13-дәріс ОРГАНИКАЛЫҚ ДҮНИЕНІҢ ДАМУ МӘСЕЛЕЛЕРІ

Биологияға даму идеясының енуі

Ж.Б.Ламарктың даму концепциясы

Ж.Кювьенің апаттар теориясы

Ч.Дарвиннің зволюциялық теориясы

Эволюцияның қазіргі теориялары

Генетика негіздері

БИОЛОГИЯҒА ДАМУ ИДЕЯСЫНЫҢ ЕНУІ

Биологиялық обьектілерді танып- білудің негізгі ерекшеліктерінің бірі- өткен тарихты зерттеу, онсыз материя қозғалысының ерекше формасының мәнін түсіну мүмкін емес. Тарихи әдістемелер негізінде қүрылған биология ғылымындағы эволюциялық теория тіршілік тура-лы ғылымдар жүйесінде маңызды орын алады. Эволюциялық биология жалпылама биологиялық пән болып саналады. Эволюциялық био-логияның эдістемелік зерттеу принциптерін қолданбайтын бірде-бір биология саласы жоқ деуге болады. Биология ғылымындағы даму идеясының тарихы бес негізгі кезеңдерден түрады.

Бірінші кезең антикалық натурфилософиядан Жаңа уақыттағы алғашқы биологиялық пәндердің пайда болуына дейінгі орталықты қамтиды. Ол кезең органикалық дүние туралы мәліметтер жинаумен және креационистік теорияның үстемдік етуімен сипатталады. Бүл уақыт эволюциялық идеяның алғашқы даму кезеңі болды. Бүл уақыттың биологиялық көзқарастарды өз еңбектерінде қарастырған ғалымдарының қатарына Эмподоклді, Анаксименді, Аристотелді жатқызуға болады.

Ең қызығушылық тудырған Аристотель концепциясы болды, ол ең қарапайымнан күрделілеріне қарай орналастыра келіп, жануарлар систематикасын (жүйесін) жасады, сонымен қатар 500-ден астам түрді сипаттап жазды. Тірі заттар туралы алғашқы саты тәрізді түсінік сол уақыттан бастап пайда болды.

Барлық антикалық уақыт пен орта ғасырда Аристотельдің еңбектері тірі табиғат туралы түсініктердің негізі болып саналды және үлкен беделге те болды.

Биологияға деген қызығушылық Ұлы географиялық мен тауарлық өндіріс дамуы кезеңінде арта түсті. Белсенді сауда мен жаңа жерлердің ашылуы жануарлар мен өсімдіктер туралы мәліметтерді кеңейтті. Тез аралықта жинақталған білімді тәртіппен келтірудің яғни, жуйелеуді қажет етті. Биологияда даму идеясының екінші кезеңі былай басталды. Ол жинақталған материалды жүйелеумен, алғашқы таксономиялық классификацияны қурумен сипатталады.

Бұл уақытта табиғатты жүйелеумен айналысқан ғалым - швед жа-ратылыстанушысы Карл Линней. Ол 8000-нан астам өсімдік түрлерін сипаттап жазып, бір текті терминология мен сипаттау тәртібін жасады. Өзінің классификациясын ол иерархиялық принципке негіздеді, соны-мен биологиядағы әр түрлі деңгейдегі жүйелік бірліктерді - таксондар деп атады. Линей жүйесіндегі таксондар: класс - отряд - тұқымдас -түр - өзгеше түр. Ол бұл иерархиялық жүйені - бинарлық номенилатура деп атады.

Линей сол кезең үшін органикалық дүниенің ең жетілген жүйесін жасады және оған сол кезде белгілі болған барлық өсімдіктер мен жа-нуарларды енгізді.

Ж.Б.ЛАМАРКТЫҢ ДАМУ КОНЦЕПЦИЯСЫ

Жалпы органикалық дүниенің дамуын сипаттайтын біртутас кон-цепциясын жасауға талпынған француз жаратылыстанушысы Ж.Б.Ламарк. Басқа өзінен бұрынғы зерттеушілерден өзгешелігі - оның теориясы нақты фактілерге сүйенеді. Оның эволюциялық теориясына негіз болған даму туралы, қарапайымнан күрделіге бірте-бірте өту туралы, сыртқы ортаның организмдердің өзгерісіне тигізетін әсері туралы түсініктер. Қарапайымдардан ең жетілген организмдерге дейін даму органикалық әлем тарихыныың ең маңызды мазмуны. Адамзат та осы адам тектес маймылдар болып саналады. Бул көзқарас ол кездегі ең бір революциялық көзқарас болып саналды (Ламарктың «Зоология философиясы» атты еңбегі 1809 жылы жарық көрді).

