Երեխաների համար հակատիպային դեղամիջոցները նշանակվում են մանկաբույժի կողմից: Բայց լինում են արտակարգ իրավիճակներ՝ տենդով, երբ երեխային անհապաղ պետք է դեղորայք տալ։ Հետո ծնողներն իրենց վրա են վերցնում պատասխանատվությունը եւ օգտագործում ջերմության դեմ պայքարող դեղեր։ Ի՞նչ է թույլատրվում տալ նորածիններին. Ինչպե՞ս կարող եք իջեցնել ջերմաստիճանը մեծ երեխաների մոտ: Ո՞ր դեղամիջոցներն են առավել անվտանգ:
Հիշեք դարվինիզմի հիմնական սկզբունքները բնության մեջ տեսակների էվոլյուցիայի շարժիչ ուժերի մասին: Ո՞րն է տարրական էվոլյուցիոն նյութը: Ի՞նչ է կոչվում տարրական էվոլյուցիոն երևույթ:
Ի՞նչն է ազդում օրգանիզմների պոպուլյացիայի վրա և փոխում նրա գենետիկական կազմը: Սա առաջին հերթին մուտացիայի գործընթացն է, կոմբինատիվ փոփոխականությունը, բնակչության ալիքները, մեկուսացումը և բնական ընտրությունը: Դրանք կոչվում են հիմնական շարժիչ ուժեր՝ էվոլյուցիայի տարրական գործոններ։
Բրինձ. 147. Կենդանիների ալբինիզմը կապված է մելանինի պիգմենտի բացակայության հետ։ Նման կենդանիները, բացի մաշկի պիգմենտացիայի բացակայությունից, ունեն անգույն ծիածանաթաղանթ, որի միջով երևում են արյունատար անոթները։ Ահա թե ինչու ալբինոսները կարմիր աչքեր ունեն։ Ալբինոս՝ 1 - նապաստակ; 2 - կեռնեխ
Մուտացիայի գործընթաց և կոմբինատիվ փոփոխականություն: Մուտացիայի գործընթացը, այսինքն՝ օրգանիզմներում մուտացիաների առաջացման գործընթացը, տարրական էվոլյուցիոն նյութի հիմնական մատակարարն է։ Այն ունի պատահական և չուղղորդված բնույթ։ Հաճախ առանձին մուտացիաներ են տեղի ունենում օրգանիզմներում, որոնք գնում են մեկ ուղղությամբ, օրինակ՝ շատ ողնաշարավորների մոտ առկա է «ալբինիզմ» մուտացիան, որը բնութագրվում է մաշկի և աչքերի ծիածանաթաղանթում պիգմենտի իսպառ բացակայությամբ (նկ. 147):
Պոպուլյացիայի մեջ մուտացիաների առաջացումը մեծանում է կոմբինատիվ փոփոխականության պատճառով։ Պոպուլյացիայի մեջ դրա գործողության արդյունքում գեների նոր համակցություններ են առաջանում գենոտիպերում, այդ թվում՝ մուտացիոն գեներ պարունակող: Համակցված փոփոխականությունը մեծացնում է մուտացիայի գործընթացի ազդեցությունը բնակչության վրա:
Անհատների թիվը պոպուլյացիաներում հաստատուն չէ։ Բնության մեջ միշտ կա՛մ աճ կա, կա՛մ նվազում։ Թվերի նման տատանումները կոչվում են բնակչության ալիքներ։ Դրանց պատճառները սովորաբար սննդի առատ պաշարն են, կամ սննդի պակասը, գիշատիչների գործողությունը կամ հիվանդության ազդեցությունը (նկ. 148): Երբեմն բնակչության ալիքներն առաջանում են նաև եղանակային և կլիմայական գործոններից՝ ջրհեղեղներ, սաստիկ ցրտահարություններ, փոթորիկներ և այլն։
Բրինձ. 148. Բնակչության ալիքներ. սովորական սկյուռների քանակի տատանումներ՝ կախված եղևնի սերմերի բերքից.
Պոպուլյացիայի ալիքների նշանակությունը էվոլյուցիայի համար կայանում է նրանում, որ բնակչության աճի հետ մեկտեղ մուտացիաների և, համապատասխանաբար, մուտանտ անհատների թիվը դրանում ավելանում է այնքան անգամ, որքան անհատների թիվը:
Եթե պոպուլյացիայի մեջ անհատների թիվը նվազում է, ապա նրա գենետիկ կազմը դառնում է ավելի քիչ բազմազան։ Այս դեպքում պոպուլյացիայի մեջ մնում են որոշակի գենոտիպ ունեցող անհատներ։ Հետագայում նրա թվերի վերականգնումը տեղի կունենա միայն այս անհատների շնորհիվ։ Այս դեպքում որոշ գեներ կարող են ընդմիշտ անհետանալ պոպուլյացիայի գենոֆոնդից, այսինքն՝ բնակչության գենոֆոնդը կխեղճանա (նկ. 149):
Բրինձ. 149. Երբ թիվը նվազում է, որոշակի գենոտիպ ունեցող անհատները կարող են մնալ պոպուլյացիայի մեջ (գունավոր շրջանակները ցույց են տալիս բնակչության առանձին անհատներ)
Այսպիսով, պոպուլյացիայի ալիքները, առանց իրենք առաջացնելու ժառանգական փոփոխականություն, նպաստում են պոպուլյացիայի մեջ մուտացիաների հաճախականության և գեների համակցությունների փոփոխությանը։ Բնակչության ալիքներն ազդում են նաև բնակչության մեջ անհատների գոյության համար պայքարի ինտենսիվության վրա։ Բնակչության թվաքանակի մեծացմանը զուգընթաց սաստկանում է գոյության պայքարը նրա անհատների միջև, իսկ բնակչության թվաքանակի նվազումով այն թուլանում է։
Մուտացիայի գործընթացը, կոմբինատիվ փոփոխականությունը և պոպուլյացիայի ալիքները, նույնիսկ երբ գործում են միասին, չեն կարող ապահովել էվոլյուցիան: Դա պահանջում է գործոնների առկայություն, որոնք երկարաժամկետ և նպատակային ազդեցություն կունենան բնակչության վրա։ Բացի բնական ընտրությունից, որը մենք կքննարկենք առանձին, այդպիսի գործոն է մեկուսացումը։
Մեկուսացում.Մեկուսացումը հասկացվում է որպես պոպուլյացիաների տարանջատում տեսակների միջակայքում՝ պոպուլյացիան կազմող անհատների ազատ խաչասերման խոչընդոտների առաջացման արդյունքում։ Մեկուսացման՝ որպես էվոլյուցիայի տարրական գործոնի նշանակությունն այն է, որ դրա ազդեցության տակ ի սկզբանե առաջացած գենետիկական տարբերությունները համախմբվում են բնակչության մեջ։
Մեկուսացման ամենակարեւոր հատկությունը դրա զգալի տեւողությունն է։ Կախված պատնեշների բնույթից՝ առանձնանում են մեկուսացման երկու ձև՝ աշխարհագրական և կենսաբանական։ Աշխարհագրական մեկուսացման դեպքում լեռնաշղթաները, ջրամբարները, անապատները և այլ անհաղթահարելի աշխարհագրական օբյեկտները գործում են որպես խոչընդոտ (նկ. 150):
Բրինձ. 150. Սիբիրյան խեժի տարածքում բնակչության աշխարհագրական մեկուսացում
Կենսաբանական մեկուսացումը կարող է լինել բնապահպանական, վարքային և գենետիկ: Էկոլոգիական մեկուսացման դեպքում անցումը դառնում է անհնար՝ բնակչության կենսապայմանների տարբերության պատճառով։ Օրինակ, Հայաստանի բարձրադիր Սևանա լճում կա Սևանի իշխանի վեց պոպուլյացիա։ Լճի հատակի պրոֆիլը բարդ է, ուստի լճի տարբեր մասերում ջրի ջերմաստիճանը նույնը չէ: Համապատասխանաբար, տարբեր խորություններում ապրող ձկների մոտ ձվերը և մաղձը միաժամանակ չեն հասունանում, և իշխանի վեց պոպուլյացիաներում առանձնյակների ձվադրումը տեղի է ունենում տարբեր ժամանակներում (նկ. 151):
Բրինձ. 151. Սևանի իշխանի վեց պոպուլյացիայի էկոլոգիական մեկուսացում. թվերը ցույց են տալիս պոպուլյացիաների ապրելավայրերը, որոնք տարբերվում են ձվադրման ժամանակաշրջանում
Վարքագծային մեկուսացումը կապված է վերարտադրության ընթացքում կանանց և տղամարդկանց վարքագծի հետ: Այս տեսակի կենսաբանական մեկուսացումը գոյություն ունի միջատների, ձկների, թռչունների և կաթնասունների մոտ: Զուգակցող զուգընկերոջ նույնականացման բարդ ծեսը գենետիկորեն ծրագրավորված է և գրեթե ամբողջությամբ վերացնում է այլ տեսակի անհատների հետ զուգավորման հնարավորությունը (նկ. 152):
Բրինձ. 152. Զուգընկերոջ նույնականացում զուգավորման ծիսակարգի ժամանակ գանետների շրջանում
Եթե ինչ-ինչ պատճառներով զուգավորում է տեղի ունենում տարբեր տեսակների անհատների միջև, ապա գենետիկ մեկուսացումը խոչընդոտ է հանդիսանում բազմացման համար: Այն բաղկացած է տարբեր տեսակների անհատների վերարտադրողական արտադրանքի անհամատեղելիությունից, ինչը կանխում է zygotes-ի զարգացումը։ Հազվագյուտ դեպքերում, երբ զիգոտները վերածվել են սաղմերի և հիբրիդացում է տեղի ունեցել տարբեր տեսակների միջև, արդյունքում առաջացող հիբրիդները մնում են ստերիլ: Նրանք չեն կարող սերունդ տալ իրենց սեռական բջիջների հասունացման ընթացքում մեյոզի խանգարման պատճառով:
Այսպիսով, մուտացիայի գործընթացը, կոմբինատիվ փոփոխականությունը, բնակչության ալիքներն ու մեկուսացումը, փոխելով բնակչության գենոֆոնդը, նախադրյալներ են ստեղծում հիմնական էվոլյուցիոն գործոնի՝ բնական ընտրության գործողության համար։
Զորավարժություններ, որոնք հիմնված են լուսաբանված նյութի վրա
- Նշե՛ք էվոլյուցիայի հիմնական շարժիչ ուժերը (տարրական գործոնները):
- Ո՞րն է մուտացիայի գործընթացի և համակցված փոփոխականության նշանակությունը էվոլյուցիայի համար:
- Որո՞նք են բնակչության ալիքները և որոնք են դրանց պատճառները:
- Ո՞րն է բնակչության ալիքների էվոլյուցիոն նշանակությունը:
- Նկարագրեք մեկուսացումը որպես էվոլյուցիոն գործոն:
- Ինչպե՞ս է աշխարհագրական մեկուսացումը տարբերվում կենսաբանական մեկուսացումից: Բերե՛ք բնության մեջ օրգանիզմների պոպուլյացիաների աշխարհագրական և կենսաբանական մեկուսացման օրինակներ:
Համեմատեք բնության մեջ տեսակների էվոլյուցիայի հիմնական շարժիչ ուժերը: Ձեր նոթատետրերում գծե՛ք դրանց ազդեցության դիագրամը օրգանիզմների բնակչության վրա: Ի՞նչ ներդրում ունեն նրանք էվոլյուցիոն գործընթացում:
Էվոլյուցիա(լատիներեն evolutio - տեղակայում, զարգացում), ինչպես ընդունված է հավատալ կենսաբանության մեջ, բնական և արհեստական համակարգերի անշրջելի պատմական զարգացումն է։ Էվոլյուցիան սովորաբար հակադրվում էր հեղափոխությանը` մասշտաբի արագ և էական փոփոխություններին: Այժմ պարզ է դարձել, որ արհեստական և բնական համակարգերի զարգացման գործընթացը բաղկացած է փոփոխություններից՝ ինչպես աստիճանական, այնպես էլ կտրուկ, ինչպես արագ, այնպես էլ տեւական բազմաթիվ սերունդների:
Կենսաբանական էվոլյուցիայի հիմնական բնորոշ գծերն են՝ շարունակականությունը; էվոլյուցիոն գործընթացում նպատակահարմարության առաջացում; կառուցվածքների բարդացում և բարելավում.
