Ev / Hamiləliyin planlaşdırılması/ Heyvanların təkamülü ağacı. "Təkamül ağacı"

Heyvanların təkamül ağacı. "Təkamül ağacı"

Çoxlu nəticələr müasir nəzəriyyə təkamül aydın deyil və mürəkkəb əsaslandırma tələb edir. Onun içində həll olunmamış çoxlu problemlər var, elə sahələr var ki, yenicə öyrənilməyə başlayıb. Halbuki bu gün biologiyada həyatın inkişafı və müxtəlifliyini izah edən yeganə fundamental nəzəriyyədir.

“Təkamül”, yəni “açılan” və ya “açılan” anlayışı, cismin sıçrayış və qırılma olmadan tədricən dəyişməsi və mürəkkəbləşməsi Darvindən əvvəl də elmdə mövcud idi. Kant, məsələn, 1755-ci ildə Günəş sisteminin və 1796-cı ildə Laplasın təkamülü haqqında yazmışdır. Təbii ki, bioloqlar da bu fikri öz intizamına tətbiq etdilər. Buna əsaslanan ilk nəzəriyyə üzvi dünya Jean Baptiste Lamarka aid idi, o, bütün canlıların həyat boyu əldə etdiyi xüsusiyyətlərin miras qalması ilə özünü təkmilləşdirmə və tərəqqi arzusu ilə xarakterizə olunduğunu irəli sürdü. Müasir elm nöqteyi-nəzərindən Lamark inkişafın səbəblərini və mikrob hüceyrələrinə təsir etməyən dəyişikliklərin irsi ola bilməyəcəyini izah edərkən səhv etsə də, buna baxmayaraq, təkamül fenomeninin özünün mövcudluğunu kifayət qədər inandırıcı şəkildə sübut etdi. Təbii ki, üzvi dünyanın inkişafının indi praktiki olaraq unudulmuş başqa nəzəriyyələri də var idi. 18-ci və 19-cu əsrin əvvəllərində dünyada baş verən dəyişiklikləri daha yüksək qüvvələrin təsiri ilə deyil, təbii səbəblərlə izah edən belə bir yanaşma yenilikçi idi və mahiyyəti ən yaxşı şəkildə açıqlanan ümumi qəbul edilmiş metodologiyaya zidd idi. Anglikan keşişi William Paley. 1806-cı ildə nəşr olunan "Natural Theology" kitabında o, belə əsaslandırırdı: tutaq ki, tarlada gəzərkən bir saat tapdıq. Aydındır ki, belə mürəkkəb və məqsədəuyğun mexanizm kortəbii olaraq yarana bilməzdi, ancaq müəyyən bir saat ustası tərəfindən düşünülmüş və istehsal edilmişdir. Lakin Kainat və həyat saatdan ölçüyəgəlməz dərəcədə mürəkkəbdir, ona görə də onları yaradan bir Ustad olmalıdır. Bu bənzətmənin bu gün populyarlığı amerikalı bioloq və darvinizmin görkəmli təbliğatçısı Riçard Dokinsi Paley ilə mübahisəni davam etdirməyə və hətta 1986-cı ildə nəşr olunmuş kitabına “Kor Saatsaz” adını verməyə vadar etdi. Dawkins, canlı orqanizmlərin "dizaynındakı" səhvləri və qeyri-dəqiqlikləri necə izah etməyi soruşur. Məsələn, insan genomunda “çox miqdarda “zibil”, işləməyən və hətta onkogenlər kimi ölümcül genlər var. Bütün bunları ancaq kor saatsaz yarada bilərdi, amma şübhəsiz ki, “ağıllı” yaradıcı deyil”.

Çarlz Darvin məşhurun yanına getdi dövrə vurma Beagle gəmisində və onun nəzəriyyəsi üzərində işlədiyi təqribən iyirmi illik sonrakı dövr ərzində saatsazsız fiziki və üzvi dünyanın inkişafını izah etmək üçün təbiət elmində, ilk növbədə geologiyada kifayət qədər faktlar toplanmışdı.

İngiltərə və kontinental Avropa qaya təbəqələrinin birbaşa səthə məruz qaldığı yerlərdə çoxdur və buna görə də tədqiqat üçün asanlıqla əldə edilə bilər. 1830-cu illərin əvvəllərində Darvinin sonradan dostlaşdığı ingilis geoloq Çarlz Layell Yer kürəsinin tarixinin uniformitarizm adlı yeni konsepsiyasını irəli sürdü. Ona görə, Yer kürəsini dəyişən əsas proseslər süxurların aşınması və eroziyasıdır. Onlar çox ləng hərəkət etdikləri üçün işlərinin nəticəsini - dağların hamarlanmasını və kilometrlərlə uzunluğunda çöküntü təbəqələrinin əmələ gəlməsini yalnız uzun müddət ərzində görmək mümkündür. Dəniz çöküntülərinin yığılma sürətinə əsaslanan Yerin yaşının ilk təxminləri Yaradılışın altı günü əvəzinə milyonlarla il təşkil etmişdir. Sonra hesab olunurdu ki, bu zaman növlərin tədricən təkamülü üçün kifayət qədər kifayətdir.

Darvin, hətta elmi ictimaiyyətin buna münasibəti ehtiyatlı olsa da, səyahətləri zamanı landşaftların tədricən təkamülü ideyasını əks etdirən Lyellin "Geologiyanın Prinsipləri" kitabını özü ilə apardı. Əksər elm adamları, fosil faunasının hər bir təbəqəsinin əvvəllər yaradılanların fəlakətli məhvi ilə əvəzlənən fərdi yaradılış aktlarının sübutu olduğunu ifadə edən fəlakət nəzəriyyəsinə inanırdılar. Darvin yazırdı: “Ağıllı Henslou (pastor və botanik) mənə “Principles”in yenicə çıxan birinci cildini diqqətlə öyrənməyi tövsiyə etdi, lakin heç bir halda oradakı fikirlərlə hopdurulma”. Ancaq gənc təbiətşünas ilham aldı - Lyellin arqumentləri o qədər inandırıcı idi.

Üzvi aləmdə baş verən tədricən dəyişiklikləri 19-cu əsrdə toplanmış nəhəng paleontoloji material da göstərirdi. Heyvanların və bitkilərin daşlaşmış formalarının müxtəlifliyi, onların təbəqələr arasında aydın şəkildə paylanması, eyni qalıqların müxtəlif yerlərdə yerləşsələr belə, eyni yaşda olan təbəqələri yaratmaq üçün istifadə oluna bilməsi - bütün bunlar fikri irəli sürdü. canlı aləmin bütün planetdə təbii olaraq dəyişdiyini. Üstəlik, artıq Darvinin dövründə, elm adamlarının bu gün istifadə etdikləri fosillərdən geoloji hadisələrin müvəqqəti ardıcıllığını yenidən qurmağa başladılar.

Təkamül inkişafı davamlılığı nəzərdə tutduğundan, bu o deməkdir ki, bəzi növlərin digərlərindən törəməsi lazımdır. Bu tezisin əsas təsdiqi 19-cu əsrin əvvəllərində sürətlə inkişaf edən embriologiyadan gəldi və yetkinlik dövründə tamamilə fərqli olan heyvanların oxşar embrionlara malik olduğu qanunu artıq kəşf edilmişdi (rus akademiki Karl fon Baer). Darvin bu araşdırmaları yaxşı bilirdi və nəzəri konstruksiyaları üçün onlardan istifadə edirdi.

Darvinizmin doğuşu

Darvin özü tam olaraq nə etdi? Və o, ilk baxışdan çox sadə, lakin tamamilə etdi lazımlı şey, bunun sayəsində fərziyyə nəzəriyyəyə çevrildi. O, təkamülün necə getdiyini, onun spesifik mexanizminin nə olduğunu izah etdi. Bu nəzəriyyə kimi rəsmiləşdirilmiş izahatdır təbii seleksiya, sonradan “darvinizm” adlandırıldı. Bu nəzəriyyə “üç sütuna söykənir”: dəyişkənlik, irsiyyət və seçim. Bir məktəblinin başa düşməsi çətin deyil ki, heyvanlar və bitkilər arasında, istər ev, istərsə də vəhşi, həmişə bir növ müxtəliflik var və eyni növdən olan fərdlər bir-birindən ən azı bir qədər fərqlidir - bu; dəyişkənliyin özünü necə göstərməsidir. Eyni zamanda, uşaqlar yad insanlardan daha çox valideynlərinə bənzəyirlər - irsiyyət belə işləyir. İndi fərz edək ki, bir cüt göyərçin nəslinin dimdiyi uzunluq baxımından bir qədər fərqlənir və bir həvəskar dimdiyi bir qədər qısa olan göyərçinə diqqət yetirir, digəri isə əksinə, daha uzun dimdiyi göyərçinlərə diqqət yetirir. həddindən artıq təzahürlərdən biri olan quşların yetişdirilməsi üçün seçin. Başlanğıcda fərqlər çox azdır, lakin zaman keçdikcə seçim iki yaxşı fərqləndirilmiş formanın - cinslərin yaranmasına gətirib çıxarır. Darvinin öz nəzəriyyəsini göstərmək üçün istifadə etdiyi İngiltərədə yetişdirilən göyərçin cinsləri ilə baş verənlər məhz budur. Məlum olub ki, canlı orqanizmlərin - bakteriya və göbələklərdən tutmuş baobablara və insanlara qədər mükəmməlliyi və heyrətamiz müxtəlifliyi nəsildən-nəslə fəaliyyət göstərən təbii seçmə sayəsində yaranıb.

