Evolutsiyani isbotlashda molekular biologiya, sitologiya, embriologiya fanlari dalillari

Mavzular

Mikro va makroevolutsiya

Evolutsiya juda ham uzoq muddatli tarixiy jarayon bo‘lganligi sababli, bu jarayonni qisqa vaqt davomida kuzatishning imkoni yo‘q. Ayniqsa, yirik sistematik birliklarning hosil bo‘lishi uchun million yillar kerak bo‘ladi. Tur doirasida kechadigan evolutsion jarayonlar mikroevolutsiya deyiladi. Turdan yuqori bo‘lgan sistematik guruhlarning paydo bo‘lish jarayoni makroevolutsiya deyiladi. Mikroevolutsiya qisqa muddatda yuz berishi mumkinligi sababli bu jarayonni to‘g‘ridan to‘g‘ri o‘rganish mumkin. Makroevolutsiya, ya’ni turdan yuqori bo‘lgan sistematik birliklar: avlod, oila, turkum, sinf, tiplardagi evolutsion jarayonlar million yillar davomida amalga oshgani sababli uni bevosita kuzatib bo‘lmaydi.

Makroevolutsiya dalillari

Shu bois makroevolutsiya bilvosita dalillar, ya’ni qadimgi davrlarda yashab o‘lib ketgan mavjudotlarning hozirgi paytda yashab turganlari bilan, shuningdek, keyingilarining tashqi, ichki tuzilishi, rivojlanishi, ularning hayotiy jarayonlarini o‘zaro taqqoslash orqali aniqlanadi. Makroevolutsiya mikroevolutsiyaning uzviy davomi hisoblanadi. Chunki mikroevolutsiyadagi mutatsion va kombinativ o‘zgaruvchanlik, populatsiyaning genetik va ekologik jihatdan xilma-xil bo‘lishi, evolutsiyani harakatlantiruvchi omillari makroevolutsiyaga ham o‘z ta’sirini ko‘rsatadi.

Makroevolutsiyani isbotlashda bir qancha fan dalillaridan foydalaniladi.

Molekular biologiya dalillari

Molekular biologiya. Hujayra tuzilishida, unda kechadigan jarayonlarni energiya bilan ta’minlashda oqsillar, nuklein kislotalar, lipidlar, uglevodlar asosiy o‘rinni egallaydi. Ular orasida oqsillar va nuklein kislotalar hujayra hayotida muhim o‘rin tutadigan makromolekulalardir.

Kelib chiqishi yaqin va uzoq bo‘lgan turlarning ma’lum bir tarixiy taraqqiyot davrida makromolekulalardagi o‘zgarishlarni aniqlash uchun makromolekulalar (DNK)ni duragaylash, oqsil (gemoglobin, mioglobin, sitoxrom) molekula tarkibidagi aminokislotalarning joylashish tartibini belgilash va boshqa usullar qo‘llaniladi.

Nukleotid va aminokislota almashinuvi

Molekular biologiya rivojlanishining hozirgi holati har xil turlarga mansub organizmlar DNKsidagi nukleotidlar, oqsil molekulasidagi aminokislotalar joylashishidagi o‘zgarishlarni tahlil qilish va oqibatda ular orasidagi o‘xshashlik va farqlar darajasini aniqlash mumkinligini ko‘rsatmoqda. Har bir aminokislotani oqsil molekulasidagi almashinuvi bir, ikki, uch nukleotidlarning o‘zgarishi bilan aloqador. Shu bois u yoki bu oqsil molekulasidagi aminokislotalar almashinuvini e’tiborga olib, ana shu oqsil molekulasi sintezida qatnashgan gen tarkibidagi nukleotidlar almashinuv miqdorining maksimum va minimumini kompyuter yordamida hisoblash mumkin. Olingan ma’lumotlarga asoslanib ma’lum vaqt mobaynida oqsil molekulasida o‘rtacha qancha aminokislota almashinilganligi, gen tarkibidagi nukleotidlar joylanishida qanday o‘zgarishlar ro‘y berganligi to‘g‘risida hukm chiqarish mumkin.

