Морфологиялық ажырату белгілері

Таблицаның екінші қатарының оң жағында жайпақ скерданың және қылтанақты скерданың бейнелері берілген. Олардың әр қайсысының хромосомалар жиынтығының суреті көрсетілген. Жайпақ скерда және қылтанақты скерда күрделі гүлділер тұқымдастарына жататын бір туыстың екі түрі. Жайпақ скерданың 60см дейін жететін сүйелді бұтақты сабағы бар, жапырақтары кезектесе орналасқан, сағақсыз, гүлдері тілшеленген, гүл шоғыры шашақтанған, табақшасы сары болады. Егістікке зиянды 16000 жуық тұқым беретін арамшөп. Қылтанақты скерда алдыңғы түрге ұқсас, бірақ одан табақшысының қатты қылтанақты орамы арқылы ажыратылады, бұлда арамшөп. Скерданың екі түрінің де хромосома саны бірдей – 8. Хромосомалардың пішіндерін және көлемдерін салыстырсақ жайпақ скерданың және қылтанақты скерданың хромосомалар жиынтықтарында түр өзгешеліктерінің бар екендігі байқалады. Хромосомалардың бір-біріне қатысты және олардың бөліктерінің орналасуы (көлденең тартылуы және құрылыстарының басқада ұсақ бөліктері) әртүрлі. Генетикалық ажыратубелгілері түрлерді ажыратуда басты, түбегейлі негіз болады, үйткені әр түр өзіне тән хромосомалар жиынтығымен, өзінің генетикалық бірлігімен, табиғи жағдайларда басқа түрлерден толығынан оқшаулануымен сипатталады. Бірақ түрлерді ажыратып білу үшін, генетикалық ажырату белгілерін пайдалану арнайы цитологиялық зерттеулерді қажет етеді, сондықтан әр қашанда мүмкіндік бола бермейді.

Табиғи сұрыпталудың түрлері. Тұрақтандырушы сұрыпталу. Дизруптивті сұрыпталу. Жынысты сұрыпталу. Жеке және топты сұрыпталу. Аллопатрикалық түр түзілісі. Симпатрикалық түр түзілісі. Организмдердің бейімделгіштігі - табиғи сұрыпталудың нәтижесі. Преадаптациялар және олардың эволюциялық маңызы.

Биологиялық прогресс және биологиялық регресс. Биологиялық прогрестің жетіктік жолдары. Арогенез. Аллогенез. Катагенез. Ароморфоз, идиоадаптация, дегенерация, ценогенез.

1. 
   Ароморфоз (грекше "аіrо" — көтеру, "тоrрһа" — пішіні), оны кейде арогенез деп те атайды. Бұл кезде организмдердің құрылысында күрделі өзгерістер байқалады. Арогенез кезінде — даралардың құрылым деңгейі күрделеніп тіршілік етуге бейімділігі арта түседі. Мысалы, эволюция процесінің нәтижесінде 2 қабатты жануарлардан пайда болған жалпақ құрттарда үшінші мезодерма қабаты пайда болды. Оған буылтық құрттардағы қан айналым жүйесінің пайда болуы, хордалыларда ішкі қаңқаның жетілуі, омыртқалы жануарларда жүрек құрылысының және т.б. мүшелерінің күрделенуі жатады.
   
2. 
   Идиоадаптация (грекше "idios" — ерекшелігі, латынша "adaptatio" — бейімделушілік). Идиоадаптация (аллогенез) — биологиялық құрылым деңгейін күрделендірмей өзгертпей тіршілік үшін күресте организмдердің өзіне пайдалы белгілі бір орта жағдайына бейімделушілігі. Әрбір түр белгілі бір ортада тіршілік ететіндіктен дәл осы ортаға тән пайдалы бейімделушілік калыптасады. Мұндай бейімделушілік кезінде организмдердің жалпы құрылыс деңгейлері күрделенбей-ақ прогрессивті дамуына мүмкіндік туады.
   