Թերմոդինամիկայի երկրորդ օրենքի համաձայն, բնության մեջ տեղի ունեցող բոլոր գործընթացներն ուղղված են կառուցվածքների ոչնչացմանը, բարդության մակարդակի նվազմանը և բոլոր համակարգերում անկարգությունների (էնտրոպիայի) համամասնության ավելացմանը: Իսկ էվոլյուցիայի գործընթացում առաջանում է միայն համակարգի տեղային բարդացում, որը ձեռք է բերվում օրգանիզմի զարգացման վրա էներգիայի ավելորդ ծախսերի գնով։
Էվոլյուցիա տերմինը կենսաբանության մեջ առաջին անգամ օգտագործել է շվեյցարացի գիտնական Ք.Բոնեթը 1782 թվականին։ Էվոլյուցիան հասկացվում է որպես օբյեկտի դանդաղ աստիճանական քանակական և որակական փոփոխություններ: Ընդ որում, օբյեկտի յուրաքանչյուր նոր վիճակ պետք է ունենա զարգացման և կազմակերպման ավելի բարձր մակարդակ՝ համեմատած նախորդի։
Էվոլյուցիայի տեսությունը՝ էվոլյուցիոն գործընթացի օրենքների և պատճառների մասին գիտությունը, կոչվում է էվոլյուցիոն դոկտրինա։ Ներկայումս էվոլյուցիայի տարբեր հասկացությունների մեծ թվով տարբերակներ կան: Նրանց հիմնական տարբերությունն այն է, թե ինչպիսի փոփոխականություն են նրանք ընդունում որպես էվոլյուցիայի հիմք՝ որոշակի ուղղորդված հարմարվողական կամ անորոշ ոչ ուղղորդված, որը պարզվում է, որ հարմարվողական է միայն պատահաբար:
Կենսաբանության մեջ էվոլյուցիան որոշվում է ժառանգական փոփոխականությամբ, գոյության պայքարով, բնական և արհեստական ընտրությամբ։ Էվոլյուցիան հանգեցնում է օրգանիզմների ադապտացիաների (ադապտացիաների) ձևավորմանը նրանց գոյության պայմաններին, տեսակների պոպուլյացիայի գենետիկական կազմի փոփոխությանը, ինչպես նաև չհարմարվող տեսակների վերացմանը։ Տակ հարմարվողականությունվերաբերում է օրգանիզմների և նրանց օրգանների կառուցվածքի և գործառույթների հարմարեցման գործընթացին շրջակա միջավայրի պայմաններին: Գիտության մեջ ադապտացիան հասկացվում է որպես համակարգում տեղեկատվության կուտակման և օգտագործման գործընթաց, որն ուղղված է դրա (համակարգի) օպտիմալ վիճակին հասնելուն՝ նախնական անորոշությամբ և փոփոխվող արտաքին պայմաններով: Այն, որ հարմարվողականության երեւույթը գոյություն ունի կենդանի բնության մեջ, հայտնի էր անցյալ դարերի կենսաբաններին։ Ներկայումս գենետիկան կամ գենետիկայի տեսությունը պնդում է, որ հարմարվողականությունը օրգանիզմին նախապես տրված ինչ-որ ներքին էություն չէ, այլ այն միշտ առաջանում և զարգանում է։ Այս զարգացումն իրականացվում է չորս հիմնական բնութագրերի ազդեցության ներքո՝ ժառանգականություն, փոփոխականություն, բնական ընտրություն, արհեստական ընտրություն։
Էվոլյուցիայի տեսության զարգացման հետ մեկտեղ նրա գաղափարներն ավելի ու ավելի են օգտագործվում մարդկային մտածողության և վարքի մոդելավորման, ժամանակակից համակարգիչների ստեղծման և այլնի մեջ: Այս առումով գիտելիքի և գիտության ամբողջ նոր ճյուղեր են առաջանում: Օրինակ, բիոնիկա(հունարեն բիոն - կյանքի տարր) կենսաբանությանը, գենետիկայի և տեխնիկայի սահմանակից գիտություն է, որը լուծում է ինժեներական խնդիրներ՝ հիմնված գենետիկայի և օրգանիզմների կյանքի կառուցվածքի վերլուծության վրա։ Գենետիկա– օրգանիզմների ժառանգականության և փոփոխականության օրենքների գիտություն։ Գենետիկայի հիմնական խնդիրը ժառանգականության և ժառանգական փոփոխականության վերահսկման մեթոդների մշակումն է՝ օրգանիզմների ցանկալի ձևերը ստանալու կամ նրանց անհատական զարգացումը վերահսկելու համար։
Ժառանգականության երևույթներում կարևոր դեր են խաղում քրոմոսոմները՝ թելանման կառուցվածքները, որոնք տեղակայված են բջջի միջուկում։ Յուրաքանչյուր տեսակի բնութագրվում է քրոմոսոմների շատ կոնկրետ քանակով, բոլոր դեպքերում այն զույգ է, և դրանք կարող են բաշխվել զույգերով։ Սեռական բջիջների բաժանման և բեղմնավորման ընթացքում յուրաքանչյուր քրոմոսոմ փնտրում է իր նմանը: Նրանք մոտենում են, զուգահեռ են միմյանց ու գրեթե ձուլվում են։ Հետո նրանք բաժանվում են։ Բայց շփման ժամանակ գրեթե բոլոր քրոմոսոմները փոխանակում են իրենց մասերը։ Ստացված բջիջը (zygote), բազմիցս բաժանվելով, կազմում է սաղմ, որից զարգանում է օրգանիզմը։
Բջիջներն ունեն գենետիկ նյութի վերաբաշխման բարդ և կարևոր մեխանիզմ։ Մարմնի յուրաքանչյուր բջիջ ունի նույն թվով քրոմոսոմներ։ Հետնորդներն ունեն նույն թիվը՝ ուղիղ կեսը հորից, կեսը՝ մորից։ Նման փոխանակմամբ փոխանցվում են ժառանգական հատկանիշներ։
Չարլզ Ուիլսոնը 1900 թվականին որոշեց, որ գեները տեղակայված են քրոմոսոմների վրա: Երկու հոմոլոգ քրոմոսոմներ (մեկը հորից, մյուսը՝ մորից) միավորվում են սեռական բջիջների հասունացման և փոխանակման մասերի ընթացքում։ Այս երեւույթը կոչվում էր անցնելով վրայով. Այն տեղի է ունենում տարբեր գեների միջև պատահականորեն տարբեր հաճախականությամբ: Քրոմոսոմային մոդելը ներկայումս թել է, որի վրա գեները ոլորված են ուլունքների պես:
Չարլզ Դարվինը առաջին գիտնականն էր, ով որոշեց կենդանի բնության մեջ ընդհանուր սկզբունքի՝ բնական ընտրության գոյությունը։ Էվոլյուցիայի ուսուցման մեջ կա երկու կողմ՝ ուսուցում էվոլյուցիայի համար նախատեսված նյութի մասին և ուսուցում դրա գործոնների, դրա շարժիչ ուժի մասին։ Էվոլյուցիայի շարժիչ ուժը բնական ընտրությունն է: Ժառանգականությունը հիմնված է անբաժանելի և անխառնելի գործոնների՝ գեների վրա։ Ընտրության միջոցով է, որ տեղի է ունենում կենսապայմանների ուղղորդված ազդեցությունը ժառանգական փոփոխականության վրա։ Ժառանգական փոփոխականությունն ինքնին պատահական է: Շրջակա միջավայրի ազդեցության տակ ընտրվում են այնպիսի հատկանիշներ, որոնք լավագույնս համապատասխանում են կենսապայմաններին:
Դե Վրայը կոչվում է ժառանգական փոփոխություններ առանձին գեների մուտացիաներ: Մուտացիաները ծառայում են որպես էվոլյուցիոն գործընթացի տարրական նյութ։ Նրանք բնականաբար առաջանում են բնական պայմաններում։
Փոփոխականությունը ցանկացած աստիճանի ազգակցական անհատների և անհատների խմբերի բնավորությունների և հատկությունների բազմազանությունն է: Տարբերակվում է ուղղորդված և ոչ ուղղորդված փոփոխականության միջև։
Ուղղորդված կամ հատուկ փոփոխականությունը սովորաբար զանգվածային է և հարմարվողական: Այս դեպքում ժառանգաբար փոխանցվում է ոչ թե հատկանիշի փոփոխությունը, այլ փոխվելու կարողությունը, այլ տարբեր աստիճանի: Նման փոփոխությունները կոչվում են փոփոխություններ: Որոշակի փոփոխականությունը էվոլյուցիայի արդյունք է, դրա ունակությունն առաջանում է բազմաթիվ սերունդների ընտրության արդյունքում: Բայց հատկանիշի փոփոխությունն ինքնին, շրջակա միջավայրի ինչ-որ գործոնի ազդեցությամբ, անհետանում է օրգանիզմի մահով, և հետնորդները պետք է նորից ձեռք բերեն այն։ Միայն այս առումով է որոշակի փոփոխականությունը ոչ ժառանգական։ Այն չի կարելի անվանել փոփոխականություն. դա ժառանգականություն է, որը ոչ միշտ է դրսևորվում ֆենոտիպում, այլ միայն այն դեպքում, երբ ենթարկվում է որոշակի բնապահպանական գործոնի:
Չուղղորդված կամ անորոշ փոփոխականությունը տեղի է ունենում անկախ այն գործոնի բնույթից, որն առաջացրել է այն, և փոփոխվող բնութագիրը կարող է փոխվել ինչպես ուժեղացման, այնպես էլ թուլացման ուղղությամբ: Ընդ որում, այն ոչ թե զանգվածային է, այլ մեկուսացված։ Անորոշ փոփոխականության երկու տեսակ կա՝ կոմբինատիվ և մուտացիոն։ Մեյոզի ժամանակ սերունդների ձևավորման ընթացքում կոմբինատիվ փոփոխականության հիման վրա առաջանում են մայրական և հայրական քրոմոսոմների նոր համակցություններ։ Այս դեպքում քրոմոսոմները երբեմն փոխանակում են մասերը (հատվելով), այնպես որ յուրաքանչյուր նոր սերնդում կտրուկ աճում է գեների համակցությունների թիվը։ Մուտացիոն փոփոխականությունը օրգանիզմի գենետիկ կառուցվածքի, նրա գենոտիպի փոփոխության գործընթացն է։ Այս դեպքում փոխվում է քրոմոսոմների թիվը կամ դրանց կառուցվածքը կամ քրոմոսոմը կազմող գեների կառուցվածքը։ Ինչպես համակցված փոփոխականությունը, մուտացիայի գործընթացը անուղղորդված է (նիշերը կարող են պատահականորեն փոխվել), ոչ զանգվածային (պոպուլյացիայի մի շարք անհատների մեջ որևէ մուտացիայի միաժամանակյա առաջացումը անհնար է) և ոչ հարմարվողական (մուտացիաները կարող են կա՛մ մեծացնել, կա՛մ նվազեցնել: դրանց կրողների կենսունակությունը): Անորոշ փոփոխականությունը էվոլյուցիայի գործընթացի նյութն է: Օրգանիզմների փոփոխությունները, ըստ Չարլզ Դարվինի, պայմանավորված են շրջակա միջավայրի գործոններով: Միևնույն ժամանակ, տվյալ միջավայրում օգտակար հատկությունների կրողները, որոնք առաջանում են այս հատկությունները որոշող գեների մուտացիայի կամ վերահամակցման հետևանքով, ավելի հավանական է, որ գոյատևեն և թողնեն սերունդ:
Գեն և գենետիկա հասկացությունները ներկայացրել է դանիացի գիտնական Վ.Յոհանսենը։ Ահա այն գործոնները, որոնք փոխում են բնական պոպուլյացիայի գենետիկական կազմը. մուտացիայի գործընթաց, մեկուսացում, «կյանքի ալիքներ», ընտրություն:
Գեների առանձնահատուկ դիրքը կայանում է նրանց յուրահատկության մեջ։ Քրոմոսոմային հավաքածուում յուրաքանչյուր գեն ներկայացված է միայն մեկ անգամ: 1930-ականներին ապացուցվեց, որ գենային մուտացիան փոքր քիմիական փոփոխություն է: Հետևաբար, գենը քիմիական բնույթ ունի՝ լինելով մոլեկուլ կամ մեծ մոլեկուլի մաս։
1953 թվականին Մ.Վաթկենի և Ֆ.Կրիքի աշխատություններով սկսվեց նոր գիտություն՝ մոլեկուլային գենետիկա։ Կենդանի օրգանիզմների կենսաքիմիական բնութագրերը ժառանգվում են ըստ Գ.Մենդելի հայտնաբերած օրենքների։ Սպիտակուցների կառուցվածքի պլանները «գրանցվում» են գեներում՝ բոլոր ժառանգական հատկանիշների պլանները: Պարզվում է, որ գենետիկ կոդը ընդհանուր է մեր մոլորակի բոլոր բնական համակարգերի համար: Այն գործնականում վերծանված է: Յուրաքանչյուր քրոմոսոմ մորֆոլոգիապես և գենետիկորեն եզակի է և չի կարող փոխարինվել մյուսով կամ վերականգնվել, եթե կորչում է: Երբ քրոմոսոմը կորչում է, բջիջը սովորաբար մահանում է: Յուրաքանչյուր կենսաբանական տեսակ ունի որոշակի, հաստատուն թվով քրոմոսոմներ։ Հատկանիշների ժառանգման գործընթացներում որոշիչ դեր է խաղում քրոմոսոմների վարքագիծը բջիջների բաժանման ժամանակ։ Բջիջների բաժանման երկու հիմնական տեսակ կա՝ միտոզ և մեյոզ։ Միտոզը մարմնի բջիջների անուղղակի բաժանումն է, այն առաջացած երկու դուստր բջիջների միջև քրոմոսոմների ճշգրիտ բաշխման մեխանիզմ է: Մեյոզը կրճատման մեխանիզմ է (քրոմոսոմների քանակի կրկնակի կրճատում):
1940-ականների սկզբին դասական գենետիկան հասկացավ այնպիսի հատկությունների դիսկրետ բնույթը, ինչպիսիք են ժառանգականությունը և փոփոխականությունը: Դա հնարավոր դարձավ առաջին հերթին Տ.Մորգանի դպրոցի աշխատություններում գենի տեսության ձևավորման շնորհիվ։ Այս տեսության հիմնական դրույթները կարելի է ձևակերպել հետևյալ կերպ.
