ТІРШІЛІК АНЫҚТАМАСЫ. ЖЕР БЕТІНДЕ ТІРШІЛІКТІҢ ПАЙДА БОЛУЫ

Ғалымдар тірішілікті материалды дүниенің өмір сүруінің ерекше формасы ретінде қарастырады, бірақ оның мәнін көп жағдайда өз бет-терінше түсініп, ар қилы анықтама беруге тырысады.

XX ғасырдың 50-ші жылдарының аяғында ғылыми және философиялық әдебиеттерде Ф.Энгельстің «Тіршілік дегеніміз - белоктық денелердің өмір сүруі» деген анықтамасы қолданылып келді.

Тіршілік туралы Э.Шредингердің, Г.Югайдың, А.И.Опариннің, Б.М.Медниковтың анықтамалары қолданылып келді, Б.М.Медниковтың анықтамасы бойынша тіршілік - материя қозғалысының ең жоғарғы табиғи формасы, ол ондағы әр түрлі деңгейлердегі ашық жүйелердің өздігінен жаңалануымен, реттелуімен, пайда болуымен сипатталады. Оның заттық негізін белоктар, нуклеин қышқылдары және фосфорлық органикалық қосылыстар қурайды.

Қазіргі кездегі жаратылыстану біз өмір сүріп отырған әлемнің сан қилы процестері мен қубылыстары туралы білім жинақтаған, дегенмен, Жер бетіндегі тіршілік пайда болуы туралы нақты сипаттама беру үшін бул білім жеткіліксіз болып шықты.

Табиғат дамуының бағытты сипаты бар, оның әлемдегі қурылымы мен оған енетін заттары бірте-бірте күрделене түсуімен сипатталады. Ал бүндай реттелу әлемнің және оның жеке бөліктерінің белгілі бір эволюциялық даму деңгейіне көтерілген кезінде ғана мүмкін болады.

XX ғасырдың 20-шы жылдарында академик В.И.Вернадский жер бетіндегі өлі заттардың тірі қарапайым клеткаға өтуі планетаның өте ертедегі даму стадиясында өтіп, қысқа ғана уақыттық аралықты алғанын (200 жүз миллион жылдан аз) айтады. Жер жасы мөлшермен 4,6 млрд. жылға тең болса, сумен толтырылған ірі қазан-шуңқырлардың болғанын дэлелдейтін шөгінді жыныстардың жасы 3,8 млрд жыл деп алынады, кейбір ғалымдар оны да әрірек уақытқа - 4 млрд. жылға апарады.

Жер бетінде бірте-бірте атмосфера, гидросфера, теңіздер мен мухиттар пайда болды. Оларды белсенді вулкандық процестердің әсерінен, мантияның жоғарғы балқыған қабатынан бөлінген газдардың қурамындағы су буынан пайда болды деп есептейді. Вулкандық лава-лармен бірге шыққан газ қурамында су буы, көміртегінің, күкірттің, азоттың газ тәрізді қосылыстары болды.

Алғашқы атмосфера қабаты жуқа болғандықтан, ондағы парниктік әсер төмен болды.

Осыған байланысты жер бетінен орташа температурасы + 15°С шамасында болды деген болжам бар. Ал мундай температура су буының конденсациялануы үшін қолайлы жағдай туғызады.

Алғашқы атмосфера құрамында оттегі болмады, себебі вулкан атқылау кезінде бөлінген газдардың құрамында ол кездеспеді. Бөлінген газдың 60%-ын көмірқышқыл газы, қалғанын - күкірт, аммиак, көміртегінің басқа қосылыстары қурады. Атмосфера сияқты, алғашқы мухит суының қурамында да оттегі болмады.

Сонымен, бос оттегінің пайда болуы - тірі организмдердің және олардың атқаратын қызметінің нәтижесі екендігі белгілі болды.

Ерте уақытта бос оттегінің болмағандығы протоархей тау жыны-старындағы газ көпіршіктеріне анализ жасаған кезде белгілі болды.

Жер бетіндегі биосфера қалыптасуының негізгі мәселелерін анықтаған академик В.И.Вернадский 1926 жылы жарық көрген өзінің «Биосфера» атты еңбегінде ол биосфера дамуының негізгі заңдылықтары мен ерекшеліктерін, биосфераның заттық құрылымы мен даму деңгейлерін анықтап берді. Тірі заттар дегеніміз - планета-дағы барлық тірі организмдердің жиынтығы. Биосфера дегеніміз -жердің сыртқы геологиялық қабаты, өзіне барлық тірі организмдерді жинақтаушы жүйелік қурылым, Вернадский ең алғаш рет биосфера эволюциясының жер планетасының геологиялық тарихымен тығыз байланысты екендігін көрсетті.