Ол жануарлардың әр түрлі кластарын сипаттай келіп, олардың арасындағы аралық формаларды іздеді, сол кездегі салыстырмалы анатомияның жеткіліксіз дәрежеде дамуына байланысты, бірнеше қателіктер де жіберді. Ондай аралық түрлердің болуы органикалық дүниенің эволюциясының нақты дәлелі болар еді.

Эволюцияның негізгі себебі ретінде Ламарк тірі табиғатқа қатысты күрделенуге және ұйымдасуды жетілдіруге деген умтылысты санады. Ол әр түрдің туа біткен қабілеті болып саналады. Эволюцияның екінші факторы ретінде ол сыртқы ортаның әсерін қарастырды, яғни ол турақты болған жағдайда түрлер де өзгермек емес, ал қоршаған ортада өзгеріс болса, түрлер де өзгеріске түсуі тиіс. Бұл жағдайда қабылданған белгілер туқым қуалайды.

Сонымен, ламаркизмға екі методологиялық белгі тән: телеологизм - организмдерге тән жетілуге ұмтылыс; организмоцентризм организмді эволюцияның элементаралық бірлігі ретінде қарастыру, яғни оның сыртңы ортаның әсерімен өзгеріске түсуі және бұл өзгерістердің тұқым қуалаушылық арқылы берілуі.

Бірақ Ламарк теориясы өз уақытында қолдау тапқан жоқ, себебі ғылым ол кезде эволюциялық қайта құру идеясын қабылдауға дайын емес болатын. Оның ұстіне Ламарк жүргізген түрлердің өзгеру себеп-терінің дәлелдерге толық көз жеткізілмеді.

Ж.КЮВЬЕНІҢ АПАТТАР ТЕОРИЯСЫ

XIX ғасырдың бірінші ширегінде салыстырмалы анатомия мен палеонтологияда үлкен жетістіктерге қол жетті. Бұл салаларда француз ғалымы Ж.Кювьенің еңбектері зор. Омыртқалы жануарлардың органдарының құрылысын зерттей келіп, ол жануардың барлық органдары біртұтас жүйенің бөлшектері екендігін анықтады. Әрбір органның құрылымы заңды түрде басқа органдардың құрылымымен сәйкестендірілген. Бұның өзі дененің әр бөлігі тұтас организмнің құрылымдық принципін білдіретіндігін көрсетеді. Мұндай сәйкестікті Ж.Кювье корреляциялық принцип деп атады. Корреляциялық принципті негізге ала отырып, Кювье өлген жануарлардың сүйектерін зерттеу арқылы олардың сыртқы бейнесі мен тіршілік ету жағдайын қалпына келтіріп, сипаттады.

Палеонтологиялық мәліметтер Жер бетіндегі жануарлар түрлерінің өзгеруін, ауысуын мүлтіксіз дәлелдеп берді. Буған библия аңыздары қарсы турды, олар дүниені топан су алған кезде Нухтың кемесіне ілінбегендер қырылды деп есептейді. Бірақ бул көзқарастың жалған екендігін өлген жануарлардың әр түрлі уақыттарда өмір сүргендігі айқын дәлелдеп берді. Осыған байланысты Кювье апаттар теориясын ұсынды. Бұл теория бойынша үлкен территорияларындағы өсімдіктер мен жануарлардың қырылу себебі - периодты түрде қайталанып тұратын геологиялық апаттар. Бұл территорияларға одан кейін көрші территориялардан келген түрлер қоныстанды. Кювьенің жолын қуушылар мен шәкірттері оның теориясын дамыта келе, апаттар әр кезеңде бүкіл жер шарын қамтығанын айтады және мұндай апаттар саны 27 екендігін санап берді.

Апаттар теориясы кеңінен таралды, дегенмен көптеген ғалымдар бұған сын турғысынан қарады, бұған нақты соңғы нүктені қоюшылар -ағылшын жаратылыстанушылары Ч.Дарвин мен А.Уоллес болды.

Ч.ДАРВИННІҢ ЭВОЛЮЦИЯЛЫҚ ТЁОРИЯСЫ

Ч.Дарвиннің 1859 жылы «Түрлердің табиғи сұрыпталу жолымен пайда болуы» атты еңбегінің жарық көруімен биологиядағы даму идеясының үшінші кезеңі басталды.

Бұл биологиядағы революциялық көзқарас болды және даму идеясын ғылыми танымда да және даму идеясын ғылыми танымда негізгі, басты әдістемеге айналдырды.