Gemoglobin zanjirlari

Odam eritrotsitlaridagi gemoglobin oqsili o‘zaro o‘xshash ikkita α va ikkita β zanjirdan tashkil topgan. α zanjirning har biri 141 tadan, β zanjirning har biri 146 tadan aminokislota qoldig‘idan iborat. Gemoglobinning α va β zanjirlari o‘zaro farq qilsa ham, ulardagi aminokislotalarning joylanish izchilligi bir-biriga o‘xshash. Bu holat gemoglobin α va β zanjirlari tarixiy jarayonda yagona polipeptid zanjir divergensiyasi natijasida paydo bo‘lganligidan dalolat beradi. Organik olamning tarixiy taraqqiyotida turli hayvon guruhlarida mutatsion o‘zgaruvchanlik tufayli α va β zanjirda ham aminokislotalar almashinuvi sodir bo‘lgan.

Odam va hayvonlar oqsili farqi

17-jadvalda keltirilgan ma’lumotlardan ko‘rinib turibdiki, odam va odamsimon maymunlar gemoglobini aminokislotalar izchilligi bo‘yicha deyarli o‘xshash, lekin odam bilan sutemizuvchi hayvonlarning boshqa turkumlari orasidagi farq juda katta bo‘lib, 14–33 ga teng. Shunga o‘xshash ma’lumotlar odam va drozofila bilan boshqa organizmlarning sitoxrom S oqsilining aminokislotalar tarkibini taqqoslaganda ham ko‘zga tashlanadi.

Oqsil evolutsiyasi darajasining tezligi yil davomida uning tarkibidagi aminokislotalar almashinuvi bilan belgilansa, genlarning evolutsion tezligi nukleotidlar almashinuvini aniqlash orqali aniqlanadi.

Odatda sistematik jihatdan bir-biriga yaqin turlarda mutatsiyalar soni kam, uzoq turlarda esa aksincha, ko‘p bo‘ladi. Shu sababli, masalan, odam DNK molekula tuzilishi makaka maymuni DNK tuzilishiga 66% o‘xshash bo‘lsa, ho‘kiznikiga 28%, kalamushnikiga 17%, lasos balig‘inikiga 8%, ichak tayoqchasi bakteriyasiga atigi 2% o‘xshashligi aniqlangan.

Evolutsiyaning molekular soatlari

Evolutsiyaning molekular soatlari. Odatda bir qancha turlarda oqsillar divergensiyasini aniqlash orqali ularning bir-biridan ajralish muddati haqida mulohaza yuritiladi. Oqsil tarkibidagi aminokislotalar almashinuviga qarab u yoki bu avlod, oila, turkum, sinf, tiplarning divergensiya muddati aniqlanadi. Masalan, β-globin oqsili shajarasini o‘rganish natijasida uning tuzilishi bundan 400 mln yil oldin odam bilan karp balig‘i, 225 mln yil oldin yexidnalar bilan odam, 70 mln yil oldin it bilan odam ajdodlarida o‘xshash bo‘lgan degan xulosaga kelindi.

Sitologiya dalillari

Sitologiya. O‘simlik, hayvon, odam tanasi hujayralardan tashkil topgan. Barcha tirik mavjudot tana tuzilishidagi bunday o‘xshashlik ular bir tarmoqdan kelib chiqqanligini isbotlovchi dalil hisoblanadi. O‘simlik, hayvon, odam hujayralarida membrana, sitoplazma, yadro, sitoplazmatik organoidlar: endoplazmatik tur, ribosoma, mitoxondriyalar, Golji apparatining borligi, barcha tirik mavjudotlarda genetik kodning bir xilligi ham organik olam turli xil vakillarining kelib chiqishi birligidan dalolat beradi.