Дивергенция. Конвергенция. Параллелизм. Эволюцияның қайтып келмеу ережесі. Мамандырылмаған арғы тегілерден жаңа түрлердің таралу ережелері. Прогрессивті мамандырылудың ережесі. Отималдық заңы. Эволюцияның негізгі бағыттардың кезектішілігінің ережесі.

Палеонтология ғылым ретінде. Палеонтологияның бөлімдері. Қазба организмдер туралы көне ғылыми жазба құжаттар. Ежелгі биосфералардың органикалық тіршілігінің реконструкциясы және олардың уақыт және кеңістік бойы дамуы. Жеке даму тарихының қалпына келтіру. Онтогенез, астогенез, филогенез. Парафилия, монофилия, полифилияның проблемалары.

Қазіргі кезде палеонтологияның 25 бағыттары белгілі. Оларды екі топқа бөлуге болады. Бірінше бөлімге – омыртқасыздар палеозоологиясы (палеонтологиясы), омыртқалылар палеозоологиясы (палеонтологиясы), палеоботаника, микропалеонтология, протистология, молекулярлық палеонтология, палеоэкология и экогенез, эволюциялық палеонтология, геобиология, бактериялық палеонтология, палеобиогеография, палеофлористика, биоминерализация, фоссилизация, тафономия, актуопалеонтология, палеоихнология, палеобиохимия жатады. Бұл бөлімдер палеонтологияның негізгі мазмұнын құрып, фундаменті болып саналады.

Екінші топқа кіретін пәндердің палеонтологияның геологияда практика жағынан пайдаланатынын байланысты көрсетеді. Бұл биостратиграфия, экостратиграфия, климатостратиграфия, секвенттік стратиграфия. Олардың жартсының көбі 20 ғасырдың екінші бөлігінде ғана пайда болып, қазіргі кезде де дамып жатыр.

Палеонтологияның негізгі бөлімдері – палеозоология мен палеоботаника – организмдердің казба қалдықтарына монографиялық суреттеу және жүйелеумен байланысты. Палеозоология мен палеоботаника фактологиялық базисті құрайды. Палеозоология – геологиялық өткен дәуірлерде тіршілік етіп, өліп біткен қазба жануарлардың құрылысын, таралуын, өзара және осы кездегі жануарлармен қатынасын зерттейтін палеонтология ғылымының бір саласы. Палеоботаника – ботаниканың қазбадан табылған өсімдіктерді зерттейтін саласы. Сондай-ақ ертедегі геологиялық дәуірде өсіп, әр түрлі жайдайлардың әсерінен жойылып, құрып біткен өсімдіктерді де зерттейді.

Молекулярлық палеонтология организм қалдықтардың түрлі структураларының молекулярлық құрамын зерттейді. Қызық результаттар белгілі. Мысалы, зерттелген динозавр ДНК-нің нуклеотид тізімінің құрамын омыртқасыздар, жоғары сатыдағы өсімдіктер, саңырауқұлақтармен салыстырғанда, ұқсастықтары табылған.

Палеоэкология мен экогенез көне организдердің қоршаған ортамен байланыстарын зерттейді. Қоршаған ортаның екі негізгі құраушылары – абиотикалық және биотикалық орта. Көне ортаны реконструкциялау үшін литологиялық, тафономиялық, организмдердің қазба қалдықтары табылған мекен ету ортасы мен физикалық-географиялық ерекшеліктерін талдау қажет. Палеоэкология организмдердің қоршаған ортамен байланыстарын зерттейді. Қазба организмнің құрылысы мен жалпы түрін реконструкциялау үшін морфофункционалдық тәсіл пайдаланады.

Органикалық дүниенің геологиялық уақытта өзгеруі эволюциялық палеонтологияның мақсаты болып саналады. Мұнда зерттеу объектілері – организмдер, популяциялар, туыстар, патшалар, патша үстілер.

Палеогеография - өткен геологиялық дәуірлердің географиясы, яғни сол дәуірлердің ландшафт ерекшеліктері және олардың даму заңдылықтары туралы ғылым; негізінен тарихи геологияның арнаулы бөлігі.