Бірақ, бул уақыт әр түрлі эволюциялық ағымдардың арасында күрестің шиеленісіп түрған уақыты болатын. Эволюциялық теория мен дарвинизмді мойындау үшін эволюция қалай жасалады және оның объективті тиімділігінің себептері қандай деген сурақтарға жауап беру қажет. Бұл мәселелер Дарвиннің табиғи сурапталу туралы ілімі арқылы шешілді.

Дарвин табиғатта кез келген жануарлар мен өсімдік түрі геомет-риялық прогрессия бойынша көбеюге умтылады деген қорытындыға келді. Сонымен бірге, әр түрдің ересек особьтарының саны салы-стырмалы түрде өзгеріссіз қалады екен. Осыған орай, табиғатта тіршілік үшін күрес жүреді, нәтижесінде организм мен түр үшін пайда-лы белгілер жинақтала береді де, жаңа түрлер біртіндеп пайда бола бастайды. Ал қалған организмдер ортаның қолайсыз жағдайларына байланысты жойылып кетеді. Сонымен, тіршілік үшін күрес - орга-низмдер мен қоршаған ортаның жағдайларының арасында туындай-тын сан қилы және күрделі өзара қатынастардың жиынтығы. Олар үш түрлі болады: түр аралық, түр ішілік және сыртқы ортаның қолайсыз жағдайларымен күрес. Тіршілік үшін  күресте басқа түрлермен бәсекелесуге мүмкіндік беретін белгілері мен қасиеттері бар түрлер мен особьтар ғана тірі қалып, урпақ тарата алады. Сондықтан, табиғатта бір түрлердің іріктеле отырып жойылуы мен келесі басым түрлердің көбеюі - табиғи сұрыпталу процесі жүреді. Ал, сыртқы ортаның жағдайының өзгеруіне байланысты, іріктеліп қалған түрлерде жаңа белгілер пайда болады. Тұқым қуалаушылық факторы арқылы пайдалы белгілер сақталып, ұрпақтан-урпакка беріліп отырады да түрлердің турақтылығын қамтамасыз етеді. Жаңа түрлер өзгергіштік процесінің - организмдердің сыртқы ортаның әсерінен өзгеруінен пай-да болады.

Дарвин жаңа түрлердің пайда болуый ұрпақтан-ұрпаққа көбейіп отыратын пайдалы жеке өзгерістердің жинақталу процесі есебінде қарастырады. Мұның өзі тіршілікке қажетті ресурстардың (қоректік зат, көбею ортасы тағы басқа) шектеулі болуына байланысты. Сондықтан ең аяусыз күрес ұқсас түрлер арасында жүреді. Ал уқсас емес түрлер урпақ қалдыруда басымдылық көрсетеді. Әрбір урпақ сайын түрлер арасындағы айырмашылықтар айқын біліне береді де, аралық түрлер жойылып отырады. Түрлердің пайда болуына әкеліп соғатын белгілердің айырмашылық қубылысын Дарвин дивергенция деп ата-ды. Бурынғы уқсас түрлердің дивергенциясының өсуі тіршілік ие-лерінің сан алуан түрлерінің бірте-бірте ұлғая түсуіне себеп болады.

Сонымен, Дарвин органикалық эволюцияның детерминациясы мәселелерін бірте-бірте шешті, тір организмдердің табиғи сурыпталу нәтижесінде үнемі жаңаланып, іріктеліп отыратынын дәлелдеді. Бул көзқарас жаратылыстанудағы телеология бағытына үлкен тойтарыс берді.

Дарвиннің теориясымен жаратылыстанушылардың әр түрге жата-тын организмдердің көп белгілерінің ұқсастығының себебін узақ уақыт бойында іздеуі аяқталады.

Дарвинизмнің пайда болуымен биологиялық зерттеулердің ал-дыңғы қатарына төрт мәселе шықты:

1) эволюциялық процестің өзіне дәлелдер жинақтау;

2) эволюцияның бейімделу сипаты мен ұйымдасуы туралы мәліметтердің жиналуы;

3) тұқымқуалағыштық, өзгергіштік, тіршілік үшін күрес және табиғи сұрыпталудың эволюцияның қозғаушы күші ретінде өзара әрекеттесулерін тәжірибе жүзінде зерттеу

4) түр пайда болуы мен макрореволлюцияның заңдылықтарын зерттеу.

ЭВОЛЮЦИЯНЫҢ ҚАЗІРГІ ТЕОРИЯЛАРЫ. ГЕНЕТИКА НЕПЗДЕРІ

Эволюцияның қазіргі теориясын жасау генетикасыз мүмкін болмас еді. Сондықтан, осы ғылымның негіздерін қарастыру керек.

