МАРҲИЛАҲОИ АВВАЛИНИ ЭВОЛЮТСИЯИ БИОЛОГӢ

Пас аз пайдоиши фотосинтез ва мубодилаи аэробии моддаҳои нахустин ҳодисаи муҳими эволютсияи биологӣ – пайдоиши эукариот ва организмҳои серҳуҷайра ба шумор мераванд.

Дар натиҷаи ҳамзистии муфид – симбиози ҳуҷайраҳои прокариотии гуногун, организмҳои ҳастадор ё эукариотӣ пайдо шуданд (расми 2.9). Заминаи асосӣ барои симбиоз, эҳтимол, ҳуҷайраҳои амёбашакли гетеротрофӣ буданд.

Ғизои онҳо ҳуҷайраҳои майда буд. Яке аз объектҳои ғизоии чунин ҳуҷайраҳо метавонист бактерияҳои аэробии оксигенро нафасгиранда бошад. Онҳо қобилият доштанд, ки дар дохили ҳуҷайраи соҳиб фаъолият намуда, энергия ҳосил кунанд. Он ҳуҷайраҳои амёбашакли калоне, ки дар ҷисми онҳо бактерияҳои аэробӣ осеб намедиданд, нисбат ба ҳуҷайраҳое, ки энергияро бо роҳи анаэробӣ мегирифтанд, дар шароити мусоидтар қарор доштанд. Баъдтар бактерияҳои симбиозӣ ба митохондрия табдил ёфтаанд.

Сипас, ба ҷилди ҳуҷайраи соҳиб гурўҳи дуюми симбионтҳо – бак-терияҳои қамчинакдори ба спирохетҳои ҳозира монанд часТарзи пайдоиши симбиозии эукариотҳо пида қамчинак ва мижгонак пайдо шуд. Дар натиҷа, қобиляти ин гуна организмҳо барои ҳаракат ва дарёфти ғизо афзуд. Ҳамин тавр, ҳуҷайраи оддии ҳайвон – пешгузашта-гони соддатаринҳои қамчинакдори ҳозира пайдо шуданд.

Эукариотҳои ҳаракаткунанда бо роҳи симбиоз ба вуҷуд омада, организмҳои қобили фотосинтез (мумкин сианобакте-рияҳо) – обсабзҳо ё растаниҳоро додаанд. Муҳимаш он аст, ки сохти маҷмўи пигментҳои бактерияҳои анаэробии қобили фотосинтез дошта, ба пигментҳои растаниҳои сабз бениҳоят монанд мебошад. Тасодуфӣ нест, ки чунин монандӣ далели дар раванди эволютсия табдил ёфтани дастгоҳи фотосинтезкунандаи бактерияҳои анаэробӣ ба дастгоҳи шабеҳ ба растаниҳои сабз бошад.

Фарзияҳои бо роҳи симбиозҳои пайиҳам пайдо гаштани ҳуҷайраҳои эукариотӣ асос дошта, онҳоро бисёр олимон эътироф мекунанд. Якум, обсабзҳои якҳуҷайра ҳоло ҳам ба мавҷудот (ҷонварон)-и – эукариотӣ алоқа доранд.

Масалан, дар ҷисми инфузорияи патакча обсабзи хлорелла зиндагӣ мекунад. Дуюм, баъзе органеллаҳои ҳуҷайра, масалан, митахондрия ва пластидҳо, аз ҷиҳати КДН-и худ ба ҳуҷайраҳои прокариотӣ – бактерияҳо ва сианобактерияҳо монанд мебошанд.

Имконияти истифодаи омилҳои муҳити беруна дар эукариотҳо бештар аст. Сабаб дар он аст, ки дастаи хромосомаҳои организмҳои ҳастадор диплоидӣ буда, ҳар кадоми он дар ду вариант вомехўранд.