Органикалық дүниенің даму заңдылықтарын зерттеп ашу, қазіргі тірі омірмен байланысты. Бірақта, қазба объектілерде де растауға болады. Палеонтология органикалық дүниенің дамуын алып уақыт мезгілінде зерттейді, бұл уақыт 4 млрд. астам жылға созылған.

Эволюциялық ілімнің негізгі мақсаты — органикалық дүниенің даму заңдылықтарын анықтау және бұл заңдылыктарды (процестерді) басқару.

Тірі табиғатты адамзаттың талабына, мақсатына сай өзгертуде эволюция заңдылықтарын біліп, оны игерудің мақызы өте зор. Олай болса, бүл проблеманы шешу эволюциялық ілімнің негізгі мәселесі болып табылады.

Қазіргі уақыттағы органикалық дүние жер бетіндегі тіршіліктің 4 млрд жылдан астам уақыт эволюциялануының нәтижесі болып табылады. Органикалық дүниенің эволюциялануына эсер ететін эволюциялық факторлардың саны өте көп болуы мүмкін. Себебі табиғаттағы сансыз көп қүбылыстар популяция генотипіне жанама және тікелей эсер етуі мүмкін. Бүл эволюциялық күштердің популяцияға эсер ету сипатын талдай отырып, олардың ішінен негізгі төрт түрлі эволюциялық факторды бөліп алуға болады.

Эволюция теориясы бойынша барлық тірі организмдер жалпы бір ата тек формадан, яғни салыстырмалы қарапайым прокариотты клеткалардан пайда болды. Бүл прокариотты клетка көптеген езгерістерге үшырап, метаболизм процестері бойынша айырмашылықтары бар түрлердің бастамасын берді. Алғашқы прокариоттар анаэробты болды. Бүлар энергияны бүрын абиогенді жолмен пайда болған химиялық заттардан алды. Қоршаған ортада бүл заттар қорының таусылуына байланысты олардағы ашу процестері жақсара бастады. Ашу процесі бүл клеткаларды тек энергиямен ғана емес, со­нымен бірге көміртек және азотпен қамтамасыз етті. Кейбір формалары аэробты фотосинтез қабілетіне ие болды. Бүл формалардың қүрамында жарықты сіңіретін хлорофилл болды және олар С0₂ өз қалпына келтіру үшін қажетті сутегін судан емес, күкіртті сутегінен және газ тәрізді сутегінен алды. Сонымен бірге қосымша, жанама өнім ретінде оттегін және көміртегін емес, АТФ-ті жасап шығарды. Одан фотосинтездік механизмнің кейінгі эволюциясында суды ыдыратып, сутегін босатып шығаратын система пайда болды. Босап шыққан сутегі углеводтардың құрамына кірді. Мұнда қалдық ретінде оттегі босап шықты және атмосфераға таралды. Бірақ-та облигатты анаэробтар үшін оттегі метаболиттік у бо-лып табылады. Сондықтан атмосферада 0₂ мөлшерінің артуына байланысты анаэробты бактериялар оттегі жоқ жерлерге кэше бастады. Осы процеспен қатар бір уақыттың ішінде молекулалық оттегі бар ортаға бейімделу қабілетіне ие аэробты формалардың эволюциясы басталды. Бұл аэробты формалардын, кейбіреулері энергияны ашу. процесімен емес, тыныс алу процесі арқылы алуға қабілетті болды. Осы өзгерістердің жүзеге асуына бірнеше миллиондаған жылдар қажет болды. Пайда болған аэробты организмдердің ішінде алғашқы фотосинтездеуші аэробтар — кәк-жасыл балдырлар болды.

Егер алғашқы қарапайым клеткаларды бұдан 3,5Х 10⁹ жыл бұрын пайда болды деп есептесек, онда көк-жасыл балдырлардың қазба қалдықтарының жасы 2,5 млрд жылдан көп. Олай болса, эукариотты организмдерді олардан бұрын тіршілік еткен аэробты прокариоттардан пайда болды деп айта аламыз.

