GirişBitkilərin təkamül ağacı. Heyvanların təkamül ağacı
Nəsil ağacı (filema) orqanizmlərin əlaqələrini və təkamülünü ağac şəklində təsvir etmək üsuludur. Hətta Çarlz Darvin 1859-cu ildə yazırdı ki, “bu müqayisə həqiqətə çox uyğundur. Qönçələri olan yaşıl budaqlar mövcud növləri, əvvəlki illərin budaqları isə nəsli kəsilmiş növlərin uzun xəttinə uyğun gəlir”. Darvin özü 1859-cu ildə bir ümumi əcdad növündən bir çox növlərin, cinslərin və ailələrin meydana gəlməsinin yalnız diaqramını verdi, lakin artıq 1866-cı ildə E.Hekel bütün canlıların ilk nəsil ağacını təsvir etdi (şəklə bax). Hekkel canlı təbiətin üç əsas krallığını - bitkilər, protistlər və heyvanları fərqləndirdi.
19-cu əsrin alman alimi bunu belə təsəvvür edirdi. E.Hekelin bir zooloq kimi ən təfərrüatı ilə inkişaf etdirdiyi və reallığa yaxın olduğu heyvanların şəcərəsini.
Onun ağacı o dövrün bioloji bilik səviyyəsini əks etdirirdi, müasir düşüncələrə görə uzaq olan qrupları bir araya gətirirdi. İndi bioloqlar həyatın yaranmasından qısa müddət sonra super krallıq adlanan üç gövdəyə bölündüyünü düşünməyə meyllidirlər. Onlardan ikisi çoxdan məlumdur - bunlar formal nüvəsi olmayan orqanizmlər (prokaryotlar) və nüvə orqanizmləridir (eukariotlar). Nisbətən yaxınlarda prokaryotların bəzi taksonomiyaları iki müstəqil super krallığa - həqiqi bakteriyalar (eubakteriyalar) və arxebakteriyalara bölünməyə başladı. Bəzi struktur və metabolik xüsusiyyətlərə görə arxebakteriyalar eukariotlara yaxındır. Göründüyü kimi, arxebakteriyalar digər orqanizmlərlə müqayisədə ilkin əcdad orqanizminin daha çox xüsusiyyətlərini saxlamışdır.
Eubakteriyalara bakteriyalar və əvvəllər mavi-yaşıl yosunlar (siyanobakteriyalar) adlanan qrup daxildir. Yalnız onların ailə ağacını qurmaq mümkün idi son illər, onların ribosomal RNT-lərinin strukturu haqqında müqayisəli məlumatlardan istifadə etməklə.
Göründüyü kimi, arxebakteriyaların, eubakteriyaların budaqları və formalaşmış nüvəli orqanizmlərin əcdadları - eukariotlar, demək olar ki, eyni vaxtda həyatın ümumi gövdəsindən ayrılıblar.
Eukariotların sonrakı tarixi yəqin ki, simbiozla bağlıdır - bəzi aerob bakteriyalar öz hüceyrələrinin sitoplazmasında yaşamağa başladılar. Mitoxondriya belə yarana bilər. O vaxtdan bəri eukariotların həyatı aerobik, oksigen tənəffüsü ilə ayrılmaz şəkildə bağlıdır, yalnız oksigensiz lillərdə yaşayan bir neçə çoxnüvəli amöba ikinci dəfə onu itirmişdir.
Bununla belə, hər kəs eukaryotik simbiozun bu nəzəriyyəsini bölüşmür.
Simbiozun ikinci mərhələsi: bəzi mavi-yaşıl orqanizmlərin - xloroplastların əcdadlarının eukaryotik hüceyrələrə daxil olması xlorofil daşıyan orqanizmlərin - bitkilərin yaranmasına səbəb oldu. Əvvəlcə bunlar bir hüceyrəli yaşıl yosunlar idi, lakin müasir floranın bütün müxtəlifliyi onlardan yarandı.
Eukaryotik super krallıq indi adətən üç qola - üç krallığa - heyvanlar, bitkilər və göbələklərə bölünür. Ancaq bu sxemdə hər şey aydın deyil. Məsələn, sirli lil qəlibləri hər üç krallıqdan o qədər uzaqdırlar ki, dördüncüyə layiq görünürlər. Protozoaların, tək hüceyrəli eukariotların filumundakı yer haqqında da mübahisələr var. Axı, onlardan bəziləri bitkilərə (euglena, volvox və s.), digərləri - heyvanlara daha yaxındır. Ancaq Hekkel kimi protozoanı müstəqil bir budaq şəklində təcrid etmək çətin ki, mümkün deyil. Onlar çox müxtəlifdir. Ağacların müasir tərtibçiləri tərəddüd edirlər - protozoanı üç əsas eukaryot krallığına bölmək və ya yeni krallıqlar yaratmaq. Nüvə orqanizmlərinin əsas qollarının sayı daha sonra demək olar ki, onlarla artacaq.
Ailə ağacındakı əsas budaqlar-səltənətlər daha kiçik olanlara - növlərə bölünür. Bu kiçik budaqların sayı, yerləşmə sırası, həmçinin budaqlanma vaxtı haqqında hələ də qızğın mübahisələr gedir. Heyvanların bəzi taksonomiyalarına 33-ə qədər növ daxildir. Onların hamısının təkamül taleyi eyni deyildi: “həyat ağacının” tacında nəhəng növ buğumayaqlılar, mollyuskalar və ya xordatlar kimi sulu budaqlanmış tumurcuqlar və bir neçə onlarla növlə təmsil olunan nazik budaqlar var. Ancaq bunların hamısı təkamülçü taksonomistlər üçün eyni dərəcədə maraqlıdır. Axı nəsil ağacları filogenez prosesinin əyani təsviridir.
Hal-hazırda ailə ağacları Hekkel dövründə və sonrakı illərdə olduğu kimi təkcə morfoloji, embrioloji və paleontoloji məlumatlar əsasında qurulmur. Müqayisə üçün RNT və DNT-də zülallarda və nukleotidlərdə olan amin turşularının ardıcıllığı haqqında molekulyar biologiya məlumatlarından istifadə olunur. Onurğalılar kimi nisbətən kiçik və çox qədim olmayan qruplar daxilində aparılan müqayisələr hemoglobin kimi təkamüldə sürətlə dəyişən zülallardan istifadə edir. Milyarlarla il əvvəl baş vermiş hadisələri təhlil etmək üçün ribosomal RNT kimi az dəyişən (mühafizəkar) molekullardan istifadə edilir.
Biz dəfələrlə oxucularımıza təkamül və inkişaf problemlərinə dair məqalələr təqdim etmişik Homo sapiens. Bu gün məsələnin yeni aspektinə keçəcəyik - genetik tarix insanlıq və onun qohumları. Genetik baxımdan təkamül yolları hansılardır? İnsanların və onların antropoid qohumlarının DNT-si nə dərəcədə fərqlidir? Əcdadlarımız kimlərdir və bizim üçün neandertal kimdir? Rusiyanın aparıcı bioloqları bu və digər suallara cavab verməyə çalışıblar.
Təkamül və filogenetik ağac
Canlıların təkamülü kökləri əsrlərin dərinliklərində bizdən gizli qalan əzəmətli yayılan ağac şəklində təqdim oluna bilər. Haqqında söhbət bioloji təkamül, biz genetik ağacın yalnız yerüstü hissəsini nəzərdən keçiririk, bütün müasir elmi məlumatlara görə, tədricən inkişaf edən - hər hansı bir ağac böyüdüyü kimi. Əvvəlcə gövdə, sonra böyük budaqlar, onlardan daha kiçik budaqlar, sonra budaqlar və s. (bax. düyü. 1).
Bizə təkamül ağacının budaqlarını görmək imkanı verilmir - onlar on və yüz milyonlarla il əvvəl yaşamış çoxdan nəsli kəsilmiş növlərdən ibarətdir. Onların bir çoxu fosil qeydlərində heç bir iz belə buraxmadı, fosil tapıntıları isə başqalarından xəbər verir. Əslində, biz yalnız yarpaqların indi olduğu qalın bir tacı müşahidə edirik mövcud növlər, bunlardan biri bioloji növdür Homo sapiens, insan növü ( Homo) ailə İnsanlar ( Hominidae) Primatları sifariş edin ( Primatlar) sinif məməlilər ( məməlilər).
Təkamülün öyrənilməsinin elmi üsulu müxtəlif orqanizmlər arasında əlaqəli (filogenetik) əlaqələri müəyyən etməkdir. Karl Linneydən (XVIII əsr) başlayaraq tədqiqatların əsasını fenotip baxımından canlı varlıqların hal-hazırda mövcud olan formalarının oxşarlığı (və ya oxşarlığı) prinsipi təşkil edirdi. oxşar orqanizmlər morfoloji xüsusiyyətləri, fizioloji xüsusiyyətləri, inkişaf xüsusiyyətləri və s., bəzi budaqlarda, digərləri, birincidən fərqli, lakin bir-birinə bənzəyən, digərlərinə qruplaşdırılır, sonra getdikcə daha böyük budaqlar əmələ gətirir. Aktiv düyü. 1 fenotipik oxşarlığı əks etdirən filogenetik ağac təqdim olunur müxtəlif növlər.