Вернадский тіршіліктің жумсайтын энергетикалық шығыны, сыртқы әсері бойынша тау пайда болуы, вулкан атқылауы, жер сілкінуі сияқты геологиялық процестермен салыстыруға болатын жойқын гео-логиялық күш екендігін дәлелдеді.

Осыған байланысты, Вернадский тіршіліктің бірнеше биогеохи-миялық   функцияларын   анықтадаы. Оларға: газдық - оттегі мен көмірқышқыл газын бөлу және сіңіру; тотыеу - карбонаттардың, сульфидтердің, азот, күкірт, фосфор, темір, марганец қосылыстарының пайда болуы; тотықсыздану - сульфитсіздену, нитритсіздену; концентрациялық (жинақтау) - фосфор, кальций, азот, күкірт тағы басқа элементтердің топырақта және шөгінді жыныстарда жинақталуы; органикалық заттардың бүзылуы және синтезделуі.

Қазіргі кезде жердің келбеті, оның ландшафттары барлық шөгінді метаморфоздық жыныстар, пайдалы қазбалар қоры, қазіргі атмосфера - барлығы тірі заттардың іс-әрекетінің нәтижесі болып табылады.

Ежелгі организмдер қалдықтары Батыс Австралияның кремний қабаттарынан табылды, олардың жасы мөлшермен 3,2-3,5 миллиард жылға тең деп есептеледі. Минерализацияланған бүл жіпшелер тәрізді және дөңгелек формасы оншақты түрлі микроорганизмдер қарапайым бактериялар мен микробалдырларды еске түсіреді. Организмдердің ішкі құрылымы болғанға ұқсайды және фотосинтезге қабілетті қосылыстарды түзетін химиялық элементтері болды. Булар ең алғашқы тіршілік иелері емес, олардан да бүрынғы тіршіліктің болғанына күмәндануға болмайды. Тіршілік бастауы жердің планета есебінде қалыптасқан, геологиялық тарихта ізі де қалмаған алғашқы миллиард жылдардағы кезеңіне кетуі әбден ықтимал. Мүның өзі - фо-тоавтотрофты биосфераны біздің планетамызда 4 миллиард жылдай уақыт бурын пайда болды деп есептеуге мүмкіндік береді. Бірақ авто-трофты организмдерден бүрын гетеротрофты органИзмдердің пайда болуы заңды деп есептеледі, өйткені цитология, молекулярлық биоло-гия салаларының деректері бойынша, өз денесін бейорганикалық ми-нералды заттардан қурайтын автотрофтылар кейінірек пайда болған.

Жоғарыда айтылғандарды есепке ала отырып, тіршіліктің жер бетінде өте ертедегі уақытта пайда болғандығы туралы тұжырым жа-сауға болады.

ЖЕР БИОСФЕРАСЫ ЭВОЛЮЦИЯСЫНЫҢ ЕЖЕЛГІ КЕЗЕҢДЕРІ

Жер биосферасының дамуын бірінен кейін бірі кезектесіп келетін үш дәуірдің ауысымы ретінде қарастыруға болады.

Алғашқы дәуір-космостық кезеңнің өзінде -ақ басталып, жер бетінде гетеротропты биосфераның пайда болуымен аяқталды.

Ежелгі жер сиретілген атмосферамен-метан, аммиак, су буы қоспасымен қоршалып турған суық дене болды. Жер бетінің темпера-турасы-50-60°С шамасында болды, сол себепті литосфераны муз қабаты қурсаулап жатты. Сиретілген атмосфера арқылы енген күн және космостық сәулелердің әсерінен ионизация процесі жүрді, соған байланысты атмосфера суық плазма күйінде болды. Ежелгі жер атмо-сферасы электр тогымен қанықты, онда разрядтар шығу жиі жүрді. Бундай жағдайда күрделі қурамдағы әр түрлі органикалық қосылыстар синтезі бірдей уақытта және жылдам жүріп турды. Ал бул қосылыстар эволюцияның келесі кезеңдерінде белоктар мен нуклеотидтер пайда болуы үшін қажетті шикізат болып саналды.

