Қазақстанда биология ғылымының дамуы және жетістіктері баяндама?

Question

Қазақстанда биология ғылымының дамуы және жетістіктері. деген тақырыпқа қысқаша баяндама керек еді? Тауып бере аласыздар ма?

Answer 1

Генетиканың даму тарихы

Генетика — бүкіл тірі организмдерге тән тұқым қуалаушылық пен  өзгергіштікті зерттейтін биология ғылымының бір саласы. Тұқым қуалаушылық пен өзгергіштіктің заңдылықтарын ашып, оларды қоғамды дамыту үшін пайдаланудың жолдарын шешуде генетика ғылымы зор үлес қосты. Сондықтан, биология ғылымының басқа салаларының арасында маңызды орын алады. 

Жер бетіндегі тірі материяның дамуы олардың үздіксіз ұрпақ алмастыруымен қатар жүріп отырады. Тіршілік организмдердің көбеюімен тікелей байланысты. Сол арқылы белгілі бір биологиялық түрге тән белгілер мен қасиеттер ұрпақтан-ұрпаққа беріліп  отырады. Басқаша айтқанда, ұрпақтар белгілі дәрежеде өзінің ата-анасына ұқсас болып туады. Мұны тұқым қуалаушылық дейді. Көпшілік жағдайда организмнің белгілері мен қасиеттері өзгермей біршама тұрақты түрде берілетіндіктен, ұрпағы ата-аналарына ұқсас болып келеді. Бірақ олардың арасында толық ұқсастық болмайды. Бір ата-анадан тарайтын ұрпақтың бір-бірінен қандай да бір белгісі жөнінен айырмашылығы болады.

Организмнің тұқым қуалаушылық қасиеті сыртқы орта факторларының  әсерінен үнемі өзгеріп отырады. Оны — өзгергіштік  дейді. Көбею барысында организмнің белгілі бір қасиеттерінің тұрақты сақталуымен қатар, екінші біреуі өзгеріске ұшырайды. Осыған байланысты олар жаңарып, түрлене түседі.

Тұқым қуалаушылық пен өзгергіштік — бірімен-бірі қатар жүретін, бір жағынан бір-біріне қарама-қарсы, өзара тығыз байланысты процестер.

Организмдердің тұқым қуалаушылығы мен өзгергіштігі туралы ғылымды генетика деп атайды (грекше “genetіkos” — шығу тегіне тән). Бұл атауды 1906 жылы ағылшын  биологы У.Бэтсон ұсынды.

Тұқым қуалаушылық туралы алғашқы түсініктер ежелгі дәуірде — Демокрит, Гиппократ, Платон және Аристотель еңбектерінде кездеседі. Гиппократ жұмыртқа клеткасы мен сперма организмнің барлық бөліктерінің қатысуымен қалыптасады және ата-ананың бойындағы белгі-қасиеттері ұрпағына тікелей беріледі деп есептеді. Ал Аристотельдің көзқарасы бойынша белгі қасиеттердің тұқым қуалауы тікелей жүрмейді. Яғни тұқым қуалайтын материал дененің барлық бөліктерінен келіп түспейді, керісінше, оның әр түрлі бөлшектерін құрастыруға арналған қоректік заттардан жасалады.

Бұдан кейін Ч.Дарвиннің пангенезис теориясы маңызды орын алады. Бұл теория бойынша өсімдіктер мен жануарлардың барлық клеткалары өзінен ұсақ бөлшектер — геммулалар бөліп шығарады. Олар жыныс органдарына өтеді де сол арқылы белгілер мен қасиеттер ұрпаққа беріледі. Геммулалар кейде “мүлгіген жағдайдаң болып, бірнеше ұрпақтан кейін білінуі мүмкін. Соған байланысты ұрпақтарда арғы ата-ана тектерінің белгі-қасиеттері қайталана алады деп есептелінген.

ХІХ ғасырдың 80-жылдарында “пангенезис” теориясын А.Вейсман өткір сынға алды. А.Вейсман “ұрық плазмасы” туралы болжам ұсынды. Бұл болжамында тек жыныс клеткаларында кездесетін, тұқым қуалайтын заттың болатындығын айтты.

Генетиканың биология ғылымының жеке бір саласы ретінде қалыптасуына ХІХ ғасырдың екінші  жартысында ашылған ірі ғылыми жаңалықтар себепші болды. 1965 жылы чех ғалымы Г.Мендельдің “Өсімдік будандарымен жүргізілген тәжірибелер” деген еңбегі жарық көрді. Ол тәжірибелері  арқылы тұқым қуалаушылықтың негізгі заңдылықтарын қалыптастырады. Сөйтіп, Мендель генетиканың негізін қалады. Бірақ оның еңбегі 1865 жылдан бастап 35 жыл  бойы көпшілік биологтарға, соның ішінде Ч.Дарвинге де белгісіз күйде қалды.

Г.Мендель ашқан  тұқым қуалау заңдылықтары тек 1900 жылы ғана өзінің тиісті бағасын алды. Себебі үш елдің ғалымдары: голландиялық Г. де Фриз, неміс ғалымы К.Корренс және австриялық генетик Э.Чермак-Зейзенегг әр түрлі объектілермен  тәжірибелер жүргізіп, нәтижесінде Мендель заңдылықтарының дұрыстығын дәлелдеді. Көп  кешікпей бұл заңдылықтардың жануарларға да тән екендігі анықталды. 1909 жылы ағылшын биологы У.Бэтсон өсімдіктер мен жануарлардың әрқайсысының 100 шақты белгілерінің тұқым қуалауы Мендель заңдарына сәйкес жүретіндігін дәлелдейтін ғылыми деректерді жариялады. Сөйтіп, Мендель ілімі ғылымнан берік орын алды.

1909 жылы дат оқымыстысы В.Иоганнсен биологияда аса маңызды болып есептелетін ген (герекше “genos” — шығу тегі), генотип және фенотип деген ұғымдарды қалыптастырды. 

Генетика тарихының бұл кезеңінде организмдердің жекелеген белгілерінің ұрпақтан-ұрпаққа берілуіне жауапты тұқым қуалаушылықтың материалдық бірлігі — ген туралы ұғым қалыптасып, Мендель ілімінің әрі  қарай дамуына мүмкіндік туды. Дәл сол кездегі (1901 жыл) голландиялық ботаник ғалым Х. Де Фриздің организмнің тұқым қуалайтын қасиеттерінің  өзгеретіндігін көрсететін мутация теориясының ұсынылуы генетика ғылымының дамуында ерекше орын алады.

Генетика тарихындағы шешуші бір кезең американдық генетик, әрі эмбриолог Т.Морганның және оның ғылыми мектебінің тұқым қуалаушылықтың хромосомалық теориясын ашуымен тығыз байланысты. Т.Морган және оның шәкірттері жеміс шыбыны — дрозофилаға тәжірибе жасаудың нәтижесінде тұқым қуалаушылықтың көптеген заңдылықтарын ашты.

Тұқым қуалайтын өзгергіштік туралы ілімді дамытуда орыс ғалымы Н.И.Вавилов зор үлес қосты. Ол 1920 жылы тұқым қуалайтын өзгергіштіктің ұқсас (гомологиялық) қатарлары заңын қалыптастырды. Бұл заң бір-біріне жақын туыстар мен түрлерде болатын тұқым қуалайтын өзгерістердің ұқсас болып келетіндігін дәлелдейді.

Ғылымға енгізілген жаңалықтың бірі — 1927 жылы орыс ғалымдары Г.А.Надсон мен Г.С.Филипповтың радиоактивті сәулелердің төменгі сатыдағы саңырауқұлақтарда мутация тудыра алатындығын дәлелдеуі еді.

Ген теориясын дамытуда орыс биологтары А.С.Серебровский мен Н.П.Дубининнің эксперименттік және теориялық жұмыстарының үлкен маңызы болды. Сол сияқты популяциялық генетика мен эволюциялық генетиканың негізін қалауда орыс генетигі С.С.Четвериковтың алатын орны ерекше. 

Генетиканың даму тарихы үш кезеңге бөлінеді. Оның алғашқы екеуі 1865—1953 жылдар аралығын, яғни классикалық генетика дәуірін қамтиды. Генетика тарихындағы үшінші  кезең — 1953 жылдан басталады. Ол — химия, физика, математика, кибернетика сияқты  нақты ғылымдардың зерттеу әдістері мен электрондық микроскоп, рентгенқұрылымдық анализ, т.б. қолданудың нәтижесінде молекулалық генетика негізінің қалануы.

1944 жылы американдық микробиолог әрі генетик О.Эври тұқым қуалаушылықтың материалдық негізі — ДНҚ екендігін дәлелдеді. 1953 жылы американдық биохимик әрі генетик Дж. Уотсон мен ағылшын биофизигі Ф.Крик ДНҚ молекуласының молекулалық құрылымының моделін жасады.

Қазіргі кездегі генетиканың дамуы тұқым қуалаушылық пен өзгергіштік туралы ілімнің барлық салаларында зерттеу жұмыстары молекулалық деңгейде жүргізілетіндігімен ерекшеленеді. Мысалы, генді организмнен тыс қолдан синтездеу, дене клеткаларын будандастыру, генетикалық материалдың алмасуы (рекомбинация), геннің қайта қалпына келуі (репарация), биополимерлерді қолдан синтездеу, гендік инженерия сияқты проблемаларды зерттеу кеңінен таралып отыр.

Генетика мен селекцияның дамуына Қазақстан ғалымдарының да қосқан үлесі ерекше. Алшақ будандастыру, мутагенез, полиплоидия, гетерозис, т.б. мәселелерді қамтитын генетикалық  зерттеулер жүргізілуде. Дәнді және техникалық дақылдарды түрішілік және түраралық будандастырудың нәтижесінде бидайдың, арпаның, көксағыздың, жүгері мен қант қызылшасының  жоғары  өнімді будандары мен сорттарын алуда К.Мыңбаев, А.Ғаббасов, Ғ.Бияшев, Н.Л.Удольская және т.б. еңбектері зор. М.Х.Шығаева мен Н.Б.Ахматуллина микроорганизмдер генетикасының дамуына айтарлықтай үлес қосты.

Н.С.Бутарин, Ә.Е.Есенжолов, А.Ы.Жандеркин алшақ будандастыру әдісімен қойдың архар-меринос тұқымын алды. М.А.Ермеков, Ә.Е.Еламанов, В.А.Бальмонт, т.б. қазақтың ақбас сиырын, Алатау сиырын және Қостанай жылқысын, т.б. асыл тұқымдарды шығарды.

