МАРХИЛАХОИ АВВАЛИНИ ЭВОЛЮТСИЯИ БИОЛОГИ

Пас аз пайдоиши фотосинтез ва мубодилаи аэробии моддахои нахустин ходисаи мухими эволютсияи биологи – пайдоиши эукариот ва организмхои серхучайра ба шумор мераванд.

Дар натичаи хамзистии муфид – симбиози хучайрахои прокариотии гуногун, организмхои хастадор ё эукариоти пайдо шуданд (расми 2.9). Заминаи асоси барои симбиоз, эхтимол, хучайрахои амёбашакли гетеротрофи буданд.

Гизои онхо хучайрахои майда буд. Яке аз объектхои гизоии чунин хучайрахо метавонист бактерияхои аэробии оксигенро нафасгиранда бошад. Онхо кобилият доштанд, ки дар дохили хучайраи сохиб фаъолият намуда, энергия хосил кунанд. Он хучайрахои амёбашакли калоне, ки дар чисми онхо бактерияхои аэроби осеб намедиданд, нисбат ба хучайрахое, ки энергияро бо рохи анаэроби мегирифтанд, дар шароити мусоидтар карор доштанд. Баъдтар бактерияхои симбиози ба митохондрия табдил ёфтаанд.

Сипас, ба чилди хучайраи сохиб гурухи дуюми симбионтхо – бак-терияхои камчинакдори ба спирохетхои хозира монанд часТарзи пайдоиши симбиозии эукариотхо пида камчинак ва мижгонак пайдо шуд. Дар натича, кобиляти ин гуна организмхо барои харакат ва дарёфти гизо афзуд. Хамин тавр, хучайраи оддии хайвон – пешгузашта-гони соддатаринхои камчинакдори хозира пайдо шуданд.

Эукариотхои харакаткунанда бо рохи симбиоз ба вучуд омада, организмхои кобили фотосинтез (мумкин сианобакте-рияхо) – обсабзхо ё растанихоро додаанд. Мухимаш он аст, ки сохти мачмуи пигментхои бактерияхои анаэробии кобили фотосинтез дошта, ба пигментхои растанихои сабз бенихоят монанд мебошад. Тасодуфи нест, ки чунин монанди далели дар раванди эволютсия табдил ёфтани дастгохи фотосинтезкунандаи бактерияхои анаэроби ба дастгохи шабех ба растанихои сабз бошад.

Фарзияхои бо рохи симбиозхои пайихам пайдо гаштани хучайрахои эукариоти асос дошта, онхоро бисёр олимон эътироф мекунанд. Якум, обсабзхои якхучайра холо хам ба мавчудот (чонварон)-и – эукариоти алока доранд.

Масалан, дар чисми инфузорияи патакча обсабзи хлорелла зиндаги мекунад. Дуюм, баъзе органеллахои хучайра, масалан, митахондрия ва пластидхо, аз чихати КДН-и худ ба хучайрахои прокариоти – бактерияхо ва сианобактерияхо монанд мебошанд.

Имконияти истифодаи омилхои мухити беруна дар эукариотхо бештар аст. Сабаб дар он аст, ки дастаи хромосомахои организмхои хастадор диплоиди буда, хар кадоми он дар ду вариант вомехуранд.

Баробари пайдо шудани дастаи диплоидии генхо мубодилаи генхои организмхои гуногуни мансуби як намуд рух дод ва ин ба пайдоиши афзоиши чинси оварда расонд. Дар худуди эрахои Архей ва Протеразой бинобар пайдо шудани афзоиши чинси организмхои зиндаи гуногун пайдо шуданд, зеро комбинатсияи (мубодилаи) генхои гуногун ба амал омад. Организмхои якхучайра дар Замин босуръат афзуданд, вале имконияти онхо барои ишгол кардани мухити зист махдуд буд.

Онхо беандоза низ калон шуда наметавонистанд. Сабаб дар он буд, ки организмхои якхучайра тавассути сатхи бадан нафас мегиранд. Дар натичаи бузургшавии андозаи организми якхучайра, сатхи болои бадани он бо таносуби мураббаъ (квадрати) хачми он бошад, бо мукааб (куб) зиёд мешавад. Аз хамин сабаб, парда (мембрана)-и биологие, ки хучайраро ихота мекунад, кобилияти бо оксиген таъмин кардани организми он кадар калонро надорад. Рохи дигари эволютсия бошад, баъдтар ба вучуд омад, яъне хамон вакте ки организмхои серхучайра пайдо шуданд (2.6 млрд. сол пеш аз ин). Имконияти эволютсияи организмхои серхучайра васеътар аст.

Бори нахуст барои фахмидани роххои пайдоиши мавчудоти серхучайра олими немис Э.Геккел кушиш кардааст (1874). Геккел ба тадкикотхои А.О.Ковалевский ва олимони дигар дар бораи инкишофи чанини лансетник такя намуда, оиди пайдоиши мавчудоти серхучайра фарзия пешниход кард. У конуни биогенетикиро ба асос гирифта, тахмин мекард, ки хар як давраи онтогенез такрори хамон даврахое мебошад, ки гузаштагони хамон намуд дар давраи филогенез аз сар гузаронида буданд. Мувофики тасаввуроти Геккел давраи зигота ба пешгузаштахои мавчудоти якхучайра, давраи бластула ба туда (колония)-и курашакли камчинакдорхо мувофик аст. Аз руи фарзияи мазкур дар оянда як тарафи тудаи курашакл фуру рафта (монанд ба гаструлятсия дар лансет ник), организми фарзиявии дутабака пайдо шудааст, ки онро Геккел гастрей номид, зеро он ба гаструла монанд буд.