Генетика тірі жүйелердің негізгі екі қасиетін - тұқым қуалаушылық пен өзгергіштікті, яғни тірі организмдердің белгілері мен қасиеттерін ұрпақтан-ұрпаққа беру және жаңа қасиеттерге ие болу қабілетін зерттейді. Тұқым қуалаушылық - ұрпақ дамуы қатары бойында белгілер мен қасиеттерді, ерекшеліктерді үздіксіз беріп оты-руды қамтамасыз етеді. Өзгергіштік - табиғи сурыпталуға қажетті жағдай жасайды, яғни тірі организмдердің белгілерінің жаңа түрлерін, жаңа комбинацияларын жасайды.

Организмнің белгілері мен қасиеттері туқым қуалаушылық жолымен беріледі - ДНК молекулаларының бөлшегі - генде сақталады.

Организмдеһ барлық белгілер жиынтығы - фенотип деп аталады. Ал бір организмдегі барлық гендер жиынтығы генотип деп аталады. Фенотип генотиптің қоршаған ортамен байланысының нәтижесі. Бұл ашылулар мен терминдер генетиканың негізін салушылардың бірі В.Иогансеннің есімімен тығыз байланысты.

Грегор Мендель туқым қуалаушылық заңдылығын ашты. Г.Менделдің зерттеулері 1865 жылы жүргізілгенмен, ол генетикадағы Мендель заңы ретінде 1900 жылы цабылданды. Ол буршақтың әр түрлі сорттарын өзара будандастырып, олардың түсіндегі, қалпындағы, түріндегі және басқа белгілерінің өзгерістерін ашты. Мендель бірінші ұрпақта алынған гибридтердің кейбір белгілері басқаларынан басым болатынын анықтады. Мендель тірінің материалдық урпақтан-үрпаққа берілетін бөлшегін - ген деп атады және оны ақпараттың қарапайым сақтаушысы ретінде қарастырды.

Мендель өзінің әйгілі гендерді будандастыру заңдарын ашты, бірақ 35 жылға тарта уақытта ғалымның еңбегін одан ары жалғастырушы бірде-бір ғалым болмады.

Генетиканың маңызды кезеңдерінің бірі - тұқым қуалаушылықтың хромосомалық теориясының ашылуы, ол Томас Морганның есімімен тығыз байланысты. Ол әрбір биологиялық түрдің нақты белгіленген хромосома саны бар екендігін анықтады.

Гуго де Фриз түқым қуалағыштық мутацияны ашты, яғни ол жаңа түрлер мутацияның әсерінен пайда болады деп пайымдады

Мутация дегеніміз - гендік құрылымның өзгерісі. Мутация нәтижесінде пайда болған белгілер жоғалмайды, керісінше жинақтала береді, Мутация радиацияның, химиялық қосылыстардың, температура өзгерісінің, тіпті кейде кездейсоқ жағдайлардың әсерімен болады.

1927 жылы Г.Меллер генотиптің рентген сәулелерінің әсерінен өзгеріске түсетінін анықтады. Кейін бул қубылыс гендік инженерияның негізін салды және оның гендік механизмге әсер ете алатын орасан зор мүмкіндіктері мен қауіпті жағы бар екендігін көрсетті.

1941 жылы Дж.Бидл мен Э.Татум биосинтез процесінің генетикалық негізін ашты, осы еңбектері үшін оларға 1952 жылы Нобель сыйлығы берілді.

Джеймс Уотсон мен Френсис Крик ДНК-ның молекулярлық құрылымы мен оның репликацияльщ механизмінің жобасын усынды.

1950 жылдары генетикалық код ашылды. Ол С.Бензердің есімімен байланысты. Яғни гендік ақпарат азоттық негіздегі: аденин (А), тимин (Т), цитозин (Ц), гуанин (Г), бес атомдық қант пен фософор қышқылының қалдығы арқылы берілетіндігі анықталды.

Қорытындылай келе, белок молекулаларынан мыңдаған есе кіші вирустар туралы. Олар қоректенбейді де көбеймейді, тек қана өз қожасының клеткасында пайда болып отырады. Вирустың басы және спираль тәрізді қуйрығы болады. Вирус клеткада толық өзгеріс жасайды.

Генетика біздің өз бойымызда арғы ата-бабаларымызбен та-биғаттың ақпараттарын алып жүретіндігімізді дәлелдейді. Оның өзі табиғаттың бізге үлкен жауапкершілік жүктегенін көрсетеді.

Қазіргі генетиканың алдында гендер байланысын, динамикасын зерттеу мәселелері тур.

Ал биологияға келетін болсақ, жаңа биология тірі организмдердің қарапайым компоненттері - жеке молекулалар мен олардың клетка ішіндегі өзара әсері туралы зерттеулер жүргізеді.