Darvinin "Təbii seçmə yolu ilə növlərin mənşəyi haqqında" adlı əsas əsərinin ilk nəşri 24 noyabr 1859-cu ildə nəşr olundu. Mağazanın piştaxtasında göründüyü gün 1250 nüsxə satıldı. 3 min tirajla ikinci nəşr olundu, sonra daha 16 min nəşr edildi, kitab dünyanın bir çox dillərinə tərcümə edildi. Darvin güldü: “Hətta ibrani dilində də bu barədə bir esse çıxdı, mənim nəzəriyyəmin özündə ehtiva etdiyini sübut etdi. Əhdi-Ətiq! O, fəxr edirdi və kitabın uğurunun yalnız vaxtında yazılmasında olduğunu inkar edirdi. Onun sözlərinə görə, nəşr olunmazdan əvvəl o, həmkarları arasında növlərin sabitliyinə şübhə edən heç kimə rast gəlməmişdi. Hətta Layell də Darvinlə razılaşmadı. Ancaq təbii seçmə nəzəriyyəsi təbiətşünasların topladığı materialı o qədər yaxşı izah etdi və oxumaq o qədər maraqlı idi ki, sadəcə uğura məhkum idi.

Müəllif nə desə də, kitab həqiqətən də çox vaxtında çıxdı. Elm, texnologiya və iqtisadiyyatın sürətli inkişafı sayəsində Avropa cəmiyyəti Tərəqqi ideyası yayıldı. Təkamül nəzəriyyəsi onu canlı aləmin inkişafına köçürdü və eyni zamanda mütərəqqi sosial nəzəriyyələr üçün təbii elmi əsaslandırma rolunu oynadı. Hətta Karl Marksın “Kapital”ı Darvinə həsr etmək istədiyi deyilir və bu, sadəcə olaraq mif olsa da, onun mövcudluğu əhəmiyyətlidir.

Darvinizm bütün növlərin təkamülünü tanıdığı üçün “yaradılış tacının” mənşəyi ilə bağlı sual qaçılmaz olaraq ortaya çıxdı. Darvin də buna cavab verdi, amma birincisindən 12 il sonra nəşr olunan başqa bir kitabda: o, yəqin ki, uzun müddət belə həssas bir mövzuda açıq danışmağa cəsarət etmədi. Bu kitab "İnsanın mənşəyi və cinsi seçim" adlanırdı. Müəllifin fikrincə, bəşəriyyət öz intellektual tərəqqisini ən ağıllı və etibarlı tərəfdaşları seçən qadınlara borcludur, güclü yarının zəif və axmaq nümayəndələri isə övladsız qalıb. Məhz bu kitabda cəmiyyəti bu qədər həyəcanlandıran açıqlama ilk dəfə meymunlarla qohumluğumuz haqqında səsləndi. O vaxtdan bəri təkamül nəzəriyyəsi alimlərin kabinetlərinin divarlarını aşmış, geniş müzakirə obyektinə çevrilmiş, tənqidi konstruktiv elmi xarakterini itirmişdir. Nə edə bilərsən, amma o zaman Darvinin əlində onun haqlı olduğuna dair o qədər də sanballı dəlil yox idi ki, bu da sonradan ortaya çıxdı və deyirlər ki, ömrünün sonunda insanın mənşəyi haqqında fərziyyədən əl çəkməyə belə hazır idi. Faktlar onun ölümündən az sonra üzə çıxıb. 1890-cı ildə Yava adasında holland antropoloqu Eugene Dubois pitekantrop adlı qədim insana bənzər canlıların sümüklərini kəşf etdi. Müasir fikirlərə görə, nə pitekantrop, nə də digər məlum fosil meymunlar, o cümlədən Neandertal, insanın birbaşa əcdadları olmasalar da, onlar bizim ən yaxın genetik qohumlarımızdır və beynin və beynin tədricən inkişafı ilə yanaşı, necə inkişaf etdiyini görməyə kömək edirlər. dik yerimə inkişafı, insan ortaya çıxdı.

Bir nəzəriyyəni niyə məhkəməyə verirsiniz?

Birinci Dünya Müharibəsindən sonra ictimai rəy ABŞ-da ateizmlə əlaqəli olan təkamül nəzəriyyəsinə qarşı qərəz var idi. 1925-ci ildə Tennessi ştatı Butler Aktını qanuna qəbul etdi və bu qanunda deyilirdi: “Tamamilə və ya qismən dövlət hesabına saxlanılan hər hansı bir universitet və ya məktəbin hər hansı bir müəllimi üçün inkar edən nəzəriyyəni öyrətmək qanun pozuntusudur. İnsanın İlahi Yaradılışının tarixi." Qanun pozuntusuna görə məsuliyyət o vaxtlar üçün külli miqdarda olan 100-500 dollar məbləğində cərimə ödəməyi tələb edirdi. Butler Aktının əleyhdarları, Ohayo ştatının kiçik şəhəri Daytondan olan bir qrup iş adamı mühəndis Corc Rapplinin başçılığı ilə bu qanunun absurdluğunu çox orijinal şəkildə - məhkəmələr vasitəsilə göstərmək qərarına gəlib. Onlar gənc elm və riyaziyyat müəllimi Con Skopsun özünü Butler Qanununu pozan kimi tanımasına razılıq verdilər. Əslində, Skops yalnız bir dəfə biologiya dərsi keçərək xəstə bir həmkarının yerini doldurdu və burada tövsiyə olunan dərslikdəki Darvinizm fəslini həqiqətən müzakirə etdi. İdeya ondan ibarət idi ki, məhkəmə prosesi Butler Aktının uyğunsuzluğunu üzə çıxaracaq və onun ləğvinə gətirib çıxaracaq. Əlavə stimul, Rappley-nin bu prosesin Daytona diqqəti cəlb edəcəyi və pul qazanmağa kömək edəcəyi fikri idi - klassik ictimaiyyətlə əlaqələr stuntudur.

Məhkəmə 1925-ci il iyulun 10-da başladı. Müdafiə, təbiət elminə alternativ bilik mənbəyi kimi Müqəddəs Kitabın müzakirəsinə nail oldu. Prokuror, nüfuzlu siyasətçi və dəfələrlə prezidentliyə namizəd olan Uilyam Brayan bibliya möcüzələri, onların hərfi mənada təfsir oluna biləcəyi və təbii elmi nöqteyi-nəzərdən ciddi alternativ sayıla biləcəyi barədə "narahat" suallara cavab verməyə məcbur oldu: altı gündə dünya və onun yaşı, dayanan Günəş Yeşua tərəfindən, balina tərəfindən udulmuş və üç gün mədəsində Yunus və s. Brayan bu suallara qənaətbəxş cavab vermədi və izləyən mətbuat onun məğlubiyyətini etiraf etdi. Aydın oldu ki, təbiət tarixinin bibliya faktları alleqoriya kimi şərh edilə bilər. Scopes bəraət aldı, lakin hüquqi səbəblərə görə Butler Aktı dərhal ləğv edilmədi - bu, yalnız 1967-ci ildə baş verdi, baxmayaraq ki, "meymun məhkəməsindən" sonra bir daha istifadə edilmədi.

ABŞ-da məktəblərdə təkamülçülüyün tədrisini dini zəmində məhdudlaşdırmaq üçün bir neçə başqa cəhd də olub. Sonuncu dəfə 2002-ci ildə Corciya ştatının Kobb qraflığında məktəb biologiya dərsliklərində dindar valideynlərin xahişi ilə stikerlər yerləşdirilmişdi: “... təkamül fakt deyil, nəzəriyyədir... bu mövzu tənqidi şəkildə araşdırılmalıdır. .” 2005-ci ildə rayon məhkəməsi stikerlərin silinməsinə qərar verdi. Bu yaxınlarda Rusiyada ilk “meymun məhkəməsi” keçirilib. Bunun təşəbbüskarı olan Kirill Şrayber reklam biznesi ilə peşəkarcasına məşğuldur, həmçinin məhkəmə zamanı ona kömək edən dostu Anton Vuyma, özünü "Ruhani İrs" adlandıran təşkilatın rəhbəri. xəbər agentliyi güclü PR qərəzi ilə." Vuyma özü də müsahibəsində etiraf edib ki, özünü reklam etmək üçün “qara piar” kampaniyası aparır - bu halda darvinizmə qarşı. Sankt-Peterburq şəhər məhkəməsi birinci iddianı baxılmaq üçün qəbul edib və bu barədə mənfi qərar çıxarıb.

Təkamül nəzəriyyəsinin ən yaxşı nümayişi qurbağanın inkişaf mərhələləridir: balığa bənzəyən iribaş əvvəlcə arxa ayaqlarını, sonra ön ayaqlarını böyüdür, sonra quyruğu yox olur, indi isə yeni bir canlı - amfibiya

Ümumi əcdad

Həmkarları Darvinə çoxlu suallar verdilər, o, bir çoxunu inandırıcı şəkildə cavablandırdı və təkcə ensiklopedik olduğuna görə deyil. təhsilli insan, həm də təklif etdiyi nəzəriyyənin gücü sayəsində. Özünün cavab vermədiyinə sonrakı nəsil alimlər cavab verdi və onların cavabları yeni suallar doğurdu...