Қазақстанда тұңғыш рет М.А.Айтхожиннің басқаруымен молекулалық биология және ген инженериясы саласында көптеген зерттеулер жүргізіліп, ғылымға айтарлықтай жаңалықтар қосылды.

Соңғы жылдары елімізде генетиканың аса маңызды салалары: молекулалық генетика, экологиялық генетика және радиациялық генетика бойынша ғылыми-зерттеу жұмыстары жүргізілуде.

Answer 2

микробиология. Бұл ғылым өмірге бүгін келіп отырған жоқ. Онымен көп жылдардан бері айналысып келе жатқан, ауылшаруашы­лық дақылдары­ның өнімін арттыру ісіне өлшеусіз үлес қосып жүрген ірі ғалымдар­дың қатары­на, биология ғылымдарының док­торы, профессор Амангелді Құрбанұлы Садановты жат­­қызуға болады. Мектеп, институт қабыр­ғасы, одан еңбекке араласудан кейін талант иесінің ғы­лымға деген үлкен қызығушы­лығы оянған. Осы жолда тер төге еңбек­тенген.

1979 жылы А.Саданов Ленин атында­ғы Бүкілодақтық ауыл шаруашылығы ғы­лым­дары академиясының Шығыс бөліміне қарасты В.Р.Вильямс атындағы Қазақ егіншілік ғылы­ми-зерттеу институтының аспи­ран­турасының күндізгі бөліміне оқуға түс­кен. Оның ғылым жолындағы алғашқы ұстазы Қазақ КСР ҒА корреспондент-мү­шесі (кейіннен Қазақстан Республика­сының Ұлт­тық Ғылым академия­сы­ның академигі) Әлфарид Низам­ұлы Илялетдинов болатын.

Ұстазының жетекшілігімен ол орга­ни­калық мелиорантты пайдалана оты­рып, микро­биологиялық үдерісті жандан­дыру жо­лымен Оңтүстік Балқаш өңіріндегі тұзды топырақтың құнарлылығын арттыру мәсе­лесін шешумен айналысты. 1984 жылы академик Ә.Н.Илялетдиновтің және сол кездегі биология ғылым­дарының кандидаты Ш.­З.Мами­­ловтың ғылыми жетекшілігімен «Ақ­да­ла алқабын­дағы тұздалған топырақты мелиоранттармен өңдегендегі микробиология­лық процестер» тақырыбында кандидаттық диссерта­циясын сәтті қорғады.

1982 жылдан 1994 жылға дейін 12 жыл бойы Қазақ КСР Ғылым академиясына қарас­ты Микробиология және вирусология инс­титу­тында адал қызмет атқарады. Алдымен кіші ғылыми қызметкер, одан кейін ғылыми қызметкер, одан соң аға ғылыми қыз­меткер және жетекші ғылыми қызмет­кер болып қызмет істеген ол ғылым жолындағы барлық баспал­дақтардан өтті. Осы жылдары микроорганизмдер экологиясы зертханасы­ның құра­мын­дағы топырақ микро­био­ло­гиясы тобына басшылық жасаған А.Са­данов республикадағы микробио­логия­ның то­пы­рақ­­қа қатыс­ты сала­сын дамыта оты­рып, республикадағы атал­ған саланың негізін қалаушы әрі жетекші ғалымға айналды.

А.Саданов «Микробиология – 03.00.07 мамандығы бойынша «Биологиялық белсен­ді­ліктің күріш егістігіндегі топырақтың құна­­рын тұрақтандыруға әсері» тақырыбын докторлық диссертациясының негізгі ар­қауы­на айналды­рып, бұл еңбегін 1993 жылы өте сәтті қорғап шықты. Аталған жұмыстар шеңберінде Қазақ­стан үшін жаңа ғылыми бағыт – топырақ биотехнологиясы пайда болды. Оның негізі суға бастырылған күріш алқаптарының топыра­ғындағы құнарлы қа­бат­тағы қараші­ріктің пайда болуы және оның ыдырауының микробиологиялық негіздерін анықтаудың арқасында нақтыланған болатын. Қазақ­станның оңтүстігінде топы­рақ­тың экология­лық жағдайының төмен екендігін ескере отырып оны қалпына келтіруде микро­био­логиялық факторлардың негізгі рөл атқа­ратындығын дәлелдеп берді. Соның ішінде, егіс алқаптарында күріш дәнін сеппес бұрын, топырақты суға басты­рып, сонан соң 10-15 күн бойы топырақ су астында жатқан кезде ғана топырақтың микробиологиялық үдеріс­тері өз дәреже­сінде пісіп жетіліп күріш дәніне қажетті қоректік заттар (азот) сақ­талып, өніп-өсуіне мүмкіндік жасалынады. Сонан соң күріш дәнін сеялкамен емес, ұшақпен себу арқылы күріш өсім­дігінен жоғары өнім алатын­дығын дәлел­деп берді. А.Садановтың док­тор­лық дис­сер­тация­сының тағы бір ерекшелігі күріш дақыл­дарында жиі кездесетін және де оларды жиі зақымдайтын фузариоз және гельминтоспориоз ауруларына қарсы жаңа биологиялық күрес тәсілдерін ойлап табуында дер едік.

А.Садановтың жетекшілігімен Қазақ­станда республикамыз үшін жаңа әрі өте маңызды ғылыми бағыт – жерді биоло­гиялық өңдеудің маңызды компоненттерінің бірі топырақ­тың құнар­лылы­ғын арттыру биотех­но­ло­гиясы сәтті даму үстінде.

Топырақ биотехнологиясының ғылыми-теориялық негізі ауыл шаруашылық дақыл­да­рынан жоғары өнім алу және де топырақтың құнарын барынша ұлғайтуға мүмкіндік беретін топырақ микроорганизмдерін ретімен пайдалану болып табылады. Соны­мен қатар, ескеретін жай, топы­рақта үнемі жүріп отыратын микробиологиялық үдерістерді реттеп отыру арқылы ғана оның құнарын өз дәрежесінде артты­руға болатындығы. Оның артуы немесе төмендеуі тікелей топы­рақ биотасына бай­ланысты.

Егін шаруашылығының бас­ты мәселелері­нің тағы бірі – химикаттардың әсерін барын­ша төмендете отырып, топырақты минералды азот тыңайтқыштарымен емес, керісінше, био­логия­лық азотпен тыңайту болып табылады. Биоло­гиялық азот түйнек бактериялары арқы­лы атмосфералық азотты сіңіру арқасында топырақ­та жинақталады. Ауадағы азотты топы­рақта сондай-ақ, бос еркін және сим­биозды түрде тіршілік ететін азотфиксация­лаушы микроорганизмдер арқылы жүзеге асыруға болады. Бұршақ тұқымдас дақылдар­дың тамырларында тіршілік ететін түйнекті бактериялар атмосфера азотын өз бойына сіңіре алады. Бұл ретте, вегетациялық кезеңде көпжылдық бұршақ тұқымдастар өсімдіктері әр гектарына 200-300 кг азотты сіңіре алады. Бұл тек бұршақ тұқымдас дақыл­дарына ғана емес, сонымен қатар келесі егілетін ауылша­руашылық дәнді дақылдарының мине­рал­ды азотты тыңайтқыштарының қолдануын­сыз-ақ өсіп-өнуіне жеткілікті. А.Садановтың шә­кірт­терімен бірге топырақты тыңайтатын «Нитрагин» және «Ризовит АКС» биопре­парат­тарын жасап шығарып оны өндіріске енгізу оның ірі жетістігі.

Зерттеу барысында Қазақстанда өсетін бұр­шақ тұқымдас өсімдіктерінің (соя, жоңыш­қа, түйежоңышқа және т.б.) тамы­рында кездесетін ауадағы бос азотты өз бойына сіңіретін түйнек бактериялардан жоғары белсенді штамм­дары бөлініп алынды және оған отандық тиімді толықтырулар таңдалынды. Препаратты қолда­нысқа енгізгеннен кейін соя астығының өнімі 33-35 пайызға дейін артты, бұл орташа түсімге қосымша астық жиыны­ның гектарына 5-7 центнерін беретінін көрсе­теді. Бұршақ тұқымдас өсімдіктері то­пырақты тек азотпен және органикамен байы­тып қана қоймайды. Сонымен бірге, ауылша­руашылық малдарына арналған жоғары сапалы белоктық азық болып табылады. Оған қоса осы дақыл­дардан соң ауыспалы егістікте егілетін дақыл­дар үшін де топырақты құнар­ландырады. Екінші маңызды мәселе, көпжыл­дық бұршақ тұқымдас өсімдігінің, әсіресе, жоңышқа дақы­лы­ дәнінің сыртындағы қатты қабығы кедергі келтіретіндігінде және де олардың өнімін жоғарылатуды жолға қоюда. Оның шешімін табу үшін тұқымның шығымдылығы мен өнімділігін арттырудың микробиология­лық тәсілі қолда­нылады. Яғни, целлюлозоли­тикалық бактериялар өз бойынан целлюлоза ферменттерін бөліп шығарып, осы ферменттер тез арада аталған дақылдың дән­де­рінің сыртқы қабатын бұзып, нәтижесінде, дәннің шығымдылығын едәуір арттырады. Бұл микро­биологиялық әдіспен тұқымды себер алдындағы өңделген дәндердің шығым­дылығы шамамен 60-дан 90 пайызға артатын­дығы ғылыми түрде дәлелденіп отыр. Демек, микробтық препараттарды шығарып, олардың өндіріске енгізілуі, Қазақстанның микробиология саласының дамуының бірден бір көзі болып табылады.

1994 жылдан бастап А.Саданов профес­сорлық-оқытушылық жұмысқа ауысты. 1994-1995 жылдары ол Қазақ ауыл шаруашылығы инсти­туты биология және экология кафедра­сының профессоры, ал, 1995 жылы аталған кафедраның меңгерушісі болып еңбек етті. 1996 жылы Қазақ ауыл шаруашылығы инсти­тутының базасында Қазақ ұлттық аграрлық университеті құрылды. Бұл кезде Экология кафедрасы университеттің бөлінбес бір бөл­шегіне айналды. 1996 жылы А.Садановтың бастамасы бойынша Қазақстанда алғаш рет «Агроэкология» мамандығы ашылды. Амангелді Құрбанұлы кафедра қызметкерлерімен бірге «Агроэкология» мамандығын дайындау­да, олардың құжаттарын, паспорттарын да­йын­­дауда және оны оқу үдерісіне енгізуде ауқымды жұмыстар атқарды. Аталған ба­ғытты дамы­тудың арқасында, республиканың аграр­лық секторын­дағы экологиялық пробле­маны терең түсінетін, оны шешуге қабілетті, агро­экожүйе мен оның қауіпсіздігін қамтама­сыз ете білетін жоғары кәсіби білікті мамандар көбейді.

