Yerda hayotning paydo bo‘lishi hamda rivojlanishi Reja 1. Tirikliqning asosiy belgilari va xossalari. 2. YErda hayotni kelib chiqishi haqidagi farazlar. 3. Kimyoviy va biologik evolutsiya bosqichlari 4. Oparin va Xoldeyn nazariyalari Mavzuning nazariy asoslari Umuman olganda, tiriklik– YErdagi abadiy davom etuvchi evolyutsion jarayonning mahsuli deb qaralishi qeraq. YEr yuzida tiriklikpaydo bo‘lgangacha bo‘lgan evolyutsion jarayon (YErning ichqi qatlamlaridagi radiatsiya, turli parchalanish va sintezlanishga olib qeluvchi reaqsiyalar va hoqazo), jonsiz jismlarning evolutsiyasini ta’minlagan; buni umumiylashtirgan holda kimyoviy evolutsiya deb atash mumkin. (Kimyoviy evolutsiya YErda tiriklikpaydo bo‘lgandan keyin ham davom ettirilmoqda; ehtimol uning sur’atlari ilgarigi davrlarda bo‘lganideq tiriklikhosil bo‘lmay turgan paytlardagidek yuksak faolligini yuqotgandir). Nihoyat, uzoq davom etgan kimyoviy evolutsiya asta sekinlik bilan biologik evolutsiyani keltirib chiqaradi. Tiriklikning paydo bo‘lishi kimyoviy evolutsiyani biologik evolutsiya bilan almashish bosqichiga to‘g‘ri qeladi. Biologik evolutsiya boshlanishi bilanok, kimyoviy evolutsiya o‘z cho‘qqisiga yetganda rivojlangan tirikmodda «maromi»ga yeta boshlaydi, taqomillashadi va oqibatda birlamchi tirikmavjudotlarni qeltirib chiqaradi. O‘z-o‘zini hamisha yangilab turuvchi tirikmodda haqiqatdan ham «oqsil tanachalarining yashash usul»ining bir ko‘rinishimi, yoki undan tashqari uning tarkibida hayotni davom etishini ta’minlovchi boshqa tuzilishlar mavjudmi? Hozirgi zamon biologiya fanining muvaffaqiyatlari, ayniqsa molekulyar biologiya, genetika, sitologiya yo‘nalishlardagi kashfiyot va yangiliklar, tiriklik jarayonlari boruvchi tizimlarni doimo o‘z-o‘zini yangilovchi yopiq genetik sistemalar deb hisoblash qeraqligini qayd qiladi; ma’lum bo‘lishicha ular o‘z-o‘zini yangilash mexanizmini irsiyatni saqlash, nasldan-naslga o‘tkaza olish va energiya almashinuvini ta’minlash hisobiga bajaradi. Tirikmavjudotlar ichida sodir bo‘luvchi yangilanish jarayonlarini tasavvur etish ancha qiyin. Misol uchun, biz ko‘p qavatli g‘ishtli uyning qismlarini (har bir g‘isht xujayra sifat narsa deb faraz qilinsa) imoratning butunligi saqlanib turgan bir holatda o‘z-o‘zidan yangilanib turishini tasavvur etolmaymiz. (Masalan, uning butun bir devorini asta-sekinliq bilan yangi g‘ishtli devor bilan almashishi sodir bo‘lsa). Bu xildagi xodisa bizga g‘aroyib bir narsa bo‘lib tuyuladi. Tirik tuzilmalar – organizmlarda esa yangilanish jarayoni yashashning asosiy garovidir. Mobodo, biz birorta hayvon tarkibidan go‘sht parchasini ajratib olsak, u tezda yemirilib buzila boshlaydi. Muzlatqich yordamida uning parchalanishini biroz seqinlashtirib, 3-4 qun davomida ovqatga iste’mol qilsa bo‘ladi. Nima sababdan hayvondan ajratilgan go‘shtning yemirilishi boshlanadi? Buning boisi, yangilanish (o‘z-o‘zini qayta qurish) jarayonining mazkur go‘sht parchasida to‘xtab qolganligidadir. Agarda go‘sht parchasi tirikorganizm tarqibida bo‘lganda edi (undan ajratilmay turganda), u organizm tizimi tarkibida hamisha yangilanib borib, yemirilishga duchor bo‘lmas edi. Tiriklik evolutsiyasining mexanizmini tasavvur etish uchun, kimyoviy va biologik evolutsiyalarning chegarasidagi voqealarning mohiyatini anglash zarur. Bu birinchi navbatda, oqsil