Тірі организмдердің пайда болуынан бастап жер бетіндегі эволюция процесіне драматизм ерекшелігі тән болды. Сапа жағынан жаңа қүбылыстар — тіршілік пен өлім қатар емір сүрді. Көміртегінің химиялық қосылыс-тарының пайда болуы мен ыдырауына негізделген орга-никалық заттар айналымының орнына особьтардың дү-ниеге келуі мен өлуіне, жаңа түрлердің дамуы мен ескі түрлердін, жойылуына негізделген биотикалық айналым келді. Органикалық эволюцияның ең күшті факторы — табиғи сүрыпталу толығымен өз күшіне енді. Бүл фактордың мақызын түсіну үшін төмендегі мысалды келтіру жеткілікті. Мысалы, американ палеонтологы Д. Симпсонның есептеуі бойынша жер тарихында организмдердің 500 млн түрі тіршілік еткен. Қазіргі уақытта біздің планетамыздағы түрлердің саны 2 миллион ғана. Демек, органикалық дүниенің жақсаруы, жоғары сатыға кете-рілуі жүз миллиондаған түрлердің жойылуы нәтижесінде жүзеге асқан. Органикалық эволюцияның барысында тек жеке түрлер ғана емес, сонымен бірге ірі систематикалық бірліктер — туыстар, тұқымдастар, отрядтар және кластар да толығымен жойылып кетті.

Тіршіліктің ең алғашқы қалдықтары бұдан 3 млрд жыл бұрын пайда болған Жер қабаттарынан, яғни архей эрасының басында табылды. Архейдегі қазба қалдықтарға Онтарио көлі ауданынан табылған балдырлар жіпшелерінің және бактерия тәрізді организмдердің қалдықтары жатады.

Тіршілік протерозойда күшті қарқынмен дамиды. Алғашқыда бір клеткалы балдырлар мен бактериялар үстем болды, бірақ 1 миллион 900 мың жылдан кейін алғашқы көп клеткалы балдырлар кездесе бастады. Кейіннен жасыл және қызыл балдырлар және алғашқы көп клеткалы жануарлар: медузалар, губкалар, құрттар және толығымен жойылып кеткен жануарлар топтары— археоциаттар пайда болды. Көп клеткалылардың пайда болуы органикалық дүниенің дамуындағы өте маңызды кезең болып табылады. Осыған байланысты бұл эрада организмдердің қоршаған ортаға эсер етеуі күшейеді. Оның нәтижесінде атмосферада ете көп оттегі жиналды. Сонымен протерозойда тіршілікке тән қасиеттердің бірі — тіршілік ету жағдайының қайтымсыз өзгеруі анық байқалды. Барлық тірі организмдер мен олардың тірші-лік ететін орталарының жиынтығы болып табылатын биосфера бүкіл планетаны қамтыды және оның эволюциясы жеке түрлердің эволюциясының ерекшелігін және бағытын анықтады. Мысалы, бос оттегі, оған бейімделмеген организмдер үшін өте күшті у. Фотосинтез нәтижесінде оның атмосферада жинақталуы өте күшті өзгерістерді туғызды. Биосфераның даму барысындағы бүл революциялық өзгеріске тірі организмдердін көпшілік түрлері төзе алмады. Алайда кейбір түрлер жаңа фактордың әсеріне бейімделді. Міне, осындай организмдер қазіргі уақыттағы барлық аэробты организмдердің ата тегі болып табылады.