Қазіргі заманауи білікті маманды оқу мен ғылыми зерттеулерді үйлестіре отырып қана тәрбиелеуге болады. Студенттердің ғылыми зерттеулерге қатысуы шығармашылық ой-өрісті дамыту, жаңа білімді жинақтау мен көз­деген мақсатқа жету үшін өте қажет. Сарап­тамалық зертха­наның құрылуы жоғары мектептерде білім беру үдерісінің ғылыммен бірігуіне үлгі болды. Аграрлық университет­тің студенттері дипломдық жобаларын дайын­дауға, магистратурада, аспирантурада оқуға, ғылым кан­ди­­даты, кейіннен ғылым док­торы дәрежелеріне қол жеткізу үшін ғылыми-өн­дірістік тәжіри­беден өтуге мүмкіндік алды. Сон­дық­тан, А.Са­дановтың күш-жігерінің нә­тижесінде Қазақстанда «Агроэко­логия» ғылы­мы бағы­тын­дағы жоғары білікті мамандар даярлау ісі ұйымдастырылып, жолға қойылды.

2002 жылы А.Саданов «Қазақстан Рес­пуб­ликасы Ұлттық биотехнология орталығы» Бас директорының ғылыми жұмыстар жөнін­дегі орынбасары болып тағайындалды. Ол Ұлттық биология орталығы құрамындағы мамандар құрамын күшейту үшін қазіргі кезде аталған ғылыми орталықтың негізгі діңі болып отырған алматылық жас ғалым-биологтардың үлкен тобын Астана қаласына әкелді. Дәл осы жылы профессор А.Сада­новтың бастамасы бойынша ҚР ҰБО жаны­нан Экологиялық биотехнология зертханасы құрылды. Осы аталған зертханада Алматыдан келген жас ғалымдар еңбек етті. Оның ғы­лыми жетекшісі Амангелді Құрбанұлы болды.

А.Садановтың басшылы­ғы­мен мал азы­ғын дайындауда әртүрлі өсімдіктерді сүрлеу үшін «Казбиосил» атты тиімділігі өте жоғары жаңа препараттың өндірісі қолға алынды. «Казбиосил» препараты жоғарғы активті сүт қышқылды бактериялар штаммдары бар құрамы жақсар­тылған ашытқыдан тұрады. 2008-2010 жылдар аралығында республика көлеміндегі шаруа қожалықтарда «Казбиосил» препаратын қолдану арқылы 500 мың тоннаға тарта жүгерінің сабағынан, дәнді дақыл өсімдіктердің сабанынан және сүрленуі қиын өсімдіктерден сүрлем жа­сады. Нәтиже­сінде, азықтың құрамында құрғақ заттардың едәуір артқандығы, малдарға азықтың сіңім­ділігі, олардан сауылатын сүттің мөлшері мен майлылығының артқандығы байқал­ды. А.Са­дановтың шәкірттері қолдағы бар мүмкін­діктерді пайдаланып және олардың сапа­сын арттыра отырып, республика аума­ғындағы шаруа қожа­лықтарына аталған препаратты енгізу мақса­тында қарқынды жұмыс атқаруда.

А.Саданов екінші мамандығы эколог болған­дықтан да топырақтың экотоксикант­тармен ластануына көз жұмып қарай алмады. Соңғы жылдары Амангелді Құрбанұлының жетекшілігімен оның шәкірттері топырақты ауыр металдардан, мұнаймен ластанудан және тағы басқа ксенобиотиктерден микро­биологиялық жолмен тазалау мәселелерімен белсенді түрде айналы­сып келеді. Топырақ­тың мұнаймен ластануының биоремидиа­циясы және биоиндикациясы мәсе­ле­ле­ріне айрықша көңіл бөліп отыр. Бұл өз нәтижесін беріп, «Бакойл-KZ» отандық биопре­па­раттарды қол­дану арқылы мұнай және мұнай өнімдерінен топырақты тазалаудың жаңа техно­логиясын жасап шығарды.

2004 жылы Үкімет қаулысымен республи­кадағы биология саласындағы ғылы­ми мекемелерді басқаруға және ғылыми-зерттеу жұмыс­тарын өз уақытында әрі сапалы орындауға байла­нысты Алматы қаласында  Білім және ғылым министрлігіне қарасты «Биологиялық зерттеу орталығы» құрылды. Оның Бас дирек­торы болып профессор А.Саданов тағайын­далды. Биологиялық зерттеулер орталығының құрамына 9 еншілес мемлекеттік кәсіпорын мен 3 филиал енді. Аталған орталық жоғары оқу орындары, медициналық зерттеу мекемелері мен биоло­гиялық ғылы­ми-зерттеу салаларының ғылы­ми жұмыс­тарын ұйымдастырушылық және үйлесті­румен қамтамасыз етті.

Орталық шеңберінде биология ғылымы саласында ірі ғылыми және ғылыми-техни­калық бағдарламалар құрылды. Бұл өз кезегінде топырақтанушыларды, ботаниктерді, жа­нуар­танушыларды, молекулярлық био­лог­тар­ды, генетиктерді, микробиологтарды, ви­русо­логтарды, экологтар мен физиолог­тарды өзара біріктіре отырып үлкен маңызды ғылыми жұмыстарды жүргізуге мүмкіндік туғызды. Соның нәтижесінде, Орталық қыз­метінде биологиялық саладағы барлық ғы­лыми зерттеулері бірыңғай кешенге жинақ­талды. Осының арқасында ғылыми-зерттеу жұмыстардың тиімділігі мен оны жүзеге асыру жолдары жаңа дәрежеге көте­рілді. Биология саласындағы зерттеу­лер­дің ғылыми дәрежесін көтеру үшін Қазақ­станның белгілі ғалымдары құрамына енген Орталықтың ғылыми-техникалық кеңесі құрылды. Аталған Орталықтың ғылыми-техникалық кеңесінің төрағасы болып А.Саданов сайланды.

Қазақстан Республикасы Үкіметінің Био­логиялық зерттеулер орталығын қайта құры­лымдау туралы қаулысына сәйкес 2010 жыл­дың желтоқсан айынан бастап А.Саданов Микробиология және вирусология инсти­тутына Бас директор болып тағайындалды. Өзінің төл институтына оралғанда, ол шығармашылық қуат пен бұлқынысқа толы, жаңа жоспар мен идеяға бай, тәжірибелі бас­шы ретінде көріне білді. Аталған институтқа бірінші басшы болып келісімен қызу ұйым­дас­тыру жұмыс­тарын бастап кетті. Айтар болсақ, ауыл шаруашылығы, қоршаған орта­ны қорғау, медицина және ветеринария сала­ларына арналған биопрепараттар өндірісін ұйымдастыру және ғылыми зерттеулерді кеңей­ту, ғылыми-техникалық бағдарламалар жасауға көп назар аударып, үлкен күш жұмсай бастады. 2010 жылы А.­Саданов­тың төл авторлығымен «Топы­рақ эко­жү­йесіндегі мұнайдың биотранс­фор­мация­лануы» атты монографиясы жазы­лып, басы­лып шықты. Бұл еңбекте Батыс Қазақ­стан өңіріндегі мұнаймен ластанған топырақ­тарды қалпына келтіру бағытындағы көп жылғы ғылыми зерттеулердің нәтижелері қамтылған болатын.

Амангелді Құрбанұлының ғылыми және педагогикалық жұмысындағы нәтижелеріне көз жүгіртсеңіз, ризашылық сезіміңіз ояна­ды. Осы уақытқа дейін оның авторлығымен 420-дан астам ғылыми еңбектері, соның ішінде 9 монография, 3 оқулық және жоғары оқу орындарына арналған 2 практикум жарық көрді. Мұның сыртында 7 әдіс­темелік құрал дайындалып, 34 авторлық куәлік пен патент алынған. А.Саданов көп уақыты мен күш-жігерін жоғары білікті мамандар әзірлеуге бөлді. 2005 жылдан 2010 жылға дейін «Микробиология және вирусология институты» жанындағы «микробиология», «вирусология» және «экология» маман­дықтары бойынша кандидаттық және докторлық диссертациялар қорғау жөніндегі Біріккен диссертациялық кеңесі А.­Са­дановтың жетекшілігімен жұ­мыс істеді. Осы уақыт аралығында оның ғылы­ми мектебі микробиологтар, биотехнологтар және эко­логтармен белгілі дәрежеде толыға түсті. А.Садановтың жетекшілігімен «микробиология», «экология» және «биотехнология» мамандықтары бойынша 40 канди­дат­тық және 12 докторлық диссертация қорғалды. Профессор А.Садановтың шә­кірт­тері бүгінде белгілі ғалымның тәлімін көптеген ғылыми және мемлекеттік жоғары оқу мекемелерінде лайықты жалғастыруда.

А.Садановтың ғылыми, педагогикалық және қоғамдық қызметін Қазақстан Үкіметі жоғары бағалады. Көрнекті ғалым, биология ғылымдарының докторы, профессор Амангелді Құрбанұлы Қазақстандағы биология ғы­лымдарының дамуына қосқан елеулі үлесі және биотехнология, экология мен микробиология салаларында қол жеткізген үлкен жетістіктері, қоғамдық және педагогикалық қызметі, білікті ғылыми ұйымдастырушылығы үшін «Білім беру ісінің үздігі» белгісімен, «Құрмет» орденімен мара­пат­талды. Қазақстан­дық Ұлттық Жаратылыс­тану ғылымдары академиясы биология ғы­лым­дарының дамуы­на белсенді үлес қосқаны үшін академик атағын беріп және де Әл-Фа­раби атындағы күміс медалмен марапаттады.

Амангелді Құрбанұлы Саданов санаулы сағаттарының көбін кеңседе, не жол үстінде өткізеді. Ол қандай мәселені болса да кейінге қалдырмай, тез шешкенді тәуір көреді. Самарқаулыққа берілмей, жұмыста да, үйде де сергек жүреді. Өйткені, оған қарап бой түзейтін, оның әрбір ісінен өнеге алуға тырысатын адамдар көп.