Çarlz Darvinin təkamül nəzəriyyəsi və Ernst Hekkelin filogenetik üsulları müasir biologiyaya filogenetik ağacları təkamül diaqramları kimi nəzərdən keçirməyə imkan verdi. Bu fikirlərə görə, hər bir növün daxilində onun ətraf mühitə fərqli uyğunlaşmasına imkan verən yeni xüsusiyyətlərə malik müxtəliflik formalaşa bilər. Təkamül ağacında yeni bir budağın böyüməsi belə göstərilir. Əgər yeni əldə edilmiş keyfiyyətlər irsi ötürülürsə, onda genotiplərin sağ qalmasını və yeni mutasiyaların yığılmasını təmin edən xassələrin seçilməsi hesabına sonrakı nəsillərdə genetik fərqlər artır. Çeşid mövcud şəraitə daha yaxşı uyğunlaşır, fenotipik olaraq ana növdən uzaqlaşır.
Təkamül və DNT
Genetika filogenetik ağacı şərh etməyə və təkamül prosesini başa düşməyə necə kömək etdi? Fakt budur ki, bioloji təkamül əsasən dörd kimyəvi birləşmənin - A, T, C, G nukleotidlərinin (adenin, timin, sitozin, guanin) ardıcıllığı olan DNT dəyişiklikləri ilə əlaqələndirilir. Bir orqanizmin bütün DNT-si genom adlanır. DNT-nin müəyyən hissələri, genlər, zülalları kodlayır; Genomun kodlaşdırılmayan bölgələri də var. Bu, necə olacağını müəyyən edən genetik mətndir növ xüsusiyyətləri, bütün növ üçün ümumi və verilmiş fərdi eyni növün digər nümayəndələrindən fərqləndirən unikal xüsusiyyətlər. Hər hansı bir orqanizmin DNT-si mutasiyalara məruz qalır, bəziləri DNT-nin müəyyən hissəsindəki nukleotidlərin sayını dəyişmir, yerlərini dəyişir. Ancaq daha çoxu mümkündür mürəkkəb proseslər: nukleotidlərin silinməsi, daxil edilməsi, ikiqat artması və DNT fraqmentlərinin genomun bir hissəsindən digərinə hərəkəti; Hətta müxtəlif növlər arasında DNT transferi də istisna edilmir.
Mutasiya nadir hadisədir. Nəslin DNT-sindəki verilmiş nukleotidin valideynlə müqayisədə dəyişmə ehtimalı təxminən 10-9-dur. Bununla belə, təkamül prosesinin baş verdiyi geniş dövrlər üçün, çox sayda nukleotiddən ibarət olan bütün genom üçün (insanlarda 3 milyard var) bu, maddi bir dəyərdir. Zərərli pozğunluqları olan fərdlər sağ qalmır və çoxalmır və mutasiyalar ötürülmür. Faydalı dəyişikliklər nəsillər tərəfindən miras qala bilər: genetik məlumat nəsildən-nəslə belə çevrilir - təkamül prosesinin genetik mahiyyəti budur.
Filogenetik ağacda zahirən bir-birinə bənzəyən növlər eyni budaqda qruplaşdırılır. Canlı növlərin DNT-sinin tədqiqi mutasiyaların yaratdığı təkamül dəyişiklikləri səviyyəsində müxtəlif növlərin fərdlərinin yaxınlığını müqayisə etməyə imkan verdi. Müasir molekulyar biologiya müxtəlif növlərdə DNT-nin müvafiq fraqmentlərini (məsələn, müəyyən bir gen) müqayisə etməyə və onlar arasındakı fərqlərin sayını hesablamağa imkan verir. Həm DNT, həm də morfofizioloji xüsusiyyətləri ilə qurulan filogenetik ağaclar açıq uyğunluqlara malikdir: morfofizioloji ağacda bir-birindən uzaq olan növlər DNT-nin filogenetik ağacında da uzaqdır. Beləliklə, genetika sübut etdi ki, klassik filogenetik ağac təkamül çevrilmələrinin istiqamətini əks etdirir. Üstəlik, hər bir taksonomik qrupun təkamülünü genomlarda hansı dəyişikliklərin müşayiət etdiyini dəqiq göstərdi.
İnsan və digər növlər
Bir insanı, məsələn, kəpənəklə müqayisə edək. Göründüyü kimi, biz bir-birimizdən zahiri görünüş və DNT tərkibinə görə çox fərqliyik və filogenetik ağacın uzaq budaqlarındayıq. İndi keçək məməlilərə. Kəpənəklərdən qat-qat yaxın olduğumuz bir insanı, məsələn, pişik və ya itlə müqayisə etsək, DNT baxımından insanın onlara daha çox bənzədiyi məlum olur. Əgər məməlilərin budağı ilə, primatlara qədər irəliləsəniz, insanlara yaxınlaşdıqca antropoidlərlə - oranqutan, qorilla və şimpanze ilə əlaqəli xüsusiyyətlər aydın görünür ( düyü. 2). Ən çox insan şimpanzelərə bənzəyir. DNT-ni müqayisə etsəniz, çox yaxın olduqları ortaya çıxır. Genetika oxşarlıqları kəmiyyətcə müəyyən etməyə imkan verdi: insanlar və şimpanzelər bir-birindən hər yüz nukleotiddən yalnız bir və ya iki nukleotidlə fərqlənirlər. Yəni, genetik kimlik az qala 99% təşkil edir.
İnsanlar genetik olaraq bir-birinə yaxındırlar
İndi isə insanın özünə müraciət edək. Gəlin Okeaniyanın aborigenləri və avropalılar kimi uzaq xalqların nümayəndələrini müqayisə edək və ya tanınmış insanların üzünü müqayisə edək. Aydındır ki, onlar fərqlidir, amma nə qədər?
Yer üzünə gələn yadplanetli bizi bir-birimizdən ayıra bilərdimi, yoxsa hamımız ona bənzəyəcəyik? Axı, zooparka təsadüfi gələn qonaq üçün bütün meymunlar eyni, onlarla işləyən adama isə tamam fərqli görünür. Əlbəttə ki, neandertalın müasir insanla ortaq cəhətləri azdır, lakin siz ona kostyum və papaq geyindirdikdən sonra o, bizdən birinə çevrilir. Bu məqalənin müəllifi məktəblilər üçün təkamül nəzəriyyəsi ilə bağlı mühazirə zamanı şəkildə kimin göstərildiyini soruşub. Və sonra uşaqlardan biri sevincli bir fərziyyə ilə dedi: "Deməli, bu sənsən!"
DNT-ni müqayisə etsəniz müxtəlif insanlar, onda belə çıxır ki, onlar bir-birindən cəmi 0,1% fərqlənirlər, yəni nukleotidimizin yalnız hər mində biri fərqlidir, qalan 99,9% isə eynidir. Üstəlik, ən müxtəlif irqlərin və xalqların nümayəndələrinin DNT-lərinin bütün müxtəlifliyini müqayisə etsək, insanların bir sürüdəki şimpanzelərdən daha az fərqləndiyi ortaya çıxır. Beləliklə, hipotetik bir yadplanetli əvvəlcə şimpanzeləri bir-birindən, sonra isə insanlardan ayırmağı öyrənəcək.
Çoxmu, azmı - 99,9% oxşarlıq və 0,1% fərq. Bəzi sadə hesablamalar edək. İnsan DNT-si təxminən 3 milyard nükleotid cütünü ehtiva edir, bunların təxminən üç milyonu hər birimiz üçün fərqlidir. Bu, bir-birinə genetik olaraq eyni olan insanların olmadığını iddia etmək üçün kifayətdir. Hətta əkizlərin DNT-si mutasiyalara görə fərqli ola bilər. Doğrudur, fərqlərin çoxu DNT-nin səssiz bölmələrində baş verir və buna görə də bizim əsas genlərimiz böyük ölçüdə eynidir. Məsələn, oksigenin ağciyərlərdən bədən hüceyrələrinə daşınmasında əsas rol oynayan hemoglobin molekulunu nəzərdən keçirək. Bu molekulun tərkibi hər kəs üçün tamamilə eynidir. Əlbəttə ki, təcrid olunmuş sapmalar mümkündür, lakin bunların hamısı ciddi patoloji ilə müşayiət olunur, çünki kompleks hemoglobin molekulunda ən azı bir amin turşusunun mutasiyası onun konfiqurasiyasını dəyişir, oksigeni saxlamaq və bədəni onunla təmin etmək qabiliyyətini kəskin şəkildə pozur. Eynilə, bütün insanlar bir çox başqa zülalları və onları kodlayan genləri bölüşürlər.