Ola bilərmi ki, növlər arasında davamlılıq yoxdur və onların hər biri müstəqil şəkildə yaranıb? Bu suala müasir elm, təkamül mexanizmini molekulyar səviyyədə öyrənən, mənfi cavab verir. Bütün məlum canlılarda irsi məlumat DNT molekullarında nukleotidlərin ardıcıllığı kimi kodlanır. Yalnız dörd nukleotid var və onlar mikroorqanizmlərdə, bitkilərdə və heyvanlarda eynidir. Bu həqiqət bütün varlıqların qohumluğunun tərəfdarıdır. Lakin nukleotidlərin sırası müxtəlif orqanizmlərin DNT molekullarında fərqlənir ki, bu da əslində onların xarici və daxili fərqlərinin açarı rolunu oynayır. İkisinin DNT-də belə fərqlər nə qədər çoxdur müxtəlif növlər, ortaq əcdadlarından nə qədər tez ayrıldılar.

Bu prinsiplərdən istifadə edərək 1962-ci ildə amerikalı biokimyaçılar Linus Pauling və Emil Zuckerkandl “molekulyar saat” ideyasını irəli sürdülər. Onlar bir çox heyvanda olan oksigen daşıyıcı zülal olan hemoglobinin amin turşusu ardıcıllığındaki fərq miqdarı ilə fosil qeydlərinə görə növlərin bir-birindən ayrıldığı vaxt arasında korrelyasiya olduğunu gördülər. Yəni, amin turşusu ardıcıllığının dəyişmə sürəti verilmiş zülal üçün sabitdir. Bu o deməkdir ki, hər hansı bir növ cütü üçün eyni zülaldakı fərqlərin sayına görə, hətta paleontologiya bu mövzuda heç bir əlamət verməsə belə, onların bir-birindən ayrılma vaxtını təxmin etmək olar. Məlum məsafədə və sürətdə vaxtın hesablanması məktəb problemində olduğu kimi. Eyni prinsipin DNT molekullarındakı nukleotid ardıcıllığı üçün də doğru olduğu ortaya çıxdı. İdeal olaraq, paleontoloqlar tərəfindən qurulan canlının şəcərəsi, genetiklər tərəfindən qurulan şəcərə ilə üst-üstə düşməlidir və bu, təkamül nəzəriyyəsinin ən yaxşı nümayişlərindən biri olardı.

DNT və zülal ardıcıllığı haqqında biliklər onların müqayisəsi və təhlili ilə məşğul olan yeni elmin - bioinformatikanın yaranmasına səbəb oldu. Molekulyar filogenetika ondan ayrıldı. Ənənəvi taksonomiya ilə müqayisədə, anatomiyanın öyrənilməsinə əsaslanan bu elm çox sayda simvol üzərində işləyir - axı çoxhüceyrəli orqanizmlərdə genlərin sayı minlərlədir və onların hər biri yüzlərlə və ya minlərlə nukleotiddən ibarətdir. Dünyadakı yüzlərlə laboratoriya DNT-ni təhlil edir və orqanizmlərin əlaqələrini getdikcə daha dərindən başa düşür.

Təkcə genetik kod deyil, həm də DNT-nin funksional bölmələri - genlər çox vaxt eyni olur. Məsələn, çoxhüceyrəli heyvanların müxtəlif qruplarında embrionun inkişafı eyni genlər tərəfindən idarə olunur. Ön ucunun harada olacağı və arxa ucunun harada olacağı bütün heyvanlarda çox oxşar olan "homeotik" genlər tərəfindən müəyyən edilir: meduzadan primatlara qədər. Eyni genlər milçək və siçan gözünün inkişafına nəzarət edir - lakin əvvəllər bu orqanların müqayisəedilməz olduğuna inanılırdı, çünki onlar fərqli şəkildə qurulmuşdular: həşəratların gözü bir çox sadə gözlərdən ibarətdir - hər biri bir görünüş verir. kosmosda bir nöqtənin və onurğalıların gözləri tam ətraflı təsvir qurur. Başqa bir misaldır ki, hər hansı bir rüşeymdə əlavə hüceyrələr əmələ gəlir və sonra öz-özünə məhv olur. Deməli, barmaqlarımız aralarındakı hüceyrələrin ölməsi nəticəsində əmələ gəlir, əks halda adi əza yerinə ərimiş kötük əmələ gələrdi. Eyni şəkildə xərçəngə çevrilə bilən mutant hüceyrələr öz-özünə yox edilir. Proqramlaşdırılmış hüceyrə ölümünün bu prosesləri - apoptoz - insanlarda, siçanlarda və yalnız min hüceyrədən ibarət kiçik qurdlarda çox oxşar və bir-birini əvəz edə bilən xüsusi genlər tərəfindən idarə olunur.

Eyni "kərpiclər" bütün canlılarda olduğu üçün, bu, onları hansısa ortaq əcdaddan aldıqları anlamına gəlirmi? Kim ola bilərdi? Birhüceyrəli orqanizmlər aləmində maddələr mübadiləsi baxımından həm bitkilərə, həm də heyvanlara oxşar orqanizmlər görürük. Birincilər fotosintez yolu ilə öz qidalarını yaradırlar, ikincilər bunu edə bilmir və hazır üzvi maddələrə ehtiyac duyurlar. Məsələn, sonrakı təkamül yaşıl evqlena kimi bir canlıdan - yarı yosunlardan, yarı heyvandan gələ bilərdi. Çoxhüceyrəli, fərdi hüceyrəli canlılar olmaq üçün koloniyalar yaratmaq lazımdır. İndi bu atlamanın bir həyat tərzi kimi yırtıcılığın ortaya çıxması ilə əlaqəli olduğuna inanılır: böyük bir fərdi yemək daha çətindir. Bütün sonrakı təkamül, hər ikisinin ölçüsünü artırmaq üçün davam edən bir yarışdır döyüşən tərəflər, yırtıcıların və yırtıcıların bir-birini sürdüyü. Bir milyard il əvvəl yaşamış heyvanlar müasir heyvanlardan o qədər fərqli idi ki, adi təsnifat prinsipləri onlara şamil edilmir. Onlar canlı orqanizmlərin heç birində eyni vaxtda tapılmayan müxtəlif müasir növlərin xüsusiyyətlərini qəribə şəkildə birləşdirdilər. Tribrachidium, bitkilər üçün daha xarakterik olan qəribə üç şüa simmetriyası olmasaydı, meduza adlandırıla bilər. Dickinsonia bir annelidə bənzəyir, lakin onun adlandırılmasına mane olan şey, qoşalaşmış əzaların bir-birinə qarşı deyil, dama taxtası şəklində yerləşdiyi "sürüşmə" simmetriyasıdır. Bu simmetriya növü yenə bitkilər aləmində daha çox rast gəlinir, lakin bu halda elm adamları bir heyvanla məşğul olduqlarına əmindirlər. Bilinməyən səbəblərdən bunlar qəribə canlılar nəsli kəsildi və yarım milyard ildən çox əvvəl (erkən Kembridə) təxminən on milyon il davam edən qısa müddət ərzində bütün məlum müasir heyvan növləri meydana çıxdı. Bu hadisə "Kembri partlayışı" adlanırdı. Təkamül nəzəriyyəsinə görə, müasir heyvanların ortaq əcdadı, qlobal fəlakətdən sağ çıxan Prekembri "canavarlar"ın qədim dünyasından gəldi. Molekulyar filogenetikanın məlumatları təsdiq edir ki, müasir növlərin (məsələn, süngərlər, poqonophoranlar, xordatlar və s.) əcdadları ağac deyil, bir kökdən bitən bir dəstə budaq tipli koldur. Lakin paleontoloqlar bu kökün kim olduğuna dair daşlaşmış qalıqlara hələ rast gəlməyiblər.

Zəif yer

Əslində, birbaşa əsaslandırma təkamül nəzəriyyəsi hələ heç kim təqdim etməyib. Bu, ancaq növlərin təbii inkişafını müşahidə etməklə və canlıların başlanğıcda necə olduqlarını, ara formalarını və sonunda nəyə çevrildiklərini mütləq qeyd etməklə mümkündür. Belə bir müşahidənin olmaması ən çox həssas yer nəzəriyyələr. Doğrudan da, əgər spesifikasiya bu gün də davam edən davamlı bir prosesdirsə, niyə görüşməyək? keçid formaları? Məsələn, bir pələng, bir aslan, bir bəbir, bir vaşaq var - pişik ailəsinin nümayəndələri və zolaqlı aslanlar və ya yallı pələnglər - iki əlaqəli növ arasında aralıq formalar - mövcud deyil. Fosillərdə ara keçid formalarına da rast gəlinməməsi də narahatedicidir. Darvin müasir ara keçid formalarının olmamasını onunla izah edirdi ki, bugünkü dünyanın mənzərəsi artıq həll edilmiş ziddiyyətlərin nəticəsidir və əcdad növləri təbii seçmə yolu ilə məhv edilmişdir. Onların fosil qalıqlarının olmamasına gəlincə, arqument onların mövcud olma müddətinin qısa olması və saylarının az olması idi, buna görə də onların qorunma ehtimalı çox kiçik, tapılma ehtimalı isə tamamilə yox dərəcəsindədir. Bütün paleontoloqlar görürlər ki, bir növ bir təbəqədə, digərində başqa bir növ var və keçid yoxdur. Sanki eyni orqanizmlərin uzun müddət davamlı mövcudluğu birdən-birə sürətli növləşmə ilə əvəz olundu. Amerikalı elm adamları Nils Eldredge və Stephen Gould bu fenomeni "nöqtəli tarazlıq" adlandırdılar. Sabitlik şərtlərini və təkamülü sürətləndirən amilləri anlamaq qalır.

