Биология. Эволюциялық процесті оқыту әдісінің маңызы

Биология. Эволюциялық  процесті оқыту әдісінің маңызы

Опубликовал Nurgul- в 1 Август 2012 – 02:15Нет комментариев

Нұржауған Биханова. Ақтөбе облысы, Қобда ауданы Бегалы орта мектебінің биология пәнінің мұғалімі

Эволюциялық процесті оқыту әдісінің маңызы.

Эволюциялық процесті оқыту  әдісінің басты биологиялық даму сатыларын қарастырсақ келесі эволюциялық  сатыларды жіктейміз: палеонтологиялық, биогеографиялық, морфологиялық, эмбриологиялық, систематикалық, генетикалық, биохимия және молекулярлық   биология.Палеонтологиялық әдіс негізінен қазба жұмыстарын зерттейді.  Палеонтологиялық әдіс қазба қалдықтардың  белгілі формаларының  шығуын, қазба қалдық түрлерінің филогенетикалық сатыларының  дамуын тереңірек қарастырады.Қазба қалдықтарының өтпелі формасы  ежелгі және қазіргі топтардың белгілері жөнінде қарастырады.  Өтпелі формалардың басты түрі – қазып алынған организмдер формасы Jchyosega  балыққа ұқсас жерасты омыртқаларға жатады.  Ежелгі жерасты омыртқаларға стегоцефол және кейбір балық түрлері жатады. Өтпелі формаға сонымен қатар қосмекендіге ұқсас құс  «Azchaeoptezyx»  тапқан. Azchaeoptezyxтің рептелийге ұқсастығы ұзын құйрығы, омыртқасы жетілмеген және қабырғасы, тісі болады.  Бірақ бұл  нағыз құсқа ұқсайды: денесі қауырсынмен қапталған, алдыңғы аяғы қанатқа айналған. Келесі бұлаң  тәрізді рептелий dycaenops, терапсид тобына жатады. Оның үлкен сүйек тістері, ит тістер, өткір ірі тістері оны жыртқыш сүтқоректілерге ұқсастығын көрсетеді. Бірақ оның дене  құрлысы нағыз рептелий лер  сияқты. Қазіргі уақытта көптеген басқада қазба қалдықтардың тек ірі ғана топтары емес, сонымен бірге ұқсас (отрядтар, тұқымдастар) жануарлар және өсімдіктер дүниесі табылуда. Өтпелі форманы оқу –эволюциялық процесті оқыту әдісінің ең маңызды бөлігі.

Палеонтологиялық  саты –эволюциялық процестің бір –бірімен тығыз байланысын  филогенездің даму жолдарын зерттейді. Палеонтологиялық саты жолдары , біздің эрамыздан бірнеше ғасыр бұрынғы және қазіргі эволюциялық процестерді салыстырмалы түрде зерттейді.  Қазіргі уақытта жылқының, пілдің палеонтологиялық даму жолдарын зерттейді. Жылқының эволюциялық саты жолдары палеонтолог  В.О. Ковалевскийдің (1842 -1883) басшылығымен зерттелді.Қазба жұмыстарымен салыстырғанда олардың түрлері қазіргі түрімен өте ұқсас.Жылқының эволюциялық түрлерінің өзгеруі Солтүстік Америкамен Евразияда, кейбір түрлері Оңтүстік Америкада байқалды.Қазба жұмысының даму сатысы. Қазба нәтижесінде табылған материалдар көп жағдайда сақтала бермейді. Дейтұрғанмен қазіргі палеонтологиялық ілім жаңа эволюциялық процесті зерттеуге мүмкіндік туғызуда. Сондықтан әрбір қазбадан табылған заттың түрін, ол туралы әртүрлі деректерді сақтауға аса көңіл бөлу керек.Маллюскалардың  даму жолдарын зерттеген ғалым М.М. Шимальгаузен түпкілікті зерттеу үшін қолдағы бар деректер әлі де жеткіліксіз деген болатын.