Bizi bir-birimizdən fərqləndirən bəzi nukleotidlər insanlara qan qruplarını, bədən quruluşunu, dəri rəngini, davranışını və s. müəyyən edən və dəyişən həyat şəraitinə uyğunlaşmaq imkanı verən bir sıra xüsusiyyətlər verir. Bununla belə, fərqlərin əksəriyyəti bədənin uyğunlaşma funksiyaları ilə birbaşa əlaqəli deyildir, onların təkamül gedişi mutasiya prosesinin sürəti ilə müəyyən edilir, bu da insan təkamülünün yollarını və yer kürəsində məskunlaşmasını izləməyə imkan verir.
İnsan əcdadları
Bəs niyə şimpanzelər insanlardan daha fərqlidirlər? Niyə genetik olaraq bir-birimizə bu qədər bənzəyirik? Biz haradanıq və əcdadımız kimdir? Son onilliklərdəki arxeoloji tapıntılar və DNT araşdırmaları bizi bunu başa düşməyə daha da yaxınlaşdırsa da, sonuncu sual hələ də mübahisəlidir. Şimpanzelərin əhəmiyyətli genetik müxtəliflik yaradan uzun bir təkamül tarixi var. İnsanın təkamül tarixi ciddi fərqlərin toplanması üçün çox qısadır. İndi keçmişimizin təfərrüatlarına müraciət edək.
5-7 milyon il əvvəl, insanların və şimpanzelərin ortaq əcdadından ayrılan budaq dik yeriməyə keçən qədim meymun xalqını doğurdu. Onlar Cənubi Afrikada yaşayırdılar, burada onların qalıqları tapıldı; buna görə də onların adı - avstralopiteklər (yəni meymunlar Cənub yarımkürəsi), cins avstralopitek. Budaqlardan biri insan övladının yaranmasına səbəb oldu - Homo. 90-cı illərin ortalarına qədər məlum olan ən qədim əcdad müasir insan Australopithecus afarensis hesab olunurdu A. afarensis 3-4 milyon il əvvəl yaşamış. Bu növə 1974-cü ildə Efiopiyada tapılan məşhur Lucy daxildir. Bir sıra paleoantropoloqlar hesab edirlər ki, müasir insanın ən qədim əcdadı avstralopiteklərin başqa bir növü - Ramidus, A. ramidus 4,5 milyon il əvvələ aid qalıqları Efiopiyada da aşkar edilmişdir.
Bizə məlum olan insan cinsinin ilk nümayəndəsi 2 milyon ildən çox əvvəl ortaya çıxdı. oldu Homo habilis- Şərqi və Cənubi Afrikada yaşamış bacarıqlı adam. Sonra onu əvəz etdilər Homo erectus- Afrika və Avrasiyada izləri tapılan Homo erectus - onların 1,7 milyon il yaşı var. Bu növə Okeaniyada kəşf edilmiş Asiya Sinantropu və ya Pekin adamı, Pitekantrop və ya Yava adamı və qədim "Avropalı" - Heydelberq adamı daxildir. Ən son tapıntıların yaşı 250 min ildir. Antropoloqlar bununla razılaşırlar Homo erectus miqrasiya yolu ilə Afrikadan uzaqlara yayıldı.
İlk nümayəndələr Homo sapiens nəsli olan (arxaik insanlar deyilən). Homo erectus, 500 min ildən çox əvvəl ortaya çıxdı və müasir insanlardan quruluşuna görə fərqləndi. Onların sümükləri Afrika, Avropa və Asiyada aşkar edilmişdir. Beləliklə, sual yaranır: müasir insan haradan yaranıb? Hal-hazırda iki əsas fərziyyə var: polifiletik (və ya multiregional) və monofiletik.
Çoxregional fərziyyəyə görə ( düyü. 3), müxtəlif irqlərdən olan insanlar fərqli mənşəyə malikdirlər: hər biri öz qitəsində növün ayrı bir nümayəndəsindən yaranmışdır. Homo erectus. Eyni zamanda, əcdad irqləri vahid populyasiya sistemi təşkil etmiş və köç edərkən gen mübadiləsi aparmışlar. Monofiletik fərziyyə bütün insanların ümumi mənşəyə malik olduğunu bildirir və Homo sapiens, eləcə də Homo erectus, Afrikada yaranmış, sonra oradan bütün qitələrə yayılmışdır.
Hər iki fərziyyənin tərəfdarları insanın mənşəyinə şübhə etmirlər Homo erectus, lakin onun baş vermə vaxtı məsələsində fərqlidir. Multiregional fərziyyəyə görə, müasir insanların yaşı bir milyon ildən çoxdur və monofiletik versiyaya görə, təxminən 500 mindir, lakin nə antropoloqlar, nə də arxeoloqlar bu mübahisəyə son qoya bilməyiblər. DNT tədqiqatı insanın yaranması, onun qitələr arasında məskunlaşması və irqlərin yaranması probleminin həllində əsaslı dönüş nöqtəsi oldu.
DNT və bəşər tarixinin yenidən qurulması
İnsan populyasiyalarının tarixini, fərdlər arasındakı fərqlərin orta genom səviyyəsindən daha aydın olduğu DNT fraqmentləri ilə müxtəlif irqlərin və xalqların nümayəndələrini müqayisə etməklə izləmək olar. Belə fraqmentlərə DNT markerləri deyilir. Mutasiyaların baş vermə sürətini bilmək və müxtəlif populyasiyalardan olan insanların genomları arasındakı fərqlərin kəmiyyət ölçüsünü təyin etməklə, onların ümumi əcdad nəslindən ayrılma vaxtı hesablanır. Müasir insan genomundan geriyə doğru işləyərək filogenetik ağac qurmaq olar Homo sapiens. Bu, bəşəriyyətin genetik tarixi haqqında müəyyən nəticələr çıxarmağa imkan verir.
Tədqiqat istifadəsi üçün müxtəlif növlər DNT markerləri. Mitoxondrial DNT (mtDNA) və Y xromosomu (Y-DNT) diqqətəlayiqdir, çünki onlar insanlığın genetik tarixini qadın və kişi xətləri vasitəsilə ayrı-ayrılıqda izləməyə imkan verir. Birincisi, yalnız ana xətti ilə ötürülür, çünki mitoxondrilər hüceyrənin sitoplazmasında yerləşir və nəslin sitoplazması (zigota) yumurtanın sitoplazması ilə müəyyən edilir. Əgər iki insanın ortaq bir qadın əcdadı varsa, onların mtDNT-si arasındakı fərqlər onları əsrlər və ya minilliklər əvvəl yaşamış ümumi ulu nənələrindən neçə nəsil ayırdığını göstərəcək. Y-DNT-nin tədqiqi bizə ata xətti boyunca təkamül trayektoriyalarını izləməyə imkan verir, çünki Y xromosomu yalnız kişi xətti ilə ötürülür. Xromosomlarda cəmləşmiş genomun qalan, autosom hissəsinin hər iki cərgədə irsi olan və insan genomunun çox hissəsinin təmsil olunduğu hissəsinin tədqiqi də son dərəcə vacibdir, çünki kombinativ dəyişkənliyin öyrənilməsi üçün markerlər təmin edir. , eyni zamanda həm ata, həm də ana tərəfdən təqdim olunur.
Bu cür ilk araşdırma mitoxondrial DNT-dən istifadə etməklə aparılıb. Bütün qitələrdəki aborigenlərin məlumatlarını müqayisə edən elm adamları mtDNT müxtəlifliyinin Cənubi Afrikada ən yüksək olduğunu aşkar etdilər. Üstəlik, orada başqa heç bir yerdə olmayan növlər aşkar edilmişdir. Onlar nukleotid tərkibinə görə ən qədimi kimi qiymətləndirilib. Digər qitələrin əhalisinin mitoxondrial DNT-si daha az müxtəlif idi, onların Cənubi Afrikanın aborigenlərinin mtDNT-si ilə müqayisəsi bəşəriyyətin Afrikadan kənarda yayılması zamanı afrika tiplərinin mutasiya dəyişiklikləri kimi meydana gəldiyini göstərdi.
DNT markerlərinin növlərinin coğrafi paylanmasının öyrənilməsi və onların mutasiya əlaqələrinin təhlili monofiletik fərziyyənin doğruluğunu sübut etməyə imkan verdi ( düyü. 4). Üstəlik, onların tədqiqatı təkcə uzaq minilliklərin deyil, həm də son əsrlərin miqrasiya hadisələrini yenidən qurmağa kömək edir. Məsələn, böyüklər dövrü coğrafi kəşflər XIV-XVI əsrlər uzaq ölkələrin əvvəllər naməlum sakinləri ilə əlaqələrin inkişafına töhfə verdi. Gəmilərdə yalnız kişilər var idi və Afrika, Okeaniya və Amerikanın yerli xalqlarının genetik tədqiqatları indi onların DNT-lərində avropalılara xas olan Y xromosom növlərinin əhəmiyyətli hissəsinin olduğunu göstərir.