Bununla belə, müəyyən bir vəziyyətdə - mikroorqanizmlər arasında - elm adamları təkamülün gedişatını görmək və qeyd etmək iqtidarında olduqlarına inanırlar. Patogen bakteriyalara qarşı yeni antibiotiklərin ixtirasına cavab olaraq, bu dərmanların təsirinə davamlı olan suşlar (fərqli fizioloji xüsusiyyətlərə malik mikroorqanizmlər qrupları) yaranır. 20-ci əsrin birinci yarısından bəri daimi bir yarış var: həkimlər mikrobların sürətlənmiş təkamülü səbəbindən effektivliyini tez itirən yeni dərmanlar icad etməlidirlər. Bizi onu görünən növləşmə prosesi hesab etməyə mane olan yeganə şey “növ” anlayışını bakteriya ştammına tətbiq etməyin mümkünsüzlüyüdür. Standart tərif göstərir ki, bir növ digər növlərin fərdləri ilə çarpışmaq iqtidarında olmayan və ya belə kəsişmələr steril nəsillər verən orqanizmlər toplusudur. Lakin məlum oldu ki, eyni, hətta müxtəlif növ bakteriyalara aid olan suşlar bir-biri ilə genetik material mübadiləsi edə bilirlər. Bu fenomen üfüqi gen transferi adlanırdı. Genlərin miqrasiyası sayəsində bir növ mikroorqanizmin nailiyyətləri digəri üçün əlçatan olur - bu təkamül forması bakteriyaların əmələ gəldiyi "klassik", yəni ağaca bənzər olandan fərqini vurğulamaq üçün retikulyar və ya retikulyar adlanırdı. uyğun gəlmir. Obrazlı desək, ortaq kökü olan bakteriyalar üçün təkamül ağacı qurmaq mümkün deyil - onlar var ailə bağları dolaşıq şəbəkə yaradır.

İnkişafın paradoksları

Təkamül nöqteyi-nəzərindən izahı hələ də çətin olan başqa bir hadisə canlı orqanizmin quruluşunun mürəkkəbliyidir. Məsələn, göz kimi mükəmməl bir orqan necə yarana bilərdi? Zoologiya və anatomiyanı yaxşı bilən Darvin bu suala belə cavab verdi. Ən sadə canlıların belə işığı qəbul edə bilən orqanları var. Buna görə də, gözlər mürəkkəbliyə görə sıralana bilər: sadədən yaş ləkələri ya da lanceletin piqment astarlı şəffaf dəri kisələrindən həşəratların mürəkkəb mürəkkəb gözlərinə və insan gözünün mükəmməl optik sisteminə. Üstəlik, belə bir sıra asanlıqla embrionların gözləri əsasında yaradıla bilər ki, bu da onların inkişaf prosesini təsvir edəcəkdir. Yaxşı, rəqabətli növlərarası mübarizənin hansı üstünlükləri onlara sahib olanlara yaxşı işləyən gözlər verir, onları sadalamağa ehtiyac yoxdur. Darvinin balıqdakı elektrik orqanlarının mənşəyini izah etməsi çox daha çətin olduğu ortaya çıxdı. Amma bilsəydi ki, demək olar ki, bütün fizioloji proseslər elektrik xarakterlidir, bunu asanlıqla edərdi.

Buna baxmayaraq, problem molekulyar səviyyədə qaldı. Ən sadə bakteriyalarda belə, hər biri yüzlərlə və ya minlərlə nukleotiddən ibarət 200-ə yaxın gen var. Hər bir gen bəzi həyati funksiyalardan, məsələn, hüceyrə elementlərinin qurulmasından, DNT molekullarının istehsalı və təmirindən, qidanın hüceyrəyə daşınmasından məsuldur. Amerikalı biokimyaçı Maykl Behe canlı sistemin bu xüsusiyyətini “reduksiyası mümkün olmayan mürəkkəblik” adlandırdı ki, bu da ilk hüceyrənin həyat qabiliyyətinə malik olması üçün bir anda iki yüz genlə meydana çıxmalı olduğunu nəzərdə tutur. Yeri gəlmişkən, bu nümunədən təkamül nəzəriyyəsini tənqid edənlər tez-tez istifadə edirlər. Deyirlər: Madam ki, bioloqlar özləri belə bir paradoksa gəliblər, deməli, onlar darvinizmi inkar edirlər. Məntiqdə belə bir texnika tezisin əvəzlənməsi adlanır və səhv bir nəticəyə dəlalət edir - təbii ki, elm adamları darvinizmi inkar etmir, “indirilməz mürəkkəbliyi” aşmağın yollarını axtarırlar. Həqiqətən, kimyəvi birləşmələrin seçilməsi ilə ən elementar hüceyrənin belə təsadüfi meydana gəlməsi ehtimalı azdır. Amma onun necə təşkil olunduğu haqda az şey bilirik erkən həyat yer üzündə və hansı yollar hüceyrənin yaranmasına səbəb ola bilər.

On minlərlə genə malik çoxhüceyrəli orqanizmlərin mürəkkəbliyi də problem yaradır. Axı, təbii seçmənin "işlədiyi" material kifayət etməyə bilər. Xüsusilə balinalar və ya fillər kimi sayı yalnız minlərlə olan iri heyvanlar arasında. 1957-ci ildə ingilis genetiki Con Halden hesablamışdı ki, hər hansı bir orqanizmin populyasiyasında yalnız bir əlaməti əvəz etmək üçün 300 nəsildən çox seleksiya aparmaq lazımdır - və on minlərlə əlamət (gen) var! Təkamülün bu qədər aşağı sürətlə birində deyil, bütöv bir xarakter kompleksində fərqlənən yeni növlərin meydana çıxması mümkündürmü? Bu çətin vəziyyət sonralar “Haldane dilemması” adlandırıldı. Dəyişsən, qeyri-mümkün kimi görünə bilər riyazi model və xüsusiyyətlərin bir-birindən asılı olmayaraq təkamül etdiyi müddəasından imtina edin. Cinsi proses və əlaqəli gen mübadiləsi bir çox arzuolunmaz xüsusiyyətləri bir fərddə birləşdirə və onların Haldane modelinin proqnozlaşdırdığından daha sürətli məhv edilməsinə imkan verə bilər.

Genetikanın köməyi ilə bir vaxtlar kifayət qədər kəskin olan təkamülün istiqamətli gedişi məsələsini də həll etmək mümkün idi. Hələ 19-cu əsrdə paleontoloq Edvard Koup müxtəlif növ fosil heyvanların eyni xüsusiyyətlərə malik ola biləcəyini kəşf etdi. Bu, təkamülün təsadüfi bir proses olmadığını, bəzi daxili, hələ kəşf edilməmiş qanunlara tabe olduğunu göstərirdi. 20-ci əsrdə rus alimi Lev Berq tərəfindən "nomogenez" adlı oxşar konsepsiya hazırlanmışdır. Lakin eksperimental məlumatlar bu konsepsiyaya ziddir. Heyvanlar, hətta yaxın qohum olmayanlar belə, çoxlu ümumi genlərə malikdirlər və onlar müxtəlif növlərdə oxşar əlamətlərin zahirən müstəqil görünüşünü təyin edirlər. Genlər oxşar olduğundan, oxşar şəkildə dəyişirlər (mutasiya edirlər). Bu nöqteyi-nəzərdən 1920-ci ildə Nikolay Vavilovun tərtib etdiyi “irsi dəyişkənlikdə homoloji silsilələr qanunu”nu izah etmək mümkün olmuşdur və o, oxşar formaların müxtəlif dənli bitkilərdə baş verdiyini aşkar etmişdir. Məsələn, çovdar və buğdanın sünbüllü və ya tülsüz ola bilər; internodlar rəngli ola bilər və ya olmaya da bilər. Bu qanun böyük proqnozlaşdırıcı gücə malikdir: əgər bir bitkinin hansısa xüsusiyyəti yoxdursa, lakin ona yaxın bir növün bu xüsusiyyəti varsa, onu axtarmaq lazımdır, çox güman ki, o, sadəcə olaraq hələ kəşf olunmayıb.

biz kimik?