- օրգանիզմների բոլոր բնութագրերը գտնվում են գեների հսկողության տակ.
- գեներ- ժառանգական տեղեկատվության տարրական միավորներ, դրանք տեղակայված են քրոմոսոմներում.
- գեները կարող են փոխվել - մուտացիա;
- Առանձին գեների մուտացիաները հանգեցնում են առանձին տարրական բնութագրերի կամ ֆենների փոփոխության:
Այժմ ենթադրվում է, որ գենը իսկապես գոյություն ունեցող ժառանգականության անկախ միավոր է, որը միավորվում և բաժանվում է խաչմերուկների ժամանակ, անկախ ժառանգական գործոն: Գենը սահմանվում է որպես ժառանգական տեղեկատվության կառուցվածքային միավոր, որը ֆունկցիոնալ առումով անբաժանելի է: Այն համարվում է ԴՆԹ-ի մոլեկուլի մի հատված, որը կոդավորում է մեկ մակրոմոլեկուլի սինթեզը կամ կատարում է այլ տարրական ֆունկցիա։ Գեների ամբողջությունն է գենոտիպը. Ֆենոտիպ- բոլոր արտաքին և ներքին բնութագրերի ամբողջությունը: Ձևավորվում է մեկ օրգանիզմի քրոմոսոմների հավաքածուում պարունակվող գեների համալիրը գենոմը.
Կանոնավոր (ընդհանուր) ռեկոմբինացիայի հիմքը հատումն է, այսինքն՝ հոմոլոգ շրջանների փոխանակումը հոմոլոգ քրոմոսոմների տարբեր կետերում, ինչը հանգեցնում է կապակցված գեների նոր համակցության առաջացմանը:
Անկախ ժառանգության և հատման ժամանակ տարանջատումը որոշում է գոյություն ունեցող գեների (ալելների) կոմբինատորիկայի պատճառով օրգանիզմների փոփոխականությունը: Ալելներանվանել գենի կոնկրետ քիմիական վիճակ. Մուտացիաներորակապես նոր գեների (ալելների), քրոմոսոմների և քրոմոսոմների բազմությունների առաջացումն է։ Երկու տեսակի փոփոխականության համակցությունն առաջացնում է գենոտիպի ընդհանուր փոփոխականությունը:
Գենետիկական նյութն ունի այնպիսի ունիվերսալ հատկություններ, ինչպիսիք են դիսկրետությունը, շարունակականությունը, գծայինությունը և հարաբերական կայունությունը, որոնք բացահայտվում են գենետիկական անալիզի ժամանակ։ Գենետիկական անալիզի լուծունակության բարձրացումը հնարավոր է մեծ թվով անհատների ուսումնասիրությամբ, ընտրովի մեթոդների կիրառմամբ և մուտացիայի գործընթացն արագացնելու միջոցով։
Այս բոլոր մեթոդները կարևոր են բնական համակարգերում և կարող են կիրառություն գտնել արհեստական համակարգերի կառուցման մեջ: Անհատների թվի աճը հանգեցնում է գենետիկական նյութի բազմազանության ավելացմանը, ինչը նշանակում է գեների կողմից վերահսկվող գործառույթների սկզբնական փաթեթի ավելացում, և դա, իր հերթին, հնարավորություն է տալիս գործառույթների ավելի լայն ընտրության: Մուտացիայի գործընթացի արագացումը հանգեցնում է ավելի ու ավելի բազմազան գենետիկական նյութի արտադրությանը:
Բնական և արհեստական համակարգերում մուտացիաների դերն այն է, որ դրանք առաջացնում են նոր գործառույթներ, հետո տեղի է ունենում կրկնօրինակում՝ ֆիքսելով երկու գործառույթները, և դրանից հետո սկսվում է սկզբնական և նոր գործառույթների առանձին էվոլյուցիան։ Այս էվոլյուցիան ցույց է տալիս, որ մուտացիայի արդյունքում առաջացած նոր ֆունկցիան կամ ֆունկցիան ավելի բարձր հարմարվողական հատկություններ ունի կամ նախորդ ֆունկցիան ավելի լավ է կատարում այդ դերը։
Ընդհանուր առմամբ, էվոլյուցիան հակված է միջինին (քանի որ մեր տեսանկյունից տարբեր որակի գենետիկական նյութի ավելի ու ավելի համասեռ խառնում է տեղի ունենում): Ուստի ընտրությունն օգտագործվում է որպես զարգացման լավագույն արդյունքներ ստանալու մեթոդներից մեկը։ Ընտրովի բուծումը արհեստական սելեկցիայի ձև է: Ընտրությունը, որպես գիտություն, ստեղծվել է Չարլզ Դարվինի կողմից, ով առանձնացրել է ընտրության երեք ձև.
- բնական ընտրություն, որն առաջացնում է փոփոխություններ՝ կապված բնակչության նոր պայմաններին հարմարվելու հետ.
- անգիտակից ընտրություն, որում լավագույն նմուշները պահպանվում են բնակչության մեջ.
- մեթոդական ընտրություն, որում իրականացվում է բնակչության նպատակային փոփոխություն դեպի կայացած իդեալ։
Ըստ Չարլզ Դարվինի էվոլյուցիայի շարժիչ ուժերն են.
- անորոշ փոփոխականություն, այսինքն՝ յուրաքանչյուր պոպուլյացիայի մեջ օրգանիզմների ժառանգաբար որոշված բազմազանություն.
- գոյության պայքար, որի ընթացքում վերարտադրությունից վերացվում են քիչ հարմարեցված օրգանիզմները.
- բնական ընտրությունը ավելի հարմարեցված անհատների գոյատևումն է, որի արդյունքում կուտակվում և ամփոփվում են ժառանգական բարենպաստ փոփոխությունները և առաջանում նոր հարմարվողականություններ։
Դարվինիզմը բացատրում է հարմարվողականությունը էվոլյուցիայի միջոցով: Բնական ընտրության արդյունքում նոր ի հայտ եկած մուտացիաները զուգակցվում են արդեն իսկ սելեկցիայի ենթարկված անհատների գեների հետ, փոխվում է նրանց ֆենոտիպային արտահայտությունը, և դրանց հիման վրա առաջանում են նոր ադապտացիաներ։ Հետևաբար սելեկցիան էվոլյուցիայի հիմնական գործոնն է, որն առաջացնում է նոր ադապտացիաների առաջացում, օրգանիզմների վերափոխում և տեսակավորում։ Ընտրությունը կատարվում է երեք հիմնական ձևերով.
- վարել (առաջատար). Դա հանգեցնում է նոր հարմարվողականությունների զարգացմանը.
- կայունացնող. Այն ապահովում է արդեն ձևավորված հարմարվողականությունների պահպանումը շրջակա միջավայրի անփոփոխ պայմաններում.
- խանգարող (պոկող): Այն առաջացնում է պոլիմորֆիզմի առաջացում բնակչության միջավայրի բազմակողմանի փոփոխությունների ժամանակ:
Ընտրությունը տեղի է ունենում ըստ օրգանիզմի ընդհանուր պատրաստվածության, այլ ոչ ըստ առանձին հատկանիշի։
Վարորդական ընտրությամբ անհատները, որոնք որոշ բնութագրերով փոխվել են տվյալ տեսակի միջին արժեքի (նորմայի) համեմատ, սերունդ թողնելու ավելի մեծ հավանականություն ունեն: Այս դեպքում ընտրվում է նորմայից շեղման մեկ տեսակ.
Կայունացնող ընտրությունը պահպանում է բնութագրերի (նորմայի) միջին արժեքը պոպուլյացիայի մեջ և թույլ չի տալիս այն անհատներին, ովքեր առավելապես շեղվում են այս նորմայից, անցնել հաջորդ սերունդ: Սա անփոփոխ է դարձնում տեսակների պահպանումը:
Խանգարող կամ խանգարող ընտրությամբ ընտրվում է ոչ թե մեկ տեսակի շեղում նորմայից, այլ երկու կամ ավելի: Սա նախնիների տեսակը դուստր խմբերի բաժանելու եղանակն է, որոնցից յուրաքանչյուրը կարող է դառնալ նոր տեսակ:
Էվոլյուցիոն գործընթացները, որոնք տեղի են ունենում տեսակի ներսում և ավարտվում են տեսակավորման մեջ, կոչվում են միկրոէվոլյուցիա. Մակրոէվոլյուցիակոչվում է վերտեսակային աստիճանի օրգանիզմների խմբերի զարգացում։ Մակրոէվոլյուցիայի խնդիրն է վերլուծել օրգանիզմների անհատական և պատմական զարգացման փոխհարաբերությունները, ինչպես նաև վերլուծել էվոլյուցիոն գործընթացի ուղղության օրինաչափությունները:
Շմալհաուզենը մշակել և ներկայացրել է օրգանիզմի ամբողջականության հայեցակարգը անհատական և պատմական զարգացման մեջ։ Նա ուսումնասիրեց օրգանիզմների էվոլյուցիոն գործընթացի և անհատական զարգացման մեխանիզմները՝ որպես ինքնակարգավորվող համակարգեր, և ուրվագծեց էվոլյուցիոն տեսությունը կիբեռնետիկայի տեսանկյունից:
Ընտրության վարդապետության մեջ Չարլզ Դարվինը ապացուցեց, որ էվոլյուցիայի հիմնական շարժիչ ուժը լավագույն ձևերի ընտրությունն է, որը պահանջում է հաջողության հետևյալ պայմանները. սկզբնաղբյուր նյութի ճիշտ ընտրություն, ճշգրիտ նպատակադրում, ընտրություն բավականին լայն մասշտաբով և նյութի հնարավոր ավելի խիստ մերժումը, ընտրությունը մեկ առ մեկ հիմնական հատկանիշը:
Դիտել– բնական համակարգերի հիմնական կառուցվածքային միավորը, դրանց էվոլյուցիայի որակական փուլը: Միջտեսակային հատման արդյունքում առաջանում են նոր տեսակներ։ Տեսակը պոպուլյացիաների խումբ է, որոնց անհատները կարող են խաչասերվել բնական պայմաններում, բայց մեկուսացված են այլ տեսակներից։ Տեսակը բաժանված է մի քանի պոպուլյացիաների, որոնցից յուրաքանչյուրը զարգանում է ինքնուրույն։ Մի տեսակից մյուսին անցնելու գործընթացը կտրուկ չէ, և նրանց միջև կարող է գենետիկ մեկուսացում չառաջանալ։
Բնական համակարգերում էվոլյուցիոն գործընթացների հիմքը բնակչությունն է։ Պոպուլյացիան որոշակի տեսակի անհատների մեծ հավաքածու է, որը երկար ժամանակ (մեծ թվով սերունդներ) բնակվում է աշխարհագրական տարածության որոշակի տարածքում, որի շրջանակներում տեղի է ունենում պատահական ազատ հատման այս կամ այն աստիճանը: Բնակչության մեջ բացարձակապես նույնական անհատներ չկան։ Յուրաքանչյուր անհատ եզակի գենոտիպի կրող է, որը վերահսկում է ֆենոտիպի ձևավորումը։ Յուրաքանչյուր անհատի գոյությունը սահմանափակվում է որոշակի ժամանակային ընդմիջումով, որից հետո անհատը մահանում է։ Այս դեպքում անհատի գենոտիպը բացառվում է բնակչության գենոֆոնդից, սակայն իր կյանքի ընթացքում անհատը կարող է փոխանցել ժառանգական տեղեկատվություն։
Գոյություն ունեն ժառանգական տեղեկատվության փոխանցման երեք մեխանիզմ սերունդների ծննդյան ժամանակ. անսեռ բազմացում, սեռական վերարտադրություն, վերարտադրության միջանկյալ (անսեռական և սեռական) ձև։ Ծնողներից սերունդ գեների կայուն փոխանցումը հիմնականում կախված է ԴՆԹ-ի մոլեկուլների վերարտադրման և ինքնաբազմացման կարողությունից: Յուրաքանչյուր անհատ իր ողջ կյանքի ընթացքում ենթարկվում է շրջակա միջավայրի ազդեցության: Որոշ դեպքերում այս ազդեցությունները կարող են հանգեցնել ԴՆԹ-ի մոլեկուլների վերադասավորումների, որոնք կրում են ժառանգական տեղեկատվություն: ԴՆԹ-ի մոլեկուլներում գեների սկզբնական հաջորդականության փոփոխությունը հանգեցնում է այս մոլեկուլի հատկությունների, հետևաբար՝ ժառանգական տեղեկատվության փոփոխության։
Վերևում քննարկված գործոնները կարելի է դասակարգել ազդեցության նվազման կարգով՝ ըստ էվոլյուցիայի վրա ազդեցության աստիճանի.