Палеозой эрасы, яғни ертедегі тіршілік эрасы кемб-рийден басталады. Ол дәуірдегі қүрлық шөлді қүрлық болды. Тек теңіз жағасындағы кейбір тастарда ғана балдырларға, мүктерге ұқсас жасыл өсімдіктер пайда болды. Теңізде жасыл және қызыл балдырлармен бірге, су жануарлары барынша дамыды. Алғашқы буын аяқтылар — трилобиттер басым болды. Олардың арасында теңіз түбінде жорғалап және жүзіп жүретін формалар да болды. Ұсақ формалармен бірге үзындығы 1,5 метрге жететін түрлер де кездесті. Трилобиттердің мыннан астам түрлерінің жойылып кеткендігі белгілі. Мұның өзі трилобиттердің сол дәуірде өте күшті дамығандығын көр-сетеді. Тікен терілілерден теңіз жұлдыздары және голо-туриялар дамыды. Моллюскалар мен иық аяқтылар пай-да болды. Құрттар және ішек қуыстылар — медузалар, гидроидты полиптер дами бастады. Ішкі скелеті ізбесті археоциттерден рифтер пайда болды.

Тіршіліктің одан кейінгі дамуы ордовик дәуірінде жалғасты. Бүл дәуірде теңіз кірпілері пайда болды. Иық аяқтылардың саны артты. Осы топтың бір өкілі — лингула (Lingula) біздің дәуірімізге дейін жетті. Лин-гула қазіргі уақытта Тынық мүхитта кездеседі. Бас аяқты моллюскалар, мшанкалар пайда болды. Ордовиктеп ең маңызды уақиға — омыртқалы жануарлардың ең алғашқы өкілі — сауытты балықтардың пайда болуы.

Силурдегі маңызды уақиға — есімдіктердің кұрлық-қа шығуы. Бүлар плаундарға үқсайтын споралы есімдіктер — псилофиттер болды. Псилофиттердің сабақтары бүтақталған, жапырақтары тікен тәрізді болып келеді. Ал кейбіреулерінің сабақтарында жапырақ болмайды. Силурдың ортасы мен аяғында теңіз регрессияланды. Организмдердің қалдықтары, алдымен ылғалды жердің өсімдіктері, кейіннен қүрлық есімдіктері өсіп-өнген ал-ғашқы орта болды. Өсімдіктердің қүрлыққа шығуы биосфераның дамуындағы нағыз революция еді. Дамудың жаңа мүмкіндіктері пайда болды.

Теңіздің регрессиялануы нәтижесінде пайда болған күрлық, күрлық өсімдіктерінің қалыптасуы үшін қолайлы орта болды. Бүдан басқа, тіршілік жағдайының күшті езгеруі, көптеген формалардың жойылуына алып келді және басқа формалардық бәсекесіз дамуын қамтамасыз етті. Мүның өзі форма жасалу процесіне колайлы жағдай туғызды. Фотосинтез нәтижесінде тотықсызданған атмосфераның тотыққан атмосфераға айналуы аэробты организмдердің дамуына мүмкіндік туғызды және көп клеткалылықтың пайда болуына әсерін тигізіп, тіршіліктің қүрлыққа шығуын қамтамасыз етті. Сонымен бірге ол тотыққан формадағы минералдардың пай­да болуының негізгі бір себебі болды.

Теңіздің регрессиялануы нәтижесінде пайда болған батының қүрылымын түгелімен өзгертті. Мұның өзі өсімдіктердің күшті дамуы үшін қолайлы жағдай еді.

Тас көмір, ізбестастар, металл рудалары организмдердің бірнеше ғасырларға созылған әрекетінің өнімі болып табылады. Силурда өте ірі, дене өлшемі 3 метрге жететін шаяндар пайда болды. Бұлар иін аяқтыларды, три-лобиттерді ығыстыра бастады.

Девон дәуірінде құрлық есімдіктерінің дамуы әрі қарай жалғасады. Папоротниктер, қырықбуындар, тұқымды папоротниктер пайда болды. Балықтар күшті дами бастады. Қазіргі уақыттағы балықтардың барлық формаларының ата тектері шықты. Өсімдіктердің құрлықта дамуы мен топырақтың пайда болуы жануарлардың қүрлыкда шығуының алғы шарты болды. Бұл дәуірдегі қазба қалдықтарда құршаяндар, кенелер, насекомдар кездеседі. Бұлардан кейін, буын аяқтыларды қорек ретінде пайдаланатын қүрлық омырткалылары қалыптаса бастады.