Answer 3

Биология
Мазмұны
1 Тарихы
2 Қазіргі биологияның негіздері
2.1 Жасуша теориясы
2.2 Эволюция
2.3 Ген теориясы

3 Биологиялық ғылымдар
4 Қазақстандағы биология ғылымы
4.1 Биологиялық ғылыми мекемелер
4.2 Қазақ ғалымдарының биология ғылымы жайындағы еңбектері
4.3 Отандық биология дамуының қазіргі кезеңі

5 Пайдаланылған әдебиет

Биология(грекше βιολογία - βίος, bios, "өмір"; және λόγος, logos, "ғылым") -жаратылыстану ғылымдарының бір саласы. Тірі организмдерді және олардың қоршаған ортамен арақатынасын зерттейтін ғылым. Биология жанды нәрселерде тіршіліктің барлық көріністерімен айналысады. Биология ғылымы тірі организмдердің құрылысын, функциясын, өсіп-жетілуін, шығу-тегін, эволюциясы мен Жер бетінде таралуын қарастырады. Бұл ғылым организмдердің классификациясын жасап оларды суреттейді, олардың функцияларына үңіледі, түрлердің қалай пайда болатынын сипаттаумен қатар организмдердің бір-бірімен қатынасын және табиғи ортасымен арақатынасын зерттейді.

1.Тарихы
“Биология” терминін ғылымға алғаш 1797 ж. неміс ғалымы Т. Руз енгізген. Биология Оңтүстік-шығыс Азия елдерінде (Қытай, Жапония, Үндістан) 6 — 1 ғасырларда дами бастағанымен, тіршілік құбылыстарына жүйелі түрде сипаттама берген грек және Рим философтары мен дәрігерлері болды. Соның ішінде Гиппократ ( 460 — 370) алғаш адам мен жануарлардың анатомиялық және морфологиялық құрылысына жүйелі түрде сипаттама беріп, оларда болатын түрлі аурулардың қалыптасуындағы сыртқы орта мен тұқым қуалаушылықтың рөлін атап көрсеткен. Аристотель ( 384 — 322) өз еңбектерінде жануарларды құрылысы мен тіршілік әрекеттеріне қарай 4 топқа бөлді. Сонымен қатар адамның анатомиялық - морфологиялық құрылыс ерекшеліктерін, ой-өрісінің дамуын да зерттеді.

Анатомиялық зерттеулер жүргізу арқылы адамның ішкі мүшелерін, көздің тор қабығын сипаттап жазған Александриялық ғалымдар: Герофил (300 ж.ш.т.) алғаш рет артерия және вена қан тамырларының арасындағы айырмашылықты ажыратса, ал Эрасистрат( 300 — 240) мидың құрылысына сипаттама берген. Римдік Гай Плиний ( 24 — 79) құрастырған “Табиғи тарих” атты 37 томдық энциклопедия орта ғасырға дейін табиғат жайлы білімдердің негізгі қайнар көзі болып келді. Көне заманның тағы бір ұлы зерттеушісі К. Гален сүтқоректілерге көптеген тәжірибелер жүргізіп, олардың орталық және шеткі жүйке жүйесі жайлы құнды мәліметтер қалдырып, анатомия мен физиологияның дамуына үлкен ықпалын тигізді.

 XV — XVI ғасырларда география саласындағы ұлы жаңалықтарға байланысты өсімдіктер мен жануарлар түрлері жөнінде көптеген деректер жиналды. Осы кезде әйгілі ғалым Леонардо да Винчи (1452 — 1519) көптеген өсімдіктер мен жануарларға анатомиялық зерттеулер жүргізіп, адам мен жануарлар сүйектеріндегі ұқсастықтарды көрсетті. Алғаш рет мүшелер гомологиясын ашты.
 1543 ж. бельгиялық ғалым А. Везалий “Адам денесінің құрылысы жайлы жеті кітап” атты еңбегін жарыққа шығарып, ғылыми анатомияның негізін қалады.

 Ал 1628 ж. ағылшын ғалымы В. Гарвей “Жануарлардағы жүрек пен қан қозғалысы туралы анатомиялық зерттеу” атты еңбегінде қан айналымы жайлы ілімді тұжырымдаса,
 1670 ж. Италия ғалымы Д. Борелли жануарлардың қозғалу механизмдерін сипаттау арқылы физиологияның дамуына жол салды.
 XVI — XVII ғасырларда микроскоптың ашылуына байланысты өсімдіктердің ішкі құрылысы (Р. Гук, 1665; М. Мальпиги, 1675 — 79; Н. Грю, 1671 — 82), олардың жыныстық ерекшеліктері (Р. Камерариус, 1694, т.б.), микроорганизмдер, эритроциттер мен сперматозоидтер (А. Левенгук, 1673) зерттеліп, жәндіктердің құрылысы мен дамуы (М. Мальпиги, 1669; Я. Сваммердам, 1669) анықталды. Бұл жаңалықтар эмбриологияда бір-біріне қарама-қайшы түрлі бағыттарды (овизм, анималькулизм, преформизм, эпигенез, т.б.) қалыптастырды.

 1670 ж. ағылшын ғалымы Дж. Рей “Өсімдіктер тарихы” атты еңбегінде 19 класқа топтастырылған 18 мың өсімдік түрлеріне сипаттама берді.
 XVIII ғасырда швед ғалымы К. Линней “Табиғат жүйесі” атты еңбегінде ғылымға бинарлық номенклатураны енгізді.

 XVIII — XIX ғасырларда тірі табиғаттың тарихи дамуы жайлы теориялар қалыптаса бастады. Солардың бірі француз ғалымы Ж. Ламарктың эволюциялық теориясы мен неміс ғалымдары Т. Шванн және М. Шлейденнің клетка теориясы болды. Осы кезде жануарлар физиологиясындағы ірі жетістік — бауырда глюкогеннің синтезделуі (К. Бернар, 1848), жоғарғы жүйке әрекеті (И.М. Сеченов, 1863) анықталса, француз ғалымы Л. Пастер (1860 — 1864) қазіргі тірі организмдердің өздігінен пайда болу мүмкіндігін біржолата теріске шығарды.

 XIX ғасырдағы аса маңызды оқиғалардың бірі Ч. Дарвиннің “Түрлердің шығу тегі” еңбегінде эволюциялық ілімді жариялауы болды. Дарвинизмнің қалыптасуы эволюциялық салыстырмалы анатомия (К. Гегенбауэр), эволюциялық эмбриология (А.О. Ковалевский, И.И. Мечников), эволюциялық палеонтология (В.О. Ковалевский) сияқты жаңа бағыттарға жол ашты. Дәл осы кезде генетика ғылымы қалыптасып, қарқынды дами бастады.

 1865 ж. чех ғалымы Г.Мендель белгілердің тұқым қуалау заңдылығын ашты.
 1900 ж. голланд ғалымы Де Фриз ғылымға “мутация” деген терминді енгізсе, американ ғалымы Т. Морган “Тұқым қуалаушылықтың хромосомалық теориясын” ашты (1910 — 11).
 XX ғасырдың 2-жартысында биология ғылымы тірі организмдер құрылысын зерттеуге қол жеткізді. Осының нәтижесінде тірі организмдердің өлі табиғатта кездеспейтін, төменгі және жоғарғы молекулалы органикалық қосылыстардан тұратыны анықталды. Негізгі био полимерлер: белоктар, нуклеин қышқылдары, полисахаридтер, липидтер және олардың молекулаларының құрамдық бөліктері (амин қышқылдары, нуклеотидтер, көмірсулар, май қышқылдары, т.б) ашылды. Осындай жетістіктердің нәтижесінде биологияда жаңа бағыттар пайда болып, кейін олардың бірқатары дербес ғылымға айналды. Мысалы, тірі организмдердің өзара және сыртқы ортамен қарым-қатынасын зерттейтін ғылым ретінде экология қалыптасты.

2. Қазіргі биологияның негіздері
Қазірде биологияның барлық тармақтарын біріктіретін бес принцип бар.
Жасуша теориясы (клеточная теория); (гр. teoria cellulae cellula — жасуша және теория) — жасушалар туралы биологиялық жалпы қорытынды, ғылыми тұжырым. Жасуша теориясының негізін қалаған неміс ғалымы Т. Шванн (1838-1839ж.). Жануарлар жасушасын зерттеген Т. Шванмен қатар, Жасуша теориясын жасауға өсімдіктер жасушаларын зерттеген М. Шлейден де атсалысты. Өздеріне дейінгі ғалымдар еңбектері бойынша жинақталған деректер мен өздерінің ғылыми мәліметтеріне сүйене отырып, Т. Шванн мен М. Шлейден жануарлар мен өсімдіктер организмдері органикалық табиғатының біртекті екендігін көрсете білді. Жасуша теориясы 19 ғасырда ашылған ұлы жаңалықтардың бірі болып саналады.Оның негізгі қағидалары:
1. жасуша — тірі организмнің тым ұсақ құрылымдық бірлігі;
2. жануарлар мен өсімдік организмдеріндегі әртүрлі ұлпалар жасушалары құрылысы жағынан бір-біріне ұқсас. Жасуша ядродан, цитоплазмадан, негізгі органеллалардан құралған;
3. жасуша тек бөліну арқылы көбейеді;
4. жасушалар біртұтас организмнің бір бөлігі. Организм ұлпаларында жасушалардан басқа жасуша туындылары — бейжасушалық құрылымдар (симпласт, синцитий) және оның өнімдері — жасушааралық зат болады.

Тірі организмдердің клеткалық құрылымының ашылуы – күрделі оптикалық аспаптардың (микроскоптардың) ойлап табылуымен тығыз байланысты болды. Өсімдік ұлпасының клеткалық құрылымын бірінші болып 1665 ж. ағылшын жаратылыстанушысы Р.Гук (1635 – 1703) ашқан. Өсімдіктер мен жануарлар организмдерінің клеткалық құрылымын Р.Гуктің замандастары италиялық ғалым М.Мальпиги (1628 – 1694), ағылшын ботанигі Н.Грю(1641 – 1712), т.б. өз зерттеулерінде дәлелдеген (1671). Клетка теориясының қалыптасуына чех ғалымы Я.Пуркине (1789 – 1869) үлкен үлес қосты. Ол клетканың негізгі қызметтік бөлігі клетка қабықшасы емес, оның ішіндегі протоплазма екендігін дәлелдеді.