moddalarining kelib chiqishi bilan bog‘liq bo‘lgan jarayonlarning hususiyatlari va o‘ziga hosligi. Ular qatorida, DNK va RNK tizimlarining evolutsiyalanishidagi o‘ziga xosliqlar, ATF kislotasining shakllanishi va energiya almashinuvidagi ahamiyatini o‘z «zimmasiga» olishi va hoqazo. YEr yuzida hali eng tuban tirikmavjudot shaqllanmay turib, uning tarqibida asosiy qurilish materiali hisoblangan, o‘z-o‘zini doimo yangilab turuvchi oqsil moddasi tayyorlangan bo‘lishi darqor edi. U bilan bir vaqtning o‘zida irsiy xabarlar va energiya almashinuviga javobgar qismlar hozir bo‘lib turishi qeraq edi. Agarda qo‘rsatib o‘tilgan tuzilish va tizimlarning paydo bo‘lishini yuqoridagideq tasavvur etib borilsa, unda tiriklikevolutsiyasining sabablari va omillari ham to‘likoydinlashadi. YEr sayyorasining tarixida kimyoviy evolutsiyani biologik evolutsiyaga aylanishi uchun yetarli shart-sharoitlar bo‘lgan deb ishonch bilan taxmin qilish mumkin. YErning ichqi chuqur qatlamlarida, aslida yadro qismida boshlangan radiaktiv parchalanish natijasida, qolaversa kuchli vulkanik va magmatik jarayonlarning faollashishi natijasida, YErning yuzasiga oqib chiqqan cho‘g‘ shaqlidagi metallarni, ayniqsa ularning uglerod bilan hosil qilgan biriqmalarini suv tarqibidagi vodorod bilan birlashishini ta’minlagan. Hosil bo‘lgan uglevodorod, ammiaq, sof holdagi vodorod gazlarining aralashmasi suv bug‘lari bilan birgalikda chaqmoqlarning quchli eleqtr razryadlari ta’sirida murakkab biriqmalarni – aminoqislotalarni hosil qilgan bo‘lishi haqiqatdan holi emas. YErning yuzasi yahlit suv bilan qoplangan va quruqliq xali shaqllanmay turgan bir paytda (atmosfera hosil bo‘lishidan ancha ilgari) oqsillar asosini tashkil qilgan modda – aminoqislotalarni sintezlanishi uchun sharoitlar mavjud bo‘lgan deb o‘ylash mumkin. Bu taxminni haqiqatga yaqin eqanligini Amerikaliq olim Millerning tajribalari isbotlaydi. Miller shishadan retortasimon asbob tayyorlab, unda sun’iy yo‘l bilan bir necha xil aminoqislotalarni (valin, asparagin va boshqa) sintezlashga muvaffaq bo‘lgan. U germetik berk shisha asbobda qaynab turgan suv bug‘lariga ammiak, uglevodorod, vodorod gazlarining aralashmasini yuborib, maxsus moslama vositasida ulardan elektr razryadlarini o‘tkazgan. Suv bug‘lari kondensatsiyalanib asbob devorlarida tomchilar hosil qilganda, ular o‘z tarkibida turli aminokislotalarga ega ekanligi ma’lum bo‘ldi. Qayd etilgan tajriba YErda tiriklikning paydo bo‘lishi to‘g‘risidagi rus olimi akademik A.I.Oparinning koatservat gipotezasini ma’lum darajada tasdiqlaydi. Mazkur gipoteza birlamchi tirikmodda dastlab koatservat tomchilar shaklida bo‘lgan taxminiga asoslangan bo‘lib, dastlab hayotni paydo bo‘lishi nazariyasi nomi bilan e’lon qilindi. Oparinning fikriga qo‘ra, hayot YErda dastlab birlamchi «sho‘rva» (bulpon) dagi oqsil tomchilar (qoatservatlar) shaqlida bo‘lgan, birlamchi «sho‘rva» - bu dunyo oqeani, yerni qoplab olgan suv. Qoatservatlar shaqllana boshlagan paytda, YErning ayrim joylarida quruqliq paydo bo‘la boshlaydi. U balchiq, yoki undan qattiqroq struqturadagi tuzilishda bo‘lgan. Qatta yoki qichiq qoatservat tomchilari bir yoki bir necha xil aminoqislotalarni o‘z ichiga qamrab olgan. Bu tomchilar suv betida tarqoq, yoki bir nechtasi birlashgan holda joylashgan bo‘lgan. Ularning suv yuzasida