Соңғы он жылдықта қазба  қалдықтарын зерттеу кезінде  өзінің үлкен нәтижесін көрсетті. Қоршаған ортаны араластыру әдісі арқылы , ертеде жойылған өте нәзік микроскопиялық ағзаларды қалпына келтіруге болады делінді. Қазіргі уақыттағы полеомагниттік, поеохимиялық, радиоавтографиялық және басқа да зерттеу әдістері арқылы,мұхиттың  тұзды жерін,судың температурасын,зерттеліп жатқан жердің қай жерде екенін,қай уақытта зерттелгенін анықтауға болады. Геологиялық және палеонтологиялық  зерттеу әдістерін кеіңінен пайдалану, зерттеушілерге  қазба қалдықтарын  табуда үлкен көмеген тигізуде. Бүның бәрі «геологиялық толық зерттелмеген» дегенге әкеліп соқтырады, бірақ оны жоққа шығармайды. Осыған сүйене отырып, экожүйені бұрынғы деталдық ренонструкциясын пайдаланады. Макроэволюциялық процестің бастапқы зерттеуі (қазіргі масштабтан жүз мың –жүз млн жыл)  уақыт аралығында,палеонталогиялық тәсілдер қолданылмайды,ереже бойынша микроэвалюциялық процеске уақытша масштабқа жүз және мың жыл қажет.

Биогеографиялық әдіс.

Эволюциялық процестің даму жолдарын зерттейді.Жердің континенті оның құрамындағы өсімдіктер мен  фаунасын салыстырмалы түрде зерттейді.Триас  кезеңінің соңында екі континентке  бөлінеді;солтүстік Лавразия және оңтүстік Гондван болып.Гондван өз уақытымен  оңтүстік Америка және Африка континентіне бөлінеді.Юра кезеңінің соңында  Лавразия  Солтүстік Америка және Евразияға бөліне бастайды.Тіршілік жағдайының өзгеруіне байланысты организм құрлысы да ортаға бейімделіп өзгереді.Мысалы өте ертеректерде жер қабаттарында бұрын тіршілік етіп,жойылып кеткен жануарлардың бақалшақтары сақталған.Фаунасын салыстырған кезде Солтүстік Америкада 3 эндемик тұқымдасын Оңтүстік Америка 10 эндемик тұқымдасын көреміз,барлығы 80% құрайды.Осы жерде тіршілік ететіндер ленифци,броненосци және т.б.Кей жағдайда ортаның тұрақталуына байланысты бірқатар мүшелер бірте бірте жойылған.Құрлықтың орналасуына қарай Африка мен Оңтүстік Америка жануарлары мен өсімдіктері Атлант мұхиты арқылы өткен.

Эмбриологиялық  әдіс

Эмбриология эвалюциялық  процесті оқытуда 2 басты әдіске бөледі.

1.Ұқсас ұрықтардың пайда  болуы.

2.Рекапитуляция принципін  түсіну.

XIX ғасырдың бірінші жартысында  натуралист К.Бэр әр “ұқсас  ұрықтың пайда болуын″ зерттеп  жетілдірді.Онда анағұрлым ерте  индивидуалды өркендеу сатысы  зерттелсе,соғұрлым  әртүрлі  организмдер арасындағы ұқсастық дамыды.Мысалы; дамудың ерте сатысында омыртқалылардың эмбриондарын бір-бірінен ажырату қиын.Дамудың орта сатысында ұрықтардың кейбір белгілері көріне бастайды,әсіресе балық пен амфибия ұрықтарында.Ал соңғы сатыда құстар,сүтқоректілер ұрықтарында айқын байқалады.К.Бэрдің ұрықтар ұқсастығын тапқаннан кейін Ч.Дарвин бұл қоғамдағы шығу тегінің айғағы және эвалюцияның бастапқы этапының  салыстырмалы формасы деп көрсетті.

