Ф. Реди және Л. Пастер тәжірибелері. «Панспермия» теориясы

                                            Жоспар

Кіріспе

Әдебиетке шолу

Негігі бөлім

1. Биосфераның эволюциясы  туралы түсінік. 

1.1. Жер тарихына сипаттама. Архей және протерозой эралары.

1.2. Палеозой эрасы.

1.3. Мезозой эрасы.

1.4. Кайнозой эрасы.

2. А. Вегенердің континенттер  қозғалысы теориясы. Гея-Жері гипотезасы.

Литосферлік плиталар тектоникасы туралы теория.

2.1. А. Опариннің ілімі. Қазіргі негізгі тіршілік пайда болу теориясы.

Зерттеу бөлімі

3. Ф. Реди және Л. Пастер тәжірибелері. «Панспермия» теориясы.

Қорытынды.

 

Қосымша.

 

Пайдаланылған әдебиеттер.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                Кіріспе

         Биосфера бірден пайда болған жоқ. Ол өте көне заманнан бері қарай күні бүгінге дейін біртіндеп дамып келеді. Биосфераның ертеден бері қарай құралып келе жатқанын дәлелдейтін палеонтологиялық материалдар қарапайым тірі организмдердің қалдықтары жер қыртысының әрбір қабаттарынан табылады. Осы қабаттарға сүйене отырып, ғалымдар биосфераның негізгі пайда болу жолдарын анықтады. Биосфераның ең бірінші заманы Архей деп аталады. Бұл кезде биосфера қандай жағдайда дамығаны және қандай тірі организмдер болғаны туралы ешқандай деректер жоқ. Протерозой эрасы – биосфераның екінші дәуірі боп есептеледі. Бұл заман 700 млн жыл бойына созылған. Протерозойда тірі организмнің қарапайым түрлері тіршілік еткен. Олардың сол дәуірде тасқа жабысқан қалдықтары әртүрлі тау жыныстарынан қазіргі кезде де байқалады. Биосфераның Палеозой эрасы немесе ертедегі тіршілік кезеңі. Бұл дәуір шамамен алғанда бұдан 570 млн жыл бұрын басталып, 300 млн жылға созылған. Бұл эра кембрий, ордовик, силур, девон, карбон және пермь дәуірлері болып бірнешеге бөлінеді. Кембрий дәуірінде барлық өсімдіктер теңіз суларына өскен. Олар көк жасыл балдырлар болатын. Силур кезеңінде өсімдіктер құрлыққа біртіндеп шыға бастап, дами түсті. Девонның аяқ кезінде бұлардан басқа қырықбуындылар, плаундар және папоротниктер қаулап өсе бастады. Өсімдіктер құрлыққа шыққаннан кейін фотосинтездің ықпалымен атмосфералық ауаның химиялық құрамы өзгеріп, құрлық жануарларының дамуына жағдай туды, өйткені фотосинтез процесі арқылы ауада оттегі көбейе түсті. Тас көмір дәуірі (карбон) жылы және ылғалды болды. Мұның өзі құрлық өсімдіктерінің қаулап өсуіне мүмкіншілік жасады. Әсіресе сәнді орман ағаштарының көлемі үлкен аймақтарды қамтыды. Бұл дәуірдегі өсімдіктер негізінен плаундар, қырықбуындар және папоротниктер болды. Бұлар псилофиттен таралып, тас көмір дәуірінің басында солардың орнын түгелімен басты. Пермь дәуірінің бас кезіндегі өсімдіктерде тас көмір дәуіріндегі өсімдіктерге ұқсас көптеген белгілер болды. Бірақ пермь дәуірінің ортасында жер бетіндегі өсімдіктерге кенет өзгеріс кірді. Ағаш тәрізді плаундар, каламиттер, папоротниктер мүлдем жойылып кетті. Бұлардың орнына жалаңаш тұқымды өсімдіктердің тұқымынан өсіп шыққан қылқандылар, цикада тәрізділер және шикгалар өсе бастады. Мезозой эрасы немесе орта тіршілік кезеңі бұдан 135 млн жыл бұрын басталып, 115 млн жылдан астам уақытқа дейін созылған. Үш дәуірге бөледі: триас, юра, бор. Триаста тау құрылу процестері баяуланды. Бұл эраның құрлық өсімдіктері біркелкі болды. Юра дәуірі жылы болды. Теңіз жағалауларындағы ормандарда папоротник, қырықбуындылар, жалаңаш тұқымдылар – гинасомер, қылқан жапырақтылар қаулап өсіп, дами түсті. Мезозой эрасындағы, әсіресе соңғы кезінде – бор дәуіоінде, қазіргі флора қалыптасыдан бұрын, жер бетіндегі органикалық тіршілікке үлкен өзгеріс енді. Осы кезде теңіз сулары азайып, құрғақ жерлер көбейе бастады. Бор дәуірінің аяғында Шығыс Азия мен Америкадағы Анд аймақтары жоғары көтеріле түсті. Бор дәуірінде климат кенет өзгеріп кеткен. Профессор М.И. Голенкин бұл өзгеріс жерге түсетін күн сәулесінің интенсивті болуымен байланысты деп жорамалдайды. Ауа райының бір мезгілде кенет өзгеруі өсімдіктер эволюциясында жаңа ароморфоз пайда болуына себеп болды. Бұларда көптеген жаңа прогрессивті белгілер жетіле түсті. Мәселен, аналықтың, сондай-ақ жеміс дамитын жотынның болуы, қосарлы ұрықтану, гүлдің пайда болуы және тағы басқа. Кайназой эрасы бұдан 70 млн жыл бұрын басталған. Осы уақыттан бері барлық эралар бойынша қазіргі кезден флораның қалыптасу процесі жүрді. Кайнозой эрасы екі дәуірге бөлінеді. Ол үштік және төрттік кезеңдер. Үштік дәуірде тау құрылу процесі дами түсті. Жер бетіндегі ең биік Альпы-Гималай таулары пайда болды. Осы кезде Қара теңіз бен Жер Орта теңіздері оқшауланып өз алдына бөлініп қалған. Төрттік дәуір жер бетінде тіршілік дамуының ақырғы және ең қысқа дәуірі болып саналады. Ұзақтығы 1 млн жылдай ғана болды. Бұл дәуірге тән жағдай – сол суық кезеңдер және мұз дәуірі жылы ылғалды ауа райымен алмасып отырғаны байқалады. Өйткені өсімдік әлемі мен жер қыртысының даму процесі біркелкі емес. Мұздар жер бетін басқан кезде жылылықты сүйетін өсімдіктер оңтүстікке қарай ығысып кетті. Бірте-бірте ауа райы жылынып, өсімдіктердің өсуіне қолайлы жағдайлар туа бастады.