joylashishini qaynab turgan «sho‘rva»dagi yog‘ tomchilarining tarqalishi bilan taqqoslash mumkin. Qoatservat tomchilari asta seqinliq bilan qattalashib borgan. Bu ularni boshqa tomchilar bilan qo‘shilishi hisobiga amalga oshgan. Ma’lum qattaliqqa yetib borgach, tomchi bo‘lina boshlagan; 2 bo‘laqqa teng bo‘linishi qamdan-qam bo‘lib, qo‘pincha bu xildagi bo‘linishda qattaligi teng bo‘lmagan tomchilar hosil bo‘lar edi. Aqademiq A.Oparinning qo‘rsatishicha birlamchi tirikzarracha shaqlidagi qoatservatlar ilktiriklikxususiyatlariga ega bo‘lgan; bu birinchi navbatda modda almashish (uning hisobiga Yiriklashish), qo‘payish kabi xususiyatlar edi. Qoatservatlar – birlamchi oqsil tomchilaridan birinchi tuban oqsil – protobiontgacha xali qo‘p vaqt o‘tishi darqor edi; shunga qaramasdan, bu qo‘rinish (stadiya) hayotni YErda boshlab bergan ilkqadam deb qabul qilinishi mumkin. Bundan 3,5 milliard yil ilgari birlamchi tirikmoddaning evolutsiyalanganligini e’tirof etib, undan birinchi eng tuban tuzilgan organizmni paydo bo‘lishi uchun yana 2 milliard yil sarflangan deb hisoblasaq, unda ilkamyobasimon shaql (forma) larni hozirgi davrdan 1,5 milliard yil ilgari kelib chiqqan deb uylash mumkin. O‘simliq va hayvon xujayralarining evolutsiyalari alohida-alohida o‘ziga xos yo‘llarni bosib o‘tdi. Biri o‘ziga o‘zi ovqat tayyorlay oladigan organizmni shaqllanishishiga olib qeluvchi yo‘lni, ikkinchisi tayyor ovqat hisobiga yashaydigan organizmni evolutsiyalanishiga olib qeluvchi yo‘lni bosib o‘tishi qeraq edi. Shunga yarasha, o‘simliq olamining evolutsiyasi o‘ziga xos belgi va xususiyatlarga ega bo‘ldi, hayvonot dunyosining evolutsiyasi boshqa yo‘nalishda davom ettirildi. Har iqqala evolutsiyalarni umumiylashtiruvchi belgi – bu o‘simliqlarni ham, hayvonlarni ham suv muhitini tarq etib quruqliqni egallashi bo‘lgan (Shu bilan birga, iqqala olam vaqillarining barcha vaqillari butunlay quruqliqqa chiqib qetgani yo‘q; har birida hayoti suv bilan bog‘liq formalar saqlanib qoldi). O‘simliqlarning suvdan quruqliqqa chiqib qetishi murakkab marfo-anatomiq, fiziologikva genetiko‘zgarishlar (qayta qurilishlar) bilan bog‘liq bo‘lib, ulardan eng muhimi gametofitni sporofit bilan almashishi edi. Oqibatda quruqliqni egallagan birlamchi o‘simliklar(masalan, paporotniqsimonlar) sporalar orqali qo‘payadigan formalarga aylanishdi. Ulardan esa urug‘li o‘simliklar(dastlab ochiq urug‘lilar, qeyin esa yopiq urug‘lilar) evolutsiyalandi. Hayvonot olamining evolutsiyalanishida eng muhim bosqich ularning suvni tarq etib quruqliqqa chiqishi bo‘lgan. Bu vazifani bajargan ilkjonivorlar yapaloq chuvalchanglarning vaqillari turbellyariyalar bo‘lib, ular suvdan dastlab balchiq, so‘ng nam tuproqlargacha qo‘chib o‘tishgan. Bu xildagi xaraqatlar albatta Yirik arogenez darajasidagi o‘zgarishlar (tashqi va ichqi tuzilishda, hamda fiziologikxususiyatlarni reqonstruqsiyasida) orqali amalga oshirildi. Turbellyariyalar hayvonot olamining o‘ziga xos “yo‘sinlari” ("mox"lari) deb hisoblanishi mumkin. Mustaxqamlash uchun savollar Tirikliqning qanday asosiy xususiyatlarini bilasiz? Kimyoviy evolutsiya nima? Biologik evolutsiyaning mazmuni va mohiyati nimadan iborat? O‘simliklar evolutsiyasining asosiy bosqichlari va belgilarini tavsiflab bering. Hayvonlar evolutsiyasining o‘ziga xos belgilari va xususiyatlarini tavsiflang.