"Mitoxondrial Həvva" və "Y-xromosomlu Adəm"
DNT markerlərinin müxtəliflik dərəcəsinə əsasən onların hansı əcdad tipindən və nə vaxt yarandığını müəyyən etmək olar. Üstəlik, ildən müxtəlif növlər mtDNA rekombinasiya etmir, yəni mikrob hüceyrələrinin formalaşması zamanı bir-biri ilə fraqmentlər mübadiləsi etmir, onda ehtimal analizi göstərir ki, hər şey indi mövcud növlər mtDNA uzaq keçmişdə tək bir prototipə endirilir. Bu niyə baş verir? Tutaq ki, kiçik bir əcdad əhalisi var idi. Əgər orada olan bəzi qadınların digərlərindən daha çox uşağı varsa, o zaman gələcək nəsildə onların mtDNT-si daha tez-tez tapılacaq. Onların qızlarının və nəvələrinin də əcdadlarının mtDNT-sini miras almış uşaqları var idi. Bu vəziyyətdə mutasiyalar təsadüfi olaraq baş verir. MtDNT növlərinin ötürülməsində stoxastik proses belə inkişaf edir, bunun nəticəsində nəsildən-nəslə bəzi mtDNT növləri populyasiyada təmsil olunmalarını artırır, digərləri isə azalır.
Stokastik proseslər nəzəriyyəsinə görə, nə vaxtsa populyasiyada yalnız bir mtDNT-nin nəsilləri olacaq - məcazi olaraq "mitoxondrial Həvva" adlanan müəyyən bir subay qadından. Lakin onun soydaşları da uzaq nəsillərin genofonduna öz töhfələrini verdilər, çünki bizim genomumuz təkcə mitoxondrial DNT-ni ehtiva etmir. MtDNT-nin uzunluğu cəmi 16,5 min nukleotiddir ki, bu da xromosom DNT-nin 3 milyard nukleotidi ilə müqayisədə əhəmiyyətsizdir, onun əsas hissəsi 22 autosom və X xromosomu ilə təmsil olunur, burada irsiyyət həm qadın, həm də kişi cərgəsində birləşir. . Çoxsaylı mutasiyalara görə canlı insanların mtDNT-si, yaşı (yəni keçmişdə bütün növ mtDNT-lərin əlaqə nöqtəsi) təxminən 200 min il olan "Həvvanın" məlumatlarından fərqlənir. Vəziyyət Y xromosomu ilə oxşardır. Əksəriyyəti rekombinasiya etmir və içindəki DNT dəyişkənliyi mtDNA ilə eyni stoxastik proseslərə məruz qalır. Eyni zamanda “Y-xromosomlu Adəm”dən danışırlar. MtEvadan çox gənc olduğu ortaya çıxdı. Bunun izahı daha kiçikdir, sözdə. daha yüksək ölüm hallarına və reproduktiv prosesdən tez-tez kənarlaşdırılmalarına görə bəşəriyyət tarixi boyu kişilərin effektiv sayı.
Neandertal insanı - bizim əcdadımız, yoxsa böyük əmimiz? Bizim əcdadımız haqqında əlavə məlumat müasir insanların və neandertalların mitoxondrial DNT-lərini müqayisə etməklə əldə edilmişdir. Yüz ildən artıqdır ki, qədim qohumumuzun qalıqları ilk dəfə Almaniyada tapılandan bəri onun bizim üçün kim olması ilə bağlı müzakirələr gedir. Neandertal skeletinin struktur xüsusiyyətlərinə və onun coğrafi yayılmasına əsaslanaraq, bəzi elm adamları onu bizim əcdadımız, yəni bir xətt hesab edirdilər. Homo sapiens, inkişafı müasir anatomik tipli insana səbəb oldu. Digər təfərrüatlar onu müstəqil təkamül budağı, alt növ hesab etməyə imkan verdi Homo sapiens, bizimlə ortaq əcdadı olan, yəni əmioğlu kimi. Bu iki alt növ zooloji adı aldı Homo sapiens neandertalensis Və Homo sapiens sapiens.
Elm adamları iki neandertalın mitoxondrial DNT-nin dəyişən (nəzarət) bölgəsinin bir hissəsini oxuya bildilər. Birincisi Almaniyanın Feldhover mağarasında tapılıb və bir az sonra Şimali Qafqazda Mezmay mağarasında aşkar edilmiş neandertal uşağının mtDNT-sinin genetik mətni oxunub. Müasir insanların və Neandertalların ən çox dəyişən mtDNT fraqmentlərini müqayisə edərkən əhəmiyyətli fərqlər aşkar edilmişdir: onlar bir-birindən tədqiq edilən 370 nukleotid mövqeyindən orta hesabla 27 nukleotid mövqeyində fərqlənirdilər. İki müasir insanın mitoxondrial DNT-sini müqayisə etsək, onda orta fərq yalnız 8 nukleotidə bərabər olacaq. Bu hesablamalar neandertallarla ortaq əcdadımızın təxminən 500-700 min il əvvəl yaşadığını göstərir.
DNT analizi insanlarla neandertallar arasında heç bir gen mübadiləsinin olmadığı və ya əhəmiyyətsiz olduğu qənaətinə gəlməyə imkan verdi. Çox güman ki, bunlar ortaq əcdaddan törəmiş tamamilə ayrı, paralel təkamül budaqlarıdır. Yekun nəticə üçün əlavə DNT araşdırmasına ehtiyac olsa da. Beləliklə, Neandertal bizim təkamülçü "əmimiz" kimi görünür. Təxminən 300-400 min il əvvəl iki budağın son ayrılması baş verdi. Avropa və Asiyada ilk dəfə neandertallar məskunlaşdılar, sonra müasir insanlar (qondarma kromanyon adamı) oraya gəldilər və onlar kifayət qədər uzun müddət eyni ərazidə yaşadılar. Ancaq təxminən 30 min il əvvəl Neandertal insanı yoxa çıxdı və sonrakı arxeoloji təbəqələrdə onun heç bir izi tapılmadı. Ola bilsin ki, o, rəqabətə tab gətirə bilməyib və daha ağıllı və hiyləgər qohumu tərəfindən yerindən qovulub məhv edilib və ya bəlkə də neandertalların ölümünün başqa səbəbləri var idi.
Populyasiyaların və irqlərin təkamülü
 düyü. 6. DNT marker məlumatlarına görə insan populyasiyalarının təkamül ağacı. Görünür ki, ilkin inkişaf və populyasiyaların bir-birindən ayrılması Afrikada orta hesabla təxminən 100 min il əvvəl başlamışdır. Sonra Afrikadan bir budaq çıxdı və kontinental qollara bölünməyə başladı. Oklar təkamül budaqlarının ayrılması arasında keçən minimum vaxtı göstərir. Nəzərə almaq lazımdır ki, filialın ayrılması hələ bu bölgədə əhalinin fiziki mövcudluğu demək deyil. Məsələn, Asiya əhalisindən Amerika hindularına gedən budaq bu filialın nə vaxt ayrıldığını göstərir, lakin ayrılmış qrupların Berinqiyaya çatması və boğazı keçməsi hələ də vaxt tələb edirdi (Zhivotovsky et al., 2003-cü il). |
Müasir xalqların DNT-sinin müxtəlifliyini öyrənməklə, Afrika mənşəli fərziyyəyə görə bütün bəşəriyyətin nəslindən olan əcdad əhalisinin sayını təxmin etmək olar. Kiçik idi - təxminən bir neçə min. Aborigen DNT markerlərinin müqayisəsi Cənubi Afrika, deyə bilərik ki, təxminən 70-150 min il əvvəl intensiv differensasiya və mürəkkəb demoqrafik proseslər, Afrika daxilində müxtəlif populyasiyaların yaranması ilə müşayiət olunur. Daha sonra, 50-100 min il əvvəl, köçkünlərin dalğaları Afrikadan tökülməyə və digər qitələrə yayılmağa başladı, bu da DNT ağacının unikal quruluşunda əks olundu ( düyü. 6).