Төмен температура мен суық плазмалық атмосфера полимерлену процесінің сәтті жүруіне жағдай жасады. Пайда болған полимерлерден кейінгі тіршілік қалыптасты. Алып табиғи мүздатқыш жағдайында олар узақ уақыт жақсы сақталды.

Жер қойнауының радиоактивті қызынуы тектоникалық қозғалысты оятты, вулкан атқылау процестері басталды. Олардан бөлініп шыққан газ атмосфера қабатын тығыздап, иондалу шекарасын жоғарғы қабаттарға қарай ысырды. Муз жамылғылары еріп, алғашқы су бөліктері пайда болды. Муздықтардың еруі жинақталған биополи-мерлердің, көмірсутектердің, майлардың химиялық реакцияларының белсенділігін арттырды. Олар бірігіп тұрақты микросфералар (коацер-ват тамшыларын) қурды, заттардың өзіндік уйымдасуын сипаттайтын секірмелі өзгерістен кейін протобионт-РНК молекуласы пайда болды, оның өзі тірі жүйенің екі түрлі функциясын атқарды: зат алмасу және бұл жүйенің материалдық негізінің қалануы. Алғашқы кезеңдегі гетеретрофты организмдерге тән қасиеттер: қозғалғыштық; қоректену және қоректік зат пен энергияны жинақтау; қолайсыз жағдайлардан сақтану; көбею; тітіркенгіштік; сыртқы жағдайлардың өзгерісіне бейімделу; өсу қабілеті. Олар анаэробтылар (оттегісіз өмір сүретің организмдер) және прокариоттар (клеткалары ядросыз организмдер) деп аталады.

Тіршілік зволюциясының келесі кезеңінде (мөлшермен 2 млрд. жылдай бурын) организмдер клеткасында ядро пайда болды. Биосфера құрамында эукариоттар (оттегімен дем алатын организмдер) тіршілік етті, ядролы бір клеткалы организмдерді қарапайымдар деп атады,  олардың  25-30 мыңдай түрі болды. Олардың ішіндегі ең қарапайымы - амебалар. Шөгінді тау жыныстарының құрамында кез-десетін түрлері - радиолярийлер мен фораминиферлер

Мөлшермен 1 миллиард жыл бурын алғашқы көп клеткалылар пайда болды. Өсімдік қызметінің негізгі нәтижесі - фотосинтез - күн энергиясы арқылы көмірқышқылы мен судан органикалық заттардың пайда болуы. Фотосинтез өнімі - атмосферадағы оттегі.

Өсімдіктің дамуы мен таралуы атмосфера құрамының түбірімен өзгеруіне әкеліп соқты. Ғасырлар бойы жинақталған өсімдіктер қалдықтары жер қыртысында органикалық қосылыстардың (көмір, шымтезек) орасан зор энергетикалық қорын қалыптастырды, ал дүниежүзілік мухиттағы тіршіліктің даиуы - теңіз организмдерінің қалдықтары мен қаңқаларынан түратын шөгінді жыныстарды қурады. 400 миллионға жуық уақыт бұрын бос оттегінің мөлшері қазіргі кездегі мөлшерінің 10 процентіне жеткен кезде озон экраны пайда болды, ол тірі заттарды космостық өткір сәулелерден қорғады, осыған байланы-сты тіршілік біртіндеп қүрлыққа көшті. Бүдан кейін фотосинтез реак-циясының белсенділігі артып, атмосфераға оттегінің түсуі жоғарылады, Осыдан 100 миллион жыл бүрын атмосферадағы оттегі қазіргі мөлшеріне-21%-ке жеткен болатын. Бүл кезде папоротниктер, плаундар пайда болды. Қурлық өсімдіктерінің дамуы және топырақ пайда болуы қурылық бетіне жануарлардың шығуына әсерін тигізді. Өсімдік дүниесінің эволюциясы нәтижесінде мезозой эрасында қылқан жапырақты ормандар мен гүлді өсімдіктер пайда болды.

Мезозойдың соңы мен кайнозойда қүстардың пайда болуымен байланысты биофильді элементтердік, миграциясы күшейді. Биофильді элементтер дегеніміз - тірі ағзашрдың қүрамында кездесетін химиялық элементтер. Сонымен тірі заттар атмосфераның төменгі қабатын- тропосфераны қамтыды.

Ең соңында жер биосферасындағы ең үлкен өзгеріс- адамзаттың 'пайда болуы- биосфераның ноосфераға қамтамасыз етті.