Баробари пайдо шудани дастаи диплоидии генҳо мубодилаи генҳои организмҳои гуногуни мансуби як намуд рух дод ва ин ба пайдоиши афзоиши ҷинсӣ оварда расонд. Дар ҳудуди эраҳои Архей ва Протеразой бинобар пайдо шудани афзоиши ҷинсӣ организмҳои зиндаи гуногун пайдо шуданд, зеро комбинатсияи (мубодилаи) генҳои гуногун ба амал омад. Организмҳои якҳуҷайра дар Замин босуръат афзуданд, вале имконияти онҳо барои ишғол кардани муҳити зист маҳдуд буд.

Онҳо беандоза низ калон шуда наметавонистанд. Сабаб дар он буд, ки организмҳои якҳуҷайра тавассути сатҳи бадан нафас мегиранд. Дар натиҷаи бузургшавии андозаи организми якҳуҷайра, сатҳи болои бадани он бо таносуби мураббаъ (квадратӣ) ҳаҷми он бошад, бо мукааб (куб) зиёд мешавад. Аз ҳамин сабаб, парда (мембрана)-и биологие, ки ҳуҷайраро иҳота мекунад, қобилияти бо оксиген таъмин кардани организми он қадар калонро надорад. Роҳи дигари эволютсия бошад, баъдтар ба вуҷуд омад, яъне ҳамон вақте ки организмҳои серҳуҷайра пайдо шуданд (2.6 млрд. сол пеш аз ин). Имконияти эволютсияи организмҳои серҳуҷайра васеътар аст.

Бори нахуст барои фаҳмидани роҳҳои пайдоиши мавҷудоти серҳуҷайра олими немис Э.Геккел кўшиш кардааст (1874). Геккел ба тадқиқотҳои А.О.Ковалевский ва олимони дигар дар бораи инкишофи чанини лансетник такя намуда, оиди пайдоиши мавҷудоти серҳуҷайра фарзия пешниҳод кард. Ў қонуни биогенетикиро ба асос гирифта, тахмин мекард, ки ҳар як давраи онтогенез такрори ҳамон давраҳое мебошад, ки гузаштагони ҳамон намуд дар давраи филогенез аз сар гузаронида буданд. Мувофиқи тасаввуроти Геккел давраи зигота ба пешгузаштаҳои мавҷудоти якҳуҷайра, давраи бластула ба тўда (колония)-и курашакли қамчинакдорҳо мувофиқ аст. Аз рўи фарзияи мазкур дар оянда як тарафи тўдаи курашакл фурў рафта (монанд ба гаструлятсия дар лансет ник), организми фарзиявии дутабақа пайдо шудааст, ки онро Геккел гастрей номид, зеро он ба гаструла монанд буд.

Тасаввуроти Геккел дар масъалаи пайдоиши организмҳои серҳуҷайра дар илм бо номи назарияи гастрей машҳур аст. Ба мулоҳизаҳои механикии Геккел, яъне монанд кардани давраи онтогенез бо давраҳои эволютсияи олами органикӣ, нигоҳ накарда, назарияи гастрей дар таърихи илм нақши муҳим бозид, зеро ақидаи монофилии (аз як реша) пайдоиши мавҷудоти серҳуҷайраро устувор сохт.

Асоси тасаввуроти ҳозира дар бораи пайдоиши организмҳои серҳуҷайра фарзияи И.И.Мечников (1886) – фарзияи фагосителла мебошад. Аз рўи тахминҳои ў организмҳои серҳуҷайра аз соддатаринҳои тўдагӣ – қамчинакдорҳо пайдо шудаанд.

Мисоли он аз қамчинакдороне, ки ҳоло вуҷуд доранд, волвокс мебошад (расми 2.10.).

Волвокс ҳуҷайраҳои гуногун дорад, чунончи ҳуҷайраҳои ҳаракаткунанда, қамчинакдор, ҳуҷайраҳои ғизогирӣ, (ҳуҷайраҳое, ки тўъмаро дошта ба даруни тўда мебаранд), ҳуҷайраҳои ҷинсӣ (вазифаи онҳо аз афзоиш кардан иборат аст).

Тарзи аввалини ғизогирии чунин организмҳои содда фагоситоз буд. Ҳуҷайраҳо тўъмаро дошта, дар дохили тўда омехта мешуданд. Баъд аз ин, дар ҳуҷайраҳо бофта – эндо-дерма ҳосил мешуд, ки вазифаи ҳозимаро иҷро мекард.

