindən ayırmaq kifayət qədər çətindir. Niyə? Təkamül milyonlarla il çəkə bilər və ya tez baş verə bilər. Beləliklə, bu iki proses arasındakı sərhədlər çox bulanıqlaşıb.

Bəziləri inanır ki, insanlar təkamülün nəticəsidir, yəni biz qədim meymunlardan törəmişik. Bu nəzəriyyə məşhur alim Çarlz Darvin tərəfindən irəli sürülüb. Və nəzəriyyə təkamülçü adlandırıldı. İnanıb inanmamaqdan asılı olmayaraq, hər kəs özü üçün qərar verir, çünki indi bir çox başqa mümkün fərziyyələr var. Amma işimizdə təkamüldən bəhs etdiyimiz üçün Darvinin nəzəriyyəsini nəzərdən qaçıra bilmərik. Biz sizə elə indi başlamağınızı təklif edirik.

Darvinin nəzəriyyəsi

Biologiyada təkamülün nə olduğunu bəşəriyyətə ilk izah edən Çarlz Darvin olmuşdur. Onu da qeyd edək ki, onun nəzəriyyəsi 1778-ci ildə “Əhali haqqında traktat”ı dünyaya təqdim edən T.Maltusun əsərlərinə əsaslanırdı. Çarlz Darvin bu işi öyrəndikdən sonra əsas qanunları, təkamülü aparan qüvvələri formalaşdıra bildi. T.Maltusun əsəri nədən bəhs edir? Əhalinin artımını heç bir faktor ləngitməsə, başımıza nə gələcəyini izah etdi.

Biz həmçinin qeyd edirik ki, Darvin Maltusun nəzəriyyəsini digər canlı sistemlərə köçürmüşdür. İlk dəfə "təbii seçmə" anlayışını təqdim etdi. Onu da qeyd etmək olar ki, başqa bir alim (A.R. Wallace) eyni nəticəyə gələ bilmişdir. Sonra Darvin və Uolles birləşərək 1858-ci ildə keçirilən iclasda birgə hesabat təqdim etdilər və artıq 1859-cu ildə Çarlz Darvin “Növlərin mənşəyi” əsərini dünyaya təqdim etdi.

Müasir nəzəriyyə

Beləliklə, biologiyada təkamül nədir, biz artıq Çarlz Darvinin nəzəriyyəsinə görə bir tərif vermişik. Ancaq müasir (sintetik də deyilir) təkamül nəzəriyyəsi də var. Biz bunu qısaca nəzərdən keçirməyi təklif edirik.

Neo-darvinizm nəzəriyyəsi 20-ci əsrdə yenilənmiş Darvin-Uollas nəzəriyyəsidir. Bu, sahələrdə yeni məlumatların yenilənməsi və əlavə edilməsi nəticəsində baş verdi:

• genetika;
• paleontologiya;
• molekulyar biologiya;
• ekologiya;
• etologiya.

Niyə bu nəzəriyyə sintetik adlanır? Məhz ona görə ki, o, Çarlz Darvinin təqdim etdiyi əsas mövqelərin sintezini təmsil edir.

Təkamül qanunları

• təkamül sürəti eyni deyil;
• yeni növlərin əmələ gəlməsi sadə formalarda baş verir;
• reqressiv təkamül halları qeyd edilmişdir;
• təkamül müəyyən amillər (mutasiyalar, təbii seçim, genetik sürüşmə) hesabına baş verir.

Təkamül amilləri

Biologiyada təkamülün nə olduğunu və onun mahiyyətini öyrəndik. İndi faktorlardan danışaq. Onlar təkamüllə bağlı toplanmış bütün biliklərin öyrənilməsi və sistemləşdirilməsi nəticəsində əldə edilmişdir. Bu, planetimizdə bir çox növlərin (sağ qalmaq üçün daha az uyğunlaşdırılmış) qalmasına imkan verən hərəkətverici qüvvələri görmək və başa düşməyin yeganə yoludur.

Beləliklə, yalnız üç əsas amil var:

• əhali dalğaları;
• qrupun təcrid edilməsi.

Seçim formaları

Təkamüldən danışarkən təbii seçmənin bir neçə formasını ayırd edə bilərik:

• sabitləşdirmə;
• hərəkət;
• pozucu.

