Asosiy kontent
Biologiya
Course: Biologiya > Unit 21
Lesson 1: Evolyutsiya va tabiiy tanlanishDarvin, evolyutsiya & tabiiy tanlanish
Charlz Darvinning “Bigl” kemasidagi sayohati va evolyutsiya va tabiiy tanlanish haqida uning fikrlari.
Asosiy tushunchalar:
- Ingliz tabiatshunosi Charlz Darvin tabiiy tanlanish orqali biologik evolyutsiya nazariyasini ilgari surgan.
- Darvin evolyutsiyani “modifikatsiyalangan avlod” deb taʼriflaydi, yaʼni turlar vaqt oʻtishi bilan oʻzgaradi, yangi turlar paydo boʻladi va ular umumiy ajdodga ega boʻladi.
- Darvin evolyutsion nazariyasining mexanizmi tabiiy tanlanishdir. Tabiiy resurslarning cheklangani tufayli yashab qolishga va koʻpayishga nisbatan irsiy belgilari yuqori boʻlgan turlar oʻzlaridan koʻproq nasl qoldirishga moyil boʻlishadi. Natijada bu belgilarning avloddan avlodga oʻtishi kuchayadi.
- Tabiiy tanlanish uzoq vaqt davomida populyatsiyani moslashuvchan qiladi, yaʼni uni oʻsha muhitga moslashtiradi. Tabiiy tanlanish muhitga bogʻliq boʻlib, guruhda irsiy oʻzgaruvchanlik boʻlishini talab qiladi.
Evolyutsiya nima?
Biologik evolyutsiyaning bosh gʻoyasi populyatsiyalar va biologik turlarning vaqt oʻtishi bilan oʻzgarishidir. Bugun biz evolyutsiya haqida fikr yuritganimizda bu gʻoyani bir inson – ingliz tabiatshunosi Charlz Darvin nomi bilan bogʻlaymiz.
Darvin 1850-yilda “Turlarning paydo boʻlishi” deb nomlangan oʻta taʼsirli va munozarali kitob yozadi. Bu kitobda u turlarning rivojlanishi va barcha tirik organizmlar umumiy ajdoddan paydo boʻlgani haqida yozadi.
Darvin yana evolyutsiya mexanizmi sifatida tabiiy tanlanishni taklif qiladi. Tabiiy tanlanishda turning yashab qolishi va koʻpayishiga yordam beruvchi irsiy belgilar vaqt oʻtishi bilan populyatsiyani egallaydi.
Ushbu maqolada Darvinning gʻoyalari haqida chuqurroq toʻxtalamiz. Biz Darvinning dunyo boʻylab sayohatga otlangan HMS Beagle kemasiga qanday kelib qolishi, shuningdek, tabiiy tanlanish natijasida sodir boʻlgan evolyutsiyaning qanday ishlashi haqidagi misollar bilan tanishamiz.
Darvin va uning Beagle kemasidagi sayohati
Darvinning “Turlarning paydo boʻlishi” deb nomlangan mashhur kitobi uning evolyutsiya va tabiiy tanlanish haqidagi gʻoyalarini ommaga tanitdi. Darvinning gʻoyalari uning dunyo boʻylab qilgan sayohatlaridagi oʻz kuzatuvlari asosida shakllangan. Darvin 1831–1836-yillar oraligʻida HMS Beagle kemasida ekspeditsiya qatnashchilaridan biri boʻlgan. Kema Janubiy Amerika, Avstraliya va Afrikaning janubiy qirgʻoqlarida toʻxtab oʻtadi. Kema ekspeditsiya uchun har toʻxtaganda Darvinda mahalliy hayvonlar va oʻsimliklarni oʻrganishga imkoniyat boʻladi.
Darvin sayohat davomida organizmlarning xususiyatlari va tarqalishidagi ajoyib qonuniyatlarni koʻra boshladi. Biz shunday qonuniyatlardan eng muhimlarini uning Ekvador qirgʻoqlarida joylashgan Galapagos orollarida qilgan kuzatishlarida koʻrishimiz mumkin.