Kəşf edilir müasir əhali Avropa, Asiya, Okeaniya, Şimal və Cənubi Amerika və tədqiq olunan DNT markerlərindəki mutasiyaların xüsusiyyətlərini və sürətini bilməklə Afrikadan insanların miqrasiya marşrutlarını və vaxtlarını müəyyən dərəcədə dəqiqliklə izləmək mümkündür. Təəccüblü olan odur ki, genetik məlumat arxeoloji tapıntılarla təsdiqlənir. Məsələn, DNT quruluşu insanların Avstraliya və Yeni Qvineyada 50-60 min il əvvəl meydana gəldiyini göstərir. Kompozisiya təhlili kimyəvi elementlərəsərlər eyni dövrə işarə edir. Mərkəzə və Cənub-Şərqi Asiya insanlar təxminən 70 min il əvvəl gəldi, Avropanın məskunlaşması daha sonra, 35-40 min il əvvəl baş verdi. Amerikanın tədqiqi vaxtı hələ müəyyən edilməmişdir ki, insanlar orada digər qitələrə nisbətən daha gec - 15-35 min il əvvəl meydana çıxıblar.
 düyü. 7. Etnik qruplara görə bölünməsi coğrafi ərazilər DNT markerlərindən istifadə etməklə həyata keçirilir. Hər bir nöqtə dörd yüz otosomal DNT markeri ilə xarakterizə olunan müəyyən bir coğrafi bölgədən olan müəyyən bir etnik qrupun fərdlərinin nümunəsini təmsil edir. Sol və sağ rəqəmlər nümunələr arasındakı fərqlərin çoxölçülü fəzasının müxtəlif proyeksiyalarını təmsil edir. Hər bir bölgədə etnik qrupların birləşməsi var ümumi mənşəli, lakin, onlar arasında fərqlər artıq regionlar arasında olduğu qədər təəccüblü deyil (görə: Zhivotovsky et al., 2003). |
Müasir insan irqləri necə yaranıb və DNT baxımından bir-birindən fərqlənirlər? Miqrasiya və insanların yerli şəraitə uyğunlaşması prosesləri on minlərlə ildir ki, davam edir. Tutaq ki, bir qrup insan Cənub-Şərqi Asiyaya gəldi və orada bir çox nəsillər boyu məskunlaşdı. Sonra bəziləri daha da köç edərək, yeni yerli əhali meydana gətirdilər, bununla belə, ortaq tarixə və ana qrupla ortaq əcdadlara malikdirlər və buna görə də onların DNT-si digər qitələrin sakinlərinə nisbətən bir-birinə daha çox bənzəyir. Düzdür, əhali müxtəlif qitələr Təkamül yolu ilə ümumi əcdad qrupundan oxşar olan qonşu populyasiyalardan çox uzaqdır ailə bağları və demoqrafik tarix. Ortaq əcdadlarından ayrıldıqdan sonra keçən müddətdə DNT-ləri nəsillər boyu yığılan mutasiyalar səbəbiylə bir-birindən fərqlənməyə başladı. Bu gün biz müxtəlif qitələrdən olan insanlar arasındakı genetik fərqləri irqi xüsusiyyətlər adlandırırıq. Onlarla və yüzlərlə DNT markerini öyrənməklə, demək olar ki, 100% irqi müəyyən etmək mümkündür ( düyü. 7). Bir irq və böyük bir coğrafi bölgə daxilində fərdin etnik mənsubiyyətini etibarlı şəkildə müəyyən etmək üçün minlərlə DNT markerinə ehtiyac olacaq. Ancaq müxtəlif irqlər və etnik qruplar arasında təmas zonalarında, genofondların qarışması səbəbindən bunu etmək demək olar ki, mümkün deyil.
Ancaq genetik olaraq hamımız eyni yuvadan gəlmişik və nisbətən yaxınlarda təkamül miqyasında ( düyü. 6).
Sonrakı inkişaf bir-birindən asılı olmayaraq baş verdi: insanlar iqlim və coğrafi şəraitə uyğunlaşdılar, yemək növü və landşaft, dil və mədəniyyət inkişaf etdi. Lakin xalqların formalaşmasına təkcə əhalinin bölünməsi prosesləri təsir etməmişdir. Müxtəlif irqi və dil mənşəli qrupları qarışdırmaqla yeni etnik qruplar yarana bilərdi. Eyni zamanda, vahid mədəniyyət növü və ortaq bir dil olan genetik heterojen etnik birlik yarandı. Buna görə də genefondun, yəni populyasiyalarda DNT-nin bütün müxtəlifliyinin, ayrı-ayrı bölgələrin əhalisinin genetik tarixinin, irqi-etnik qrupların və müasir etnik qrupların nəsillərinin öyrənilməsi ilə bağlı tədqiqatlar indi getdikcə aktuallaşır. .
Etnik qrupların əlaqəsi
Volqa-Ural bölgəsi bu baxımdan, burada yaşayan xalqların etnik tarixinin xüsusiyyətlərinə görə xüsusi maraq doğurur. Burada iki məskunlaşma dalğası, iki irq qarşılaşdı: Qafqaz və Monqoloid. Bu hadisənin izləri burada yaşayan xalqların DNT-si tərəfindən qorunub saxlanılır ( düyü. 8). Mitoxondrial DNT və Y xromosomunun tədqiqi bu bölgədə sonradan məskunlaşan xalqların yaranma vaxtını hesablamağa imkan verdi. Bu, təqribən 40-50 min il əvvəl baş verib ki, bu da yuxarı paleolit dövründə Avropa qitəsində müasir insanın meydana çıxdığı vaxta uyğun gəlir.
Altay dil ailəsinin türk qoluna mənsub olan 18 Avrasiya xalqının mtDNT-nin müqayisəli təhlili Asiya mtDNT növlərinin 8 min km məsafədə artan tezliyinin qərb-şərq gradientini təyin etməyə imkan verdi: qaqauzlar arasında 1%-dən. Moldovadan yakutlar və dolqanlar arasında 95-99%-ə qədər. Müvafiq olaraq, Qafqaz xüsusiyyətləri Qərbi Avrasiya sakinləri üçün ən xarakterikdir və əhali üçün ən az xarakterikdir. Şərqi Sibir. Volqa-Ural bölgəsinin xalqları, eləcə də özbəklər və qazaxlar, yəni Avropa ilə Asiya arasında sərhəddə yaşayanlar aralıq mövqe tuturlar. Avtosomal DNT markerlərinin tədqiqi Volqa-Ural bölgəsi xalqlarının genofondunda Qafqazoid əlamətlərin əhəmiyyətli bir hissəsinin - 50-dən 90% -ə qədər olduğunu göstərdi. Beləliklə, özlərini Avropa ilə Asiya sərhədində tapan bu xalqlar biri Şərqdən, digəri Qərbdən gələn iki irqin qarışmasının izlərini saxladılar. Bundan əlavə, dillərin oxşarlığının əhalinin coğrafi yaxınlığından daha az rol oynadığı ortaya çıxdı. Məsələn, Ryazan və Kursk bölgələrindən olan ruslarda monqoloid mtDNA növlərinin cəmi 2-3% -i varsa, Avropa və Asiya sərhədində yaşayan ruslarda artıq 10-12% var. Bu, onların Volqa-Ural bölgəsində türkdilli xalqlarla qarışması ilə izah olunur.
Beləliklə, fərdin DNT-si onun milli mənsubiyyətini müəyyən etməyə imkan vermir, lakin onun hansı növ mtDNT və ya Y xromosomuna sahib olduğunu öyrənməyə imkan verir: məsələn, monqoloid və ya Qafqaz xətti. Volqa-Ural bölgəsinin ruslarında mari, mordov, çuvaş, başqırd, tatar və udmurtlara xas olan DNT markerləri var; müvafiq olaraq, Marilərdə Volqa-Ural bölgəsinin digər etnik qruplarında və s. aşkar edilmiş DNT markerləri var. müxtəlif tanrılar və mədəni ənənələrinə görə fərqlənirlər.
Bütün insanlar genetik əmiuşağıdır
Hamımız genetik olaraq çox oxşarıq. Biz bir-birimizdən çox əhəmiyyət verdiyimiz bir sıra xüsusiyyətlərə görə fərqlənirik (boy, dəri rəngi, başın forması və s.), lakin onların demək olar ki, yüz faiz (99,9%) ilə müqayisədə nə qədər əhəmiyyətsiz olması. genetik oxşarlıq! Biz təkcə genlərin deyil, həm də ətrafımızda olan insanların və hadisələrin təsiri altında formalaşmışıq və şəxsiyyətin inkişafında irsi xüsusiyyətlərdən çox ətraf mühitin rolu ölçüyəgəlməz dərəcədə böyükdür. Hamımız ortaq bir planetdə yaşayan böyük bir genetik ailəyik. İnsanlar arasında bütün mübahisələr gündəlik zəmində yaranır: xalqlar arasında ümumi həyatın əsas normalarına əməl edilməməsi, bir-birinin dəyərlərinə, xüsusiyyətlərinə və görünən qəribəliklərinə hörmətsizlik səbəbindən.