 

 Жерде тіршіліктің  пайда болу сауалының қысқаша тарихы (әдебиетке шолу)

Тіршілік туралы идеалистік концепцияның пайда болғанына миллиондаған ғасыр болды. Оның негізін салушы гректің ертедегі философы Аристотель еді. Оның айтуынша тіршілік дегеніміз ‒ қоректену, өсу және қартаю. Оларға энтелехия, яғни өзінің ішкі мақсаты бар принцип себеп болады. Осыдан кейін биология ғылымының бүкіл тарихында аристотельдік формуланы идеалистер өңдеп, оған әрқилы мән және баға берумен болды. Идеалистік ағымының ішінде ең ықпалды дегені - виталистер табиғаттағы барлық тірі организмдерде ерекше тіршілік күші (жаны - vis vitalis) бар деп дәлелдеді. Ол құдайдың құдіретімен тірі организмдерге беріледі. Осыған орай органикалық заттар бөлек жаралған жанды дүние деп түсіндірді. Биология ғылымында витализм  ең бір реакцияшыл ағым еді. Виталистер тіршілік күшін материясыз ерекше субстанция деп санады. Олар материя әлемге тәуелсіз деп түсіндірді. Виталистік концепцияны жақтаушылар тіршілік күші құдайдың құдіретімен жаралған деп есептеді. Осыдан келіп ақыреттік өмір бар деген діни сенімді, жан мәңгі деген теріс ұғымды таратты. Әдетте виталистер өздерінің көзқарастарын дәлелдеу үшін екі концепцияны ұсынады. Оның біріншісінде ‒ тірі организмде ерекше органикалық заттар синтезделеді. Ол - қосылыстарды жасайтын тіршілік күші. Сондықтан да оларды қолдан синтездеп алуға болмайды деген қорытындыға келеді. Екіншісінде ‒ тірі организмдерге энергия сақталу заңын қолдануға болмайды деп дәлелдейді. Бұл жағдайлардың біріншісінің 1829 жылдың өзінде-ақ дәлелсіз екені белгілі болған. Өйткені ғалым Ф.Велер лаборатория жағдайында циан қышқылының аммоний тұзын қыздырып, мочевинаны алды. Сонымен анорганикалық қосылыстардан органикалық заттарды синтездеп алуға болатыны анықталды. Міне осыдан кейін органикалық химия жасанды қосылыстарды синтездеуді үдете түсті. Қазіргі кезде химиктер жүз мыңнан аса органикалық заттарды, олардың ішінде қантты, белокты, крахмалды, витаминдерді және органикалық қышқылдарды синтездеп алады [10].