Darvin Galapagosdagi orollarda bir-biriga oʻxshash, lekin baʼzi farqlarga ega vyurok turlari borligini aniqladi. Bundan tashqari, har bir vyurok turi oʻzining yashash muhitiga yaxshi moslashgan. Misol uchun, yirik urugʻlar bilan oziqlanadigan turlarning tumshuqlari katta va qattiq, hasharotlar bilan oziqlanadigan chumchuqlarning tumshugʻi esa ingichka va oʻtkir boʻladi. Nihoyat, Darvin Galapagos orollarida uchragan vyurok turlari (va boshqa hayvonlar ham) Ekvador yaqinida uchragan turlar bilan oʻxshashligi va dunyoning boshqa nuqtasida uchraydigan turlardan farq qilishini kuzatdi
Darvin sayohati davomida bularning hammasi nega bunday ekanini aniqlay olmadi. U hatto barcha vyuroklar bir-biriga aloqador, ammo har xil turlar ekanini anglamaydi. Yillar oʻtib u oʻzining namunalarini malakali mutaxassis ornitologga (qushlarni oʻrganuvchi biolog) koʻrsatganidan keyin holatni tushunib yetadi
Darvin gʻoyasiga koʻra, agar Galapagos orollaridagi qushlar bu yerga qoʻshni qitʼadan kelgan boʻlsa, yuqoridagi qonuniyatlar mantiqqa toʻgʻri keladi. Har bir oroldagi vyuroklar asta-sekinlik bilan mahalliy muhitga
(uzoq vaqt davomida koʻp avlodlar almashinuvi natijasida) moslasha borgan. Bu jarayon har bir orolda bir yoki bir nechta alohida turlarning paydo boʻlishiga olib kelishi mumkin edi.
Agar bu gʻoyani toʻgʻri desak, nima uchun u toʻgʻri edi? Qaysi mexanizm vyuroklar populyatsiyasining oʻsha muhitga moslashishini taʼminlagan? Darvin sayohati davomida va undan keyin u yerlarda koʻrgan qonuniyatlarini izohlay oladigan gʻoyalarni rivojlantirdi va qayta ishladi. U oʻzining “Turlarning paydo boʻlishi” kitobida ikkita asosiy gʻoyasini sharhladi: evolyutsiya va tabiiy tanlanish.
Evolyutsiya
Darvin vaqt oʻtishi bilan turlar oʻzgarishi mumkinligi, yangi turlar ilgari mavjud boʻlgan turlardan kelib chiqishi va barcha turlarning umumiy ajdodlari boʻlishi haqidagi gʻoyalarni ilgari surdi. Bu modelga koʻra, har bir tur oʻzining ajdod turidan genetik jihatdan farq qiladi. Bu genetik farqlar asta-sekin va uzoq vaqt davomida kelib chiqadi. Umumiy ajdoddan tarqalgan yangi turlar takroriy shoxlangan tarmoqlarni hosil qiladi. Bu koʻp shoxli “daraxt” barcha organizmlarni bir-biriga bogʻlab turadi.
Darvin bu jarayonni organizmlar guruhi avlodlar almashinuvi davomida oʻzining irsiy belgilarini “modifikatsiyalangan avlod” sifatida oʻzgartiradi deb taʼriflaydi. Bugun biz uni evolyutsiya deb ataymiz. Darvinning yuqoridagi chizmasi qanday qilib bir tur ikkita turga aylanishi va bu jarayon qanday qilib koʻp marta takrorlanishini yaqin turlarning “shajara daraxti” koʻrinishida namoyon etadi.
Tabiiy tanlanish
Darvin organizmlar rivojlanishi mumkinligi (evolyutsiyaga uchrashi) haqidagi fikrni shunchaki taklif etmadi. Agar bu fikr nazariyaning boshi va oxiri boʻlganda edi, Darvin hozir biz bilgan koʻplab darsliklarga kirmagan boʻlar edi. Darvin evolyutsiya jarayoni amalga oshuvchi mexanizmni ham taklif etdi. Bu tabiiy tanlanish edi. Bu mexanizm populyatsiyalar uzoq vaqt davomida qanday qilib oʻzgarishi, yaʼni yashaydigan muhitlariga yaxshiroq moslashishlarini mantiqiy va goʻzal ifodalab bergandi.
Darvinning tabiiy tanlanish tushunchasi bir nechta muhim kuzatishlarga asoslangan edi:
- Belgilar koʻpincha irsiylanadi. Tirik organizmlarning aksariyat xususiyatlari irsiylanadi, yaʼni ota-onadan bolalarga oʻtadi. (Belgi-xususiyatlar genlar orqali nasldan naslga oʻtishini Darvin bilmasa ham, belgilar irsiylanishidan xabardor edi.)