Genetika genetikdir, amma gəlin etiraf edək. Bütün bu hekayədə insanların çoxu həqiqətən yalnız bir sualla maraqlanır - insanın mənşəyi. İnsanların yaxın münasibəti haqqında Darvin haqlı idimi? böyük meymunlar? Özünüz mühakimə edin. Anatomik quruluş, fizioloji və biokimyəvi xüsusiyyətlər, xüsusən də hemoglobin molekulunun quruluşu bizi meymunlara o qədər bənzədir ki, buna şübhə etmək çətindir. İnsanlara ən yaxın olan şey şimpanzedir ki, bizim genetik oxşarlığımız o qədər böyükdür - 98% - bu ideya insanları və ikisini bir cinsdə birləşdirmək ortaya çıxdı. məlum növlərşimpanzelər: adi (Pan troglodytes) və cırtdan (Pan paniscus), bonobolar kimi də tanınır. 1991-ci ildə amerikalı bioloq Jared Diamond insan təkamülü haqqında kitab yazdı və onu "Üçüncü Şimpanze" adlandırdı. Onun fikrincə, Homo cinsinin zooloji taksonomiyasında üç növdən istifadə etmək daha düzgündür: Homo troglodytes (mağara adamı və ya adi şimpanze), Homo paniscus (faunus insan və ya cırtdan şimpanze) və Homo sapiens.

Molekulyar filogenetikaya görə, insanların və şimpanzelərin təkamül nəsilləri təxminən 6-7 milyon il əvvəl ayrılıb. Üstəlik, Cianzhi Zhang başda olmaqla Miçiqan Universitetinin alimləri insan və şimpanzenin 14.000 genini müqayisə edərək, şimpanzelərdə molekulyar səviyyədə təkamülün daha sürətli olduğu qənaətinə gəliblər. Yəni bugünkü növlərin şimpanze və insanlar üçün ortaq əcdaddan çıxması üçün şimpanzelərdə daha çox gen dəyişdirilməli idi. Beləliklə, bəlkə təkamülün zirvəsi insan deyil, şimpanzedir? Üstəlik, bioloji nöqteyi-nəzərdən insanlarda digər heyvan növlərinə nisbətən daha çox ifadə olunan rasional fəaliyyət qabiliyyəti o qədər də əsaslı fərq deyil və bütövlükdə genomdan daha az genetik yenidən qurulma tələb edir.

Saxta və səhvlər

Bir əsr yarımlıq təkamül nəzəriyyəsi ərzində səhv təcrübələr və nəticələr, bəzən də saxtakarlıqlar olub ki, bu da kifayət qədər ədalətli tənqid üçün əsasdır. Məsələn, məşhur hekayə 1912-ci ildə kəşf edilmiş "Piltdaun adamı" ilə. Onun skeleti bəzi zarafatçılar tərəfindən insan kəlləsindən və oranqutan çənəsindən hazırlanmışdır uzun müddətdirüçün aralıq təkamül əlaqəsi hesab olunurdu müasir insana. Saxta 1953-cü ildə üzə çıxıb. Başqa bir səbəbi keçmişdə darvinizmin məşhur təbliğatçısı Ernst Hekkel göstərmişdi: o, təkamül nəzəriyyəsini daha inandırıcı şəkildə göstərmək üçün heyvan embrionlarının rəsmlərini yenidən işləyib. erkən mərhələlər onlar daha çox balıqları xatırladırdılar - bunu onun tərtib etdiyi "biogenetik qanun" tələb edirdi (bir şəxsin inkişafında növlərin təkamülünün əsas mərhələləri təkrarlanır). Müxaliflər belə hallara istinad edərək, təkamül nəzəriyyəsini sübut etmək üçün mövcud olmayan faktlardan istifadə edildiyi qənaətinə gəlirlər ki, bu da onun səhv olduğunu göstərir. Bəzi təcrid olunmuş hallarda, bəli, istifadə edilmişdir. Ancaq ilk növbədə, Piltdaun adamı və Hekkelin rəsmləri də daxil olmaqla, bütün bu cür saxtakarlıqlar sonradan bioloqların özləri tərəfindən ifşa olundu. İkincisi, nəzəriyyə ilə ziddiyyət təşkil etməyən çox daha möhkəm faktlar var. Çox vaxt elmin məzmunundan daha çox metodologiyasına aid olan bir arqument var - təkamül nəzəriyyəsinin həll edilməmiş problemləri olduğundan, bu, onun əsassız olduğunu göstərir. Bunun üçün aşağıdakıları deyə bilərik: təbiətşünaslıq nəzəriyyəsinin həll edilməmiş problemləri və yalnız ovladığı tədqiqat sahələri olmalıdır. Bu, xüsusilə, empirik ümumiləşdirmələrin xüsusiyyətlərindən irəli gəlir: xüsusidən ümumiyə keçidin məntiqi qanunları yoxdur.

Təkamül nəzəriyyəsinə qarşı daha bir neçə oxşar arqument irəli sürmək olar. Onların bəzilərində məntiqi səhvlər olacaq, digərləri isə müasir təkamül nəzəriyyəsinin “kor nöqtələri” olduğunu göstərəcək. Bütün bu hallarda nəzəriyyədən imtina etmək üçün heç bir səbəb yoxdur, xüsusən də ona elmi alternativ olmadığı üçün. Elm adamları kreasionizmi belə qəbul edə bilməzlər, çünki o, metafizik yanaşmaya əsaslanır. Təkamül nəzəriyyəsi ilə yaradılış mifi fərqlidir dil sistemləri, müxtəlif konseptual aparatlara əsaslanır və buna görə də onları düzgün müqayisə etmək və müqayisə etmək mümkün deyil. Və qondarma "elmi kreasionizm" tədqiqat metodologiyası kimi səmərəsiz oldu: o, eksperimental olaraq yoxlanılan fərziyyələr irəli sürmür və buna görə də elmi biliyin inkişafı üçün faydasızdır.

Bütün bunlar doğrudur və bu gün təkamül nəzəriyyəsinin rəqibləri yoxdur. Bununla belə, ideoloji nöqteyi-nəzərdən tənqidə məruz qalır, bunun mahiyyəti nəzəriyyənin dindarların hisslərini incitməsindən qaynaqlanır. Təbiət elmi ilə Müqəddəs Yazılara hərfi imanı uzlaşdıran dahiyanə ideya Darvinin müasir yaradıcısı Filip Qosse tərəfindən irəli sürülmüşdür. O, dünyanın qədimliyinə dəlalət edən bütün geoloji məlumatları doğru hesab edir, lakin dünyanın uzun bir tarixə malik olduğu kimi yaradıldığını müdafiə edirdi. Bu münasibətlə ingilis riyaziyyatçısı Bertrand Russell istehza ilə qeyd etdi: “Bunu fərz etdikdən sonra biz artıq dünyanın hər hansı müəyyən bir zamanda yaradılmış olduğunu düşünməyə ehtiyac duymuruq. Hamımız cəmi beş dəqiqə əvvəl meydana gələ bilərdik - qırxılmamış, corablarımızda deşiklər və hazır xatirələrlə. Bu fikir yumoristik formada da olsa, indi də istifadə olunur. Məsələn, Amerikanın Sent-Luis Zooparkında təkamülə həsr olunmuş otaq var və orada belə bir elan var: “Bu, heç də demək deyil ki, canlılar aləmi birdən-birə yarana bilməzdi - sanki uzun bir təkamül nəticəsində ortaya çıxdı."

Vadim Şarov

Böyük İsveç bioloqu Karl Linney bütövlükdə böldü təbii dünyaüç krallığa bölünür: minerallar, bitkilər və heyvanlar; ayrı-ayrı növlər arasındakı əlaqələri nəzərə almırdı. Bir əsr sonra Darvin "Növlərin mənşəyi haqqında" əsərini nəşr etdi və şəkil daha da mürəkkəbləşməyə başladı. Nəhayət, 1969-cu ildə jurnalda Elm çıxdı ekoloq Robert Whittaker və onun canlı təbiət səltənətləri haqqında konsepsiyası yarım əsr ərzində kanonik oldu: ən sadə prokaryotlar, sonra bir hüceyrəli eukariotlar və bütün bunlardan əvvəl bitkilər, göbələklər və heyvanlar krallıqları. Ancaq indi genetik tədqiqatlar buna şübhə ilə yanaşır.

Linneydən Whittakerə qədər

Bildiyiniz kimi, canlıların müasir taksonomiyasının əsası dahi İsveç bioloqu Karl Linney tərəfindən qoyulmuşdur. Özünün əlamətdar əsəri Systema Naturae (1735) o, bütün təbii aləmi üç krallığa böldü: minerallar, bitkilər və heyvanlar. Ayrı-ayrı növlər arasındakı əlaqələr - onların bir-birindən törəmələri, rəqabət aparmaları, meydana çıxmaları və yoxa çıxmaları nəzərə alınmadı: Linney yalnız "Tanrının yaratdıqlarının" nizamlı təsnifatını yaratmaq istəyirdi. Darvinin Növlərin Mənşəyinə hələ 124 il var idi.

Darvinist nəzəriyyənin qələbəsindən sonra və canlılar haqqında getdikcə daha çox məlumat toplandıqca mənzərə daha da mürəkkəbləşməyə başladı. Göbələklərin heyvan və bitkilərdən ayrı olduğu aydın oldu. Bundan əlavə, təkhüceyrəli heyvanlar - həm hüceyrələrində nüvəsi olanlar (eukariotlar), həm də nüvəsizlər (prokariotlar) öyrənildi. Onların hamısı təkamül ağacında yer tapmalı idi.