- բնական ընտրություն;
- բնակչության մեկուսացում;
- բնակչության տատանումներ;
- մուտացիոն գործընթացներ.
Էվոլյուցիայի ձգանն աշխատում է բնակչության ներսում էվոլյուցիոն գործոնների համակցված գործողության արդյունքում: Էվոլյուցիոն ուժերի գործողության արդյունքում յուրաքանչյուր պոպուլյացիայի մեջ բազմիցս տեղի են ունենում տարրական էվոլյուցիոն փոփոխություններ։ Ժամանակի ընթացքում դրանցից մի քանիսը ավելանում են և հանգեցնում նոր ադապտացիաների առաջացմանը, որը հանդիսանում է տեսակավորման հիմքը։
Ուղղորդված մոլեկուլային էվոլյուցիան նման է արհեստական ընտրությանը: Եթե ցանկանում եք ստեղծել մոլեկուլ, որն ունի որևէ քիմիական հատկություն, դուք պետք է ընտրեք մոլեկուլների մեծ պոպուլյացիայից նրանք, որոնք լավագույնս արտահայտում են այս հատկությունը, և դրանցից ծնեք դուստրեր, որոնք տարբեր աստիճանի նման են իրենց ծնողներին: Ընտրության և կրկնօրինակման այս գործընթացը կրկնվում է մինչև ցանկալի արդյունքի հասնելը:
Չարլզ Դարվինի տեսության համաձայն՝ էվոլյուցիան տեղի է ունենում երեք գործընթացների փոխազդեցության միջոցով, որոնք կրկնվում են՝ ընտրություն, ուժեղացում և մուտացիա։ Ուժեղացում- ժառանգներ առաջացնելու, ավելի ճիշտ՝ անհատների պատճենման գործընթացը բնության մեջ գործում է ընտրության հետ մեկտեղ։ Ընտրության չափանիշը նման է աստվածաշնչյանին. «եղիր պտղաբեր և բազմացի՛ր»։ Կրկնվող պատահականության ռազմավարությունը կարող է ստիպել մոլեկուլներին զարգանալ դեպի բարելավված ֆունկցիոնալ հատկություններ:
Էվոլյուցիայի շարժիչ ուժերը
Էվոլյուցիոն գործոնների թիվը կարող է շատ մեծ լինել, քանի որ բնության մեջ կան բազմաթիվ իրադարձություններ, որոնք կարող են ազդել պոպուլյացիաների գենոֆոնդի վրա: Չարլզ Դարվինը էվոլյուցիայի հիմնական շարժիչ ուժերը (գործոնները) համարել է ժառանգականությունը, ժառանգական փոփոխականությունը և բնական ընտրությունը։ Նա նաև կարևորել է ազատ խաչասերման սահմանափակումը՝ կապված պոպուլյացիաների միմյանցից մեկուսացման հետ։ Ժամանակակից կենսաբանության մեջ էվոլյուցիայի հիմնական գործոնները ներառում են նաև անհատների միգրացիան, գենետիկ դրեյֆը և այլն։
Ժառանգականություն
Ժառանգականությունը կենդանի օրգանիզմների հատկությունն է՝ սերունդների ընթացքում իրենց հատկանիշները փոխանցելու իրենց ժառանգներին: Սա ապահովում է շարունակականություն և հաղորդակցություն տարբեր սերունդների միջև: Ժառանգականությունը էվոլյուցիայի հիմնական գործոններից մեկն է։ Ժառանգականության շնորհիվ արժեքավոր ադապտացիաները պահպանվում և համախմբվում են պոպուլյացիաներում՝ ապահովելով տեսակների գոյատևումը, վերարտադրությունը և անհատականությունը (դիսկրետությունը) բնության մեջ։ Օրգանիզմների ժառանգականությունն ապահովող նյութը ԴՆԹ-ն է, որը կազմում է օրգանիզմի սպեցիֆիկ գենոտիպը և ընդհանուր պոպուլյացիայի ու տեսակների գենոֆոնդը։
Պետք է նկատի ունենալ, որ էվոլյուցիայի գործընթացում ժառանգաբար փոխանցվում են ոչ թե կոնկրետ գծերը, այլ ընդհանրապես գենոտիպերը, որոնք կրողներ են այս և այլ հատկանիշների։ Էուկարիոտների բջջի և մարմնի գեների հիմնական կրիչները քրոմոսոմներն են՝ կազմված ԴՆԹ-ից և սպիտակուցներից։ Քրոմոսոմները գտնվում են միջուկում, որն ունի քրոմոսոմների հապլոիդ կամ դիպլոիդ (ավելի հաճախ՝ պոլիպլոիդ) բազմություն (տե՛ս ժառանգականության քրոմոսոմների տեսությունը)։ Պրոկարիոտների (բակտերիաների) մոտ ժառանգական ապարատը շատ ավելի պարզ է։ Այն ներկայացված է նուկլեոիդով` մեկ բարդ օղակաձև ԴՆԹ մոլեկուլ, որը կապված չէ հիստոնների հետ և միջուկային թաղանթներով առանձնացված չէ ցիտոպլազմայից:
Մի շարք տերմիններ կապված են օրգանիզմների ժառանգական ապարատի հետ, որոնք լայնորեն կիրառվում են գենետիկայի և էվոլյուցիոն կենսաբանության գրականության մեջ։
Տվյալ օրգանիզմի կամ տվյալ բջջի բոլոր գեների ամբողջությունը, ներառյալ ալելների ողջ բազմազանությունը, դրանց կապի և ժառանգականության բնույթը, կազմում են օրգանիզմի գենոտիպը։ Գենոտիպ հասկացությունը գիտական գրականություն է մտցվել 1909 թվականին Վ.Յոհանսենի կողմից։ Նա նաև առաջարկեց ֆենոտիպի սահմանում:
Ֆենոտիպը օրգանիզմի բոլոր բնութագրերի ամբողջությունն է, որոնք ձևավորվում են որոշակի պայմաններում գենոտիպի հսկողության ներքո՝ չափը, ձևը, գույնը, որոշակի նյութերի ձևավորումը և այլն։ Ֆենոտիպը գենոտիպի արտաքին դրսևորումն է։
Տեսակը կազմող պոպուլյացիայի կամ պոպուլյացիաների խմբի մեջ առկա բոլոր գենոտիպերի ամբողջությունը կոչվում է գենոֆոնդ։ Գենոֆոնդի հայեցակարգը ներկայացվել է 1928 թվականին ռուս նշանավոր գենետիկ Ա.Ս. Սերեբրովսկու կողմից:
Գենոմը հապլոիդ օրգանիզմների կամ օրգանիզմների հապլոիդ փուլերի բոլոր գեների հավաքածուն է։ Գենոմի հայեցակարգը ձեւակերպվել է 1920 թվականին Գ.Վինքլերի կողմից։ Ի տարբերություն գենոտիպի՝ գենոմը ներկայացնում է ոչ թե անհատի, այլ պոպուլյացիայի կամ տեսակի բնութագիրը:
Գենոֆոնդում ընդգրկված գեների դրսևորման (արտահայտման) արդյունքը բազմաթիվ տարբեր ֆենոտիպեր են, որոնք կազմում են բնակչության նորմալ ռեակցիան։
Ցիտոպլազմային ժառանգություն
Որոշ հատկանիշներ կարող են ժառանգվել առանց միջուկային ապարատի մասնակցության։ Խոսքը վերաբերում է այսպես կոչված ցիտոպլազմային ժառանգությանը։ Վերջինս պայմանավորված է նրանով, որ որոշ բջջային կառուցվածքներ (միտոքոնդրիաներ, պլաստիդներ) ունեն իրենց ինքնավար շրջանաձև ԴՆԹ և ունակ են բջջից համեմատաբար անկախ բաժանվել։ Հետևաբար, այս կառուցվածքների հետ կապված որոշ բնութագրեր (մրգերի, ծաղիկների և տերևների գույնը, բջջային շնչառության բարձր ակտիվությունը և այլն) կարող են փոխանցվել դուստր սերունդներին, բայց միայն մայրական գծի միջոցով կամ վեգետատիվ վերարտադրության ընթացքում (քանի որ սերմը պլաստիդներ չի կրում: իսկ վերջիններս փոխանցվում են մոր մարմնի բջիջներով):
Ժառանգական փոփոխականություն
Էվոլյուցիայի երկրորդ որոշիչ գործոնը օրգանիզմների փոփոխականությունն է, այսինքն՝ նոր սերունդների կարողությունը ձեռք բերել այնպիսի հատկանիշներ, որոնք բացակայում էին ծնողական ձևերում և/կամ գոյություն ունենալ տարբեր ձևերով կամ տարբերակներով։ Դա փոփոխականությունն է, որը թույլ է տալիս օրգանիզմներին արագ և արդյունավետ կերպով հարմարվել շրջակա միջավայրի փոփոխվող պայմաններին:
Փոփոխականությունը կարող է լինել երկու տեսակի՝ 1) ժառանգական (գենոտիպային) և 2) փոփոխական (արտաքին միջավայրի ազդեցության տակ)։
Ձևափոխումը կամ ֆենոտիպային փոփոխականությունը չի ազդում ժառանգական ապարատի վրա: Այն առաջանում է որպես գենոտիպի արձագանք շրջակա միջավայրի գործողությանը և դրսևորվում է ռեակցիայի նորմալ տիրույթում։ Ռեակցիայի նորմը ֆենոտիպային հատկանիշների ամբողջ սպեկտրն է (կամ փոփոխության բոլոր սահմանները), որոնք հնարավոր են տվյալ գենոտիպում կամ գենոֆոնդում։ Այսինքն՝ սա գենոտիպի (գենոֆոնդի) հատկություն է՝ որոշակի ֆենոտիպեր ձևավորելու կոնկրետ կենսապայմաններում։
Դպրոցական դասագրքերից հիշենք փոփոխության փոփոխականության մի քանի օրինակ: Տարբեր պայմաններում նույն բույսի գենետիկորեն միատարր սերմերից բույսերը կաճեն շատ տարբեր ֆենոտիպերով՝ կախված կենսապայմաններից՝ լուսավորություն, հող, ռելիեֆի հյուսիսային ազդեցություն, խոնավություն և այլն: Միևնույն ծառի վրա տերևները շատ տարբեր են չափերով, թեև նրանք ունեն նույն գենոտիպը: Նույնիսկ ավելի մեծ տարբերություններ են տեղի ունենում տեսակների կամ բազմաթիվ պոպուլյացիաների մեջ, որտեղ ֆենոտիպերի տատանումները կլինի ավելի բազմազան, քանի որ դա տարբեր գենոտիպերի մեծ քանակի արտահայտությունն է, որոնք կազմում են այդ տեսակի կամ պոպուլյացիայի գենոֆոնդը:
Սակայն մոդիֆիկացիոն փոփոխականությունը ժառանգական չէ և, հետևաբար, չի ազդում էվոլյուցիոն գործընթացների ընթացքի և տեմպի վրա:
Էվոլյուցիայի համար ժառանգական փոփոխականությունը մեծ նշանակություն ունի, որը թույլ է տալիս համախմբել նոր ձեռք բերված բնութագրերը հետագա սերունդներում:
Ժառանգական փոփոխականությունը գրեթե միշտ (բացառությամբ ցիտոպլազմային և պլազմիդային ժառանգության երևույթների) կապված է անհատների և ամբողջ պոպուլյացիայի մեջ գենետիկական նյութի վերադասավորումների հետ: Հետեւաբար, այն հիմնականում կապված է գենոտիպային փոփոխականության տարբեր ձեւերի հետ։
Գենոտիպային փոփոխականություն
Այս տեսակի փոփոխականությունը ազդում է օրգանիզմների գենոտիպի վրա և իրականացվում է մուտացիաների միջոցով (մուտացիոն փոփոխականություն) կամ առաջանում է սեռական վերարտադրության ժամանակ (համակցված փոփոխականություն)։
Մուտացիաները կարող են լինել մի քանի տեսակի, և դրանք տարբեր կերպ են դրսևորվում էվոլյուցիայի մեջ։ Մուտացիաները տեղի են ունենում մուտագենների՝ քիմիական նյութերի կամ ճառագայթման ազդեցության տակ, որոնք ազդում են գենոմի վրա: Երբեմն դրանք կարող են առաջանալ ծայրահեղ ջերմաստիճանի կամ շրջակա միջավայրի որոշ այլ գործոնների ազդեցության տակ: Երկրի պատմության մեջ բազմիցս տեղի է ունեցել մուտագենեզի աճ, երբ ճառագայթային ֆոնն ավելացել է ինտենսիվ հրաբխային ակտիվության ժամանակ, երբ մթնոլորտը, ջրերը և հողը հագեցած են եղել հրաբուխների արտանետումներով և գազերով, երկրակեղևի խզվածքների ժամանակ, լեռնաշինության ինտենսիվ գործընթացների ժամանակ, և այլն:
Միգրացիաներ
Էվոլյուցիայի մեկ այլ կարևոր գործոն, որն առաջացնում է պոպուլյացիաների գենետիկ հավասարակշռության փոփոխություններ, միգրացիան է: Նրանք ակտիվորեն փոխում են ալելների և գենոտիպերի հաճախականությունների հարաբերակցությունը բնակչության գենոֆոնդում։ Որքան մեծ է միգրացիայի ինտենսիվությունը և որքան մեծ է ալելային գեների առաջացման հաճախականության տարբերությունը, այնքան ավելի մեծ ազդեցություն են ունենում դրանք պոպուլյացիաների գենետիկ հավասարակշռության վրա:
Միգրացիաների էվոլյուցիոն նշանակությունը կայանում է նրանում, որ դրանք բնության մեջ կատարում են երկու կարևոր գործառույթ. 2) նպաստել տեսակների ներթափանցմանը նոր աճելավայրեր (այս դեպքում կարող է տեղի ունենալ հեռավոր պոպուլյացիաների մեկուսացում հիմնական տեսակներից):
Մարդիկ զգալի դեր են խաղացել միգրացիաների ընդլայնման գործում՝ ապահովելով բույսերի և կենդանիների բազմաթիվ տեսակների տեղաշարժը նոր շրջաններ (հատկապես մշակովի բույսերի և ընտելացված կենդանիների համար)։ Օրինակ՝ հացահատիկային կուլտուրաները, կարտոֆիլը, բազմաթիվ պտղատու ծառեր և թփեր, հավ, բադեր, սագեր, հնդկահավեր, խոշոր եղջերավոր անասուններ, ձիեր և այլն, տարածվել են ամբողջ մոլորակում։
Բնակչության ալիքներ
Բնական պայմաններում անընդհատ տեղի են ունենում բազմաթիվ օրգանիզմների պոպուլյացիայի թվի պարբերական տատանումներ։ Դրանք կոչվում են բնակչության ալիքներ կամ կյանքի ալիքներ: Այս տերմինն առաջարկել է Ս.Ս. Չետվերիկովը։
Բնակչության թվաքանակը զգալի փոփոխություններ է կրում բազմաթիվ տեսակների զարգացման սեզոնային բնույթի և նրանց ապրելավայրերի պայմանների պատճառով: Տարեցտարի այն կարող է նաև շատ տարբեր լինել: Հայտնի են առանձին տեսակների պոպուլյացիաների զանգվածային վերարտադրության դեպքեր, օրինակ՝ լեմինգների, մորեխների, ախտածին բակտերիաների և սնկերի (համաճարակներ) և այլն։
Հաճախակի են լինում բնակչության թվաքանակի կտրուկ, երբեմն աղետալի նվազման դեպքեր՝ կապված հիվանդությունների, վնասատուների, բնական երևույթների ներխուժման հետ (անտառային և տափաստանային հրդեհներ, ջրհեղեղներ, հրաբխային ժայթքումներ, երկարատև երաշտներ և այլն):
Կան որոշ տեսակների թվի կտրուկ աճի օրինակներ, որոնց ներկայացուցիչները հայտնվել են նոր պայմաններում, որտեղ թշնամիներ չունեն (օրինակ՝ Կոլորադոյի կարտոֆիլի բզեզը և Էլոդեան Եվրոպայում, նապաստակները Ավստրալիայում և այլն)։
Այս գործընթացներն իրենց բնույթով պատահական են՝ հանգեցնելով որոշ գենոտիպերի մահվան և խթանելով մյուսների զարգացումը, ինչի արդյունքում կարող են տեղի ունենալ պոպուլյացիայի գենոֆոնդի զգալի վերադասավորումներ։ Փոքր պոպուլյացիաներում սերունդը կառաջացնի փոքր թվով պատահականորեն գոյատևող անհատներ, ուստի նրանցում սերտորեն կապված խաչերի հաճախականությունը զգալիորեն մեծանում է, ինչը մեծացնում է առանձին մուտացիաների և ռեցեսիվ ալելային գեների հոմոզիգոտ վիճակի անցնելու հավանականությունը: Այսպիսով, մուտացիաները իրականում կարող են դրսևորվել պոպուլյացիաներում և ծառայել որպես նոր ձևերի կամ նույնիսկ նոր տեսակների ձևավորման սկիզբ: Հազվագյուտ գենոտիպերը կարող են կամ ամբողջությամբ անհետանալ կամ հանկարծակի բազմանալ պոպուլյացիաներում՝ դառնալով գերիշխող: Գերիշխող գենոտիպերը կարող են կա՛մ պահպանվել նոր պայմաններում, կա՛մ կտրուկ նվազել են քանակով և նույնիսկ ամբողջությամբ անհետանալ պոպուլյացիաներից: Գենոֆոնդի կառուցվածքի վերակառուցման և դրանում տարբեր ալելային գեների առաջացման հաճախականության փոփոխության երևույթները, որոնք կապված են բնակչության թվի կտրուկ և պատահական փոփոխության հետ, կոչվում են գենետիկ դրեյֆ:
Այսպիսով, բնակչության ալիքները և գենետիկ դրեյֆի հետ կապված երևույթները հանգեցնում են պոպուլյացիաների գենետիկ հավասարակշռությունից շեղումների: Այս փոփոխությունները կարող են վերցվել ընտրության միջոցով և կարող են ազդել էվոլյուցիոն փոխակերպումների հետագա գործընթացների վրա:
Էվոլյուցիոն գործընթացների վրա բնակչության ալիքների ազդեցության և օրգանիզմների մեկուսացման ընդհանուր բնութագրերը
Բացի վերը քննարկված էվոլյուցիայի գործոններից (ժառանգականություն, փոփոխականություն, ընտրություն և գոյության պայքար), էվոլյուցիոն կարևոր գործոններն են օրգանիզմների և բնակչության ալիքների մեկուսացումը:
Օրգանիզմների մեկուսացումը բաղկացած է նրանից, որ առանձին պոպուլյացիաների միջև հիբրիդացումը դառնում է անհնար, և դա հանգեցնում է բնութագրերի կուտակմանը, որոնք տարբերում են մի պոպուլյացիայի անհատներին մյուսի անհատներից:
Մեկուսացման բացակայության դեպքում միատարր պոպուլյացիայի մեջ մուտացիայի պատճառով օրգանիզմներում առաջացած օգտակար հատկությունները կարող են յուրացվել («լուծվել») մշտական հիբրիդացման գործընթացում, ինչը խանգարում է էվոլյուցիոն գործընթացների բնականոն ընթացքին:
Տարբերակվում է աշխարհագրական և վերարտադրողական մեկուսացման միջև:
Աշխարհագրական մեկուսացումը բաղկացած է տարբեր պոպուլյացիաների անհատների միջև բնական հիբրիդացման անհնարինությունից՝ տվյալ տեսակի մի պոպուլյացիան մյուսից բաժանող բնական խոչընդոտների առկայության պատճառով (լեռների, անտառների առկայություն և այլն):
Ավստրալիա մայրցամաքի մեկուսացումը այլ խոշոր մայրցամաքներից թույլ տվեց մարսուալ օրգանիզմներին գոյատևել և առաջացնել այս խմբի կենդանիների բազմազան ձևեր:
Վերարտադրողական մեկուսացումը (կամ կենսաբանական) բաղկացած է տարբեր օրգանիզմների հատման անհնարինությունից:
Եթե կյանքի ընթացքում օրգանիզմները օնտոգենեզի ժամանակ քրոմոսոմների քանակի փոփոխություն են զգում, դա կհանգեցնի վերարտադրողական մեկուսացման առաջացման:
Բնակչության ալիքները նույնպես էվոլյուցիայի կարևոր գործոն են:
Տարեցտարի տվյալ տեսակի առանձնյակների թիվը կարող է տարբեր լինել։ Որոշ տարիներին, երբ պայմանները բարենպաստ են, հայտնվում են տվյալ պոպուլյացիայի մեծ թվով առանձնյակներ (առատ սնունդ, թշնամիների բացակայություն, բարենպաստ եղանակային և կլիմայական պայմաններ), ինչը հանգեցնում է այս տեսակի օրգանիզմի սննդի պաշարների սպառմանը։ Սննդի պակասի պատճառով հաջորդ սերունդը փոքր կլինի. Դա կբերի սննդի պաշարների վերականգնմանը և պայմաններ կստեղծի այս տեսակի թվաքանակի ավելացման համար, իսկ հետո ամեն ինչ կկրկնվի։
Պոպուլյացիայի ալիքների դերը էվոլյուցիայում կայանում է նրանում, որ յուրաքանչյուր պոպուլյացիա բնութագրվում է իր գենոֆոնդով, որը տարբերվում է մյուս պոպուլյացիաներից: Պոպուլյացիայի ալիքների պատճառով տարբեր պոպուլյացիաներում առաջանում են տարբեր գենոֆոնդներ, ինչը հանգեցնում է որոշակի պոպուլյացիան բնութագրող բնութագրերի որոշակի տարբերությունների ի հայտ գալուն, և դա, երկարաժամկետ էվոլյուցիոն զարգացման արդյունքում, կարող է հանգեցնել նորի առաջացման։ օրգանիզմների ձևերը, ներառյալ նոր տեսակները.
