Тиббий биология ва генетика Тиббиёт олийгохи талабалари учун дарслик

Ҳаёт стратегияси. Мослашиш. Прогресс. Энергия ва ахборотлар билан таъминланиш

Олимларнинг юмшоқ жинслардаги тошлашган қолдиқ кўринишидаги жуда кўп топилмалари ва бошқа объектив далиллар ерда ҳаёт 3.5 миллиард йилдан буён мавжудлигини кўрсатади. 3 миллиарддан ортиқ йил давомида улар сувли муҳитда тарқалганлар кейинчалик ҳаётнинг қуруқликга чиқиши ҳисобига тирикликнинг ҳар хил шакллари: прокариотлар, тубан ва юксак ўсимликлар, содда ва кўп хужайрали ҳайвонлар, бошланғич умуртқалилар пайдо бўлди.
Ерда ҳаёт пайдо бўлганидан кейин узоқ давр мобайнида ҳаётнинг мавжудлиги, унда бўлган эволюцион ўзгаришлар ҳисобига ҳозирги органик оламни ва одамнинг пайдо бўлишига олиб келди. Уларнинг энг муҳимлари билан танишиш ҳаётнинг стратегиясини тушунишга ёрдам беради.
Биринчи пайдо бўлган организмларни замонавий фан прокариотлар деб номлади. Улар ўзининг оддий тузилиши ва функцияси билан бошқалардан ажралиб туради, уларга бактериялар ва кўк-яшил сувўтлар киради. Уларнинг содда тузилганлигини ирсий ахборотларининг ҳажми жуда кичкиналиги билан тасдиқласа бўлади. Масалан, ҳозирги ва қадимги бактерияларнинг ирсий ахборотларини таққосласак ҳозирги пайтдаги ичак бактериялари ДНК сининг узунлиги 4х10⁶ жуфт нуклеотидларга тенг бўлиб, қадимги прокариотларнинг ДНКси ҳам шундай бўлганлигини кўрсатади. Бу организмлар ер юзида 2 млрд йилдан ортиқ ҳукмронлик қилишган. Уларнинг эволюцияси биринчидан фотосинтез меҳанизмининг пайдо бўлиши билан иккинчидан эса эукариот типидаги организмларнинг пайдо бўлишига боғлиқ.
Фотосинтез қуёш энергиясини органик моддаларда йиғилиш механизмини тушунтириб, уларни ҳаётий жараёнларда фойдаланиш механизмини очиб берди. Фотосинтезловчи автотроф организмларнинг кўпайиши ер атмосферасида кислороднинг ҳосил бўлиши ва тўпланишига олиб келди. Бу эса эволюцияда кислородсиз (анаэроб) муҳитдан янги нафас олиш (аэроб) механизми эволюциясини пайдо бўлишига олиб келди. Нафас олиш ҳисобига ҳаётий жараёнларни энергия билан таъминланиш бир неча маротаба ошди (тахминан 18 маротаба).
Тахминан 1.5 млрд йил аввал ер юзида эукариотлар пайдо бўлди. Улар ўзининг мураккаб тузилиши билан прокариотлардан фарқ қилиб, ҳаёт фаолиятида катта ҳажмдаги ирсий ахборотлардан фойдаланди. Масалан сутэмизувчилар ҳужайрасидаги ядроси ДНКсининг умумий узунлиги тахминан 2-5 ∙ 10 ⁹ жуфт нуклеотидлардан ташкил топган, яъни бактерия ДНКси молекуласи узунлигидан 1000 баробар катта бўлади.
Дастлабки эукариотлар бир ҳужайрали тузилишга эга бўлиб, тарихий ривожланишда бир ҳужайрали эукариотлар организмларнинг эволюцияси давомида кўп ҳужайрали организмлар пайдо бўлишига асос бўлди. Кўп ҳужайралилар ер юзида 600 млн йил олдин пайдо бўлган бўлиб кейинчалик улар сув, ҳаво ва ерда яшашга мослашган тирик мавжудотлар хилма хиллигини пайдо қилди. Кўп ҳужайралиликнинг пайдо бўлиши эволюцияда планета атмосферасининг кислород билан бойиши ҳисобига турғун оксидланиш ҳарактерини олди.
500 млн йиллар илгари кўп ҳужайралилар ичида бошқа тирик мавжудотлардан тузулиши билан фарқ қилувчи хордали ҳайвонлар пайдо бўлди. Эволюциянинг кейинги жараёнларида хордалилар гуруҳи ичидан умуртқали ҳайвонлар пайдо бўлди. Тахминан 200-250 млн йил аввал умуртқалилар ичида сутэмизувчилар пайдо бўлиб бошқа мавжудотлардан наслни сут билан боқиб ғамхўрлик қилиши билан фарқ қиларди. Сут билан боқиш ота-оналар ва авлодлар ўртасида боғланишнинг янги типи кўринишида шаклланди. Бу эса ота-оналардан ўз тажрибаларини авлодларга тарбия орқали узатиш имконини берди.
Сутэмизувчи ҳайвонлар, хусусан, приматлар туркуми орқали одам пайдо бўлишига қаратилган эволюция йўналиши пайдо бўлди (тахминан 1,8 млн йил илгари) . Ҳозирги пайтда ҳар хил даражадаги морфофизиологик тузилмаларнинг ДНКси кўп ҳужайралилар синфларига қараб тўлиқ ўрганилмаган. Шунга қарамасдан, ҳашоратлар геномидаги ДНК молекуласининг узунлиги 10 ⁸ жуфт нуклеотиддан, дастлабки хордалиларда - 4∙10 ⁸ , амфибияларда - 8∙10 ⁸ , рептилияларда – 10 ⁹ , сутэмизувчиларда эса - 2∙10 ⁹ жуфт нуклеотиддан иборат эканлиги ҳақида маълумот берилган.
Юқоридаги маълумотлар асосида, ерда ҳаёт эволюцияси йўналишини қуйидагича тушунтириш мумкин. Биринчидан, бир ҳужайрали содда мавжудотларнинг пайдо бўлиши мураккаблашиш ва муҳит омилларига мослашиш ҳисобига аста-секин тузилиш даражаси ва функцияларнинг такомиллашишига олиб келди; Иккинчидан, планетада пайдо бўлган ҳар хил шаклдаги тирик мавжудотлар уларнинг ҳаётий талабларини қондирувчи геокимёвий, иқлимий ва биогеографик шароитларнинг сақланишига қараб узоқ муддат яшашган; Учинчидан, ривожланишда организмларнинг алоҳида гуруҳлари юксалиш босқичида, бошқалари эса тубанлашишга қаратилган бўлади, яъни биологик прогресс ва регрессда бўлиб органик оламда бу гуруҳлар сони ва тарқалишига қараб ўз ўрнига эга бўлади.
Тарихий ривожланиш жараёнида юксалишга қаратилган эволюция прогресс тушунчаси билан тушунтирилади, прогресснинг сифат жиҳатдан фарқланувчи шакллари тафовут этилади, масалан, биологик прогресс – бу ҳолатда индивидлар сони ортиб, авлоддан авлодга ўсиш кузатилади, улар эгаллаб турган ҳудуд (ареал) кенгаяди, бунга бўйсунувчи кичик таксономик бирликлар сони ортиб боради. Бугунги кунда биологик прогресс ҳолатдаги мавжудотларга ҳашаротлар ва сутэмизувчилар киради.
Морфофизиологик прогресс деб алоҳида гуруҳ организмларнинг эволюция жараёнида хилма хил ва мураккаб яшаш шароитларида яшаб қолиб тарқалишига айтилади. Бу ҳолатга организмларнинг тузилиши, функцияси ва хулқ-атворларларида пайдо бўладиган ўзгаришлар ҳисобига мослашиш имкониятларининг олдинги гуруҳларга нисбатан кенгайиши асосида эришилади. Учта яшаш муҳитини ўзаро таққослаганда қуруқликда яшаш энг мураккаб ҳисобланади, шу сабабли, ҳайвонларнинг қуруқликга яшашга чиқиши уларнинг нафас олиш, юрак-қон томир системаларида ва кўпайиш жараёнида бир қатор ўзгаришлар билан боғлиқ бўлади.
Қуруқликда яшовчилар ичида одамнинг пайдо бўлиши эса ҳаёт кўрсаткичини сифат жиҳатдан янада янгиланишига олиб келди. Бу ҳолатга ўтишга эволюция жараёнида аста-секинлик билан ҳаёт қонунларининг ўзгариши ҳисобига тайёрланиб борилди ва одамнинг ривожланишида биологик ривожланиш ижтимоий ривожланиш билан давом этди. Бу алмашинув натижасида яшовчанликнинг ортиши, уларнинг турли ҳудудларда тарқалиши, океан тубларига тушиши, ернинг турли қатламларининг ўзгариши, ҳатто космоснинг ўзгариши, инсонларнинг интеллектуал фаолияти ва меҳнатининг натижаси ҳисобланади.
Ҳужайралар тузилишининг эукариот типи, кўп ҳужайралилар, хордалилар ва умуртқалиларнинг пайдо бўлиши, сутэмизувчилар ва ниҳоят одамнинг пайдо бўлиши каби бир қатор ўзгаришлар ҳаётнинг тарихий ривожланишида чегараланмаган прогресс йўналишини ҳосил қилади. Прогресснинг юқорида айтилган учта шаклига эътибор қаратиш ҳаёт эволюциясининг бош стратегик принципларини очиб беришга ёрдам беради, чунки мавжудотларнинг ҳар хил яшаш шароитларда тарқалишига имкони уларга боғлиқ бўлади. Биринчидан эволюция натижалари ўзининг ҳар қандай босқичида мослашувчан ҳарактерга эга. Иккинчидан тарихий ривожланиш жараёнида тирик мавжудотларнинг тузилиш даражаси юксаклашади. Бу эса эволюциянинг прогрессив характерда эканлигига мос келади.
Морфофизиологик тузилиш даражаси қанча юқорилашган сари, уни ушлаб туриш учун шунча кўп миқдорда энергия талаб қилинади. Шу ҳисобига эволюциянинг яна бир стратегик принципи бўлиб, ҳаётий жараёнларни фойдали энергия билан таъминлаш механизмининг янги манбаларини излаш ҳисобланади.
Тубан тузилишга эга бўлган организмларга нисбатан солиштирилганда юксак тузилишга эга организм шаклларининг пайдо бўлиши учун умум қилиб қаралганда катта ҳажмдаги ирсий ахборотлар керак бўлади. Шу ҳисобига ҳаёт фаолиятида ишлатиладиган генетик ахборотлар ҳажмининг қонуний кўпайиб бориши ҳам ҳаёт ривожланишининг стратегик принципи ҳисобланади.

3.