Nəticədə, 1969-cu ildə ekoloq Robert Whittaker, sələfləri tərəfindən toplanmış məlumatları ümumiləşdirərək və bir qədər sadələşdirərək, jurnaldakı məqaləsində təklif etdi. Elm canlı təbiət krallıqlarının yeni bir konsepsiyası (bioloqlar, təbii ki, artıq daşlarla maraqlanmırdı):

Gördüyümüz kimi, Whittaker diaqramında təkamül ağacının "gövdəsinin" əsasını ən sadə prokaryotlar təmsil edir ( Monera), yuxarı birhüceyrəli eukariotlar krallığıdır ( Protista) və bütün quruluş üç güclü budaq ilə taclanır - bitki səltənəti ( Plantae), göbələk ( Göbələklər) və heyvanlar ( Animalia). Məhz bu sxem uzun onilliklər ərzində kanonikləşdi və sizinlə mənim oxuduğumuz dərsliklərə daxil edildi.

Ekologiya və genetika

Təsadüfi deyil ki, Whittaker-in sxemi belə geniş tanınıb - sadə, rahat və o zaman göründüyü kimi canlı maddənin mövcudluğunun əsas prinsiplərinə uyğundur.

Məsələn, ekoloji nöqteyi-nəzərdən (Whittaker-in ekoloq olduğunu əbəs yerə qeyd etməmişdik) bütün canlılar qidalanma növünə görə üç növə bölünür. İstehsalçı bitkilər istehsal etdiklərini edirlər, yəni fotosintez yolu ilə biokütlə yaradırlar, günəş işığında karbon dioksidi tənəffüs edir və oksigeni buraxırlar. İstehlakçı heyvanlar yaratmır, ancaq bitkilərin yaratdığı bu biokütləni istehlak edirlər. Üstəlik, qida zəncirinin yuxarısında yalnız 1-ci dərəcəli istehlakçılar (otyeyənlər) otun özünü yeyirlər, 2-ci sıra istehlakçılar (ətyeyənlər) 1-ci sıra istehlakçıları və s. Nəhayət, göbələklər biokütləni yenidən dövrəyə daxil etmək üçün daha sadə birləşmələrə parçalayırlar; Sadə bir təkamül ağacı bu üç strategiyaya uyğun olaraq canlıların tarixi bölünməsini dəqiq əks etdirirdi.

İlk məlumatlar genetik tədqiqat həm də Uittakerin sxeminin düzgünlüyünü təsdiqləyirdi. Müxtəlif canlılarda ribosomal RNT-nin bir hissəsini kodlayan bir gendəki variasiyaların müqayisəsi oxşar mənzərəni verdi, yuxarıda üç güclü budaq - bitkilər, heyvanlar və göbələklər - yuxarıda və bir hüceyrəlilər aşağıda yerləşir.

Amma nəsə səhv getdi...

Lakin genetik analiz başqa bir şey göstərdi. Məlum olub ki, bəzi mitoxondrial genlər Giardia və Trichomonas hüceyrələrində mövcuddur. Elektron mikroskopları daha yaxından nəzərdən keçirən tədqiqatçılar mitoxondrilərin özlərinin əsas elementlərini - nə axtarmaq lazım olduğunu bilmədən onları fərq etmək mümkün olmayan kiçik, azalmış vezikülləri gördülər.

Bir sözlə, məlum oldu ki, "Whittaker-ə görə" köhnə təkamül ağacı, sınaqdan keçirildikdə daha mürəkkəb olduğu ortaya çıxan canlılar arasındakı ailə münasibətlərini yanlış şərh edir. Bununla bağlı müasir, zərif fikirləri əks etdirmək üçün bioloqlar bu yaxınlarda krallıqların əvəzinə yeni, daha mürəkkəb təkamül ağacı “çəkmişlər”. əsas rol superqruplar oynayır və heyvanlar (insanlar da daxil olmaqla) digər çoxhüceyrəli orqanizmlərə nisbətən təkhüceyrəli xoanoflagellatlara daha yaxın olurlar. Bu yeni sxem haqqında məqalənin ikinci hissəsində danışacağıq.

Vadim Şarov

Heyvanlar aləminin rekord sayda gen və növlərinin təhlilinə əsaslanan yeni yenilənmiş təkamül ağacı təkamül və sistematika ilə bağlı bir çox mübahisəli məsələləri həll etməyə imkan verdi. Nəzəriyyə təsdiqləndi ki, protostomlara və deuterostomlara bölünmə heyvanlar bir bütöv əmələ gəlməmişdən əvvəl də baş verib. O m (ikinci dərəcəli bədən boşluğu). Protostomlar iki fərqli təkamül xəttinə bölünür: Lophotrochozoa (yastı qurdlar, annelidlər, mollyuskalar, braxiopodlar, nemerteanlar) və Ecdysozoa (dəyirmi qurdlar və sefalopodlar, artropodlar, onikoforanlar, tardiqradlar).

20-ci əsrin son rübünə qədər bioloqlar heyvanların təkamül tarixini əsasən müqayisəli anatomiya, embriologiya və paleontologiyadan əldə edilən məlumatlar əsasında yenidən qurmuşlar. Daha sonra bu siyahıya molekulyar məlumatlar əlavə edildi, bunlardan ən vacibi DNT nukleotid ardıcıllığı idi. Molekulyar məlumatlara əsaslanan təkamül rekonstruksiyaları (“ağaclar”) həmişə köhnə “klassik” ağaclara uyğun gəlmirdi. Bu, zooloqlar arasında qızğın mübahisələrə səbəb oldu.

Əvvəlcə çoxları köhnə sübut edilmiş metodların yeni molekulyar olanlardan daha etibarlı olduğuna inanırdılar. Lakin tədricən tərəzi başqa istiqamətə əyildi və bu gün əksər ekspertlər molekulyar məlumatların olduğuna inanırlar prinsipcə heyvanların təkamül yollarını morfoloji və embrioloji xarakterlərdən daha dəqiq şəkildə yenidən qurmağa imkan verir. Rusiyada isə hələ də çoxları bununla razılaşmır, lakin Qərbdə molekulyar rekonstruksiyalara etibar etməyən belə “retroqradlar” çox azdır.

Molekulyar "xarakterlər" (nukleotid ardıcıllığı) morfoloji olanlardan iki mühüm üstünlüyə malikdir. Birincisi, onlardan daha çoxu var. Əslində, bir xromosomdakı hər bir nukleotid ayrıca bir xarakter kimi qəbul edilə bilər - və beləliklə, bir çox yüzlərlə və minlərlə simvol əsasında ağaclar əldə etmək olar. morfoloji xüsusiyyətləri, filogenetik (təkamül) analiz üçün uyğundur, adətən bir neçə onlarla məhdudlaşır. İkincisi, əksər morfoloji simvollar orqanizmin həyat qabiliyyətinə birbaşa təsir göstərir, bir çox nukleotidlərin əvəzlənməsi isə neytraldır (laqeyd). Morfoloji oxşarlıq mütləq qohumluğu göstərmir - o, oxşar yaşayış şəraitində təbii seçmənin təsiri altında qohum olmayan orqanizmlərdə də inkişaf edə bilər (bu hadisəyə yaxınlaşma deyilir). Oxşar nukleotid ardıcıllığının konvergent baş vermə ehtimalı daha azdır.

Problem ondadır ki, hər hansı təkamül rekonstruksiyasının, o cümlədən molekulyar rekonstruksiyaların etibarlılığı ilkin məlumatların həcmindən və tamlığından çox asılıdır.

Molekulyar ağacların etibarlılığının əsas meyarı onların sabitliyi və ya təkrarlanmasıdır. Eyni ilkin məlumat massivinə (məsələn, bir neçə müxtəlif orqanizmlərdə genin nukleotid ardıcıllığı) əsaslanan ağacın qurulması üçün bir neçə müxtəlif alqoritmlər mövcuddur. Müxtəlif alqoritmlərin istifadəsi eyni nəticə verirsə, bu, onun etibarlılığını göstərir. Yaranan ağacların "qovşaqlarının" (budaq nöqtələrinin) etibarlılığını qiymətləndirmək üçün xüsusi prosedurlar da hazırlanmışdır (bax: bootstrapping).

Tək genlərə və çox az sayda növə əsaslanan heyvanlar aləminin ilk molekulyar ağacları aşağı sabitlik ilə xarakterizə olunurdu və buna görə də az inam doğururdu. Tezliklə məlum oldu ki, analizdə nə qədər çox gen və heyvan qrupu iştirak etsə, nəticələr bir o qədər ardıcıl və etibarlı olur. Elm adamları, əlbəttə ki, istifadə etdikləri məlumatların miqdarını artırmaq üçün mübarizə aparmağa başladılar. Tədricən, morfologiya və embriologiyaya əsaslanan "klassik"dən tamamilə fərqli bir mənzərə yaranmağa başladı.

Müəyyən edilmiş fərqlərin ən mühümü ikitərəfli simmetrik heyvanların (bilateria) əsas növləri arasında əlaqəli əlaqələrə aid idi. Klassik fikirlərə görə, coelom (ikinci dərəcəli bədən boşluğu) olan bütün bilateriyalar ortaq bir əcdaddan törəyir və yastı qurdlar və yuvarlaq qurdlar kimi "pre-koelomik" bilateriya ilə ziddiyyət təşkil edir. Coelomatlar protostomlara (annelidlər, mollyuskalar, buğumayaqlılar və s.) və deuterostomlara (xordalılar, yarımkordatlar, exinodermlər) bölünür. Annelidlər artropodların əcdadları hesab olunurdu.