Өсімдік клеткасы протоплазмасындағы ядроны ағылшын ботанигі Р.Броун (1773 – 1858) ашты (1830). Дегенмен ядроға көп көңіл бөлген және оны клетка құратын цитобласт деп анықтама берген неміс ботанигі М.Шлейден (1804 – 81). Шлейден теориясын одан әрі талдап, Клетка теориясын құруда неміс зоологы Т.Шванның (1810 – 82) еңбегі зор болды. Ол жануарлар мен өсімдік клеткасы құрылымын салыстыруда ядроның маңызы үлкен екенін анықтады. Клетка теориясының бұдан кейінгі дамуы протоплазма мен клетка бөлінуі ашылуына байланысты болды. XIX ғ - дың орта кезінде неміс патологы Р.Вирхов (1821 – 1902) патологиялық құбылыстарды Клетка теориясы тұрғысынан қарастырып, клеткадағы ядроның маңызы аса зор екеніне көз жеткізіп, клеткалардың бөліну арқылы көбейетіндігін дәлелдеп берді. Тұқым қуалау белгілерінің сақталуы мен ұрпақтан ұрпаққа берілуін клетка ядросы басқаратынын Э.Геккель анықтады (1866). 1970 – 80 ж. барлық клеткалы организмдерге тән клетка бөлінуінің тәсілімитоз ашылды. Қазіргі кезде Клетка теориясы көп клеткалы организмдер бірлескен жеке клеткалардан тұрады және олардың өзара байланыстылығынан организмнің тұтастығы туады деп тұжырымдайды. Организм құрылысы күрделіленген сайын, оның тұтастық қасиеті анық байқалып, ол жануарларда жүйке, гуморалдық жүйелер, ал өсімдіктерде клеткалардың цитоплазмалық байланысы арқылы жүреді. Қазіргі заманғы электрондық микроскоп арқылы алынған ғыл. мәліметтер Клетка теориясысын одан әрі байытып, барлық тірі организмдердің құрылымдық және қызметтік бірлігі – клетка екендігін одан әрі дәлелдей түсті.

2.1 Эволюция
Биологиядағы маңызды түсініктердің бірі тіршіліктің эволюция арқылы өзгеріп дамитындығы және қазіргі тіршіліктің барша түрінің ортақ тегінің болуында. Бұл алдыңғы секцияларда көрсетілген бірліктер мен процесстердің таңқаларлық ұқсастығына алып келді. 1809 жылы Жан-Батист де Ламарк ғылыми лексиконға таныстырған эволюцияның негізін жарты ғасырдан соң Чарльз Дарвин қалады. Ч.Дарвин эволюцияның қозғаушы күші ретінде табиғи сұрыпталу процессін атап көрсетті. Альфред Уоллес те бұл теорияны жасаушылардың бірі ретін де танылады, себебі, ол зерттеу жұмыстары мен тәжірибелерде көмек көрсеткен екен. Дарвин түрлер табиғи сұрыпталу және жасанды сұрыпталу немесе селектив бридинг нәтижесінде дамиды деп тұжырым жасады. [3] Қазіргі теорияның жасалуында эволюциялық дамудың қосымша механизмі ретінде генетикалық дрифт қабылданды.

Дамып шыққан сан алуан түрлерінің қасиеттерін сипаттайтын түрлердің эволюциялық тарихы мен белгілі бір түрдің басқа әр түрге генеалогиялық туыстығы оның филогениясы деп аталады. Биологиядағы бір-біріне ұқсамайтын әдістемелер филогения туралы мәліметтер үшін таптырмас қайнар көз болып табылады. Олардың қатарына молекуляр биология я болмаса геномикада жасалатын ДНҚ тізбектерін салыстыру және палеонтологиядағы фосилдерді немесе көне организмдердің басқа да іздерін салыстыру бар. Биологтар эволюциялық қатынастарды филогенетика, фенетика және кладистика сияқты әдістерді қолдана отырып қалыптастырады және анализ жасайды. Тіршілік эволюциясындағы негізгі оқиғалардың қысқаша баяндамасы үшін эволюциялық уақытнаманы қараңыз.
ХІХ ғасырға дейін тіршілік формалары белгілі шарттар аясында спонтанды түрде пайда бола алуы мүмкін деген түсінік болды. Бұған Уильям Гарвей келіспеді және ол бұған "бар өмір жұмыртқадан" ( латыншадан "Omne vivum ex ovo") деген кәламмен қарсы шықты. Бұл қағида қазіргі биологияның түпкі негізі. Ол қарапайым ғана тілмен тіршіліктің үзілмейтін жалғастығын баяндаса керек.

2.3. Ген теориясы
Биологиялық форма мен функция мирастың негізгі бірлігі болып табылатын гендерден бастау алады және келесі ұрпаққа да осы гендер арқылы өтеді. Организмнің ішкі ортасына деген физиологиялық бейімділік оның гендерінде код түрінде жазулы болуы және оның ұрпағына тұқым қуалауы мүмкін емес. Сан алуан организмдер -бактериялар, өсімдіктер, жануарлар және саңырауқұлақтарда ДНҚ-ның көшірілу мен протеиндерге аударылу механизмдерінің бір-бірінен аумайтыны таңдай қақтырады. Мысалы, адам ДНҚ-сы салынған бактерия сәйкес протеиндерді түзеді.

Организмдегі немесе жасушадағы гендердің жиынтығы оның геномы болмақ. Ол бір я болмаса одан да көп хромосомаларда сақталады. Хромосома - организмге байланысты мыңдаған гендер код түрінде жазулы болатын жалғыз,ұзын ДНҚ шүйкесі. Ген белсендік танытқан жағдайда ДНҚ кодтары транскрипция арқылы геннің РНҚ көшірмесіне өтеді. Кейіннен рибосома РНҚ трансляциясын жасап құрамдас(структурал) протеин немесе каталитик протеин түзіп шығарады.
Биологиялық ғылымдар

Көптеген биологиялық ғылымдар өздеріне тән ерекшеліктері бар арнайы ілімдер. Әдеттегідей олар зерттелетін тірі организмдерге байланысты ботаника - өсімдіктер ғылымы, зоология - жануарлар ғылымы және микробиология - микроорганизмдер ғылымы болып жіктеледі. 
Биология салалары одан әрі қарай организмдердің зерттелу ауқымдылығы мен зерттеу әдістеріне қарай бөлінеді.
 биохимия - тіршіліктің химиялық негізі ілімі;
 молекуляр биология - биологиялық молекулалар жүйелерінің бір-бірімен күрделі арақатынастарын зерттейді;
 жасуша биологиясы - барлық жанды нәрселердің құрушы бөлігі - жасушаны зерттейді;
 физиология - организмнің ұлпалары мен мүшелерінің химиялық және физикалық функциясын қарастырады;
 экология - әртүрлі организмдердің қоршаған орталарымен байланысын саралайтын ілім.

4. Қазақстандағы биология ғылымы
4.1 Биологиялық ғылыми мекемелер
Қазақстанда алғашқы биологиялық ғылыми мекемелер 1938 ж. ұйымдастырылды.Қазақстан Ғылым Академиясы 1946 ж. ашылған кезде биология саласынан 3 ғылыми-зерттеулер институты (Ботаника институты, Зоология институты және Топырақтану институты) болды. Қазір 8 ғылыми-зерттеулер институты (Топырақтану институты, Ботаника және фитоинтродукция институты, Зоология институты, Микробиология және вирусология институты, Адам және жануарлар физиологиясы институты, Өсімдіктер физиологиясы, генетикасы және биоинженерия институты, Молекулалық биология және биохимия институты, Жалпы генетика және цитология институты), 6 ботаникалық бақ (Алматыда, Алтайда, Жезқазғанда, Қарағандыда, Маңғыстауда, Іледе) бар. Арнайы бағыттағы ботаникалық зерттеулер Бас ботаникалық бақ (1935) пен Ботаника институты (1945) құрылған кезден басталды.

4.2 Қазақ ғалымдарының биология ғылымы жайындағы еңбектері
Қазақстан Ғылым Академиясының академиктері Н.В. Павлов, И. Байтулин, Б.А. Быков, Ғ.Бияшев, корреспондент мүшелері Л.Қылышев, А. Ғаббасов, ғылым докторлары Б. Қалымбетов, М.В. Бессчетнова, т.б. қатысуымен кең ауқымды ботаникалық-географиялық, геоботаникалық зерттеулер жүргізілді. Ең үлкен гербарий жинақталды, өсімдік биологиясы туралы аса бағалы басылымдар жарық көрді. Мысалы, 9 томдық “Қазақстан флорасы”, 13 томдық “Қазақстанның споралы өсімдіктер флорасы”(Қазақстан Мемлекеттік сыйлығы, 1986), т.б. Республика зоологтары омыртқалы және омыртқасыз жануарлар фаунасын зерттеді; кәсіптік мәні бар бірқатар сүтқоректі жануарлар (ондатр, америка құндызы) мен балық түрлері (ақ амур, дөңмаңдай, көксерке, т.б.) жерсіндірілді.

Сирек кездесетін, жойылып бара жатқан құстар мен сүтқоректілерді, бауырымен жорғалаушылар мен қосмекенділерді, балық түрлерін қорғау, олардың санын көбейту шаралары қарастырылды. Ақ бөкен, бұлғын, суыр, тиін, саршұнақ сияқты аңдарды халық шаруашылығында пайдалану жолы табылды.

Қазақстан фаунасы туралы аса құнды басылымдар: мысалы, С.Н. Боевтың “Легочные нематоды копытных животных Казахстана” (1957), И.Г. Галузоның “Природная очаговость болезней и вопросы паразитологии” (1961) және “Токсоплазмоз животных” (1965) деген монографиялық еңбектері ағылшын тіліне аударылды. Академик Галузо, А.Д. Долгушин, т.б. ғалымдардың қатысуымен “Қазақстанның қансорғыш кенелері” (КСРО Мемлекеттік сыйлығы, 1951), Э.И. Гаврилов, А.Ф. Ковшарь, т.б. ғалымдардың қатысуымен 5 томдық “Қазақстанның құстары” (Қазақстан Мемлекеттік сыйлығы, 1978) және А. Бекеновтың “Қазақстандағы ақ бөкенді қорғау және оны пайдаланудың ғылыми негіздерін жасау” (1978) (Қазақстан Мемлекеттік сыйлығы, 1982), Қазақстан Ғылым Академиясының корреспондент мүшесі А.А. Слудский, Бекенов, т.б. ғалымдардың қатысуымен 4 томдық “Қазақстанның сүтқоректілері” (Бүкілодақтық табиғат қорғау қоғамы сыйлығы, 1988) деген еңбектер жарық көрді. Адам және жануарлар физиологиясы институтында академик А.П. Полосухиннің басшылығымен лимфа және қан айналым, ас қорыту, т.б. жүйелерін зерттеу жұмыстары үлкен табыстарға жетті. Академик Н. Базанованың ауыл шаруашылығы жануарларының физиологиясы жөніндегі зерттеулері — малдың өнімділігін жоғарылатудың теориялық негізін қалады. 1946 ж. құрылған Экспериментальді биология институтында (қазіргі “Биоген” жабық акционерлік қоғамы) жануарлар селекциясының генетикалық негіздерін зерттеуге бағытталған түр аралық будандастыру жүргізіліп, соның нәтижесінде қойдың (“қазақ арқар-мериносы”, “жартылай биязы жүнді қой”, т.б.), шошқаның (“жетісулық”, т.б.) жаңа тұқымдары шығарылды.