- Turlar yashab qolishi mumkin boʻlganidan koʻra koʻproq nasl qoldiradi. Organizmlar ularning yashash muhiti taʼminlashi mumkin boʻlganidan koʻra koʻproq nasl qoldirishga qodir. Shuning uchun har bir avlodda cheklangan resurslar uchun doimo kurash boʻladi.
- Bolalar oʻzlarining irsiy belgilari bilan farq qiladi. Har qanday avloddagi bir organizm boshqasidan belgilariga koʻra biroz farqlanadi (rangi, oʻlchami, koʻrinishi va b.) va bu belgilarning koʻpchiligi irsiylanish xususiyatiga ega.
Yuqoridagi oddiy kuzatishlar asosida Darvin quyidagicha xulosaga keldi:
- Biror populyatsiyadagi baʼzi individlarda yashab qolishga va koʻpayishga yordam beradigan irsiy belgilar boʻlishi mumkin (muhitdan kelib chiqqan holda, masalan, yirtqichlardan himoyalanish va ozuqa topish kabi). Foydali xususiyatlarga ega organizmlar oʻzlaridan koʻproq nasl qoldirishadi. Foydali xususiyatlar turlarning yashab qolishi va koʻpayishi uchun qulaylik yaratadi.
- Foydali xususiyatlarning irsiylanuvchan boʻlgani va shunday xususiyatga ega organizmlar koʻp nasl qoldirishi sababli ushbu belgilar keyinchalik populyatsiya ichida keng tarqaladi.
- Avlodlar almashinuvi davomida populyatsiyalar muhitga moslashadi. (Oʻsha muhitda foydali xususiyatga ega individlar qolganlariga qaraganda koʻproq nasl beradi.)
Darvinning tabiiy tanlanish natijasi boʻlgan evolyutsiya modeli unga sayohati davomida duch kelgan qonuniyatlarini izohlashga imkon berdi. Masalan, agar Galapagos orollaridagi vyurok turlari umumiy ajdodga ega boʻlsa (qitʼadagi vyuroklar bilan ham), demak, ular bir-biriga oʻxshash boʻlishi kerak edi. Uzoq vaqt davomida vyurok guruhlari turli orollarda bir-biridan alohida yashagan va ular turli muhitga tushib qolgan. Turli muhitlarda ozuqa shakli har xil boʻlgan va vyuroklarning ham oʻlchami, tumshugʻining shakli kabi belgilari shunga mos ravishda oʻzgargan. Bu omillar har bir orolda turli xil vyurok turlarining paydo boʻlishiga olib kelgan.
Tabiiy tanlanishning qanday sodir boʻlishiga misol
Tabiiy tanlanish jarayonini aniqroq qilish uchun soddalashtirilgan faraziy misol keltiramiz. Bu misolda yung rangi (qora va sargʻish-jigarrang) irsiy koʻrinishni namoyon qiluvchi sichqonlar toʻdasi yaqindagina qora toshli hududga koʻchib oʻtgan. Bu muhitda sichqonlarni yeydigan qirgʻiy boʻlib, qirgʻiy qora qoyalar bilan rangi bir xil sichqonlarga nisbtan sargʻish-jigarrang tusdagi sichqonlarni koʻrishi oson va ularni koʻproq yeydi.
Qirgʻiylar sargʻish-jigarrang sichqonlarni oson koʻrishi va koʻp tutishi natijasida bunday sichqonlarning katta qismi nobud boʻlsa, qora sichqonlarning esa faqat bir qismigina qirgʻiyga yem boʻladi. Agar biz qora sichqonlarning omon qolgan (“yeyilmagan”) guruhidagi sargʻish-jigarrang sichqonlarga nisbatini koʻrib chiqsak, natija dastlabki populyatsiyaga qaraganda ancha yuqori boʻladi.
Sichqon yungining rangi irsiylanuvchi belgi hisoblanadi (ota-onadan bolaga oʻtadi). Shuning uchun qora kalamushlar sonining populyatsiyada koʻpligi keyingi avlodda yanada koʻproq qora sichqon bolalari tugʻilishini anglatadi. Bir nechta avlodlar almashganidan soʻng, populyatsiyada deyarli faqat qora sichqonlar qoladi. Populyatsiyalarning irsiylanuvchi xususiyatlaridagi bu oʻzgarish evolyutsiyaga misol boʻladi.