Birinci növ müəyyən bir növün davamlılığını qorumağa yönəldilmişdir. Sərçələrdən istifadə edən bir nümunəyə baxaq. Şiddətli tufan zamanı 136 ölmüş quş tapılıb. Onlardan 64-ü ya qısa, ya da uzun qanadlı olduqları üçün öldü. Orta boylu fərdlər daha möhkəm olduqları üçün sağ qaldılar.

Hərəkətçi özünü belə göstərir: ilanlarda əzaların və ya mağara heyvanlarında gözlərin, dırnaqlılarda barmaqların itməsi və s. Yəni heyvana lazım olmayan orqan (və ya onun bir hissəsi) sadəcə olaraq yox olur.

Dağıdıcı seçmə nümunəsi ilbizlər ola bilər (daha doğrusu, onların rəngi). Torpaq qəhvəyi olarsa, qabıq qəhvəyi və ya sarı rəngə sahib olacaqdır.

Canlıların nəsli valideynlərinə çox bənzəyir. Ancaq canlı orqanizmlərin mühiti dəyişərsə, onlar da əhəmiyyətli dərəcədə dəyişə bilər. Məsələn, iqlim tədricən soyuqlaşarsa, bəzi növlər nəsildən-nəslə getdikcə daha qalın tüklər əldə edə bilər. Bu proses adlanır təkamül. Milyonlarla illik təkamül zamanı kiçik dəyişikliklər, yığılaraq, əcdadlarından kəskin şəkildə fərqlənən yeni bitki və heyvan növlərinin yaranmasına səbəb ola bilər.

Təkamül necə baş verir?

Təkamül təbii seçimə əsaslanır. Bu belə olur. Eyni növə aid olan bütün heyvanlar və ya bitkilər hələ də bir-birindən bir qədər fərqlidir. Bu fərqlərin bəziləri sahiblərinə qohumlarından daha yaxşı yaşayış şəraitinə uyğunlaşmaq imkanı verir. Məsələn, bəzi maralların xüsusilə sürətli ayaqları var və hər dəfə yırtıcıdan qaçmağı bacarır. Belə maralın sağ qalmaq və nəslini saxlamaq şansı daha yüksəkdir və tez qaçmaq qabiliyyəti onun balalarına keçə bilər, ya da necə deyərlər, irsi olaraq keçə bilər.

Təkamül Yerdəki həyatın çətinliklərinə və təhlükələrinə uyğunlaşmaq üçün saysız-hesabsız üsullar yaratmışdır. Məsələn, at şabalıdı toxumları zaman keçdikcə kəskin tikanlarla örtülmüş bir qabıq əldə etdi. Toxum ağacdan yerə düşdükcə onu qoruyur.

Təkamül sürəti nədir?

Əvvəllər bu kəpənəklərin yüngül qanadları var idi. Onlar eyni yüngül qabıqlı ağac gövdələrində düşmənlərdən gizlənirdilər. Ancaq bu kəpənəklərin təxminən 1%-nin qanadları tünd idi. Təbii ki, quşlar onları dərhal fərq etdi və bir qayda olaraq, başqalarından əvvəl yedilər

Adətən təkamülçox yavaş gedir. Ancaq bir heyvan növünün sürətli dəyişikliklərə məruz qaldığı və bunun üçün minlərlə və milyonlarla il deyil, daha az vaxt sərf etdiyi hallar var. Məsələn, bəzi kəpənəklər son iki yüz il ərzində Avropanın bir çox sənaye müəssisələrinin yarandığı ərazilərdə yeni yaşayış şəraitinə uyğunlaşmaq üçün rənglərini dəyişiblər.

Təxminən iki yüz il əvvəl Qərbi Avropada kömürlə işləyən fabriklər tikilməyə başladı. Zavodun bacalarından çıxan tüstünün tərkibində ağac gövdələrinə çökən his var idi və onlar qaraldı. İndi açıq rəngli kəpənəklər daha çox nəzərə çarpır. Ancaq tünd qanadlı bir neçə kəpənək sağ qaldı, çünki quşlar artıq onları görmürdülər. Onlardan eyni tünd qanadlı başqa kəpənəklər çıxdı. İndi sənaye bölgələrində yaşayan bu növün əksər kəpənəklərinin qaranlıq qanadları var.

Niyə bəzi heyvan növləri nəsli kəsilir?