Рекапитуляция принципі.Ұрықтар  ұқсастығының шығуы Ч.Дарвин мен  Э.Геккель мынадай қортындыға келді,онтогенез  процесінде көптеген арғы текті формалардың  құрлымы қайталанады делінген.Барлық көпжасушалы организмдер біржасушалы  саты дамуынан өтеді.Бірқабатты «шара» кейбір қазіргі қарапайым организмдердің құрлымы сәйкес келеді.(мысалы вольвокс).Келесі жануарлардың дамуы екіқабатты қап  немесе шар ,бұл онтогенез сатысына қазіргі ішек қуыстылар құрлымы  сәйкес келеді.(мысалы гидра).Барлық омыртқалы  жануарлардың даму сатысына хорда сәйкес келеді.Хорда омыртқалылардың арғы тектерінде пайда болған.Дернәсілдік  құрлым формаларының ересек организмдермен жақындық байланысы бар.Көптеген шаянтәрізділердің  дернәсілі науплиус- 3 жұп аяқты  және бір көзді.Ересек түріне ұқсамайды,бірақ  напулиус  мүйізге ұқсас болып келеді.Ренапитулияция принципі морфологиялық өзгерістерге шек қоймайды.Омыртқалыларда эвалюциялық процесі кезінде,зәр  қышқылының ыдырауы нәтижесінде ферменттердің жаймен жоғалуы жүреді.Кейбір құстармен қосмекенділердің соңғы өнімі зәр қышқылы,жерасты және көптнген балықтарда мочевина,омыртқасыздарда аммиак болады.Эмбрио биохимиялық зерттеулер қарағанда,құстың ұрығының дамуының ерте сатысында аммиак бөледі.Итшабаққа,құйрықсыз қосмекнділердің дернәсілі ұқсас.Оның соңғы өнімі аммиак,ал ересек бақаларда-зәр шығарады.Бұл фактілер ренапитулияциясы(көптеген топтар мен ағзалардың) принципін және физило-биохимиялық белгілерді көрсетеді.Ренапитуляция концепциясы  көптеген топтар және  ағзалардың эвалюциялық дамуының жүрісін көрсетеді.Қазіргі жағдайда бұл концепция дамуының жолын ашып көрсетеді.

Систематикалық  әдісі.

Систематиканың мақсаты-дисциплина екені белгілі.Олардың табиғи филогенетикалық  жүйесінің жаратылысы.Сондықтан  систематикалдық ақуалдың түсінігі  осы форма мен басқа формананың әрқашан эвалюциялық мәселенің геологиялық шешіммен байланысты.Сонымен қатар ұқсас топтардың эвалюциялық дамуына қатысты.Жануарлардың ірі топтарының арасында,өсімдіктер мен микро организмдердің арасында терең ажырау байқалады.Аралық формалардың жоғалуынан біз өтпелі формаларды айқындаймыз.Формалардың қалыптасуы әртүрлі типті организацияның және айналысушының  белгілерінің құрлымы,сондықтан аралық систематикалық ақуалы организмдердің жалпы туыстығымен анықталады.Аралық формаға мысалы қабыршақтылар арасында және жануарлар ланцепниктер түріне жатады.Қазіргі органикалық әлемде аралық форманың пайда болуына байырғы өкілдері ірі бірлестігінің ұйымдасуымен және оның шығу тегіне байланысты.

Микросистематика:

П.П.Семенов Тян-Шанскийдің класикалық жұмысынан  бастасақ жақсы зерттелген түр топтарының шығуы олардың тіршілік дүниесінің құрлымын.нәсіл және басқада топтар (микросистематика) айқындайды.Мұндай зерттеу микроэвалюцияны түсіну үшін маңызды болады.Қазір белгілі болғандай түр жүйесінде күрделі иерархиялық популяция мен оның топтарының байланысы пайда болады.Осының нәтижесінде филогенетикалық түрдің айқындалуы тіршілік таксономиялық категоиялардың бөлінуіне байланысты болады.Осы уақыт микрофилогенездің қалпына келуі мен белгілі -бір түрдің тарихи даму жолында маңызды болады. 

Экологиялық әдіс.

Экология эвалюция процесін тану үшін тірі организмдердің пайда  болуымен бір-бірмен қарым-қатынасы үшін үлкен роль атқарады.Адаптацияның  шығу мен даму процесі,барлық эволюциялық процестің адаптациогенезіне түуелді.Экология осы адаптацияның мазмұнын ашады.Мысалы экологтардың көрсетуі бойынша колониялық түрлердің жоғары жылдамдықта көбею басымдылығы байқалады.Эволюциялық өзгеріс түрлердің өзара бейімделумен динамикалық тепе-теңдікпен экожүйенің тұрақтылығына байланысты.Орталық Америка мен Мексикада құмырысқалардың жойылуы,кәдімгі бүдірлі анацияның жапырағымен  басқа насекомдардың қоректенуінің нәтижесінде құрып кетуіне себепші болды.Табиғи сұрыпталу теориясын негіздеу үшін моделді популияцяны зерттеуде экологтардың тәжірибесі маңызды болды.Қазіргі уақытта экологтар адаптация ролін түсіну үшін биологияның басқа жақтарынан қарастырып,эволюцияны тереңірек дәлелдемелермен түсіндіруде.

Генетикалық әдіс.

Генетикалық әдісте эволюцияны зерттеу әртүрлі. Мысалы шағылыстыру  арқылы және цитрогенетикалық анализдегі организмнің ерекшеленумен байланысты.Қайта  зерттеу кейбір хромосомалардың  әр түрлі популияциясында бір  біріне жақын түрлердің дәлме  дәл қайталану инверсиясын қалыптастыру керек.Сонымен қатар микрофилогенезді  орнына келтіру қажет.Анализ мүмкіншілігімен кеңінен эвалюцияның ген формаларының зерттеу жолын ашады.Сол сияқты олардың эвалюциялық қарым қатынасы хромосомалардың бір біріне ұқсас формасы келтірілген.Олардың жаратылысы тек қана бір біріне берілу арқылы плоидизация геномның соңғы түрі.Методологиялық маңызды қортындылары генетикалық эвалюцияға енуімен,олады.оқулыққа таралған эксперимент түрінде зерттеу арқылы қарауға болады.

Имуналдық әдіс.

Әртүрлі топтағы «қандық  туыстық» деңгейінің дәл болуын биохимия реттейді.Организмдердің денеге қарсы  үшін артырғаннан кейін қанның сарысуын бөліп анықтап,қандай жағдайда бұл  сарысу басқаға әсер ете алу үшін  қан ақуыздарын салыстыру қолайлы.Мұндай анализ мысалы туыс адамдардың жоғары деңгейдегі маймылдардан,ал приматтардың лемурлардан шыққандығын көрсетеді.Жабайы сүтқоректілер мен ластоногтардың қаны серологиялық сәйкес екен,құстардың крокедилдер мен тасбақаларға жақын екенін анықтады.Құйрықты және құйрықсыз қосмекенділнрдің арасындағы серологиялық айырмашылық табылған хордалылар мен инетерлер арасындағы ұқсастықты көрсетті. 

Биохимиялық полиморфизм.

60-шы жылдардан бастап  макроэвалюциялық процестерді зерттеуде,ақуызды  вариациялық зерттеу тәсілі кеңінен  қолданылған,бұл тәсіл электронорездің  көмегімен анықталған.Бұл амалдың  көмегімен,біріншіден генетикалық  алмасудың немесе  өзгерудің популяцияда,популяцияның ұқсастығын жоғары дәлелдікпен анықтауға болады немесе дендрограммада,коэффиценттік бөлінуі.Электроморфтік толқын арқылы,ішкі популяциялық  генетикалық структураны және структураның динамикасын,яғни микроэвалюциялық процестің бастапқы бастамасын  зерттеуге болады.Биохимиялық тұрғыдан салыстырғанда қазіргі тіршілік ететін ағзалар,каратионоидтар және де көптеген өсімдіктер мен жануарлар ауаны көп қажет етпеген.Метоболикалық жолдардың аяқталу стадиясы,жоғарыда ұйымдасқан заттардың өатысуымен өткен.Бұл эвалюциялық жаспен жердің аэробтік фазасының тарихи құрлысын дәлелдейді.Алдымыздағы жылдарда,бұл тәсіл күдіксіз қанат жайды.

Эволюциялық модельдік  тәсілі.

Соңғы он жылдықта эвалюциялық  процесті модельдеу тәсілі пайда  болды.Өмірді қалыптастыру қиындығы сондай,себебі әзірге экожүйелік дамуды модельдеу  сенімсіз,бірақ әртүрлі эвалюциялық  фактордың популяцияға әсер етуі толық модельдеуге бейімделген.Сонда  да модельдеу тәсілі анда –санда эволюциялық  тапсырмаларды орындауда көмегін  тигізуде.Эволюциялық процесті модельдеу  бізге көп мүмкіндік береді,мысалы:әртүрлі  факторлардың эволюцияға енуін зерттеуде,өзара  байланысын және әртүрлі жағдайдағы бағытты,эвалюциялық процестің қортындысын  көрсетеді.Микроэвалюция анализдік  процесіне комплексті популияциялық  әдісті жатқызумызға болады.Микроэвалюцияны  танып білу үшін оған эксперименттер жүргізеді,оны «табиғи эксперимент» деп атайды,ол табиғи туындап отырады.Көптеген микроэвалюциялық жағдайды антропогенездік  анализ қортындысымен тірі табиғатты  зерттеуге болады.Ол үшін сол ареалдың көне немесе жаңа екенін білу керек.Микроэвалюциялық анализдік процеске он немесе жүз  миллион жыл керек,оған әртүрлі  әдістер қолданады.Осының ішіндегі ең біріншісі палеонталогиялық әдіс материалды жинау,оның қазба түрі ,оның экалогиясы,биосферасы,заттың биогендік  анализден шығуы,микроскоптық зерттеудегі  қазбаны бақылау т.б.Макроэвалюциялық анализдің нәтижесін зерттеу  үшін қазіргі форманы қолданады.Салыстырмалы марфологиялық әдіс,олардың құрлыстық  ерекше ұқсастығын анықтайды.Эмбриологиялық әдіс әрбір организмдегі   онтогенездің түрлігін зерттейді.Биогеографиялық әдіс кеңестің биосферасын әртүрлі топтарды анықтайды.Паразитологиялы әртүрлі паразиттердің шығыуы,түрі,өмір сүру ортасы т.б. қаралады.Экологиялық әдіс ондағы тұқымдық байланысты айтып өтеді.Физиологиялық әдіс бұл адамдағы зат алмасу процесін қалыпты жүйедегі формаға келтіреді.Жалпы қолданыстағы барлық әдіс тәсілдер болғанымен олар жалпы эвалюциялық процестің дамуын зерттеуге келтіреді.Эвалюциялық даму кезінде тек қана жаңа шыққан молекулярлы биологиялық әдіс болды. Оның түрін,формасын тануда марфологиялық және биогеографиялық әдіс кейін генетикалық,физологиялық,биохимиялық әдістер қолданады.

Пайдаланылған әдебиеттер

1. А.В. Яблоков, А.Г. Юсуфов  «Эволюционное учения» Москва  «высшая школа» 1989 г. 235 -263 стр.

2. Ф.Н Правдин, «Дарвинизм  педогогтық институттарға арналған  оқулық» мектеп баспасы , Алматы -1973 ж.

3. Левонтин Р, генетические  основы эволюции м: мир, 1988 ж

4. Гильманов М.Қ, Әбшенова  Л.Ч, Соловьева А. Р. «Биология  » Алматы, 2005-58-63 б

5. Северцов А.Н. Главные  направления эволюционного процесса. Москва, 1925 г.