Ұлы ғалым - ботаник К.А.Тимирязев фотосинтезді мысалға келтіре отырып, энергияның сақталу заңын органикалық дүниеге де қолдануға болатынын дәлелдеп берді. Сөйтіп виталистердің екінші концепциясы да жоққа шықты. Кейінгі кезде витализмге қарама-қарсы табиғат жайында механистік көзқарас пайда болды. Бұл XVIII ғасырда француз материалистерінің ықпал етуіне байланысты болған еді. Осы пікірді жақтаушылар тіршіліктің мәні жайындағы идеалистік көзқарастарға қарсы шығып, бүкіл тіршілік құрылыстары химиялық және физикалық процестермен шектелінеді деп түсіндіреді. Бұл теория бойынша тірі организмдердің өлі табиғаттан айырмашылығы жоқ деп дәлелдеді. Сондықтан да ғылыми тірі организмдердің қалай жаралғанын білу мүмкін емес деді [12].

Ф.Энгельс "Табиғат диалектикасы" және "Анти Дюринг" атты еңбектерінде тіршіліктің пайда болуын, оның дамуын диалетикалық материализм тұрғысынан түсіндірді. Сондай-ақ тіршіліктің мәнін түсінудің принципін бірінші рет дәл көрсетті. Ф.Энгельс тіршілікті тірі материяның ерекше қозғалыс формасы деп қарады. Осы тұрғыдан өлі және тірі материяның біртұтастығы мен тіріге тән сапалық ерекшеліктерінің бар екенін білді [13].

 

1. Биосфераның  эволюциясы туралы түсінік. 

             Биосфера эволюциясы - түрлердің, олардың арақатынастарының үздіксіз бір мезгілде өзгеру және бір түрдің түсіп қалып, бұрын болмаған екінші бір түрлердің пайда болу құбылыстары. Қазіргі биосфераның қалыптасуы - ғасырлар бойы орын алған эволюцияның нәтижесі. Биосфера эволюциясы биотадан бұрын болған, химиялық эволюция тіршіліктің пайда болуын дайындаған кезеңнен, дұрысын айтқанда биологиялық эволюциядан тұрады. Қалыптасқан көзқарастарға сәйкес олардың негізгі сатылары төменде келтірілген. Биоталық эволюциядан бұрынғы кезеңнің біртіндеп алмасып отырған сатылары:

     1. Ғаламшар  мен оның атмосферасының түзілуі (шамамен 4,5 
млрд жыл бұрын). Алғашқыда пайда болған атмосфераның темпе- 
ратурасы жоғары, тез қалпына келетін болған, сутектен, азоттан, су 
буынан, метаннан, аммиактан, инертті газдардан құрылған, көміртек 
оксидінің,   формальдегид   пен   басқа   жай   қосылыстардың   болуы 
мүмкін.

    2. Күннің   сәулелену   энергиясы   мен   атмосфераның   біртіндеп 
сууының   нәтижесінде   заттектердің   абиоталық   айналымы   пайда 
болды. Сұйық су пайда болып, гидросфера құралды, су айналымы, 
элементтердің    судағы    миграциясы    мен    ерітінділерде    бірнеше 
фазалық  химиялық  реакциялар  жүрді.   Автокатализдің  арқасында 
молекулалардың түзілуі мен өсуі орын алған.

  3. Күннің ультракүлгін  сәуле энергиясының, радиоактивтіліктің 
және әр түрлі энергиялық күш нәтижесінде көміртектің, азоттың, 
сутектің, оттектің жай қосылыстары конденсация мен полимеризация 
процестеріне түсулері арқылы органикалық қосылыстар түзілген.

  4. Бұл төртінші сатыны  антропоген (терминді 1922 ж. академик 
А.П. Павлов ұсынған) сатысы деп атауға болады. Себебі Жердің 
геологиялық тарихының соңғы кезеңі. Осы антропогендік кезеңнің 
көрнекті оқиғасы эволюцияның басқарушысы саналы адамның пайда 
болуы (кезеңнің атауы осыдан шыққан). Адамзат қоғамының пайда 
болуы мен дамуы техногенезге өте көп мөлшерде заттек пен энергия 
ағысын тартып, биоталық айналымның тұйықтылығын бұзды. Антро- 
погенді экологиялық дағдарыстар туды және эволюцияның негативті 
факторына айналды. Тарихи тұрғыдан қарайтын болсақ адам пайда 
болып биосфераға әсерін тигізе бастаған шақтан осы кезеңге дейінгі уакыт аралығында биосфераның өзгеруін бес сатыға бөлуге болады. Бұл сатылар: 1) адамзаттың биосфераға әсері әдеттегі биологиялық түр ретінде ғана болған; 2) адамзаттың қалыптасу кезеңінде экожүйелерді өзгертпейтін, бірақ өте қарқынды түрде аңшылық орын алған; 3) табиғи процестердің өзгеруіне байланысты экожүйе де өзгере бастаған; 4) жерді жырту мен ормандарды кесу арқылы табиғатқа зиян келтірілген; 5) биосфераның барлық экологиялық құрауыштары түгелімен әлемдік өзгерістерге ұшыраған. Соңғы саты осыдан шамамен 300 жыл бұрын басталып, қазіргі кезге дейін келе жатыр. Сонымен, адамның іс-әрекетінің әсерінен биосферада болатын негізгі өзгерістер түрлеріне мынадай жағдайлар жатады:

-жердің беткі қабатының  құрылымының өзгеруі (даланы жырту, 
орманды кесу, мелиорация, жасанды көл мен теңізді құру және жер 
бетіндегі судың режіміне басқа да өзгерістер әкелу, т.б.);

- биосфераның құрамын, оны  құратын заттектердің балансы  мен 
айналымын өзгерту (кен қазбаларды жер қойнауынан алу, үйінділер 
жасау, әр түрлі заттектерді ауа мен су объектілеріне шығарынды 
ретінде тастау, ылғалдылық айналымын өзгерту);

-кейбір организмдер түрлерін  жою арқылы не жануарлардың 
жаңа қол тұқымдары мен өсімдіктердің жаңа сорттарын шығарып, 
оларды  жаңа мекендейтін  орындарға  ауыстыру   арқылы  биотаға 
өзгерістер енгізу;

-Жер    шарының    кейбір    аудандарындағы    және    ғаламшар 
деңгейіндегі энергиялық балансты өзгерту [5].

            Жер бетінде тіршіліктің дамуы. Тірі табиғаттың қайталамай тарихи дамуы биологиялық эволюция деп аталады. Биологияда "эволюция" (латынша: "evolutio - өрістету, күшейту") сөзі (1677) тұңғыш рет термин ретінде М. Хейлдің қолданысында өмірге келді. Ал кейінірек оны (1762) швейцариялық жаратылыс зерттеуші Шарль Бонне эмбриологиялық жұмысына пайдаланды. Үш миллиард жылдан астам мерзімге созылған биологиялық эволюция алғашқы пайда болған қарапайым жасушалы ағзалардан табиғи іріктелудің арқасында сансыз мөлшерде тіршілік иелерін өмірге келтірді [3].

 

1.1. Жер тарихына сипаттама. Архей және протерозой эралары.

             Жер тарихын және ондағы тіршілікті бес заманға бөлуге болады, олар: архей, протерозой, палеозой, мезозой және кайнозой замандары. Замандар ретіне қарай кезеңдерге бөлінеді, олар палеозой заманынан басталады.

             Архей заманы. Бұл - 900 млн жылдан астам мерзімге созылған ең көне заман. Архей заманында (грекше: "arhaios — ең бастапқы ежелгі + аіоn - ғасыр, заман) ең алғашқы тірі ағзалар пайда болды. Ғалымдар болжамына қарағанда архей заманында бактериялар мен цианеалар тіршілік еткендіктен, солардың әрекетінен теңіз суында оттегі молая түсіпті. Бұл аэробты ортада тіршілік ететін бактериялардың пайда болуына мүмкіндік жасаған. Прокариоттардан эукариоттар пайда болуына жағдай туды. Алғашқы көпжасушалы жәндіктер осы заманғы ішекқуыстыларға көбірек ұқсас болды. Қоректену ерекшеліктеріне байланысты тіршілік бағанасы өсімдіктер және жануарларға тармақталып, ұлпалар сараланды, мүшелер мен атқару қызметі күрделене түсті [1].