Ҳуҷайраҳои дар берунмонда вазифаи ҳис кардани таъсирот, муҳофизат ва ҳаракатро ба ҷо меоварданд. Аз онҳо бофтаи пўшиш – эктодерма пайдо шуд.

Як қисми ҳуҷайраҳо барои иҷрои вазифаи афзоиш мах- сус гашта, ба ҳуҷайраҳои ҷинсӣ табдил ёфтанд. Бо ҳамин роҳ, тўда ба организми серҳуҷайраи оддӣ, вале мукаммал, табдил меёбад. Содда будани сохти организми серҳуҷайра – трихоплакс тасдиқи фарзияи фагосителла мебошад.

Олими рус А.И.Иванов муайян кард, ки трихоплакс аз ҷиҳати сохт ба мавҷудоти фарзиявии фагосителла монанд буда, бояд ҳамчун типи махсуси олами ҳайвонот – фагосителашаклон ҷудо карда шавад. Он фазои холиро дар байни организмҳо серҳуҷайраҳо ва якҳуҷайрагиҳо пур мекунад.

Талабот ба афзудани суръати ҳаракат, ки барои доштани тўъма зарур буд, ба тафриқшавии минбаъда такон бахшид.

Ин дар навбати худ эволютсияи организмҳои серҳуҷайра (ҳайвонот ва растаниҳо)-ро таъмин карда, сершаклии ҳаёт афзуд.

Дар расми 2.11 марҳилаҳои асосии эволютсияи химиявӣ ва биологӣ нишон дода шудаанд.

Ҳамин тавр, пайдоиши ҳаёт дар рўи Замин ба равандҳои эволютсияи дуру дарози химиявӣ алоқаманд аст. Ташкил ёфтани сохти узвҳое, ки организмро аз муҳити беруна ҷудо мекунад, мембранаи ҳуҷайра аст. Мембрана хосиятҳои махсус дошта, такони муҳим барои пайдоиши организмҳои зинда аст ва он ибтидои эволютсияи биологӣ мебошад. Чӣ тавре ки организмҳои зиндаи содда 3 млрд. сол қабл пайдо ва тадриҷан мураккаб шудаанд, ҳуҷайра низ чунин зинаи ташаккулро аз сар гузаронидааст.

Саволҳо барои санҷиш:

1. Моҳияти фарзияи пайдоиши эукариотҳо бо роҳи симбиогенез аз чӣ иборат аст?
2. Ҳуҷайраҳои эукариотии нахустин энергияи барои равандҳои ҳаёт заруриро бо кадом роҳ мегирифтанд?
3. Дар кадом организмҳо бори нахуст дар раванди эволютсия афзоиши ҷинсӣ пайдо шудааст?
4. Моҳияти фарзияи И.И.Мечниковро оиди пайдоиши орга-низмҳои серҳуҷайра фаҳмонед.

Истилоҳот:

1. Протобионтҳо – организмҳои тоядрогие, ки пардаи ядро ва қобилияти худҳосилшавӣ надоранд.
2. Катализаторҳо – молекулаҳои сафеда, ки дар маҳлули обӣ бо фишори атмосфера табаддулоти биохимиявиро метезонанд.
3. Коди генетикӣ – системаи «навиштани» ахбори ирсӣ дар молекулаи КДН дар шакли пайдарҳамии нуклеотидҳо.
4. Худҳосилшавӣ – равандҳое, ки дар натиҷаи он организм комбинатсияи нави генҳоро ҳосил мекунад.
5. Прокариотҳо – мавҷудоти тоҳуҷайрагӣ, ки қобилияти мубодилаи модда, худҳосилшавӣ ва ғайраҳоро доранд.
6. Фотосинтез – раванди дар растаниҳои сабз бо таъсири нури офтоб ҳосил шудани моддаҳои органикӣ аз ғайриорганикӣ.
7. Эукариотҳо – организмҳое, ки ҳуҷайраашон ядрои муташаккил дошта, аз ситоплазма бо парда ҷудо аст.