Ամփոփելով էվոլյուցիայի շարժիչ ուժերի (գործոնների) դիտարկումը, պետք է նշել, որ դրանք ներառում են փոփոխականությունը (ժառանգական), ժառանգականությունը, բնական ընտրությունը, գոյության պայքարը, մեկուսացումը և բնակչության ալիքները, իսկ էվոլյուցիայի պատճառը փոփոխությունների առաջացումն է։ գեներ, սեռական բջիջների քրոմոսոմներ, որն արտահայտվում է ժառանգական փոփոխականությամբ։
Մեկուսացում
Մեկուսացումը նաև էվոլյուցիայի կարևոր գործոն է, որը հանգեցնում է հարակից պոպուլյացիաների միջև խաչասերման կրճատմանը կամ ամբողջական դադարեցմանը: Այսպիսով, տեսակների կամ պոպուլյացիայի ներսում կարող են առաջանալ երկու կամ ավելի խմբեր, որոնք գենետիկորեն տարբերվում են միմյանցից, և այդ տարբերությունները աստիճանաբար կկուտակվեն՝ ինբրիդինգի քանակի ավելացման պատճառով: Ապագայում դրանց հիման վրա կարող են ձևավորվել նոր ենթատեսակներ։
Մեկուսացման երկու ձև կա՝ տարածական և կենսաբանական:
Տարածական մեկուսացում
Դա տեղի է ունենում, երբ հայտնվում են տարբեր անհաղթահարելի խոչընդոտներ՝ մայրցամաքային շեղումներ, գետերի, նեղուցների, լեռնաշղթաների, սառցադաշտերի առկայություն և այլն։ ամբարտակներ և այլ կառույցներ, որոնք սահմանափակում էին բազմաթիվ կենդանիների պոպուլյացիաների ազատ տեղաշարժը։ Տարածական մեկուսացումն ավելացել է նաև անտառների ակտիվ հատման, մշակովի հսկայական տարածքների և ագրոցենոզների ստեղծման, որսի հետևանքով պոպուլյացիաների ոչնչացման և այլնի պատճառով: Այս ամենը միասին զգալիորեն նվազեցնում է տարբեր պոպուլյացիաների միջև ազատ հատման հնարավորությունը և հաճախ նպաստում մեկի կոտրմանը: բնակչությունը մի քանի առանձին խմբերի.
Կենսաբանական մեկուսացում
Մեկուսացման այս տեսակը տեղի է ունենում, երբ մի շարք կենսաբանական պատճառներով կորցնում է ազատ խաչասերման ունակությունը։
գ) Կենդանիների վարքագծային մեկուսացումը տեղի է ունենում, երբ փոխվում է էգին սիրահարվելու կամ զուգակցելու կռիվներ վարելու ծեսը՝ սահմանափակելով նրանց զուգավորումը այլ պոպուլյացիաների ներկայացուցիչների հետ:
դ) Գենետիկական մեկուսացում է առաջանում, երբ գենոտիպերը վերադասավորվում են՝ սերտ տեսակների քրոմոսոմների քանակի կամ ձևի փոփոխություն, ինչը նվազեցնում է նրանց միջև լիարժեք սերունդ ձևավորելու հնարավորությունը:
Էվոլյուցիոն գործընթացների արագություն
Էվոլյուցիոն պրոցեսների արագությունը ժամանակի միավորի վրա տեղի ունեցող էվոլյուցիոն փոփոխությունների քանակն է:
Էվոլյուցիոն գործընթացների արագությունը կարող է տարբեր լինել։
Սովորաբար այս գործընթացները երկար են: Բայց որոշ դեպքերում դրանք կարող են բավականին արագ տեղի ունենալ: Այս չափանիշի հիման վրա կարելի է առանձնացնել տեսակավորման երկու տեսակ՝ աստիճանական և հանկարծակի (պայթուցիկ)։
1. Աստիճանական տեսակավորումը տեղի է ունենում երկար ժամանակով: Նրա հիմնական մեխանիզմներն են դիվերգենցիան և ֆիլետիկ զարգացումը։ Այս դեպքում կարող են ձևավորվել հարակից ձևերի շարքեր:
2. Հանկարծակի կամ պայթյունավտանգ տեսակավորումը տեղի է ունենում գենետիկական նյութի արագ վերադասավորումներով մուտացիաների, պոլիպլոիդիայի, փոխակերպման և փոխակերպման միջոցով: Անցումային ձևեր այս դեպքում չեն կարող առաջանալ:
Քանի որ այս երկու գործընթացներն էլ մշտապես տեղի են ունեցել էվոլյուցիայի գործընթացում, շատ դեպքերում նկատվող անցումային ձևերի (բրածոների) բացակայությունը հասկանալի է դառնում։ Հանկարծակի տեսակավորման դեպքում դրանք կարող են չլինել։
Գոյության պայքարի ընդհանուր բնութագրերը՝ որպես էվոլյուցիայի գործոններից մեկը
Գոյության պայքարը բնական ընտրության միջոց է։
Այն օրգանիզմների գոյատևումը, որոնք լավագույնս հարմարեցված են իրենց կենսամիջավայրի տվյալ հատուկ պայմաններին, կոչվում է գոյության պայքար։
Չարլզ Դարվինը առանձնացրեց գոյության համար պայքարի երեք ձև՝ ներտեսակային, միջտեսակային և գոյության անբարենպաստ պայմանների դեմ պայքար։ Դիտարկենք գոյության համար պայքարի այս տեսակները։
Գոյության ներտեսակային պայքար
Օրգանիզմների մրցակցությունը սննդի աղբյուրների, լույսի, տարածքի և լիարժեք, բեղմնավոր սերունդ թողնելու հնարավորության համար կոչվում է գոյության ներտեսակային պայքար։
Նման պայքարի օրինակ է հետևյալը. որոշակի տեսակի բույսի սերմերի որոշակի քանակ ընկել է տարածքի տվյալ տարածքում: Այս սերմերը տարբերվում են չափերով, քաշով և այն պայմաններով, որոնցում գտնվում են (հողի խորությունը, խոնավությունը, օդափոխության հնարավորությունը): Արդյունքում սերմերը զարգանում են տարբեր պայմաններում, ինչը հանգեցնում է զարգացման փուլերի տարբեր տեմպերի։ Արդյունքում բողբոջում են այն սերմերը, որոնք կլինեն լավագույն պայմաններում, և այդ սածիլները առաջինը կհասնեն մակերեսին, հետևաբար՝ լույսի աղբյուրին։ Սածիլների վրա կզարգանա նաև արմատային համակարգ, որն իր տեղը կզբաղեցնի հողում։ Ավելի ուշ զարգացման փուլեր ունեցող սածիլները ավելի վատ պայմաններ կստանան, ինչը կխանգարի նրանց հետագա զարգացմանը։ Վերևում նկարագրված ամեն ինչ ցույց է տալիս, որ վաղ զարգացում ունեցող սածիլները ավելի մեծ հնարավորություն ունեն հասնելու հասուն վիճակի և լիարժեք սերունդ տալու՝ համեմատած ավելի ուշ զարգացման սածիլների հետ:
Կենդանիների մոտ ավելի ցայտուն է ներտեսակային պայքարը։ Այսպիսով, գիշատիչ կենդանիների շրջանում ավելի ուժեղ անհատները ստանում են ավելի ամբողջական սնունդ և ավելի մեծ քանակությամբ։ Սա թույլ է տալիս նրանց դիմակայել իգական սեռի մրցակցությանը և ծնել լիարժեք սերունդ, որին կփոխանցվեն իրենց ծնողների բնութագրերը։
Սիրամարգերի մեջ այն անհատները, որոնք ունեն պոչի ամենամեծ չափը և գեղեցկությունը, ավելի հավանական է, որ սերունդ թողնեն:
Գոյության ներտեսակային պայքարը պայքարի ամենադաժան տեսակն է, և դա հատկապես ակնհայտ է կենդանիների մոտ։
Միջտեսակները պայքարում են գոյության համար
Գոյության միջտեսակային պայքարը տեղի է ունենում տարբեր տեսակների անհատների միջև, որոնք զբաղեցնում են նույն էկոլոգիական տեղը (նրանք ապրում են նույն տարածքում, սնվում են նույն կենդանիներով, բույսերի համար դա պայքար է լույսի, տարածքի և խոնավության համար):
Դիտարկենք մի քանի օրինակ։
Սոճին և եղևնին հաճախ մրցակցային հարաբերությունների մեջ են մտնում: Եղևնին չի կարող աճել բաց տարածքներում (այն ստվերահանդուրժող է և ստվերասեր): Հետևաբար, երբ եղևնի սերմերը ընկնում են երիտասարդ սոճու անտառի հովանոցի տակ, նրանք հեշտությամբ արտադրում են տնկիներ, որոնք նորմալ գործում են այս միջավայրի պայմաններում: Երբ եղևնին գերազանցում է սոճին, սոճին ճնշում է ստվերի պատճառով, քանի որ այն լուսասեր բույս է և չի սիրում ուժեղ խոնավություն, ինչը հարմար պայման է եղևնի համար, իսկ անտառում եղևնի առկայությունը նպաստում է ավելի մեծ կուտակմանը: խոնավությունից։ Այս ամենը հանգեցնում է այս տարածքից սոճու զուգվածի տեղահանմանը։
Առյուծներն ու գայլերը (գիշատիչներ), որոնք ապրում են նույն տարածքում՝ սավաննայում, սնվում են սմբակավոր կենդանիներով։ Այն դեպքում, երբ գայլերը քշել են զոհին, իսկ մոտակայքում առյուծ է, վերջինս վանում է գայլերին և տիրանում կերերին։
Միջտեսակային պայքարի արդյունքում տարբեր տեսակների օրգանիզմները զարգացնում են հարմարվողականություններ, որոնք թույլ են տալիս նրանց զբաղեցնել տարբեր էկոլոգիական խորշեր և դրանով իսկ գոյություն ունենալ ավելի հարմարավետ պայմաններում: Այսպիսով, ընձուղտն ու զեբրն ուտում են նույն բուսական սնունդը՝ փայտային բուսականությունը։ Բայց նրանք չեն մրցում միմյանց հետ, քանի որ ընձուղտները սնվում են ծառերի պսակների սաղարթներով, իսկ զեբրերը սնվում են մակերեսային բուսականությամբ: Մեկ այլ օրինակ են միջատներով փոշոտված բույսերը, որոնք հարմարեցված են որոշակի, խիստ սահմանված բույսերի տեսակների փոշոտման համար, որոնք առանձնանում են ծաղկի նուրբ կառուցվածքով: Կամ՝ ձին ուտում է հացահատիկային բույսեր, իսկ ուղտը ուտում է ուղտի փուշ և այլն։
Կենցաղային անբարենպաստ պայմանների դեմ պայքար
Օրգանիզմների գոյատևումը նրանց համար ոչ բարենպաստ գոյության ծանր պայմաններում կոչվում է պայքար անբարենպաստ պայմանների դեմ։
Այսպիսով, էվոլյուցիայի գործընթացում ուղտը մշակել է մի սարք՝ կուզերի (մեկ կամ մի քանի) տեսքով, որոնք լցված են ճարպով։ Այն ժամանակահատվածում, երբ ուղտը չի կարող երկար ժամանակ հագեցնել ծարավը, կուզի մեջ պարունակվող ճարպը օքսիդանում է և լրացնում է էներգիայի և ջրի պակասը (ճարպի ամբողջական օքսիդացումով մեծ քանակությամբ ջուր է արտազատվում. մարմինը). Չաղ պոչի դերը (շատ մեծացած պոչը) ճարպոտ ոչխարների մոտ նույնն է. ճարպային պոչը պարունակում է ճարպի մեծ պաշար: Հյութալի բույսերն ունեն հաստ, մսոտ ցողուններ և տերևներ, որոնցում ջրի մեծ պաշար է կուտակվում, որը թույլ է տալիս նրանց նորմալ գործել անձրևի բացակայության պայմաններում Բոլոր տեսակները դիտարկված Գոյության պայքարը թույլ է տալիս իրականացնել բնական ընտրություն բնության մեջ, որտեղ գոյության պայմաններին առավել հարմարեցված օրգանիզմները գոյատևում են տվյալ միջավայրում: Սա հանգեցնում է նոր բնութագրերի առաջացմանը, որոնց կուտակումից առաջանում են օրգանիզմների նոր տեսակներ։
Կենսաբանության § 71 պարբերության մանրամասն լուծում 10-րդ դասարանի աշակերտների համար, հեղինակներ Կամենսկի Ա.Ա., Կրիկսունով Է.Ա., Պասեչնիկ Վ.Վ. 2014 թ
- Gdz Biology-ի 10-րդ դասարանի աշխատանքային գրքույկը կարող եք գտնել
1. Կենսաբանական էվոլյուցիայի ի՞նչ գործոններ գիտեք:
Պատասխանել. Էվոլյուցիայի գործոններ.