1940 — 50 ж. республикада өсімдіктердің тұзға, қуаңшылыққа төзімділігі зерттеле бастады, соның нәтижесінде бидайдың сабағы жапырылмайтын, құрғақшылыққа және ауруларға төзімді “Эритроспермум-350” және “Көкбидай”, суыққа төзімді “Эритроспермум-260” және “Комсомол-1”, т.б сорттары шығарылды. Жаздық және күздік бидай, т.б. өсімдіктер биохимиясы, олардың қуаңшылыққа төзімділігі, физиологиясы анықталды. Бидайдың биохимиялық көрсеткіштері, ұны мен дәнінің сапасы корреляциялық байланыста болатыны байқалды. Дәннің биохимиясы мен сапасы өсіру экологиясына байланыстыра зерттелді.

4.3 Отандық биология дамуының қазіргі кезеңі
Қазіргі кезең тірі организмдердің тұқым қуалаушылығы мен өзгергіштігі механизмдерін молекулалық деңгейде одан ары зерттеумен қатар, ол процестерді басқарып, қалаған бағытқа сай пайдаланумен сипатталады. Қазақстанда молекулалық биологияның қалыптасуы академик М. Айтхожиннің есімімен байланысты. 1983 ж. құрылған Молекулалық биология және биохимия институты үлкен ғылыми орталыққа айналып, елімізде алғаш рет клеткалық және гендік инженерия, трансгеноз,өсімдік геномы лабораториялары ашылды. Алматы мен Астанада биотехнологиялық орталықтар құрылды. Биологияның өнеркәсіп пен ауыл шаруашылығында және медицинада алатын орны ерекше. Өнеркәсіптік жағдайда түрлі органикалық қышқылдар мен амин қышқылдарын синтездеу, антибиотиктер мен басқа да дәрілік препараттар алу іске асырылып, соның нәтижесінде жаңа сала — биотехнология ғылымы пайда болды. Генетика мен селекцияның заңдылықтарын біле отырып, өсімдіктер мен жануарлардың жоғары өнімді жаңа тұқымдары мен сорттарын алуға мүмкіндік туды. Жалпы және молекулалық генетика заңдылықтары, анатомиялық, физиологиялық және биохимиялық зерттеу нәтижелері адамның тұқым қуалайтын ауруларының себебін табуда, оны емдеуде теориялық негіз болып табылады.

Answer 4

Топырақ және топырақ түзілу процессі.

 

Дәрістің мақсаты: Топырақтың табиғи дене ретінде түсінік беру. Топырақтану ғылымының даму тарихын көрсету. Топырақтың биосферадағы қызметін анықтау. Оның негізгі бөлімдеріне анықтама беру.

Түйінді сөздер: топырақ, топырақтану, педосфера, биокостық дене, Жердің топырақ жамылғысы, топырақтың глобалдық функциялары, топырақ генетикасы.

Негізгі сұрақтары: .  Топырақтану ғылымы, оның мақсаттары мен мідеттері.   Топырақтану ғылымының даму тарихы.   Топырақтану ғылымының қалыптасуындағы В.В.Докучаевтің рөлі.    Топырақ  түсінігінің анықтамалары    Топырақтың биосфера мен адам өміріндегі орны мен ролі, топырақ ландшафт айнасы.  Топырақтың глобалдық экологиялық функциялары.   Топырақтанудың басқа ғылымдар мен байланыстары.   Топырақтанудың негізгі бөлімдері мен бағыттары.

            Мазмұны:                                                                                         
ТОПЫРАҚ ТУРАЛЫ ТҮСІНІК ЖӘНЕ ТОПЫРАҚТАНУ ҒЫЛЫМЫНЫҢ ДАМУ ТАРИХЫ

Топырақтану - топырақ және оның құрылымы, құрамы, қасиеттері және географиялық таралу заңдылықтары, түзілуі, табиғаттағы орны, экологиясы, тиімді пайдалануы мен жақсарту жолдарын зерттейтін ғылым.

Топырақтану ғылымының қалыптасуы орыстың аса дарынды табиғаттанушы ғалымы В.В.Докучаевтың (1846-1903) есімімен тығыз байланысты. В.В.Докучаевтан кейін оның еңбегін көптеген талантты шәкірттері жалғастырды. Генетикалық топырақтану ХХ ғасырдың басында табиғаттанудың жаңа бір саласы ретінде қалыптасты. Генетикалық деген түсінік "генезис", яғни топырақтың пайда болуы, дамуы деген ұғымды білдіреді.

Топырақ туралы түсінік. Қазақ халқы жерді - ана, егістікті - асыраушы деп айтады, өйткені адамзат қажетті азықты, жеңіл өнеркәсіп үшін шикізатты өсімдік және жануарлар көмегімен топырақ арқылы алады. Жер бетінде топырақ нағыз асыраушы болу үшін, оны терең білу қажет, оның құнарлығын кемітпей, үздіксіз арттыра отырып пайдалану керек. Сондықтан бұл мәселелерді шешу жолдарын адам баласы үнемі іздестіріп келеді.

Адам баласы ең алғаш жерді егіншілікке пайдалана бастағанда, топырақ туралы түсінік болмаған, топырақ жер деген ұғым ретінде қалыптасқан. Бұл жай түсінік бірнеше мыңдаған жылдар қажетке жараған, өйткені адамзаттың алдында соңғы жүзжылдықта туған проблемалар ол кезде жоқ еді. Соңғы ғасырларда ашаршылықтың кейбір аймақтарда орын алуы, жердің жетіспеуі, эрозия, құрғақтану, топырақтардың құнарлылығының азаюы, т.б. Осы мәселелерді шешу үшін топыраққа назар аударыла басталды.

ХІХ ғасырдың орта кезеңінде агроном, агрогеолог, агрохимиктердің еңбектерінде топырақ туралы алғашқы түсініктер жазыла бастады. Олар топырақтың жоғары қабатының құрамындағы органикалық және минералдық қалдықтарға көңіл бөліп, топырақ деген жердің тек жыртылған, өсімдіктердің тамырлары жайылған қабаты деп есептеді. Топырақ дегеніміз не деген сұраққа берілген осындай анықтама, В.В.Докучаевтың ғылымға жаңа бағыт әкелген кезеңге дейін өріс алып келді.

1879 жылы Санкт-Петербургте болған табиғат зерттеушілері қоғамының геология және минералогия бөлімінің мәжілісінде В.В.Докучаев баяндама жасап, топыраққа бірнеше жаңа анықтама берді. Кейін бұл пікірлер әрі қарай дамытылып, жетілдіріле  түсті.

Қазіргі түсінік бойынша топырақ - жер бетінің майда ұнтақталған құнарлы қабаты, тірі және өлі табиғатқа тән бірнеше сипаттары мен қасиеттері бар ерекше құрылым. Топырақтың негізгі қасиеті - құнарлығы деп, оның өсімдіктерді барлық қоректік заттармен және ылғалмен қамтамасыз етуін айтады. Табиғаттың жоғарғы туындысы - адам топырақ құнарын өсімдіктер мен жануарлар дүниелері арқылы өз мұқтажына пайдаланды. Өсімдіктер құнарлы топырақ қабатынан тамыр жүйелері арқылы қоректік заттарды алып, суды бойына сіңіріп, жапырақтарында түскен күн сәулесі мен ауадағы көмір қышқыл газы арқылы жүретін фотосинтез нәтижесінде денесіне өте мол органикалық, биофильді минералдық заттар жинап, едәуір энергияны шоғырландырады. Осы энергиялар, яғни органикалық және органо-минералдық қосылыстар бүкіл жан-жануарлар, адамзат тіршілігі үшін өмір өзегі болып табылды. Топырақ - асыраушы ана, күш-қуаттың қайнар бұлағы, тіршіліктің тірегі, ауылшаруашылығы өндірісінің негізгі өндіргіш күші. Егіншілік, малшаруашылығының өркендеуі топырақ құнарлылығына тікелей тәуелді. Ескеретін жай, топырақтың басқа өндіргіш күштерден (машиналар, станоктар, т.б.) айырмашылығы сол, оны дұрыс күтіп, баптап, пайдаланса, ол қоғам үшін үздіксіз құнарын беріп халықты асырайды, машиналар сияқты моральдық және физикалық жағынан азып-тозып істен шықпайды. Баршаға белгілі табиғат қорлары сарқылмайтын және сарқылатын болып екіге бөлінеді. Сарқылмайтын қорларға, мысалы ғарыш, климат қорлары жатады. Сарқылатын қорлар өзінше екіге бөлінеді: қалпына келетін және қалпына келмейтін қорлар. Қалпына келмейтін қорлар қатарына мұнай, көмір, т.б. кендер, ал қалпына келетіндер қатарына өсімдіктер, жануарлар, су қорлары және топырақтар жатады. (Банников,1977) Бірақта топырақты қайтып қалпына келетіндерге қосқанға келісу қиын. Мысалы, биыл орылған шөп келесі жылы қайта шығады, тіпті бір жылдың ішінде кейбір өсімдіктерден бірнеше өнім алуға болады. Кесілген ағаш қалпына келу үшін бірнеше жыл керек, мал төлінің жетілуі үшін екі-төрт жыл керек. Құнарлы қабаты бір себептерден шойылып кеткен топырақтардың қалпына келуі үшін өте ұзақ уақыт керек. Табиғи жағдайда топырақтың түзілуі ұзаққа созылатын құбылыс. Мәселең, қалыңдығы 20 см жыртылатын топырақ қабаты түзілуі үшін табиғи жағдайлардың өзгешеліктеріне қарай 3-7 мың жыл уақыт керек.

Құнарлы қабаты түгелдей жойылған топырақтар болжамды уақыттарда өз-өзінен қалпына келмейді. Сондықтан да адам өзінің тыныс-тіршілігінде топырақтың құнарлы қабатын су және жел эрозиясынан, басқа да экологиялық апаттардан қорғай отырып, топырақ құнарын жылма-жыл арттыру және жақсарту шараларын іске асыруы қажет.