Bəzi canlılar mühiti kəskin şəkildə dəyişdikdə təkamül edə bilmir və nəticədə məhv olur. Məsələn, fillərə bənzəyən nəhəng tüklü heyvanlar - mamontlar, çox güman ki, nəsli kəsildi, çünki o dövrdə Yerdəki iqlim daha ziddiyyətli idi: yayda çox isti, qışda çox soyuq idi. Bundan əlavə, ibtidai insanlar tərəfindən intensiv ovlanması nəticəsində onların sayı azalmışdır. Və mamontlardan sonra qılınc dişli pələnglər də nəsli kəsildi - axırda onların nəhəng dişləri mamontlar kimi yalnız iri heyvanları ovlamağa uyğunlaşdırılmışdı. Kiçik heyvanlar qılınc dişli pələnglər üçün əlçatmaz idi və yırtıcı olmadan planetimizin üzündən yoxa çıxdılar.

İnsanın da təkamül etdiyini necə bilirik?

Əksər elm adamları insanların müasir meymunlara bənzər ağacda yaşayan heyvanlardan təkamül etdiyinə inanırlar. Bu nəzəriyyənin sübutu bədənimizin müəyyən struktur xüsusiyyətləri ilə təmin edilir ki, bu da bizə, xüsusən də əcdadlarımızın bir vaxtlar vegetarian olduğunu və yalnız bitkilərin meyvələrini, köklərini və gövdələrini yediyini düşünməyə imkan verir.

Onurğanızın əsasında quyruq sümüyü adlanan sümük əmələ gəlməsi var. Bu, quyruğundan qalan hər şeydir. Vücudunuzu örtən saçların çoxu sadəcə yumşaq tüklərdir, lakin əcdadlarımızın saçları daha qalın olub. Hər bir saç xüsusi bir əzələ ilə təchiz olunub və soyuqdəymə zamanı dayanır. Tüklü dərili bütün məməlilər üçün eynidir: havanı saxlayır, bu da heyvanın istiliyinin qaçmasına mane olur.

Bir çox böyüklərin geniş xarici dişləri var - onlara "müdriklik dişləri" deyilir. İndi bu dişlərə ehtiyac yoxdur, amma bir vaxtlar əcdadlarımız yedikləri sərt bitki qidalarını çeynəmək üçün istifadə edirdilər. Apendiks bağırsaqlara bağlı kiçik bir borudur. Uzaq əcdadlarımız ondan bədən tərəfindən zəif həzm olunan bitki qidalarını həzm etmək üçün istifadə edirdilər. İndi buna ehtiyac yoxdur və getdikcə azalır. Bir çox ot yeyən heyvanlarda - məsələn, dovşanlarda - appendiks çox yaxşı inkişaf etmişdir.

İnsanlar təkamülü idarə edə bilərmi?

İnsanlar təkamülü idarə edir bəzi heyvanlar 10.000 ildən çoxdur mövcuddur. Məsələn, bir çox müasir it cinsləri, çox güman ki, qədim insanların düşərgələri ətrafında gəzən canavarlardan törəmişdir. Onlardan insanlarla yaşamağa başlayanlar yavaş-yavaş yeni bir heyvan növünə çevrildilər, yəni itə çevrildilər. Sonra insanlar xüsusi məqsədlər üçün itləri böyütməyə başladılar. Buna seçim deyilir. Nəticədə, bu gün dünyada 150-dən çox müxtəlif it cinsləri var.

• Bu İngilis Çoban köpəyi kimi müxtəlif əmrləri öyrədə bilən itlər mal-qara sürmək üçün yetişdirildi.
• Sürətli qaça bilən itlərdən oyun qovmaq üçün istifadə olunurdu. Bu tazı güclü ayaqları var və böyük sıçrayışlarla qaçır.
• Yaxşı qoxu hissi olan itlər xüsusi olaraq oyun izləmək üçün yetişdirilmişdir. Bu hamar saçlı dachshund dovşan dəliklərini parçalaya bilər.

Təbii seçmə adətən çox yavaş gedir. Seçilmiş seçim onu ​​kəskin surətdə sürətləndirməyə imkan verir.

Genetik mühəndislik nədir?

70-ci illərdə XX əsr Alimlər canlı orqanizmlərin genetik koduna müdaxilə edərək onların xassələrini dəyişməyin yolunu kəşf ediblər. Bu texnologiyaya gen mühəndisliyi deyilir. Genlər hər canlı hüceyrədə olan bir növ bioloji kod daşıyır. Hər bir canlının ölçüsünü və görünüşünü müəyyən edir. Genetik mühəndislik, məsələn, daha sürətli böyüyən və ya bəzi xəstəliklərə daha az həssas olan bitki və heyvanlar yaratmaq üçün istifadə edilə bilər.