Tabiiy tanlanish haqidagi asosiy tushunchalar
Birinchi marta tabiiy tanlanish haqida oʻqiganimda, u qanday ishlashi haqida menda bir nechta savollar (va anglashilmovchiliklar) uygʻongan. Quyida baʼzi tushunmovchiliklarga sabab boʻlishi mumkin boʻlgan holatlarga izoh keltirilgan. Ularni oʻqib, tabiiy tanlanish qanday, qachon va nima uchun sodir boʻlishini yaxshiroq tushunib olasiz.
Tabiiy tanlanish atrof-muhitga bogʻliq
Tabiiy tanlanish shunchaki irsiy jihatdan kuchli boʻlgan belgi-xususiyatni emas, balki oʻsha muhit uchun foydali boʻlgan (boshqalarga qaraganda oʻsha muhitda organizmni yashovchan qiluvchi va koʻp nasl qoldirishiga imkon beruvchi) belgi-xususiyatni yuzaga keltirishga moyil boʻladi. Maʼlum bir muhitda foydali boʻlgan belgi-xususiyat boshqa bir muhitda zararli boʻlishi mumkin.
Tabiiy tanlanish mavjud irsiy oʻzgaruvchanlik orqali namoyon boʻladi
Tabiiy tanlanishga boshlangʻich material zarur va boshlangʻich material nasldan naslga oʻtuvchi oʻzgaruvchanlikdir. Tabiiy tanlanish biror belgiga taʼsir etishi uchun oʻsha belgida oʻzgaruvchanlik (individlar orasidagi farqlar) boʻlishi kerak. Shuningdek, oʻsha farqlar genlar orqali irsiylanishi zarur.
Irsiy oʻzgaruvchanlik tasodifiy mutatsiyalar natijasida yuzaga keladi
Yangi irsiy belgilarni (masalan, yung rangi) paydo qilishning manbai bu tasodifiy mutatsiyalardir (DNK nukleotidlar ketma-ketligidagi oʻzgarish). Tasodifiy mutatsiyalar organizmning jinsiy hujayralarida amalga oshadi. Jinsiy koʻpayishda genlarning “qoʻshilishi va juftlashishi” yanada koʻproq oʻzgarishlarga olib keladi.
Tabiiy tanlanish va turlarning evolyutsiyasi
Keling, orqaga qaytib, tabiiy tanlanish Darvinning evolyutsiya haqidagi keng tasavvuriga qanday mos kelishini koʻrib chiqamiz. Bunda barcha tirik organizmlar bitta umumiy ajdodga ega boʻladi va ulkan shoxlangan daraxtni (shajara) hosil qiladi. Har bitta daraxt shoxining asosida nima sodir boʻlyapti?
Darvinning vyuroklari misolida geografik toʻsiqlar asosida ajralib qolgan bir vyuroklar populyatsiyasini koʻrdik. Vyuroklar alohida orollarda ajralib qolgandan soʻng, qaytib bir-biri bilan chatisha olmaydi va turli xil muhitlar taʼsiri ostida boʻladi. Har bir muhitda tabiiy tanlanish qaysidir belgi-xususiyat uchun moyil boʻladi (va boshqa evolyutsion kuchlar, masalan, tasodifiy siljish guruhlarda alohida sodir boʻlishi mumkin). Avlodlar almashinuvi natijasida irsiy belgilardagi oʻzgarishlar yigʻilib boradi va vyuroklarni alohida turlar deb hisoblash darajasiga yetadi.
Turli xil dalillarga asoslangan holda olimlar bu turdagi jarayonlar Yerda hayot paydo boʻlgandan beri juda koʻp va takroriy sodir boʻlgan deb hisoblashadi. Tabiiy tanlanish va boshqa mexanizmlar natijasi boʻlgan evolyutsiya hozirgi hayot shakllarining oʻziga xos xilmaxilligini taʼminlaydi. Tabiiy tanlanish hozirgi zamon organizmlarining oʻz yashash muhitiga mosligini izohlab beradi.
Muhokamaga qoʻshilmoqchimisiz?
Hozircha izohlar yoʻq.