Molekulyar məlumatlar, əksinə, protostomlara və deuterostomlara uyğun gələn iki nəsillərə bölünmənin daha əvvəl, hətta bilateriyalarda coelomun görünməsindən əvvəl baş verdiyini göstərdi. O m. Bundan belə nəticə çıxardı ki, bütöv idi O Müqayisəli anatomiya mütəxəssislərinin ən etibarlı taksonomik xarakter (təbii təsnifat üçün əsas) hesab etdiyi m, əslində protostomlarda və deuterostomlarda müstəqil olaraq inkişaf etmişdir. Molekulyar məlumatlara görə, koelomu olmayan yuvarlaq qurdlar, buğumayaqlıların yaxın qohumları (onlar "qəlib verən heyvanlar" qrupuna birləşdirilmişdir - Ecdysozoa), yastı qurdlar isə mollyuskalarla, eləcə də annelidlərlə əlaqəli idi. buğumayaqlılarla əlaqəsi molekulyar məlumatlarla təsdiqlənməmişdir. Yastı qurdlar (coelom olmadan), eləcə də coelom olanlar O m mollyuskalar, annelidlər və bir sıra digər növlər Lophotrochozoa qrupuna birləşdirildi.

Lakin bütün bu nəticələr son vaxtlara qədər yekun hesab edilə bilməzdi. Molekulyar ağaclar qeyri-sabit qaldı. Onlardan bəziləri heyvanların təkamülünün "köhnə" versiyasını təsdiqləyirdi, burada bütövlükdə yalnız bir dəfə meydana çıxdı (bu versiya "soelomat nəzəriyyəsi" adlanırdı). Bu mübahisəni həll etmək üçün tədqiqatçılar nəticədə ağacların nəhayət sabit olacağına ümid edərək istifadə olunan molekulyar məlumatların həcmini və təmsilçiliyini tədricən artırdılar.

ABŞ, Danimarka, Almaniya və Böyük Britaniyadan olan bir qrup alim jurnalın son nömrəsində dərc olunub Təbiət rekord sayda gen (150) və heyvan qruplarına əsaslanan heyvanların molekulyar təkamül ağacının ən son versiyası. Təhlil 21 heyvan filasına aid 77 növü əhatə etdi, bu filalardan 11-i üçün hələ də genomik məlumatlar yoxdur. Yaranan ağacın bir çox hissələri (qovşaqları) əslində bu cür əvvəlki tədqiqatlara nisbətən daha sabit idi.

Əldə edilən nəticələr klassik “soelomat nəzəriyyəsi”nə qarşı inandırıcı dəlillər təqdim edir. Təhlillərə daxil edilən qrupların ən “ibtidai”si ktenoforlar olub. Bilateriyalar əvvəlcə protostomların və deuterostomların nəsillərinə bölünür və yalnız bundan sonra bu xətlərin hər birində müstəqil olaraq bir bütöv əmələ gəlir. O m. Protostomlar Lophotrochozoa və Ecdysozoa bölünür. Artropodların ən yaxın qohumları onikoforanlar və tardiqradlar (klassik fikirlərə uyğundur), həmçinin dəyirmi qurdlar (onlara ümumiyyətlə uyğun gəlmir) olduğu ortaya çıxdı. Annelidlərin ən yaxın qohumları əvvəllər düşünüldüyü kimi artropodlar deyil, braxiopodlar və nemerteanlar olduğu ortaya çıxdı.

Çox şey aydın oldu, lakin bəzi qrupların qohumluq əlaqələri qeyri-müəyyən olaraq qalır (yeni ağacdakı mövqeləri qeyri-sabit oldu). Bu qruplar yuxarıdakı şəkildə göstərilmir (süngərlər istisna olmaqla). Müəlliflər qeyri-sabitliyin səbəblərini bəzi qruplar üçün kifayət qədər molekulyar məlumat toplaya bilməmələri (süngərlər, bağırsaq turbellariyaları, misostomidlər), digərləri isə qeyri-kafi sayda növ (bryozoanlar, rotiferlər) ilə təmsil olunmalarında görürlər. . Bundan əlavə, müəlliflər mitoxondrial DNT analizinin nəticələrinə görə müasir heyvanların ən primitivi olan Trichoplax-ı analizə daxil edə bilməyiblər.

Çarlz Darvinin təlimləri bir çox elm adamlarının əsərləri ilə tamamlandı. Onların işləri sayəsində təkamül nəzəriyyəsinin ən mühüm müddəalarının doğruluğu sübuta yetirildi. Bu, Yer kürəsində heyvanlar aləminin inkişafının əsas mərhələlərini müəyyən etməyə imkan verdi.

Birhüceyrəli heyvanlardan çoxhüceyrəli heyvanlara qədər.Şübhəsiz ki, Yer kürəsində ilk olanlar qədim protozoa idi. Onlardan müasir təkhüceyrəli orqanizmlər: sarkodalar, bayraqlılar, kirpiklər və sporozolar inkişaf etmişdir. Quruluşlarına görə, onlar bütöv bir canlı orqanizmin bütün həyati proseslərinin baş verdiyi bir hüceyrəni təmsil edirlər. Birhüceyrəli orqanizmlərdən Volvox kimi müstəmləkə flagellatları ən mürəkkəbdir. Qədim müstəmləkə bayraqcıqlarından müasir coelenteratlara çox bənzəyən qədim çoxhüceyrəli orqanizmlər yaranıb, onların gövdəsi iki qat hüceyrədən (xarici flagellatlar və daxili həzm hüceyrələri) ibarət olub.

Qədim çoxhüceyrəli orqanizmlərin yaranması heyvanların təkamülündə böyük hadisə idi. Çoxhüceyrəli orqanizmlərdə təkhüceyrəli orqanizmlərdən fərqli olaraq hüceyrələri yerinə yetirdikləri funksiyalara görə ixtisaslaşdırmaq mümkün olmuşdur. Bəzi hüceyrələr qoruyucu rol oynamağa başladı, digərləri - həzm, büzülmə, çoxalma və qıcıqlanmanı təmin etmək üçün.

Hüceyrələrin çoxhüceyrəliliyi və ixtisaslaşması toxumaların əmələ gəlməsi, bədən ölçülərinin artması, skeletin yaranması və bərpası üçün əsas oldu.

Çoxhüceyrəli orqanizmlərin quruluşunun mürəkkəbləşməsi. Növbəti mərhələ müasir sərbəst yaşayan kirpikli qurdlara bənzər qədim koelenteratlı üç qatlı heyvanların mənşəyi idi. Onların inkişaf etmiş orqan sistemləri var: həzm, qan dövranı, sinir, ifrazat və reproduktiv orqan sistemləri. Hüceyrələrin üçüncü təbəqəsi sayəsində yastı qurdlarda və yumru qurdlarda əzələlər əmələ gəlir.

Sonrakı mühüm mərhələ heyvanlar aləminin tarixi inkişafında annelidlərin meydana çıxması olmuşdur. Ola bilsin ki, mollyuskalar və artropodlar bəzi qədim annelidlərdən təkamül keçiriblər (şək. 227). İlk quru heyvanlar mollyuskalar və artropodlar arasında meydana çıxır. Xarici xitin skeletinin əmələ gəlməsi ilə əlaqədar olaraq həşəratların quruda həyata uyğunlaşmaları daha da inkişaf etmişdir. Skelet funksiyasını yerinə yetirən və bədəni qurumadan qoruyan xitinli örtüklər əzaların və qanadların meydana gəlməsinə imkan verdi. Böcəklər Yer kürəsində geniş yayılmışdır.

düyü. 227. Təkamül ağacı müasir heyvanlar aləmi

Ümumi mütərəqqi inkişafla yanaşı, heyvanlar xüsusi şəraitə uyğunlaşırlar. Beləliklə, Yer böcəyi və Üzgüçü böcəyi ailələrinin nümayəndələri yırtıcı böcəklərdir, lakin bəziləri mənimsəmişlər. yerüstü mühit, digərləri isə suda həyata uyğunlaşdılar.

Xordalıların mənşəyi və təkamülü. Qədim xordatların oturaq həyat tərzi keçirən ikinci dərəcəli qurdlara bənzər əcdadlardan gəldiyinə inanılır. Chordata mütərəqqi xüsusiyyətlər əldə etdi: daxili skelet, skelet əzələləri, sinir borusu kimi görünən yaxşı inkişaf etmiş mərkəzi sinir sistemi, daha inkişaf etmiş hiss orqanları, həzm, tənəffüs, qan dövranı, ifrazat və reproduktiv sistemlər.

Ən qədim xordatlar müasir lansletlərə bənzəyirdi. Onların bir notokordu (ilkin daxili eksenel skelet) var idi, bunun üstündə sinir borusu - mərkəzi sinir sistemi var idi. Notokordun altında ön hissəsində gill yarıqları olan bir bağırsaq var idi.

Onurğalılar qədim kəlləsiz heyvanlardan yaranmışdır. Onlar daha inkişaf etmiş dayaq-hərəkət sistemini (vertebradan ibarət onurğa sütunu) inkişaf etdiriblər. Beyni qorumaq üçün kəllə sümüyü yaranıb. Beyin və onurğa beyni sinir borusundan əmələ gəldi və davranış daha mürəkkəbləşdi. IN qan dövranı sistemiürək ortaya çıxdı - damarlar vasitəsilə qanın hərəkətini təmin edən əzələ orqanı. Hərəkət orqanlarında dəyişikliklər baş verdi. Bədənin yan tərəflərində yerləşən qıvrımlardan qoşalaşmış əzalar - üzgəclər - inkişaf etmişdir.