            Протерозой заманы. Архей заманынан кейін ұзақтығы шамамен 2 млрд жылға созылған протерозой заманы (грекше: "proteros -тым ертерек + zoe - тіршілік") жалғасты. Мұнда көк-жасыл балдырлар дәуірлеп, ағзалардың қоректену және даму амалдары жетіле түсті. Бастапқыда біржасушалы, соңынан көпжасушалы  эукариоттар пайда болып, денесі екі жақты симметриялы алғашқы желілі жануарлар тіршілік ете бастады. Біздің заманымызға дейін сақталып қалған өкілдерінің бірі - қандауырша.

1.2. Палеозой эрасы.

            Палеозой заманы. Ұзақтығы 340 млн жылдан астам мерзімге созылған палеозой заманы (грекше "palaios - ежелгі + zoe - тіршілік") кембрий, ордовик, силур, девон, карбон және пермь кезеңдеріне бөлінеді. Мұнда жануарлар мен көпжасушалы балдырлар одан әрі дамып, дене бөліктері пайда болады.

          Кембрий кезеңі Палеозой заманының бірінші кезеңі - кембрий (Уэльс атауыньщ латыншасы - Cambria) 80 млн жылдан астам мерзімге созылды. Бұл кезеңде жер бетін теңіз басып жатқандықтан, теңіз  жануарларының 60%-ы қазір жойылып біткен  буынаяқтылар тобы - трилобиттерден құралды.                                                                                                                                                              Ордовик кезеңі. Кембрийге 55 млн     жылдан астам мерзімге созы-лған ордовик кезеңі (осы заманғы    Ұлыбританиядағы Уэльс аумағын мекендеген ежелгі кельт тайпасының ордовик атауының латыншасы — Ordovices) жалғасады. Бұл кезеңде Жер бетінде тұңғыш рет пайда болған өсімдік - балдырлар жаппай тіршілік етті, теңіз жануарлары - тікентерілілер, губкалар, маржаңдар түрі көбейе ба-стады. Ордовик кезеңіндегі теңіздерде тұңғыш омыртқалы жануарлар - сауытты балықтар пайда болды.

          Силур кезеңі. Бұл кезеңде теңіз шегініс жасап, құрлық өсімдіктері басымдық жасады. Силур кезеңінде (Уэльсті мекендеген ежелгі кельт тайпасьшың силур атауының латыншасы - Silures) ауамен тыныс алатын ең алғашқы құрлық жануары - қыршаяндар пайда болды. Құрлық өсімдіктерінің құрылысында өзгерістер болып, жабын, механикалық және өткізгіш ұлпары пайда болды.

            Девон кезеңі. Силур кезеңінен кейінгі төртінші кезең - девон (Ұлыбританиядағы Девоншир графтығы атауынан алынған) 35 млн жылға жуық мерзімге созылып, мұнда балықтардың сан алуан түрі (саусаққанатты балықтар, шеміршекті, қостынысты, сәулежүзбе-қанатты балықтар) пайда болып, құрлықта споралы өсімдіктер таралған. Омыртқасыз жәндіктердің бірсыпыра қарапайым түрлері жойылып, ең алғашқы бунақденелілер, соңынан қосмекенділер тіршілік ете бастады. Бұл кезеңді "балықтар әлемі" десе де болады.

              Карбон кезеңі. Палеозой заманындағы бесінші кезең - карбон немесе тас көмір кезеңі (латынша "carbo, ілік септігінде carbonis -көмір") 65 млн жылдан астам мерзімге созылды. Қазіргі материк-терде ұсақ теңіздер пайда болып, көптеген аумақтарға су қаптады, мезгіл-мезгіл  құрғап кетті, Қазақстанда Теміртау, Орал таулары өмірге келді. Споралы өсімдіктер басымдық жасап, папоротниктер мен алғашқы қылқан жапырақты өсімдіктер (ежелгі ашық тұқымды өсімдіктер) пайда болды. Спораның орнына тұқым дамығандықтан, өсімдіктер эволюциясының одан әрі дамуына мүмкіндік туды. Тас көмір кезеңінің шамамен орта тұсында ең алғашқы жорғалаушылар (котилозаврлар мен пеликозаврлар) тіршілік ете бастады.