Топырақтың табиғаттағы орны мен маңызы. Топырақ планетарлық қабаттардың (литосфера, атмосфера, гидросфера) шекарасында жайғасып, солардың бір-бірінің арақатынасынан дамып, геосфераның ерекше қабығы педосфераны, яғни Жердің топырақ жамылғысын түзеді. Сонымен бірге топырақ жер шарының тіршілік дамыған аймағы - биосфераның негізгі компоненті. Топырақтың табиғаттағы рөлі өте зор. Ол жер бетінде тіршіліктің дамуына қолайлы орта. Топырақ - өзі тіршіліктің туындысы бола тұрып, сол тіршіліктің өмір сүруінің де негізі. Топырақ арқылы жер бетінде заттардың үздіксіз үлкен геологиялық және кіші биологиялық айналымы өтеді. Биологиялық кіші зат айналымы кезінде, ең алдымен, аналық тау жынысынан кейін топырақтан өсімдіктермен қоректік элементтер алынады. Олардан суға ерімейтін күрделі органикалық қосылыстар түзіледі. Әр жылы өсімдіктерден қурап түскен органикалық қалдықтардан қоректік элементтер бірге түсіп, топыраққа қайтып оралады. Биологиялық кіші зат айналымның негізгі нәтижесі - қоректік элементтердің топырақтың жоғары тамырлы қабатында шоғырлануы, құнарлы топырақтың түзілуі. Ал геологиялық үлкен заттар айналымы жер қойнауындағы және жер бетіндегі тау жыныстарының өзгеруі мен қозғалуын қамтиды. Құрылық пен теңіз арасындағы геологиялық үлкен зат айналымы нәтижесінде борпылдақ үгілу қабаты құралады, топырақтың түзілу процесінің негізі қаланады. Жер бетіндегі осы екі айналымның арасындағы байланыс топырақ арқылы өтеді.

Топырақтың тағы бір функциясы - ол ауа және су сферасының химиялық құрамдарын реттейді. Фотосинтез арқылы өсімдіктер көмір қышқыл газын сіңіреді де көміртегі тотығынан құралатын органикалық қосылыстар синтезін өткізеді. Жапырақтары мен тамырлары СО2 көміртегі тотығын және судан келетін сутегін пайдаланып, атмосфераға еркін молекулалы оттегін О2 бөліп шығарады. Жалпы топырақ арқылы жер бетінде бүкіл биосфералық құбылыстар реттеледі. Топырақ - адамзат үшін өлшемі жоқ, баға жетпейтін байлық және құрлықтағы биоценоздар тіршілігінің негізі.

Адамның тіршілігі үшін ең қажетті ауа, су, тамақ. Ауасыз адам 2-5 минут, сусыз 5-7 күн, тамақсыз 30-35 күн ғана өмір сүре алады. Осы маңызды заттардың бәріде топырақта.

Топырақтану ғылымы, оның даму тарихы.  Топырақтану ғылымының негізін қалаған орыстың дарынды табиғаттанушы ғалымы В.В.Докучаев (1846-1903) болды. Докучаевқа дейін топырақ агрономия мен геологияның бір саласы ретінде зерттеліп келді. Сондықтан алдымен В.В.Докучаевке дейінгі топырақты зерттеуге байланысты көзқарастарға қысқаша тоқталып өтейік. Ескеретін жағдай топырақтану ғылымының әлемдегі және Ресейдегі тарихы М.А.Глазовская оқулығы (1981) бойынша келтірілді.

Батыс Еуропалық агромәденихимиктер мен агрогеологтардың топырақ туралы зерттеулері.  Адам баласының әр түрлі құрылыстар салып, егін егіп, өнім алған жер бетіндегі тіршілігі мыңдаған жылдарға созылғаны мәлім. Алайда топырақ туралы ғылыми түсінік көпке дейін қалыптаса қойған жоқ. Егіншілікпен адам баласы ондаған ғасыр айналысып келгенімен тек XVІІІ ғасырдың аяғы мен ХІХ ғасырдың бас кезінде ғана егіншілік туралы ғылым агрономия дүниеге келді. Бұл кез дүние жүзінде феодалдық өндірістік қатынастың капиталистік өндірістік қатынаспен ауысу кезеңі еді.

Ғылыми агрономиямен алғаш айналысқан Алмания табиғи зерттеушілері болды. ХІХ ғасырдың басында кейбір жүргізген тәжірибе жұмыстарына сүйене отырып, неміс ғалымы А.Тэер өсімдіктердің органикалық заттармен қоректенуі теориясын ұсынды. Осыған байланысты ірі химиктер И.Берцелиус, К.Шпренгель т.б. топырақтың қара шіріндісі - гумуспен айналысты. Олар топырақ шіріндісінің күрделі екенін және органикалық заттардың бірнеше топтарынан тұрып, әр түрлі химиялық құрамы мен қасиеттерімен ерекшеленетінін анықтады (Д.С.Орлов, 1974).

Алайда кейінгі зерттеулер гумус қоректік қасиеттерге ие болғанымен, негізгі мәселе тек қана гумуста емес екенін көрсетті. Сонымен А.Тэердің өсімдіктердің органикалық қоректену теориясы енді өсімдіктердің минералдық қоректену теориясымен алмасты. Соңғы теорияның авторы неміс оқымыстысы Ю.Либих болатын. 1840 жылы оның "Химияны егіншілік пен физиологияда пайдалану" деген еңбегі жарық көрді. Осыдан кейін бұл теорияны қолдаушылар көбейіп, агромәденихимия егіншілікке қарай бет бұрды. Көптеген ауылшаруашылығы тәжірибе станцияларында тыңайтқыштардың өсімдіктерге тигізер пайдасы жөнінде тәжірибелер өріс алып, оның әсерлері анықталды. Топырақтың жыртылған қабатындағы азот, фосфор, калий мөлшерлері анықталды. Топырақтанудың алғашқы бұл бағытын негіздеушілер батыстың ірі оқымыстылары А.Тэер, Ю.Либих (неміс химиктері), М.Бертолло, Ж.Бусенго (француз химиктері) болды. Бұлар топырақ өсімдіктер тамырлары тарайтын орта, ол минералдық және органикалық заттардың қосындысынан тұрады деп пайымдады. Топырақ қабатын олар тек жыртылған қабатпен шектеді. Топырақтарды олар сапасы жағынан жақсыға, ортаға, жаманға, бидайға, сұлыға, картопке т.б. жарамды деп бөлді.

Осы кездерде жоғарыда айтылған бағытқа байланыссыз агрономия мен топырақтанудың геология бағыты да өріс алды. Оның негізін қалаушылар немістің геолог оқымыстылары Ф.Фаллу, Ф.Рихтгофен еді. Олар топырақ деген түсінікке жер бетінің үгілу қабатын жатқызды. Мұны орманшылар қолдай кетті. Әсіресе қоштаушылардың бірі неміс оқымыстысы, профессор Е.Раманн болды. Ол Алманияда орман топырақтануын дамытты. Алғашында топырақты тек геологиялық дене деп келген бұлар кейінірек топырақ құрамындағы органикалық заттарды, топырақтың агрономиялық қасиеттерін зерттеуді қолға алды. Сонымен топырақтанудың агрогеологиялық бағыты қалыптасты. Бұл бағыт тек Батыс Еуропада ғана емес, сонымен қатар терістік Америка, Австралия, Жаңа Зеландияда т.б. өріс алды.

Топырақтану ғылымының Ресейде (В.В.Докучаевке дейін) дамуы. 1765 жылы Петербургта егіншілік және экономика салаларымен шұғылданатын   Ресейдің алғашқы ауылшаруашылығы қауымы - Ерікті экономикалық қоғам ұйымдастырылды. Оның құрамында негізінен табиғат зерттеушілері мен экономистер болатын.

Орыс қара топырағы тек Ресейді ғана асырап қойған жоқ, сонымен қатар онда өсірілетін астық, бидай Еуропамен байланыстыратын негізгі сауда көзі болды.

Қара топырақтың пайда болуы жөніндегі алғашқы дұрыс болжам айтқан орыстың ұлы ғалымы М.В.Ломоносов (1763). Ол "Жер қабаттары туралы" атты кітабында: "Қара топырақтың пайда болуы, минералды емес, табиғи екі патшалықтан - өсімдіктер мен жануарлардан пайда болғанын барлықтарымыз мойындаймыз" деп жазды. В.В.Докучаев бір ғасырдан кейін осыны ғылыми негізге алды. Қара топырақтар туралы XVІІІ ғасырда профессорлар М.А.Афонин, И.М.Комовтар да жазды. Бірақ олар қара топырақтардың пайда болуымен шұғылданған жоқ.

Ерікті экономикалық қоғамның бағдарламасында әр түрлі топырақтардың агрономиялық қасиеттері туралы мәліметтер сұрақ-жауап ретінде жиналды. Сұрақтар әр губерниялар мен уездерде қанша жер өңделуде, оның құнарлылығы, құрамы қалай деген мағынада болатын.

Ерікті экономикалық қоғаммен қатар топырақ туралы мәліметтерді мемлекеттік мүлік министрлігінің ауылшаруашылығы Департамент есепшілері жинады. Осы материалдарды жинастырып, 1851 жылы К.С.Веселовский Ресейдің Еуропалық бөлігі топырағының сызба-нұсқа түріндегі картасын жасады. Ал 1879 жылы В.И.Чаславскийдің дәл осы территорияның топырағына арналған жаңа толықтырылған картасы жарық көрді. Шаруа мен диқаншылардан салық жинау мақсатында құрастырылған бұл карта ғылыми тұрғыда негізделмеген, бір жүйеге келтірілмеген еді.

Осы кезде Петербургтің орман институтының профессоры П.А.Костычев (1845-1895) топырақтанудан алғашқы оқулық жазды (1886). Батыс Еуропаның агромәденихимиялық, агрогеологиялық топырақтанушыларының көзқарасына қарағанда П.А.Костычев топырақ қасиеттерін өсімдіктер мен микроорганизмдер өмірімен тікелей байланыстырды. Ол орыс қаратопырағын зерттеуге үлкен үлес қосып, 1886 жылы «Ресейдің қаратопырақты облыстарың еңбегін шығарып, онда қаратопырақтағы топырақ шіріндісінің түзілуі, оның топырақ құрылымына әсері мен осы топырақтардың құнарын сақтап, ұлғайтудың шараларын ұсынды.

П.А.Костычев топырақтануды тек агрономиялық қана емес, сонымен қатар оны биологиялық ғылымға да жатқызды. В.В.Докучаевтың ең жақын шәкірті Н.М.Сибирцев П.А.Костычевті топырақтанудың ғылыми негізін салушылардың бірі деп бағалаған.