Amma özünüzü kimsəsiz bir adada təsəvvür edin ki, şans başqa bir insanı - tamamilə fərqli irqi, fərqli dinə mənsub, öz dili və vərdişlərini atıb - 99,9% genetik oxşarlıq sizi dərhal birləşdirəcək.
Jivotovski Lev Anatolyeviç - professor, doktor biologiya elmləri, adına Ümumi Genetika İnstitutunun baş elmi işçisi. N.I. Vavilova RAS, Rusiya Federasiyasının Dövlət Mükafatı laureatı, Rusiya Elmlər Akademiyasının Təkamül Biologiyası Mükafatı laureatı, Stenford Universitetində (Kaliforniya, ABŞ) qonaq olan böyük alim.
Xusnutdinova Elza Kamilevna- professor, biologiya elmləri doktoru. Elmi maraq dairəsi: populyasiya genetikası, etnogenetika, tibbi genetika, 300 nəşrin və 4 monoqrafiyanın müəllifidir.
Həyat ağacı:
Həyat Ağacının mövcudluğu faktının özü müxtəlif fərziyyələrlə əhatə olunmuşdur: bəziləri ağacın canlı olduğuna, digərləri isə onun cansız olduğuna inanırlar. İnternetin ucqar guşələrində ağacın Hindistanda böyüdüyü və insan müdaxiləsi olmadan möcüzəvi şəkildə üzərində heyvan formalarının meydana çıxdığına dair geniş yayılmış bir versiya var. İşi aydınlaşdırmaq üçün Disneyin press-relizinə baxaq:
Planetdəki bütün həyatın qarşılıqlı əlaqəsini təcəssüm etdirmək üçün nəzərdə tutulmuş Həyat Ağacı 325 oyma heyvan fiqurunu yaradan 12-dən çox ustanın əməyinin nəticəsidir. Ağac tamamilə sünidir. Ağacı dəstəkləyən polad konstruksiya dənizdə neft buruqlarının tikintisi üçün istifadə edilən eyni prinsipdən istifadə edilməklə hazırlanmışdır. Budapeştdən olan baş heykəltəraş və dizayner Zsolt Hormay, "Parçaları yaratmağın ən çətin hissəsi heyvan forması ilə ağac forması arasında tarazlığı tapmaq idi" deyir. Florida. Bir fiqurun digərinə hamar axmasının effektinə nail olmaq üçün fiqurların hazırlandığı gövdənin xarici hissəsi parkdan kənarda işlənmişdir. Sonra bütün gövdə 10 nəhəng seqmentə bölündü və parkın qarşısındakı tikinti sahəsinə daşındı. Orada seqmentlər cütləşdi və kranla ağacın indiki yerinə daşındı, burada bütün parçalar tapmaca kimi bir yerə birləşdirildi.
Həyat ağacının tikintisi:
Gövdənin və qabığın "ağaclıq" illüziyasının sirri qəhvəyi və yaşılın çoxlu çalarlarından istifadə edərək ağacın xarici hissəsinin istedadlı rənglənməsidir. Hər bir yarpaq əl ilə budaqlara yapışdırılıb, nəticədə 103 mindən çox müxtəlif çalarlı, həmçinin dörd forma və ölçüdə yarpaq yaranıb.
Ümumilikdə, ağacın tamamlanması 18 aydan çox çəkdi və ağacın xarici görünüşünü tamamlamaq üçün min nəfərdən ibarət komanda tələb olundu.
Ağacın dolaşıq kökləri ətrafında cığırla gedərək, ziyarətçilər nəhəng gövdəyə girişi və 430 yerlik 3D kinoteatrını kəşf edə bilərlər. Köklər arasındakı girişi Həyat Ağacı ətrafında bir video tura baxmaqla görmək olar:
"Həyat ağacı texnoloji möcüzədir, lakin o, həm də yer üzündəki heyvanlar aləminin gözəlliyinin, müxtəlifliyinin və əzəmətinin simvoludur", - simulyasiya üzrə vitse-prezident və parkın baş dizayneri Co Rhode bildirib. “Biz istəyirik ki, siz ona baxdığınız zaman heyranlıq və heyrət hissi keçirəsiniz, sonra isə bu hissi heyvanların real dünyasına köçürəsiniz.”
Həyat ağacının gecə görünüşü:
İxtiyosteqanın kəlləsi loblu balığın kəlləsinə bənzəyirdi. Eustenopteron, lakin açıq bir boyun bədəni başdan ayırdı. İxtiyosteqanın dörd güclü üzvü olduğu halda, arxa ayaqlarının forması bu heyvanın bütün vaxtını quruda keçirmədiyini göstərir.
İlk sürünənlər və amniotik yumurta
Tısbağanın yumurtadan çıxması
Karbon dövrünün (360 - 268 milyon il əvvəl) ən böyük təkamül yeniliklərindən biri, erkən sürünənlərin sahilyanı yaşayış yerlərindən kənara çıxmasına və quru əraziləri kolonizasiya etməsinə imkan verən amniotik yumurta idi. Amniotik yumurta quşların, məməlilərin və sürünənlərin əcdadlarına quruda çoxalmağa və içindəki embrionun qurumasının qarşısını almağa imkan verirdi ki, onlar su olmadan da yaşaya bilsinlər. Bu həm də o demək idi ki, amfibiyalardan fərqli olaraq, sürünənlər istənilən vaxt daha az yumurta istehsal edə bilər, çünki balaların ölməsi riski azalır.
Amniotik yumurtanın inkişafı üçün ən erkən tarix təxminən 320 milyon il əvvələ təsadüf edir. Bununla belə, sürünənlər təxminən 20 milyon il ərzində heç bir əhəmiyyətli adaptiv radiasiya yaşamadılar. Müasir düşüncə belədir ki, bu erkən amniotlar hələ də suda vaxt keçirib və yemləməkdənsə, ilk növbədə yumurta qoymaq üçün sahilə çıxıblar. Yalnız otyeyənlərin təkamülündən sonra Karbon dövrünün bol floristik müxtəlifliyindən istifadə edə bilən yeni sürünən qrupları meydana çıxdı.
Gilonomous
Erkən sürünənlər kaptorhinidlər adlanan dəstəyə mənsub idilər. Hylonomus bu ordenin nümayəndələri idi. Onlar kərtənkələ boyda, amfibiya kəllələri, çiyinləri, çanaq sümükləri və ətrafları, həmçinin ara dişləri və fəqərələri olan kiçik heyvanlar idi. Skeletin qalan hissəsi sürünən idi. Bu yeni "sürünən" xüsusiyyətlərinin bir çoxu kiçik, müasir amfibiyalarda da görülür.
İlk məməlilər
Dimetrodon
Həyatın təkamülündə böyük bir keçid məməlilərin tək sürünənlərdən təkamül alması zamanı baş verdi. Bu keçid Perm dövründə (286 - 248 milyon il əvvəl), Dimetrodonun daxil olduğu bir qrup sürünən "dəhşətli" terapsidlərin yaranmasına səbəb olduqda başladı. (Digər əsas nəsil, sauropsidlər, quşların və müasir sürünənlərin yaranmasına səbəb oldu). Bu məməli sürünənlər öz növbəsində Thrinaxodon kimi sinodontların yaranmasına səbəb oldu. Trinaxodon) Trias dövründə.
Trinaxodon
Bu təkamül xətti mükəmməl bir sıra keçid fosilləri təqdim edir. Məməlilərin əsas xüsusiyyətinin inkişafı, alt çənədə tək bir sümüyün olması (sürünənlərdə bir neçə ilə müqayisədə) bu qrupun fosil tarixindən izlənilə bilər. Buraya əla keçid fosilləri daxildir, Diartrognathus Və Morqanukodon, onların alt çənələri yuxarı çənələrlə həm sürünən, həm də məməlilər artikulyasiyasına malikdir. Bu nəsildə kəşf edilən digər yeni xüsusiyyətlərə inkişaf daxildir müxtəlif növlər dişlər (heterodont kimi tanınan xüsusiyyət), ikincili damağın əmələ gəlməsi və alt çənədə dişlərin böyüməsi. Ayaqlar birbaşa bədənin altında yerləşirdi, dinozavrların əcdadlarında baş verən təkamül irəliləyişi.
Perm dövrünün sonu bəlkə də ən böyük dövrlə qeyd olundu. Bəzi hesablamalara görə, növlərin 90%-ə qədəri yox olub. (Son tədqiqatlar bu hadisənin iqlim dəyişikliyinə səbəb olan asteroid zərbəsi nəticəsində baş verdiyini irəli sürdü.) Sonrakı Trias dövründə (248 - 213 milyon il əvvəl) kütləvi məhvdən sağ qalanlar boş ekoloji boşluqları tutmağa başladılar.
Bununla belə, Perm dövrünün sonunda sürünən məməlilər deyil, dinozavrlar dominant quru onurğalılarına çevrilmək üçün yeni mövcud ekoloji nişlərdən istifadə etdilər. Dənizdə şüa qanadlı balıqlar adaptiv radiasiya prosesinə başladılar ki, bu da onların sinfini bütün onurğalı sinifləri arasında ən növ zəngin etdi.
Dinozavrların təsnifatı
Sürünənlər qrupunda dinozavrların yaranmasına səbəb olan əsas dəyişikliklərdən biri heyvanların duruşları idi. Əzaların yeri dəyişdi: əvvəllər onlar yanlara çıxdılar, sonra isə birbaşa bədənin altında böyüməyə başladılar. Bu, daha çox enerjiyə qənaət edən hərəkətlərə imkan verən hərəkət üçün əhəmiyyətli təsir göstərdi.
Triceratops
Dinozavrlar və ya "terror kərtənkələləri" kalça ekleminin quruluşuna görə iki sıraya bölünür: kərtənkələ itburnu və ornithischian. Ornithischilərə Triceratops, Iguanodon, Hadrosaurs və Stegosaurs daxildir). Kərtənkələlər daha sonra teropodlara (məsələn, Coelophysis və Tyrannosaurus rex) və sauropodlara (Apatosaurus kimi) bölünür. Əksər elm adamları onların teropod dinozavrlarından olması ilə razılaşırlar.
Trias dövründə dinozavrlar və onların yaxın əcdadları yer aləmində hökmranlıq etsə də, bu dövrdə məməlilər təkamülünü davam etdirdilər.
Erkən məməlilərin sonrakı inkişafı
Məməlilər inkişaf etmiş sinapsidlərdir. Sinapsidlər amniot nəsil ağacının iki böyük qolundan biridir. Amniotlar sürünənlər, quşlar və məməlilər də daxil olmaqla, embrion membranların olması ilə xarakterizə olunan heyvanlar qrupudur. Digər əsas amniotik qrup olan Diapsidlərə quşlar və tısbağalar istisna olmaqla, bütün canlı və nəsli kəsilmiş sürünənlər daxildir. Tısbağalar üçüncü amniotlar qrupuna - Anapsidlərə aiddir. Bu qrupların üzvləri kəllənin temporal bölgəsindəki açılışların sayına görə təsnif edilir.
Dimetrodon
Sinapsidlər gözlərin arxasında kəllədə bir cüt əlavə açılışın olması ilə xarakterizə olunur. Bu kəşf sinapsidlərə (və eyni şəkildə iki cüt açılışı olan diapsidlərə) erkən heyvanlardan daha güclü çənə əzələləri və daha yaxşı dişləmə qabiliyyəti verdi. Pelikozavrlar (məsələn, Dimetrodon və Edaphosaurus) erkən sinapsidlər idi; sürünən məməlilər idilər. Sonrakı sinapsidlərə Trias dövründə yaşamış terapsidlər və sinodontlar daxildir.
Cynodont
Cynodonts bir çox xarakterik məməli xüsusiyyətlərinə malik idi, o cümlədən bel qabırğalarının sayının azalması və ya tam olmaması, diafraqmanın varlığını göstərir; yaxşı inkişaf etmiş itlər və ikincili damaq; diş ətinin ölçüsünün artması; alt çənədə sinir və qan damarları üçün açılışlar, vibrissae varlığını göstərir.
Təxminən 125 milyon il əvvəl məməlilər artıq müxtəlif orqanizmlər qrupuna çevrilmişdilər. Bunlardan bəziləri indiki monotremlərə (məsələn, platypus və exidna kimi) bənzəyirdi, lakin erkən marsupiallar (müasir kenquru və possumları əhatə edən qrup) da mövcud idi. Son vaxtlara qədər buna inanılırdı plasental məməlilər(yaşayan məməlilərin çoxunun aid olduğu qrup) sonralar var idi təkamül mənşəli. Bununla belə, bu yaxınlarda aşkar edilmiş fosillər və DNT dəlilləri, plasental məməlilərin daha yaşlı olduğunu, ehtimal ki, 105 milyon il əvvəl inkişaf etdiyini göstərir.
Nəzərə alın ki, marsupiallar və plasental məməlilər konvergent təkamülün əla nümunələridir, burada xüsusilə yaxından əlaqəli olmayan orqanizmlər oxşar təzyiqlərə cavab olaraq oxşar bədən formalarını inkişaf etdirmişlər. mühit.
Pleziozavrlar
Lakin, çoxlarının "qabaqcıl" hesab etdiyi şeylərə baxmayaraq, məməlilər hələ də dünya səhnəsində kiçik oyunçular idi. Dünya Yura dövrünə daxil olanda (213 - 145 milyon il əvvəl) quruda, dənizdə və havada dominant heyvanlar sürünənlər idi. Trias dövründəkindən daha çox və qeyri-adi olan dinozavrlar əsas quru heyvanları idi; timsahlar, ixtiozavrlar və plesiozavrlar dənizdə hökmranlıq edirdi, havada isə pterozavrlar yaşayırdı.
Arxeopteriks və quşların təkamülü
Arxeopteriks
1861-ci ildə Almaniyanın cənubundakı Yura dövrünün Solnhofen əhəng daşında nadir, lakin müstəsna dərəcədə yaxşı qorunan fosillərin mənbəyi olan maraqlı bir fosil tapıldı. Fosil həm quşların, həm də sürünənlərin xüsusiyyətlərini birləşdirdiyi ortaya çıxdı: lələklərin aydın təəssüratı ilə müşayiət olunan sürünən skeleti.
Arxeopteriks əvvəlcə tüklü sürünən kimi təsvir edilsə də, o uzun müddətdir inanırdı keçid forması quşlar və sürünənlər arasında olması bu heyvanı indiyə qədər kəşf edilmiş ən əhəmiyyətli fosillərdən biri edir. Son vaxtlara qədər o, məlum olan ən qədim quş idi. Elm adamları bu yaxınlarda başa düşdülər ki, Arxeopteriks "Park" filmindən məşhur Velociraptorun daxil olduğu dinozavrlar qrupu Maniraptor ilə daha çox oxşarlıqlar daşıyır. Yura dövrü Müasir quşlarla müqayisədə. Beləliklə, Arxeopteriks bu iki qrup arasında güclü filogenetik əlaqə təmin edir. Çində Arxeopteriksdən də daha qədim olan quş qalıqları aşkar edilib və lələkli dinozavrların digər kəşfləri, quşların uçuş üçün istifadə etməzdən əvvəl termopodların izolyasiya və temperaturun tənzimlənməsi üçün lələkləri təkamül etdirdiyi nəzəriyyəsini dəstəkləyir.
Quşların erkən tarixinə daha yaxından nəzər salmaq olar yaxşı nümunə təkamülün nə xətti, nə də mütərəqqi olması anlayışı. Quşların nəsli pozulur və bir çox "eksperimental" formalar görünür. Hamı uçmaq qabiliyyətinə malik deyildi, bəziləri isə müasir quşlardan tamamilə fərqli görünürdü. Məsələn, uçan bir heyvan kimi görünən və dörd əzanın hamısında asimmetrik uçuş lələkləri olan Microraptor gui bir dromeozavr idi. Arxeopteriks özü əsl quşların təkamül etdiyi nəsillərə aid deyildi ( Neornitlər), lakin indi nəsli kəsilmiş enantiornhis quşlarının üzvü idi ( Enantiornitlər).
Dinozavr dövrünün sonu
Dinozavrlar Yura dövründə bütün dünyaya yayıldılar, lakin sonrakı Təbaşir dövründə (145 - 65 milyon il əvvəl) onların növ müxtəlifliyi azaldı. Əslində, ammonitlər, belemnitlər, ixtiozavrlar, plesiozavrlar və pterozavrlar kimi tipik Mezozoy orqanizmlərinin bir çoxu hələ də yeni növlərin yaranmasına səbəb olsalar da, bu müddət ərzində tənəzzüldə idi.
Erkən Təbaşir dövründə çiçəkli bitkilərin meydana çıxması böcəklər arasında böyük adaptiv şüalanmaya səbəb oldu, kəpənəklər, güvələr, qarışqalar və arılar kimi yeni qruplar meydana çıxdı. Bu böcəklər çiçəklərdən nektar içir və tozlandırıcı rolunu oynayırdılar.
Təbaşir dövrünün sonunda, 65 milyon il əvvəl kütləvi yoxa çıxma, çəkisi 25 kq-dan çox olan digər quru heyvanları ilə birlikdə dinozavrları da məhv etdi. Bu, məməlilərin quruda genişlənməsinə yol açdı. Bu zaman dənizdə balıq yenə dominant onurğalılar taksonuna çevrildi.