Embriologiya: zigota va jabra yoriqlari

Embriologiya. Barcha ko‘p hujayrali hayvonlar o‘z shaxsiy rivojlanishini urug‘langan tuxum hujayra – zigotadan boshlaydi. Zigotaning bo‘linishi, murtakning ikki, uch qatlamli holati, uning varaqlaridan turli organlarning hosil bo‘lishi kuzatiladi. Embrionning rivojlanishdagi o‘zaro o‘xshashlik, ayniqsa, bir tip yoki sinfga mansub hayvonlarni o‘zaro taqqoslaganda ko‘zga yaqqol tashlanadi. Masalan, umurtqali hayvonlar sinfi: baliqlar, suvda hamda quruqlikda yashovchilar, sudralib yuruvchilar, qushlar, sutemizuvchilar embrional rivojlanishining boshlang‘ich davrlarida bir-biriga juda o‘xshash bo‘lib, ularning bosh, tana, dum, tomoqlari yonida jabra yoriqlari bo‘ladi.

Embrion rivojlanishida farqlanish

Embrion rivojlangan sari turli sinfga kiruvchi hayvonlar orasidagi o‘xshashlik kamaya boradi. Ularda shu hayvon sinfi, turkumi, oilasi, avlodi va turiga xos belgi-xossalar paydo bo‘la boshlaydi. Chunonchi, gorilla bilan odam embrioni dastlab o‘xshash bo‘lsa-da, embrional rivojlanishning keyingi davrlarida odam embrionida peshona, gorilla embrionida esa jag‘ oldinga bo‘rtib chiqqanligini ko‘rish mumkin.

Biogenetik qonun

Binobarin, har bir hayvonning embrional rivojlanishda oldin katta, pirovardida esa kichik sistematik birliklarga xos belgilar rivojlanadi. Boshqacha aytganda, embrional rivojlanishda tarixiy rivojlanishning qisqacha takrorlanishi hamda belgilarning umumiylikdan xususiylikka tomon ajralishi ro‘y beradi (109-rasm). Bu biogenetik qonun deb ataladi.

Biogenetik qonun hayvonot dunyosida o‘z ifodasini topadi. Masalan, baqa itbalig‘i suvda ham quruqlikda yashovchilarning ajdodlari bo‘lmish baliqlarning rivojlanish bosqichini takrorlaydi. Biogenetik qonun o‘simliklarga ham taalluqlidir. Chigitdan ungan madaniy g‘o‘za navlarida oldin yaxlit plastinkali, keyinchalik bo‘lakli barglar hosil bo‘ladi. Yovvoyi g‘o‘za turlari raymondiy, klotshianium poyasidagi barcha barglar yaxlit plastinkadan iborat.

Biogenetik qonunning cheklovlari

Lekin shaxsiy rivojlanishda organizmlar tarixiy rivojlanishning barcha bosqichlari emas, balki ayrimlari takrorlanadi, boshqalari tushib qoladi. U ajdodlar tarixiy rivojlanishi million yillar davom etganligi; shaxsiy rivojlanish esa juda qisqa muddatda o‘tishi bilan izohlanadi. Ikkinchidan, ontogenezda ajdodlarning yetuk formalari emas, balki faqat embrion bosqichlari qaytariladi.

Seversovning filoembriogenez nazariyasi

Filogenez ontogenezga ta’sir ko‘rsatar ekan, ontogenez filogenezga ta’sir ko‘rsatmaydimi, degan savol tug‘ilishi tabiiy. Shuni qayd etish lozimki, ontogenezda faqat ajdodlarning ba’zi bosqichlari tushibgina qolmay, ba’zan ularda kuzatilmagan o‘zgarishlar ham ro‘y beradi. Buni rus olimi A. N. Seversov o‘zining filoembriogenez nazariyasi bilan isbotlab berdi. Ma’lumki, mutatsion o‘zgaruvchanlik individ embrion rivojining har xil bosqichlarida sodir bo‘ladi. Foydali mutatsiyaga ega organizmlar yashash uchun kurash, tabiiy tanlanishda g‘olib kelib, foydali mutatsiyalarni nasldan naslga berib, oqibatda filogenez borishini o‘zgartiradi. Masalan, sudralib yuruvchilar terisida epitelial va uning ostidagi biriktiruvchi to‘qima hujayralari rivojlanib, tangachalar hosil qiladi. Sutemizuvchilarda esa epitelial va biriktiruvchi to‘qima hosilalari rivojini o‘zgartirib, teri orasida soch xaltasini rivojlantiradi.

Bilimingizni sinang