Тасаввуроти Геккел дар масъалаи пайдоиши организмхои серхучайра дар илм бо номи назарияи гастрей машхур аст. Ба мулохизахои механикии Геккел, яъне монанд кардани давраи онтогенез бо даврахои эволютсияи олами органики, нигох накарда, назарияи гастрей дар таърихи илм накши мухим бозид, зеро акидаи монофилии (аз як реша) пайдоиши мавчудоти серхучайраро устувор сохт.

Асоси тасаввуроти хозира дар бораи пайдоиши организмхои серхучайра фарзияи И.И.Мечников (1886) – фарзияи фагосителла мебошад. Аз руи тахминхои у организмхои серхучайра аз соддатаринхои тудаги – камчинакдорхо пайдо шудаанд.

Мисоли он аз камчинакдороне, ки холо вучуд доранд, волвокс мебошад (расми 2.10.).

Волвокс хучайрахои гуногун дорад, чунончи хучайрахои харакаткунанда, камчинакдор, хучайрахои гизогири, (хучайрахое, ки туъмаро дошта ба даруни туда мебаранд), хучайрахои чинси (вазифаи онхо аз афзоиш кардан иборат аст).

Тарзи аввалини гизогирии чунин организмхои содда фагоситоз буд. Хучайрахо туъмаро дошта, дар дохили туда омехта мешуданд. Баъд аз ин, дар хучайрахо бофта – эндо-дерма хосил мешуд, ки вазифаи хозимаро ичро мекард.

Хучайрахои дар берунмонда вазифаи хис кардани таъсирот, мухофизат ва харакатро ба чо меоварданд. Аз онхо бофтаи пушиш – эктодерма пайдо шуд.

Як кисми хучайрахо барои ичрои вазифаи афзоиш мах- сус гашта, ба хучайрахои чинси табдил ёфтанд. Бо хамин рох, туда ба организми серхучайраи одди, вале мукаммал, табдил меёбад. Содда будани сохти организми серхучайра – трихоплакс тасдики фарзияи фагосителла мебошад.

Олими рус А.И.Иванов муайян кард, ки трихоплакс аз чихати сохт ба мавчудоти фарзиявии фагосителла монанд буда, бояд хамчун типи махсуси олами хайвонот – фагосителашаклон чудо карда шавад. Он фазои холиро дар байни организмхо серхучайрахо ва якхучайрагихо пур мекунад.

Талабот ба афзудани суръати харакат, ки барои доштани туъма зарур буд, ба тафрикшавии минбаъда такон бахшид.

Ин дар навбати худ эволютсияи организмхои серхучайра (хайвонот ва растанихо)-ро таъмин карда, сершаклии хаёт афзуд.

Дар расми 2.11 мархилахои асосии эволютсияи химияви ва биологи нишон дода шудаанд.

Хамин тавр, пайдоиши хаёт дар руи Замин ба равандхои эволютсияи дуру дарози химияви алокаманд аст. Ташкил ёфтани сохти узвхое, ки организмро аз мухити беруна чудо мекунад, мембранаи хучайра аст. Мембрана хосиятхои махсус дошта, такони мухим барои пайдоиши организмхои зинда аст ва он ибтидои эволютсияи биологи мебошад. Чи тавре ки организмхои зиндаи содда 3 млрд. сол кабл пайдо ва тадричан мураккаб шудаанд, хучайра низ чунин зинаи ташаккулро аз сар гузаронидааст.

Саволхо барои санчиш:

1. Мохияти фарзияи пайдоиши эукариотхо бо рохи симбиогенез аз чи иборат аст?
2. Хучайрахои эукариотии нахустин энергияи барои равандхои хаёт заруриро бо кадом рох мегирифтанд?
3. Дар кадом организмхо бори нахуст дар раванди эволютсия афзоиши чинси пайдо шудааст?
4. Мохияти фарзияи И.И.Мечниковро оиди пайдоиши орга-низмхои серхучайра фахмонед.

Истилохот:

1. Протобионтхо – организмхои тоядрогие, ки пардаи ядро ва кобилияти худхосилшави надоранд.
2. Катализаторхо – молекулахои сафеда, ки дар махлули оби бо фишори атмосфера табаддулоти биохимиявиро метезонанд.
3. Коди генетики – системаи «навиштани» ахбори ирси дар молекулаи КДН дар шакли пайдархамии нуклеотидхо.
4. Худхосилшави – равандхое, ки дар натичаи он организм комбинатсияи нави генхоро хосил мекунад.
5. Прокариотхо – мавчудоти тохучайраги, ки кобилияти мубодилаи модда, худхосилшави ва гайрахоро доранд.
6. Фотосинтез – раванди дар растанихои сабз бо таъсири нури офтоб хосил шудани моддахои органики аз гайриорганики.
7. Эукариотхо – организмхое, ки хучайраашон ядрои муташаккил дошта, аз ситоплазма бо парда чудо аст.