Müasir məməlilər
Paleosen dövrünün əvvəlində (65 - 55,5 milyon il əvvəl) dünya böyük quru heyvanları olmadan qaldı. Bu unikal vəziyyət əvvəllər kiçik gəmiricilər boyda gecə heyvanları olan məməlilərin böyük təkamül şaxələndirilməsi üçün başlanğıc nöqtəsi idi. Dövrün sonunda faunanın bu nümayəndələri bir çox sərbəst ekoloji boşluqları tutdular.
Təsdiqlənmiş ən qədim primat fosilləri təxminən 60 milyon il əvvələ aiddir. Erkən primatlar qədim gecə həşəratlarından, sivri quşlardan təkamül keçirmiş və lemurlara və ya tarsierlərə bənzəyirdi. Çox güman ki, onlar ağac heyvanları olub və subtropik meşələrdə yaşayırdılar. Onların bir çoxu xarakterik xüsusiyyətlər bu yaşayış mühitinə yaxşı uyğundur: tutmaq, fırlanan çiyin birləşmələri və stereoskopik görmə üçün hazırlanmış əllər. Onlarda da nisbətən var idi böyük ölçü beyin və barmaqlarda pəncələr.
Ən müasir məməlilərin ən qədim fosilləri erkən Eosen dövründə (55,5-37,7 milyon il əvvəl) qısa müddət ərzində görünür. Müasir dırnaqlıların hər iki qrupu - Artiodaktillər (inək və donuzları əhatə edən sıra) və Perissodaktillər (atlar, kərgədanlar və tapirlər daxil olmaqla) - bütün dünyada geniş yayılmışdır. Şimali Amerika və Avropa.
Ambulocetus
Məməlilər quruda müxtəlifləşdikcə, onlar da dənizə qayıtdılar. Balinalara səbəb olan təkamül keçidləri son illərdə Hindistan, Pakistan və Yaxın Şərqdən çoxlu fosil tapıntıları ilə geniş şəkildə tədqiq edilmişdir. Bu fosillər balinaların ehtimal əcdadları olan quruda yaşayan Mesonychia'dan Ambulocetus və Archaeocetes adlı ibtidai balinalar kimi heyvanlara dəyişdiyini göstərir.
Oliqosen dövründə (33,7 - 22,8 milyon il əvvəl) meydana gələn daha soyuq qlobal iqlimə doğru meyl, sonrakı Miosen dövründə (23,8 - 5,3 milyon il əvvəl) geniş çəmənliklərə yayılmalı olan otların yaranmasına kömək etdi. Bitki örtüyünün bu dəyişməsi heyvanların, məsələn, daha müasir atlar kimi dişlərin öhdəsindən gələ biləcək təkamülə səbəb oldu. yüksək məzmun otlardakı silisium. Soyuma tendensiyası okeanlara da təsir edərək, dəniz planktonlarının və onurğasızların bolluğunu azaldıb.
DNT dəlilləri hominidlərin Oliqosen dövründə təkamül etdiyini göstərsə də, Miosen dövrünə qədər çoxlu fosillər görünməmişdir. İnsana aparan təkamül xəttində olan hominidlər ilk dəfə Pliosendə (5,3 - 2,6 milyon il əvvəl) fosil qeydlərində görünür.
Bütün Pleistosen dövründə (2,6 milyon - 11,7 min il əvvəl) iyirmiyə yaxın soyuq dövrə olmuşdur. buz dövrü və təxminən 100.000 illik fasilələrlə isti buzlaqlararası dövrlər. Buz Dövrü zamanı buzlaqlar landşaftda üstünlük təşkil edirdi, qar və buzları düzənliklərə yayır və böyük miqdarda qayaları nəql edirdi. Buzda çoxlu su qaldığı üçün dəniz səviyyəsi indikindən 135 m-ə enib. Geniş quru körpülər bitkilərin və heyvanların hərəkətinə imkan verirdi. İsti dövrlərdə geniş ərazilər yenidən su altında qaldı. Ətraf mühitin parçalanmasının bu təkrar epizodları bir çox növdə sürətli adaptiv radiasiyaya səbəb oldu.
Holosen geoloji zamanın indiki dövrüdür. Bəzən istifadə olunan başqa bir termin də Antroposendir, çünki onun əsas xüsusiyyəti insan fəaliyyətinin yaratdığı qlobal dəyişikliklərdir. Bununla belə, bu termin aldadıcı ola bilər; müasir insanlar era başlamazdan çox əvvəl yaradılmışdır. Holosen erası 11,7 min il əvvəl başlayıb və bu günə qədər davam edir.
Yer kürəsində istiləşmə gələndə o, öz yerini verdi. İqlim dəyişdikcə, yunlu kərgədan kimi həddindən artıq soyuğa uyğunlaşan çox iri məməlilərin nəsli kəsildi. Bir vaxtlar əsas qida mənbəyi kimi bu "meqa məməlilərdən" asılı olan insanlar daha kiçik heyvanlara keçdilər və pəhrizlərini tamamlamaq üçün bitki toplamağa başladılar.
Sübutlar göstərir ki, təxminən 10,800 il əvvəl iqlim bir neçə il davam edən kəskin soyuq dönüşə məruz qalmışdır. Buzlaqlar geri qayıtmadı, lakin heyvanlar və bitkilər az idi. Temperatur bərpa olunmağa başlayanda heyvan populyasiyaları artdı və bu gün də mövcud olan yeni fauna növləri meydana çıxdı.
Hal-hazırda heyvanların təkamülü davam edir, çünki heyvanlar aləminin nümayəndələrini ətraf mühitdəki dəyişikliklərə uyğunlaşmağa məcbur edən yeni amillər yaranır.
"Heyvanlar aləminin müxtəlifliyi" - Su obyektlərinin təmizlənməsi. Heyvanlar üçün yem. Heyvanların təbiətdəki əhəmiyyəti Qida zəncirləri. Su anbarının səthi. Sifarişçilər. Heyvanların mühafizəsi. Su qalınlığı. Hüceyrə quruluşu Bir çox həyati proseslərin oxşar təbiəti. Heterotroflar. Heyvanlar aləminin müxtəlifliyi Ölçülər. Fərq. Heyvanların insanlar üçün mənası.
"Heyvanlar aləminin müxtəlifliyi" - Pişik balığı. gedək sualtı dünya. Ram. Çuxurlarda qışlayır. Bədən uzunluğu bir yarım metrə, çəkisi isə 2 metrə çatır. Vodnaya stansiyası. XALÇ XƏZƏRİ İSTƏNİLMƏZDİR VƏ DAYAN SUDA YAŞAYA BİLƏR. Ruff, tikanlı, kirpi kimi. sazan Budur Yer planetimizi göstərən bir şəkil. Hansı balıq bir insanın adını daşıyır? Çox davamlıdır: BUZUN ÜSTÜNƏ QOYSARSANIZ DONACAQ, AMMA İSTİDƏ ƏRİYƏCƏK.
"Ailə ağacı" - Gramenicki ailəsinin nəsil ağacı. Ailə ağacı. İzahlı - söz əmələ gətirən. M.: Rus dili, 2000. Efremova T.F. Yeni lüğət rus dili. Genalogiya tarixindən. 16-cı əsrdə ilk şəcərə kitabları meydana çıxdı. Buna görə tikilir: enən (əcdadlardan nəslinə); yüksələn (oğuldan ataya, babaya və s.).
"Heyvanlar aləmi" - Bizon. Böyük gerbil. Ağ dovşan. Kirpi. Kulan. Qırmızı Kitabın səhifələrindən 247 növ heyvan kömək üçün fəryad edir. Morj. Amur porsuq Maral köstəsi. Ağacdələn. Elk. Ayı çayda çimir. Çöllər. qarışıq, enliyarpaqlı meşələr. Ferret. Rusiya geniş ərazisi olan bir ölkədir və buna görə də zəngin vəhşi təbiətə malikdir.
"Rusiyanın faunası" - Sidr. Qida zəncirləri: samur, sidr, sığın, dələ, vaşaq. Sable. Səhra. Rusiyanın heyvanlar aləminin xüsusiyyətləri. Heyvanlar aləmi Rusiya. Elk. dələ. sığınacaqların olmaması; Sürətli qaçış; Burrows; sürü; Qış üçün qida təchizatı. vaşaq. Heyvanlar aləminin xüsusiyyətləri: Mərhələli paylanması; ağaclara dırmaşmaq; qışlama; tökülmə; yuvalar; Burrows.
"Ətrafımızdakı dünya, 2-ci sinif Heyvanlar" - Kim çəkilir? Tutuquşu hansı heyvan qrupuna aiddir? Ev tapşırığı. Təxminən 7 min növ. Nə möcüzə! İynəcə hansı heyvanlar qrupuna aiddir? Kiçik heyvan tullanır: Ağız yox, tələ. Ağaclar Kollar Otlar İynəyarpaqlılar. Hansı heyvanlar qrupuna aiddir? qütb ayısı? Timsah hansı heyvan qrupuna aiddir?