İlk suda yaşayan onurğalılar - balıqlar belə yaranıb. Paleozoyda balıqlar geniş yayılmışdır.

Onurğalıların quruya çıxması. Əhəmiyyətli Qurudakı onurğalıların mənşəyi üçün qədim loblu balıqlar var idi. Onların qoşalaşmış üzgəclərinin skeleti amfibiya üzvlərinin skeletinə bənzəyirdi. Lob qanadlı balıqlar dibi boyunca sürünərkən yaxşı inkişaf etmiş qoşalaşmış üzgəclərə arxalanırdılar - bu üzgəclərin əzələləri var idi. Onlar su obyektləri quruduqda havanı nəfəs ala bilirdilər.

İlk yerüstü onurğalılar - suda-quruda yaşayanlar - qədim loblu balıqlardan təkamül keçirdilər.

Amfibiyalarla əlaqəni kəsməmişdir su mühiti və zahiri görkəminə görə lob qanadlı balıqlara çox bənzəyirdilər. Onların əzaları yerüstü onurğalılara xas olan çoxüzvlü rıçaqlara - beşbarmaqlı üzvlərə çevrildi. Ağciyərlər daha mürəkkəbləşdi və qan dövranının iki dairəsi meydana çıxdı. Qədim amfibiyaların nəsilləri - müasir tritonlar, salamandrlar, qurbağalar, qurbağalar da su ilə sıx bağlıdır. Tənəffüsdə iştirak edən çılpaq dəriyə sahib olan amfibiyalar yalnız nəmli bir mühitdə yaşaya bilər və onların çoxalması su hövzələrində baş verir.

Paleozoyun sonunda Yer kürəsində iqlim quraqlaşdı. Onurğalılar torpağı daha intensiv kəşf etməyə başladılar. Bəzi amfibiyalarda bədəni qurumadan qoruyan dəridə buynuz pulcuqlar əmələ gəlməyə başladı.

Keratinləşdirilmiş dərilər nəfəs almağa mane olurdu, buna görə də ağciyərlər yeganə tənəffüs orqanı idi. Heyvanlar quruda çoxalmağa uyğunlaşdılar. Qida, su ilə zəngin və qurumadan qabıqlarla qorunan yumurta qoymağa başladılar. Sürünənlər belə yarandı - tipik yerüstü onurğalılar.

Sürünənlərin çiçəklənməsi. IN Mezozoy erası sürünənlər bütün yaşayış mühitlərini mənimsəmiş və Yer kürəsində geniş yayılmışdır. Ən müxtəlif dinozavrlar ot yeyənlər və ətyeyənlər idi. Bəziləri kiçik, siçovul ölçüsündə, digərləri təxminən 30 m uzunluğunda nəhəngdir. Hava mühiti uçan kərtənkələlər yaşayır. İxtiozavrlar, timsahlar və tısbağalar ikinci dəfə suda həyata uyğunlaşdılar. Kərtənkələlər peyda oldu. Sonradan ilanlar onlardan əmələ gəlib.

Quşların və heyvanların çiçəklənməsi. Qədim sürünənlər sürünənlərə nisbətən əhəmiyyətli üstünlüklər əldə edən quşlar və məməlilər yaratdılar: sabit bədən istiliyi, inkişaf etmiş beyin, daha inkişaf etmiş çoxalma: quşlarda - yumurta qoyur və inkubasiya edir, balalarını bəsləyir; məməlilərdə - ana bətnində bala daşıyan, canlılıq və südlə qidalanma. Quşların və məməlilərin sürünənlərə nisbətən dəyişən ətraf mühit şəraitinə daha yaxşı uyğunlaşdığı ortaya çıxdı.

Həyatın təşkili səviyyələri. Heyvanları öyrənərkən həyatın hüceyrə quruluşu səviyyəsi ilə tanış oldunuz. Protozoa orqanizmi bir hüceyrədən ibarətdir. Çoxhüceyrəli coelenteratlarda bədənin iki təbəqəsi görünür: hüceyrələri müxtəlif quruluşa malik olan ektoderma və endoderma. Hüceyrələrdən müxtəlif növlər Ali heyvanların toxumaları epitel, əzələ, sinir və s.

Heyvanların həyat fəaliyyəti, onların davranışı ilə tanış olarkən həyatın təşkilinin orqanizm səviyyəsi ilə məşğul olurdunuz. Bu vəziyyətdə heyvanlar müəyyən növlərə aiddir. Heyvanlar sərbəst şəkildə cinsləşərək nəsil buraxdıqları qruplarda (populyasiyalarda) yaşayırsa, növün qorunması mümkündür. Müəyyən şəraitdə yaşayan, ümumi morfoloji, fizioloji və genetik əlamətlərə malik olan eyni növdən olan heyvanlar qrupuna populyasiya deyilir. Nəticə etibarı ilə bu, həyatın təşkilinin populyasiya-növ səviyyəsidir.

Təbii ki, eyni yaşayış mühitində yaşayan müxtəlif növlərin populyasiyaları eyni biosenozun bir hissəsidir. Bu, həyatın təşkilinin biosenotik səviyyəsidir. İstənilən biosenozda orqanizmlərin üç qrupu fərqləndirilir: istehsalçılar - üzvi maddələrin istehsalçıları (bitkilər), istehlakçılar - üzvi maddələrin istehlakçıları (ot yeyənlər, yırtıcılar, hər şeydən yeyənlər) və parçalayıcılar - üzvi maddələri məhv edənlər (şək. 228). Bunlara quşlar və heyvanlar daxildir - çöpçülər, basdıran böcəklər və yer qurdları. Bu heyvanlar cəsədlər və tullantılarla (bitkilərin ölü hissələri, ölü heyvanların cəsədləri və onların nəcisləri) və daha çox bakteriya və göbələklərlə qidalanaraq üzvi maddələrin mineral maddələrə parçalanmasını tamamlayır, bununla da torpağın münbitliyini artırır və götürülənləri geri qaytarır. bitkilər tərəfindən təbiətə minerallar(Şəkil 229). Yaşayış şəraitinin müxtəlifliyi, populyasiyaların müxtəlifliyi və biosenozların müxtəlifliyi müxtəlif səviyyələrdə təbii ekosistemlərin davamlılığını təmin edir.

düyü. 228. Siçan cəsədinin yanında qəbirqazan böcəklər

Bioloji sistemlərin quruluşu və fəaliyyətinin qanunauyğunluqları haqqında elmi məlumatlara sahib olan şəxs, onu düzgün və məharətlə tətbiq etmək bacarığına malikdir. praktik fəaliyyətlər. Təbii ekosistemlərin və ayrı-ayrı heyvan növlərinin rifahı insanların biosenozların fəaliyyət qanunlarını və onların qorunmasını başa düşməsindən asılıdır. Heyvanlar aləmi haqqında biliklərinizdən rasional istifadə etmək və onun qorunması və bərpasına daim diqqət yetirmək lazımdır.

düyü. 229. İstehsalçılar (1), istehlakçılar (2) və parçalayıcılar (3) arasında əlaqələr

Müasir fauna- üzvi dünyanın uzun tarixi inkişafının nəticəsi. Bu vəziyyətdə inkişaf ümumi irəliləyiş nəticəsində baş verir: çoxhüceyrəliliyin görünüşü, mezodermanın meydana gəlməsi, xarici xitin skeletinin, daxili skeletin (notokord), boruşəkilli mərkəzin meydana gəlməsi. sinir sistemi, istiqanlılıq və s. Müasir heyvanlar aləmi ətraf mühitlə aktiv şəkildə qarşılıqlı əlaqədə olan müxtəlif səviyyəli canlı sistemlər toplusudur.

Öyrənilən material əsasında məşqlər

Yer kürəsində heyvanlar aləminin inkişafının əsas mərhələlərini adlandırın.
Birhüceyrəli heyvanların quruluşunun və həyat fəaliyyətinin xüsusiyyətləri hansılardır?
Çoxhüceyrəli heyvanlarda birhüceyrəlilərdən fərqli olaraq quruluş və fəaliyyətdə hansı uyğunlaşmalar müşahidə olunur?
Heyvan orqanizminin təşkilinin mürəkkəbləşməsində üç təbəqənin görünməsinin əhəmiyyəti nədir?
Nə üçün xarici xitin skeletinin əmələ gəlməsi həşəratların quruda həyata uyğunlaşmasına və yer üzündə məskunlaşmasına kömək etdi?
Xordalıların hansı mütərəqqi xüsusiyyətləri onların sonrakı təkamülünü təmin etdi?
Onurğalılar və onların əcdadları arasındakı əsas fərqləri - bədənin strukturunda və funksiyalarında qeyri-kranial olanları adlandırın.
İqlim dəyişikliyinə görə qədim amfibiyalarda orqanizmin strukturunda və funksiyalarında hansı dəyişikliklər meydana çıxdı? Bu nəyə gətirib çıxardı?
Quşların və məməlilərin quruluşunda və həyatında sürünənlərdən üstünlüyü nədir?
Onurğasızların və xordalıların təkamülünün əsas mərhələlərini adlandırın.