1. Ժառանգականություն. Սա կարողություն է սերնդից սերունդ պատճենել մարմնի որոշակի հատկություններ, որոնք վերաբերում են նյութափոխանակությանը կամ որպես ամբողջություն անհատական զարգացման այլ առանձնահատկություններին: Էվոլյուցիայի այս ուղղորդող գործոնն իրականացվում է գենային միավորների ինքնավերարտադրման շնորհիվ, որոնք կուտակվում են բջջի միջուկի կառուցվածքում, մասնավորապես՝ քրոմոսոմներում և ցիտոպլազմայում։ Այս գեները որոշիչ են կյանքի տարբեր ձևերի կայունության և տեսակների բազմազանության ապահովման համար: Ժառանգականությունը համարվում է հիմնական գործոնը, որը կազմում է ողջ կենդանի բնության էվոլյուցիայի հիմքը:
2. Փոփոխականությունը, ի տարբերություն առաջին գործոնի, կենդանի օրգանիզմներում ընտանեկան կապերից չկախված տարբեր նշանների ու հատկությունների դրսեւորումն է։ Այս հատկությունը բնորոշ է բոլոր անհատներին։ Այն բաժանվում է հետևյալ կատեգորիաների՝ ժառանգական և ոչ ժառանգական, խմբային և անհատական, ուղղորդված և ոչ ուղղորդված, որակական և քանակական։ Ժառանգական փոփոխականությունը մուտացիաների հետևանք է, իսկ ոչ ժառանգական փոփոխականությունը արտաքին միջավայրի ազդեցությունն է։ Էվոլյուցիայի, ժառանգականության և փոփոխականության գործոնները կարելի է անվանել որոշիչ այս գործընթացում:
3. Գոյության պայքար. Այն որոշում է կենդանի օրգանիզմների փոխհարաբերությունները կամ աբիոտիկ հատկությունների ազդեցությունը նրանց վրա։ Այս գործընթացի արդյունքում մահանում են ավելի թույլ օրգանիզմները։ Կենսունակության ավելի բարձր ցուցանիշներ ունեցողները մնում են:
4. Բնական ընտրություն. Դա նախորդ գործոնի հետեւանք է։ Սա մի գործընթաց է, որով տեղի է ունենում ամենաուժեղ անհատների գոյատևումը: Բնական ընտրության էությունը պոպուլյացիաների վերափոխումն է։ Արդյունքում հայտնվում են կենդանի օրգանիզմների նոր տեսակներ։ Այն կարելի է անվանել էվոլյուցիայի շարժիչներից մեկը։ Ինչպես էվոլյուցիայի շատ այլ գործոններ, այն հայտնաբերել է Չարլզ Դարվինը:
5. Հարմարվողականություն. Սա ներառում է մարմնի կառուցվածքի առանձնահատկությունները, գունավորումը, վարքի ձևերը, սերունդների մեծացման մեթոդները և շատ ավելին: Այս գործոնները շատ են, ուստի դրանք դեռ ամբողջությամբ ուսումնասիրված չեն:
6. Բնակչության ալիքները. Այս գործոնի էությունը կայանում է կենդանի օրգանիզմների որոշակի տեսակների թվի որոշակի տատանումների մեջ։ Արդյունքում հազվագյուտ տեսակը կարող է ավելի շատանալ և հակառակը։
7. Մեկուսացում. Այն ենթադրում է կենդանի օրգանիզմների տարածման և դրանց խաչասերման խոչընդոտների առաջացում։ Դրա առաջացման տարբեր պատճառներ կարող են լինել՝ մեխանիկական, բնապահպանական, տարածքային, մորֆոլոգիական, գենետիկական և այլն: Հիմնական պատճառներից մեկը հաճախ նախկինում մերձավոր օրգանիզմների միջև տարբերությունների մեծացումն է:
8. Մուտացիաներ. Այս բնապահպանական գործոնները կարող են առաջանալ բնական կամ արհեստական հատկանիշներից: Երբ փոփոխություններ են կատարվում օրգանիզմի գենետիկական բնույթի մեջ, տեղի են ունենում մուտացիոն փոփոխություններ։ Այս գործոնն ընկած է ժառանգական փոփոխությունների հիմքում։
9. Գենետիկ դրեյֆտ. Իրավիճակներ են առաջանում, երբ բնակչության թիվը կտրուկ նվազում է։ Դա կարող է առաջանալ տարբեր հանգամանքների ազդեցության տակ (ջրհեղեղ, հրդեհ): Կենդանի օրգանիզմների մնացած ներկայացուցիչները դառնում են նոր պոպուլյացիաների ձևավորման որոշիչ օղակ։ Արդյունքում այս տեսակի որոշ առանձնահատկություններ կարող են անհետանալ և նորերը հայտնվել:
2. Ո՞րն է տարրական էվոլյուցիոն միավորը:
Պատասխանել. Ներկայումս բնակչությունը համարվում է էվոլյուցիոն գործընթացի տարրական միավոր։ Պոպուլյացիան միևնույն տեսակի առանձնյակների հավաքածու է, որը բնակվում է որոշակի կենսամիջավայրում (տարածքում) և ունակ է խաչասերվել միմյանց հետ։ Սա որակապես նոր կենսամակարդակ է։
Պոպուլյացիայի մեջ կա նույն տեսակի անհատների գենոտիպերի և ֆենոտիպերի լայն տեսականի, որոնք ենթարկվում են բնական ընտրության ճնշման որոշակի շրջակա միջավայրի պայմաններում: Բնության մեջ միմյանցից առանձնացված միևնույն տեսակների պոպուլյացիաների միջև խաչերը դժվար են, բայց չեն բացառվում: Տարբեր տեսակների պոպուլյացիաների միջև խաչմերուկները կա՛մ բացառված են, կա՛մ չեն առաջացնում սեռական հասուն սերունդ, որը կարող է վերարտադրվել: Բնության մեջ մեկ պոպուլյացիայի անհատների մեջ ընտրությունը տեղի է ունենում՝ ուղղված առավել հարմարվող օրգանիզմներին, որոնք ունակ են վերարտադրվել փոփոխվող կենսապայմաններում:
3. Գոյության պայքարի ի՞նչ տեսակներ գիտեք:
Հարցեր § 71-ից հետո
1. Ո՞ր գործոններն են եղել որոշիչ անտրոպոգենեզի սկզբնական փուլերում.
Պատասխանել. Մարդկային էվոլյուցիայի վաղ փուլերում, շրջակա միջավայրի փոփոխվող պայմաններին ավելի լավ հարմարվելու համար ընտրությունը շատ կարևոր էր: Կապիկի նման արարածներին մարդու վերածելու ճանապարհին ամենակարևոր փուլը ուղիղ քայլելն էր: Ձեռքերը, ազատվելով աջակցության և շարժման գործառույթից, վերածվել են գործիքների օգտագործող օրգանի։ Այս առումով կար մարդկանց ընտրություն, որն ավելի ընդունակ էր սնունդ հայթայթելու և թշնամիներից պաշտպանվելու գործիքներ պատրաստելու և օգտագործելու համար: Ընտրությունը նպաստեց մարդկային նախնիների այնպիսի կազմակերպչական հատկանիշների համախմբմանը, ինչպիսիք են ուղիղ քայլելը, ձեռքի ուղղորդված բարելավումը և ուղեղի զարգացումը:
2. Անթրոպոգենեզի ի՞նչ սոցիալական գործոններ գիտեք:
Պատասխանել. Անթրոպոգենեզը բնութագրվում է կենդանի բնության համար այնպիսի եզակի երևույթով, ինչպիսին է սոցիալական գործոնների էվոլյուցիայի անընդհատ աճող ազդեցությունը՝ աշխատանքային գործունեություն, սոցիալական կենսակերպ, խոսք և մտածողություն:
Խմբային համագործակցությունը մարդկային նախնիներին տրամադրեց ավելի մեծ անվտանգություն բաց լանդշաֆտներում, մեծ կենդանիներ որսալու հնարավորություն, ժամանակ ազատելով ավելի առաջադեմ գործիքներ պատրաստելու, երեխաներ մեծացնելու, ծերերին խնամելու և այլն:
Գործիքների կատարելագործումը հնարավոր էր միայն այն դեպքում, եթե դրանց պատրաստման տեխնիկան փոխանցվեր նոր սերնդին: Սա նպաստեց ավագ սերնդի մարդկանց դերի մեծացմանը, ովքեր ունեին որսի, գործիքներ պատրաստելու փորձ, գիտեին ուտելի և բուժիչ բույսեր, գիտեին նավարկելու տեղանքը և այլն: Գոյության պայքարում հնագույն մարդկանց այն խմբերը, որոնց մեջ տարեցներն իրենց փորձը փոխանցեցին շահած երիտասարդներին. Մարդկային պոպուլյացիաները, որոնք ավելի լավ էին գործիքներ պատրաստելու և օգտագործելու մեջ, հետամնաց պոպուլյացիաներին մղեցին կյանքի համար ոչ բարենպաստ տարածքներ, ինչը հանգեցրեց նրանց ոչնչացմանը:
Կոլեկտիվ որսը, աշխատանքային գործունեությունը և իրենց ցեղակիցներին տեղեկատվություն փոխանցելու անհրաժեշտությունը պահանջում էին փոխադարձ ազդանշանների բարդ համակարգի կիրառում, ինչը նպաստում էր խոսքի զարգացմանը:
Ավելի բարդ գործիքներն ու աշխատանքային պրոցեսները, կրակի օգտագործումը և արտահայտված խոսքի առաջացումը նպաստեցին ուղեղի կեղևի և մտածողության հետագա զարգացմանը:
3. Ինչու՞ մարդածինության գործընթացի սկզբում արագ փոփոխություններ են տեղի ունեցել մարդու մորֆոլոգիական և անատոմիական կառուցվածքում, բայց վերջին 40 հազար տարվա ընթացքում մարդու արտաքինը գրեթե անփոփոխ է մնացել:
Պատասխանել. Հին մարդիկ կատարելագործում էին գործիքները, ավելի ու ավելի ակտիվորեն բնակություն էին հաստատում նոր, ավելի դաժան վայրերում, կառուցում էին կացարաններ, օգտագործում կրակ, մեծացնում էին կենդանիներ և աճեցնում բույսեր: Աշխատանքն ավելի ու ավելի բազմազան էր դառնում, տեղի ունեցավ աշխատանքի բաժանում, մարդիկ մտան սոցիալական նոր հարաբերությունների մեջ։ Մարդկային պոպուլյացիաներում ձևավորվել է սոցիալական հարաբերությունների բավականին բարդ կառուցվածք։ Եթե ավստրալոպիթեկների մեջ որոշիչ դեր է խաղացել Պիտեկանտրոպուսը և նույնիսկ նեանդերթալցիները բնական ընտրությունը, ապա կրոմանյոնների կյանքում սկսել են գերակշռել սոցիալական գործոնները։
Ամենահին և հնագույն մարդկանց բնորոշ էին անհատների արտաքին կառուցվածքի զգալի փոփոխությունները և, միևնույն ժամանակ, գործիքների համեմատաբար դանդաղ կատարելագործումը: Նեոանտրոպների զարգացման մեջ այլ օրինաչափություն է հայտնվում. մարդու ֆիզիկական տեսքը գրեթե չի փոխվել վերջին 40 հազար տարվա ընթացքում, բայց տեղի է ունեցել հոգևոր աշխարհի ինտենսիվ հարստացում, բանականության աճ և արտադրության զարգացման հսկա արագություն: Ժամանակակից մարդու համար սոցիալ-աշխատանքային հարաբերությունները դարձել են առաջատար և որոշիչ։
Հասարակական զարգացման արդյունքում հոմո սափիենսը որոշիչ առավելություններ ձեռք բերեց բոլոր կենդանի էակների մեջ։
4. Ինչո՞վ է բացատրվում մեր մոլորակի բնակչության արագ աճը:
Պատասխանել. Մարդկության պատմության ընթացքում բնակչությունը շատ դանդաղ է աճել։ Բնակչության աճի արագացումը տեղի է ունեցել նորագույն պատմության ընթացքում, հատկապես 20-րդ դարում։ Ներկայումս բնակչության տարեկան աճը կազմում է մոտ 90 միլիոն մարդ։ 90-ականների վերջին. Աշխարհի բնակչությունը կազմում էր 6 միլիարդ մարդ։ Սակայն բնակչության աճը անհավասար է աշխարհի տարբեր տարածաշրջաններում։ Դա բացատրվում է բնակչության վերարտադրության տարբեր բնույթով։
Բնակչության վերարտադրությունը հասկացվում է որպես պտղաբերության, մահացության և բնական աճի գործընթացների ամբողջություն, որոնք ապահովում են մարդկային սերունդների շարունակական նորացումն ու փոփոխությունը։ Վերարտադրության վրա ազդում են մարդկանց կյանքի սոցիալ-տնտեսական պայմանները, մարդկանց փոխհարաբերությունները և ընտանեկան հարաբերությունները։
Ներկայումս վերարտադրման երկու տեսակ կա. Առաջին տեսակը բնութագրվում է պտղաբերության, մահացության և բնական աճի համեմատաբար ցածր ցուցանիշներով։ Այս տեսակը բնորոշ է տնտեսապես զարգացած երկրներին, որտեղ բնակչության բնական աճը կա՛մ շատ ցածր է, կա՛մ գերակշռում է բնակչության բնական անկումը։ Ժողովրդագիրներն այս երեւույթն անվանում են հայաթափում (ժողովրդագրական ճգնաժամ): Վերարտադրության երկրորդ տեսակը բնութագրվում է պտղաբերության և բնակչության բնական աճի բարձր տեմպերով։ Այս տեսակը բնորոշ է զարգացող երկրներին, որտեղ անկախության ձեռքբերումը հանգեցրեց մահացության կտրուկ նվազմանը, մինչդեռ ծնելիությունը մնաց նույն մակարդակի վրա։
20-րդ դարի վերջին։ Պտղաբերության և բնական աճի ամենաբարձր ցուցանիշները դիտվել են Քենիայում, որտեղ ծնելիությունը կազմել է 54 մարդ մեկ հազարից, իսկ բնական աճը կազմել է 44 մարդ։ Երկրորդ տեսակի վերարտադրության երկրներում բնակչության արագ աճի այս երեւույթը կոչվում է ժողովրդագրական պայթյուն։ Ներկայումս նման երկրներին բաժին է ընկնում աշխարհի բնակչության ավելի քան 3/4-ը։ Բացարձակ տարեկան աճը կազմում է 85 միլիոն մարդ, այսինքն՝ զարգացող երկրներն արդեն ունեն և վճռորոշ ազդեցություն կունենան աշխարհի բնակչության թվի և վերարտադրության վրա։ Այս պայմաններում երկրների մեծամասնությունը ձգտում է կառավարել բնակչության վերարտադրությունը՝ վարելով ժողովրդագրական քաղաքականություն: Ժողովրդագրական քաղաքականությունը վարչական, տնտեսական, քարոզչական և այլ միջոցառումների համակարգ է, որի միջոցով պետությունն ազդում է բնակչության բնական տեղաշարժի վրա իր ուզած ուղղություններով։
Առաջին տեսակի վերարտադրության երկրներում ժողովրդագրական քաղաքականությունն ուղղված է ծնելիության և բնական աճի բարձրացմանը (Արևմտյան Եվրոպայի երկրներ, Ռուսաստան և այլն); երկրորդ տեսակի վերարտադրության երկրներում՝ նվազեցնել ծնելիության մակարդակը և բնական աճը (Հնդկաստան, Չինաստան և այլն):
Ժողովրդագրական քաղաքականության կարևոր գիտական հիմքը ժողովրդագրական անցման տեսությունն է, որը բացատրում է ժողովրդագրական գործընթացների փոփոխությունների հաջորդականությունը։ Նման անցման սխեման ներառում է չորս հաջորդական փուլեր. Առաջին փուլն ընդգրկեց մարդկության գրեթե ողջ պատմությունը։ Այն բնութագրվում է ծնելիության և մահացության բարձր ցուցանիշներով և, համապատասխանաբար, շատ ցածր բնական աճով: Երկրորդ փուլը բնութագրվում է մահացության կտրուկ կրճատմամբ՝ պահպանելով ավանդաբար բարձր ծնելիությունը։ Երրորդ փուլը բնութագրվում է ցածր մահացության մակարդակի պահպանմամբ, իսկ ծնելիությունը սկսում է նվազել, բայց մի փոքր գերազանցում է մահացության մակարդակը՝ ապահովելով չափավոր ընդլայնված վերարտադրություն և բնակչության աճ։ Չորրորդ փուլ անցնելիս ծնելիության և մահացության ցուցանիշները համընկնում են։ Սա նշանակում է անցում դեպի բնակչության կայունացման։
Վերջին շրջանում գիտության և պրակտիկայում գնալով ավելի են կարևորվում բնակչության որակը բնութագրող ցուցանիշները։ Սա բարդ հասկացություն է, որը հաշվի է առնում տնտեսական (զբաղվածություն, եկամուտ, կալորիականություն), սոցիալական (առողջապահության մակարդակ, քաղաքացիների անվտանգություն, ժողովրդավարական ինստիտուտների զարգացում), մշակութային (գրագիտության մակարդակ, մշակութային հաստատությունների տրամադրում, տպագիր նյութեր), բնապահպանական (շրջակա միջավայրի վիճակ) և այլ պայմաններ մարդկանց կյանքը։
Պատասխանել. Հասարակական զարգացման արդյունքում հոմո սափիենսը որոշիչ առավելություններ ձեռք բերեց բոլոր կենդանի էակների մեջ։ Բայց դա չի նշանակում, որ սոցիալական ոլորտի ի հայտ գալը վերացրեց կենսաբանական գործոնների գործողությունը, այլ միայն փոխեց դրանց դրսևորումը։ Homo sapiens-ը որպես տեսակ կենսոլորտի անբաժանելի մասն է և դրա էվոլյուցիայի արդյունքը: Բջջային մակարդակում տեղի ունեցող և բնության մեջ համընդհանուր նշանակություն ունեցող կենսաբանական գործընթացների օրինաչափությունները լիովին բնորոշ են մարդուն։
Բայց մարդը, օգտագործելով գիտության և տեխնիկայի նվաճումները, մեծապես ազատվել է շրջակա միջավայրի սահմանափակող գործոնների ճնշումից։ Բնական միջավայրը վերափոխելով՝ մարդկությունը պայմաններ է ստեղծել իր բնակչության աճի համար։
Այսպիսով, մարդկային էվոլյուցիան շարունակվում է։
Էվոլյուցիան կենսաբանական գործոն է։ Խոսքը վերաբերում է կենդանի օրգանիզմների համակարգի բոլոր փոփոխություններին, որոնք տեղի են ունեցել մեր մոլորակի կյանքի ընթացքում։ Էվոլյուցիայի բոլոր դրսեւորումները տեղի են ունենում որոշակի գործոնների ազդեցության տակ: Որո՞նք են ամենամեծ ազդեցությունը, և ինչպե՞ս է դա դրսևորվում: Դիտարկենք էվոլյուցիայի հիմնական գործոնները.
1. Դրանցից մեկը ժառանգականությունն է։ Սա կարողություն է սերնդից սերունդ պատճենել մարմնի որոշակի հատկություններ, որոնք վերաբերում են նյութափոխանակությանը կամ որպես ամբողջություն անհատական զարգացման այլ առանձնահատկություններին: Էվոլյուցիայի այս ուղղորդող գործոնն իրականացվում է կառուցվածքում կուտակված գենային միավորների ինքնավերարտադրման շնորհիվ, մասնավորապես՝ քրոմոսոմներում և ցիտոպլազմայում: Այս գեները որոշիչ են կյանքի տարբեր ձևերի կայունության և տեսակների բազմազանության ապահովման համար: Ժառանգականությունը համարվում է հիմնական գործոնը, որը կազմում է ողջ կենդանի բնության էվոլյուցիայի հիմքը:
2. Փոփոխականությունը, ի տարբերություն առաջին գործոնի, կենդանի օրգանիզմներում ընտանեկան կապերից չկախված տարբեր նշանների ու հատկությունների դրսեւորումն է։ Այս հատկությունը բնորոշ է բոլոր անհատներին։ Այն բաժանվում է հետևյալ կատեգորիաների՝ ժառանգական և ոչ ժառանգական, խմբային և անհատական, ուղղորդված և ոչ ուղղորդված, որակական և քանակական։ Ժառանգական փոփոխականությունը մուտացիաների հետևանք է, իսկ ոչ ժառանգական փոփոխականությունը էվոլյուցիայի ազդեցությունն է, այս գործընթացում որոշիչ կարելի է անվանել ժառանգականությունն ու փոփոխականությունը։
3. Գոյության պայքար. Այն որոշում է կենդանի օրգանիզմների փոխհարաբերությունները կամ աբիոտիկ հատկությունների ազդեցությունը նրանց վրա։ Այս գործընթացի արդյունքում մահանում են ավելի թույլ օրգանիզմները։ Կենսունակության ավելի բարձր ցուցանիշներ ունեցողները մնում են:
4. Դա նախորդ գործոնի հետեւանք է. Սա մի գործընթաց է, որով տեղի է ունենում ամենաուժեղ անհատների գոյատևումը: Բնական ընտրության էությունը պոպուլյացիաների վերափոխումն է։ Արդյունքում հայտնվում են կենդանի օրգանիզմների նոր տեսակներ։ Այն կարելի է անվանել էվոլյուցիայի շարժիչներից մեկը։ Ինչպես էվոլյուցիայի շատ այլ գործոններ, այն հայտնաբերել է Չարլզ Դարվինը:
5. Հարմարվողականություն. Սա ներառում է մարմնի կառուցվածքի առանձնահատկությունները, գունավորումը, վարքի ձևերը, սերունդների մեծացման մեթոդները և շատ ավելին: Այս գործոնները շատ են, ուստի դրանք դեռ ամբողջությամբ ուսումնասիրված չեն:
6. Այս գործոնի էությունը կայանում է որոշակի տեսակի կենդանի օրգանիզմների թվի որոշակի տատանումների մեջ: Արդյունքում հազվագյուտ տեսակը կարող է ավելի շատանալ և հակառակը։
7. Մեկուսացում. Այն ենթադրում է կենդանի օրգանիզմների տարածման և դրանց խաչասերման խոչընդոտների առաջացում։ Դրա առաջացման տարբեր պատճառներ կարող են լինել՝ մեխանիկական, բնապահպանական, տարածքային, մորֆոլոգիական, գենետիկական և այլն: Հիմնական պատճառներից մեկը հաճախ նախկինում մերձավոր օրգանիզմների միջև տարբերությունների մեծացումն է:
8. Մուտացիաներ. Այս բնապահպանական գործոնները կարող են առաջանալ բնական կամ արհեստական հատկանիշներից: Երբ փոփոխություններ են կատարվում օրգանիզմի գենետիկական բնույթի մեջ, տեղի են ունենում մուտացիոն փոփոխություններ։ Այս գործոնն ընկած է ժառանգական փոփոխությունների հիմքում։
9. Ստեղծվում են իրավիճակներ, երբ բնակչության թիվը կտրուկ նվազում է։ Դա կարող է առաջանալ տարբեր հանգամանքների ազդեցության տակ (ջրհեղեղ, հրդեհ): Կենդանի օրգանիզմների մնացած ներկայացուցիչները դառնում են նոր պոպուլյացիաների ձևավորման որոշիչ օղակ։ Արդյունքում այս տեսակի որոշ առանձնահատկություններ կարող են անհետանալ և նորերը հայտնվել:
Մարդկային զարգացումն անցել է իր ընթացքը. Բայց գործոնները նման են վերը նկարագրվածներին:
