Sońǵy jańartý

(Ózgertilgen ýaqyty 5 kún buryn)
Kletkalar men ulpalardyń evolúsıasy

Ulpalarda kletkalardyń paıda bolýy, mamandanýy jáne birigýi tarıhı kategorıa bolyp tabylady, óıtkeni olar fılogenez barysynda paıda boldy. Biraq bul kategorıalardy túsindirý óte qıyn, óıtkeni prokarıottyq jáne eýkarıottyq organızmderdiń kletkalarynyń arasynda mańyzdy aıyrmashylyqtar bolady. Soǵan qaramastan birneshe boljamdar belgili. Bakterıalar men sıanobakterıalardyń qazba qaldyqtaryn zertteý negizinde kletkalyq formanyń arǵy tegi osydan 3,5 h 109jyl buryn paıda bolǵan qarapaıym prokarıottyq kletka bolýy múmkin dep boljaıdy. Bul tıptiń kletkalary ózderiniń tirshiligin jáne kóbeıýin qamtamasyz etý úshin alǵashqyda tabıǵaty bıologıalyq emes organıkalyq molekýlalardy paıdalandy. Qarapaıym kletkalardyń qalyptasýyna jasalǵan alǵashqy qadam kletkanyń zatyn qorshaıtyn membrananyń paıda bolýy edi.

Sodan keıin qarapaıym prokarıottyq kletkalarda sıntez ben energetıkalyq qamtamasyz etý mehanızmderi damı bastady. Alǵashqy prokarıottyq kletkalar birshama qarapaıym katalızdik júıelerge ıe bolǵan, nátıjesinde olardy energııamen qamtamasyz etý ashýǵa negizdelýi múmkin dep boljaıdy. Áriqaraı prokarıottyq kletkalardyń jekelengen túrleri ashýdan tynys alýǵa kóshti, ol birshama tıimdi energıa alýǵa múmkindik berdi. Sonymen, prokarıottyq kletkalardyń evoıýsıalyq ózgeristeri olarda ártúrli metabolızmdik joldardyń damýy baǵytynda júrdi. Olardyń genomy DNQ-nyń «jalańash» molekýlalarynyń qalyptasý baǵytynda damydy.

Ekarıottyq kletkalardyń evoıýsıalyq ózgeristeri pishini, mólsherleri, qurylymy men qyzmetteriniń bir mezgilde bıohımıalyq júıelerdiń kompartmentalızasıasynyń ósýi jáne barlyq kletkalar úshin jalpy aerobty metabolızmniń saqtalýy baǵytynda júrdi. Ekarıottyq kletkalar budan 1 mlrd jyldaı buryn paıda bolǵan dep sanaıdy jáne olardyń shyǵý tegin túsindirý úshin úsh boljamdy usynady.

Osy boljamdardyń bireýine sáıkes (kletkalyq sımbıoz boljamy), ol birshama keń taraǵan, eýkarıottyq kletka ártúrli tıptegi birneshe kletkalardan turatyn, ortaq kletkalyq membranamen birikken sımbıozdyq qurylym bolyp tabylady. Mysaly, qazirgi jasyl ósimdikterdiń kletkalarynyń plasıdteri qazirgi sıanobakterıalardyń ata-tegi bolyp tabylatyn jáne aerobty fotosıntezge qabiletti bakterıalardan shyqqan dep joramaldaıdy, al eýkarıottyq kletkalardyń mıtohondrıalary aerobty bakterıalardan bastaý alady, olar fotosıntezge qabiletti qarapaıym anaerobty kletkalarmen sımbıozǵa túsken, ottek atmosferasynda tirshilik etýge jáne ottekti tynys alý jolymen paıdalanýǵa qabiletti kletkalardyń túzilýine alyp keldi. Iadroǵa kelsek, ol bastapqy kletkaǵa engennen keıin óziniń sıtoplazmasyn joǵaltqan, áıtáýir bir kóne kletkaishilik sımbıonttyń qaldyǵy bolýy múmkin dep boljaıdy. Bul boljamnyń paıdasyna qazirgi keıbir organızmderdiń sımbıozdyq ózara qarym-qatynasy jaıyndaǵy derekter dálel bola alady. Mysaly, birkletkaly jasyl baldyr hlorella (Chlorella) jasyl paramesıanyń (Paramecium bussaria) sıtoplazmasynda tirshilik etedi. Fotosıntezge qabiletti bolǵandyqtan ol paramesıany qorektik zattarmen jabdyqtaıdy. Plasıdter men mıtohondrıalar DNQ, mRNQ, rRNQ, tRNQ jáne seıkes fermentter túrinde beloktar sıntezi jaıynda ózderine tán genetıkalyq aqparattar júıesine ıe bolady. Hloroplastar, mıtohondrıalar men prokarıot-kletkalaryna reprodýksıa (olardyń barlyǵy birdeı qarapaıym ekige bóliný jolymen kóbeıedi) tásileriniń uqsastyǵy tán. Aqyrynda, mıtohondrıaldyq genderdiń mýtasıasy ıadrolyq genderdiń mýtasıasyna táýeldi emes.

Ekinshi boljamǵa sáıkes eýkarıottyq kletka kletkalyq membranaǵa bekingen, birneshe genomdary bar prokarıottyq kletkadan paıda bolǵan dep sanaıdy. Kletkalyq membrananyń ınvagınasıasy netıjesinde bastapqyda fotosıntezge qabiletti mezosomalar túzilgen. Biraq ári qaraı bul organellalardyń mamandanýy júrdi, nátıjesinde olardyń bireýi tynys alý jáne fotosıntezdeý qyzmetterinen aıyrylyp, ıadroǵa aınaldy, basqalary, kerisinshe, osy qyzmetterdi ári qaraı damytyp janýarlarda mıtohondrıalarǵa jáne ósimdikterde plasıdterge aınaldy. Bul boljamnyń paıdasynaıadronyń membranalarynyń, mıtohondrıalar men plasıdterdiń qos qurylysy jaıyndaǵy derekter dálel bola alady.

Úshinshi boljamǵa sáıkes barlyq tiri formalar anaerobty fermentatıvtik geterotroftardyń arǵy teginen shyqty degen oıǵa negizdelgen, eýkarıottar qabyrǵasyz (anaerobty) prokarıottardyń sýblınıasy bolyp tabylady, olar endosıtozǵa qabilettiligin damytty. Basqa prokarıottardy «jutý» arqyly bular olarǵa qosymsha metabolızmdik qabilet berdi jáne keıbireýleri, eń sońynda, organellarǵa, al qarapaıym kletka (ýrkarıot) ekarıottyq kletkaǵa aınaldy. Sonymen, prokarıottar eýkarıot-kletkalarǵa qaraǵanda kóne, qarapaıym.

Tórtinshi boljamǵa sáıkes eýkarıottyq kletkalar kóptegen genderi bar prokarıottyq kletkadan paıda bolǵan, olar bólikterge bólinip ártúrli qyzmet atqaratyn qurylymdardyń bastamasyn bergen dep joramaldaıdy. Ári qaraı uqsas qyzmet atqaratyn qurylymdardy klondaý júrdi, odan soń olar qos membranamen jabyldy, osylaısha ıadro, mıtohondrıalar túzilýge, al sońynan membranalyqtor qurylýǵa alyp keldi. Bul boljamnyń paıdasyna ıadro men mıtohondrıaly DNQ-nyń genetıkalyq kodynyń uqsastyǵy, sonymen qatar tynys alý qyzmetin ıadrolar men mıtohondrıalardyń retteýiniń uqsastyǵy jaıyndaǵy derekter dálel bolady.

Joǵaryda aıtylǵandaı, qazir eýkarıottyq kletkalardyń paıda bolýynyń sımbıozdyq boljamy keń taraǵan. Biraq bul boljamdy eskere otyryp, mıtohondrıalar men hloroplastardyń qazirgi aerobty bakterıalar jáne sıanobakterıalarmen (seıkesinshe) uqsas bolýyna qaramastan, olardan birshama erekshelikteri bolatynyn da esten shyǵarmaýymyz kerek. Mysaly, mıtohondrıalar men hloroplastarda DNQ birshama az. Demek, bul jerde mıtohondrıalar men hloroplastar evolúsıa barysynda ózderiniń mólsheri boıynsha birshama ózgeristerge ushyraǵan.

Eýkarıottyq kletkalardyń genomy ári qaraı DNQ molekýlalarynyń beloktarmen birigýi jáne hromatın men ártúrli formadaǵy jáne ártúrli sandy hromosomalardyń qalyptasýy baǵytynda damydy. Hromatınniń mamandanýy eýhromatın men geterohromatınniń qalyptasýynda da, aýtosomalar men jynys hromosomalarynyń qalyptasýynda da kórinedi. Hromosomalardyń sanyna kelsek, olardyń evolúsıalyq betalysyn túsindirý ázirshe qıyn, óıtkeni kóptegen qarapaıym organızmderdiń kletkalarynda, joǵarǵy evolúsıalyq satyda turǵan organızmdermen salystyrǵanda, kóp hromosomalar bolady. Biraq sóz joq evolúsıa barysynda karıotıpterdiń sandyq jáne qurylymdyq ózgeristeri túr túzilýde mańyzdy ról atqardy. Osymen bir mezgilde kletkalyq komponentter qurylymy men qyzmetteriniń, retteýshi mehanızmderdiń damýynyń kúrdelenýi qosa júrdi.

Mıtozdyń evolúsıalyq mańyzy kúmánsiz. Mıtozdyń nátıjesinde hromosomalardyń bólinýini men ornalasýy deldiligi kópkletkalyqty qamtamasyz etetin jaǵdaı bolyp tabylady. Biraq mıtozdyń óziniń paıda bolýynyń tolyqtaı túsinigi joq. Tek ol qarapaıym mıtozdan damyǵan dep boljaıdy, replıkasıalanǵan hromosomalardyń ajyraýy urshyqtyń sozylýy jáne jyrtylýynan keıin ıadrolyq membrananyń esh zaqymdanbaı-aq júzege asatyn mehanızm bolyp tabylady (joǵaryda aıtylǵan)

Ulpalardyń evolúsıasyn túsindirý kúrdeliligi sol, olar evolúsıalyq baspaldaqtyń ártúrli satylarynda turǵan tiri organızmderge tıesili ulpalardyń qurylysynyń birdeı bolýymen baılanystyǵynda. Mysaly, býynaıaqtylardyń, keıbir mollúskalar men omyrtqalylardyń bulshyq et talshyqtary birdeı qurylysty. Sonymen qatar bul organızmder fılogenetıkalyq jaǵynan óte «alysta» ornalasqan. Osyndaı jaǵdaı ártúrli taksonomıalyq toptaǵy ósimdikterdiń ulpalaryn salystyrǵanda da oryn alady.

Evolúsıa boıynsha ulpa túzilýdiń bastalýy óte qarapaıym organızmderden kórine bastaıdy. Mysaly, volvoksta keıde 50000-nan asa kletkalardan turatyn, kletkalardyń bir bóligi mamandanǵan, shoǵyrlardyń qalyptasýy belgili. Mysaly, kolonıaldy formanyń shetterinde ornalasqan kletkalar jańa shoǵyrdyń (kolonıanyń) túzilýine jaýapty. Sıanobakterıalarda bólingen kletkalardyń ajyramaǵan kezinde kletkalyq jipsheler paıda bolady, olardaǵy kletkalardyń bir bóligi azotty fıksasıalaýǵa mamandanǵan, osylaısha olar azotqa jáne basqa kletkalarǵa qajettiligin qamtamasyz etedi.

Evolúsıalyq baspaldaqpen joǵary kóterilgende, gýbkalarda beske jýyq mamandanǵan kletkalardyń tıpin kórýge bolady, olardyń mamandanýy sýdy súzý jáne súzilgen qorek bólshekterin sińirý úrdisinde ártúrli qyzmetti oryndaýymen baılanysty. İshekqýystylardyń denesi eki qabattan — ektodermadan jáne entodermadan turady, olar syrtqy jáne ishki epıtelıı qabattary bolyp tabylady. Syrtqy epıtelıı kletkalary ýly suıyqtyǵy bar atqysh kletkalar bolsa, al ishki epıtelıı kletkalary asqorytý fermentterin bóledi jáne asqorytýdy qamtamasyz etedi. Sol sebepti alǵashqy bolyp epıtelıı kletkalarynyń qabattary qalyptasqan jáne olardyń kópkletkalylar evolúsıasyndaǵy rólin birkletkaly organızmderdiń kletkalyq qabyrǵalary men membranalarymen sáıkes dep boljaıdy.

Ulpalardyń evolúsıasyn túsinýge qosylǵan úlken úles A. A. Zavarzınge (1886-1945) tıesili, evolúsıanyń birdeı faktorlary tek organızmderdiń alýan túrliligin ǵana emes, sonymen qatar olardyń ulpalary qurylysynyń birkelkiligin de qalyptastyrdy dep sanaǵan. Fılogenetıkalyq jaǵynan óte alysta qalǵan janýarlar ulpalarynyń qurylysyndaǵy uqsastyqtardy A.A.Zavarzın ulpalar evolúsıasynyń paralel qatarlarynyń zańy dep ataǵan. A.A.Zavarzın jáne onyń shákirtteriniń jumystary evolúsıalyq gıstologıanyń negizin qalady.


You Might Also Like

Jańalyqtar

Jarnama