В.В.Докучаев - ғылыми топырақтану мен ландшафтар туралы ілімнің негізін қалаушы. ХІХ ғасырдың көптеген табиғаттанушы-саяхатшылардың (Б.С.Паллас - табиғатшы, Э.И.Эйхвальд - палеонтолог, Ф.И.Рупрехт - геоботаник) қаратопыраққа біршама көңіл аударып, оның пайда болуы туралы өздерінің болжамдарын (мұхиттардан, батпақтардан, жербеті өсімдіктерінің әсерлерінен) айтқандарымен, қаратопырақтардың шын мәнісінде пайда болуы, олардың таралуы мен қасиеттері, көп жыл бойы бидай егісіне пайдаланудан топырақ құнарының азаю себептері осы ғасырдың 80-жылдарына шейін белгісіз болып келді. Міне осы мәселелерді шешу үшін Ерікті экономикалық қоғам 1876 жылы арнайы қаратопырақ жөнінде комиссия құрды. Комиссия жұмысына Петербург университетінің геология және минералогия кафедрасында қызмет істейтін жас геолог В.В.Докучаев шақырылды. Бұл таңдау кездейсоқ емес еді. Өйткені ол бұрында Ерікті экономикалың қоғамының Петербург табиғат зерттеушілер мен минерологтар қоғамдарының белсенді мүшесі болып, осы қоғамның қаржыларымен экспедиция ұйымдастырып, топырақтануға жақын мәселелермен, дәлірек айтсақ, төрттік дәуірдің шөгінділерімен, өзен арналарымен, сай-салалардың құрылысы және пайда болуы мәселелерімен шұғылданған.

Мұнда келген соң В.В.Докучаев қаратопырақ жөніндегі комиссиясының қаратопырақтың геология-географиялық және физика-химиялық зерттеу бағдарламасын жасады. 1877-1878 жылдары далалық геология-географиялық зерттеу жұмыстары В.В.Докучаевтың басқаруымен жүргізілді. Қаратопырақты облыстарға, негізінен ат көліктерін пайдаланып, мыңдаған шақырымдық маршруттар жасалды. Бірнеше жүздеген топырақ және геологиялық шұңқырлардың сипаттамасы жасалды, жер бедері, өсімдіктері туралы да мағлұматтар жиналды. Физика-химиялық талдауға әр жердің топырақтары мен тау жыныстарының үлгілері алынды.

Егер далалық жұмыстар 1877-1878 жылдары жүргізілсе, одан кейінгі 1879-1881 жылдары химия-аналитикалық және ғылыми-өңдеу жұмыстары қолға алынды. Сонымен 1883 жылы В.В.Докучаевтың тарихта топырақтану жөніндегі әлемге әйгілі «Орыстың қаратопырағы» деген ғылыми еңбегі шықты. Бұл туралы В.В.Докучаевтың шәкірті, аса дарынды ғалым геохимик В.И.Вернадский (1904) кезінде былай деген: «Топырақтану ғылымының дамуы үшін қаратопырақ, кальцит - кристаллографияның, бақа - физиологияның, ал бензол - органикалық химияның дамуына еткен ролін атқарды. Бұл еңбектерінің нәтижесінде Докучаев тек қаратопырақтың пайда болуы ғана емес, сонымен қатар оның қасиеттерін, кеңістіктегі өзгерістерін, таралу заңдылықтарын анықтай келіп, жалпы топырақ туралы жаңа түсінікке келді. Топырақты зерттеудің ерекше жаңа топырақ-географиялық салыстармалы зерттеу әдісін ұсынды. Докучаев топырақтың табиғаттың ерекше табиғи, әрі тарихи денесі екенін анықтады. Топырақтың өте күрделі құрылымы бар дене екенін, ол өзін түзген тау жыныстардан морфологиялық көрінісі және химиялық құрамы жағынан жақсы ажыратылатынын, оның қалыңдығы тек жыртылған қабатпен шектелмейтінін көрсетті. Нағыз қаратопырақтарда топырақтың қара шіріндісіне боялған А қабаты 0-40 (60) см жетіп, өтпелі В қабаты, біршама топырақ қара шіріндісі бар және жоғарғы қара шіріндіге бай қабаттан жолақтанып төмен жылжыған қара қошқыл «тілдерің және бозғыл тартқан әк қосындылары бар. Оның тереңдігі 40-60 см- 80-100 см-ге шейін, одан төмен топырақ түзуші аналық жыныс -С қабатына өтеді. Докучаев қаратопырақтар тек дала  зонасында шектелемейтінін анықтады. Бұл зонада қаратопырақ қабаттарының қалыңдығы климаттың және жер бедерінің өзгеруіне байланысты әр түрлі ауытқулары болғанымен жалпы қаратопырақ пішіні сақталатынын дәлелдеді.  Қаратопырақтың қара шіріндісінің мөлшерімен осы қабаттың қалыңдығының өзгеруі терістіктен оңтүстікке қарай жылжыған сайын, климаттың құрғақтана бастағаныны байланысты азаятындығы - заңды құбылыс екендігін көрсетті.  Бұл еңбегінде Докучаев  қаратопырақ зонасы мысалында үлкен теориялық тұжырымдар жасады. Топырақты жер бетінің жоғары көпжылдық топырақ түзуші факторларының үздіксіз әрекеттері нәтижесінде пайда болған дене деп қарады.

Топырақ түзуші факторларға ол: климат, өсімдіктер мен жануарлар дүниесін, топырақ түзуші аналық жынысты, жер бедерін және аймақтың геологиялық жасын жатқызды. Бұл факторлардың табиғаттың заңдылығына, яғни топырақ түзуші факторлардың үйлесімді сәйкестігіне байланысты өзгеретінін дәлелдеді.

Одан кейінгі жылдары В.В.Докучаев шәкірттері Н.М.Сибирцев, К.Д.Глинка, П.В.Отоцкиймен бірге Ресейдің көптеген губернияларында топырақ зерттеу жұмыстарын жемісті жалғастырды.

1888 жылы Ерікті экономикалық қоғам жанынан В.В.Докучаевтың басқаруымен арнайы Топырақ комиссиясы құрылды. Бұл комиссия жұмысына тек ғалымдар ғана емес, топырақтануға қатысы бар басқа мекемелер қызметкерлер де тартылды. Комиссия алдымен Ресейдің Еуропалық бөлігінің топырақ картасын жасады. 1889 жылы Топырақтану комиссиясы "Топырақтану" журналын шығарды. Ол журнал күні бүгінге дейін Ресей Ғылым академиясының ТМД елдерінде осы саладағы жалғыз журнал.

1891 жылы Ресейдің қаратопырақты зонасының негізгі жерінде қатты құрғақшылық болды. В.В.Докучаев "Біздің далаларымыздың бұрынғысы мен қазіргісі" деген классикалық еңбегінде Ресей диқаншыларының егіншілікті дұрыс жүргізбей, топырақты тоздырғаны жайлы сөз болады. Егістіктерді ауыстырып екпей, бір жерге бір дақылды қайталап еге бергені, ылғал сақтау шараларын қолданбау, ол үшін орманды ағаш жүйелерін тиімді пайдаланбағаны жайында да айтылады (В.В.Докучаев, 1951).

1892-1895 жылдары В.В.Докучаев Ново-Александр ауылшаруашылық институтында (қазір ол Польша жерінде) директор болып қызмет атқарып, ауыл шаруашылығы жүйесіне дұрыс білім беруге біршама үлес қосты. Институтта әлемде бірінші болып топырақтану кафедрасын ұйымдастырды. Кафедраны В.В.Докучаевтың шәкірті Н.М.Сибирцев (1860-1900) басқарды. Ол 1900 жылы Докучаевтың топырақ жайындағы идеяларын жүйелі етіп баяндаған алғашқы "Топырақтану" оқулығының авторы болды,

1898-1900 жылдары Докучаев Кавказ тауларының топырақтарын, Түркістан, Каспийдің шығысын, тіпті Қарақұмдағы Чарджау аймағындағы Репетек құмдарын, гипсті топырақтарды зерттеді. Докучаевтың бұл әр түрлі аймақтарды зерттеуі оның топырақтану жайындағы ілімінің аясын кеңейте түсті. Бұл топырақтың, жалпы ландшафтардың көлденең және тік зоналық заңдарын негіздеуге мүмкіндік берді. Оның осы кездердегі негізгі еңбегі «Табиғат зоналығы туралы ілім, көлденең және тік белдеулік зоналары" (Докучаев, 1899). Сондай-ақ оның Жердің терістік жарты шарының сызба-нұсқалық топырақ картасы Парижде өткізілген Әлемдік көрмеде (1900) көрсетіліп, дипломға ие болды.

В.В.Докучаев "Табиғат зоналары туралы ілім" (1899) деген мақаласын былай бастайды: "Табиғатты, оның күшін, апатын, денесін тану үшін ХІХ ғасырда алып қадамдар жасалды, сондықтан мұны табиғаттанушылар ғасыры, табиғат ғасыры деуі жай емес. Дегенмен адамзаттың осы ұлы білім жеңістеріне назар аудара отырып... әсіресе Лавуазье, Ляйэл, Дарвин, Гельмгольц т.б. жұмыстарынан кейін, аса маңызды, әрі мәнді кемістікті байқамауға болмайды... Негізінен әр түрлі денелер - минералдар, тау жыныстары, өсімдіктер мен жануарлар және олардың болмысы, кейбір табиғи заттар - от, су, жер, ауа зерттелді. Тек олардың қатынастары, пайда болулары, ғасырлық, әрдайым заңды табиғат күштері мен денелері, тірі мен өлі табиғат арасындағы байланыстары мен болмыстары зерттелмеді. Ал шын мәнінде тек осы қатынастар, осы заңды қарым-қатынастар мен бір-біріне әсері табиғат танудың негізін құрайды, табиғат танудың ең бір тамаша әрі жоғарғы ғажабы".

В.В.Докучаев өзі негізін қалаған ғылым - топырақтану ғылымы жоғары жіберілген кемістиіктерді ескеріп, табиғаттағы бұрыннан бар тірі мен тірінің, тірі мен өлі табиғаттың қарым қатынастары мен бірінің-біріне әсерін зерттейтін ғылым деді. Докучаев осы терең ғылыми түсініктермен табиғат ландшафтары туралы ілімді қалыптастырды. Ландшафтағы топырақ маңызын айта келіп, топырақты " ландшафтың айнасы" деп сипаттады.     

Топырақтану ғылымының ХХ ғасырда Ресейдегі дамуы. ХХ ғасырда Ресейде топырақ зерттеу жұмыстары негізінен топырақтың географиялық жұмыстарымен байланысты болды. Топырақтану саласында кейін аса белгілі тұлғаларға айналған В.В.Докучаевтың шәкірттері Л.И.Прасолов, С.С.Неуструев, А.И.Безсонов, Н.А.Димо, Б.А.Келлер, М.М.Филатов сияқты ғалымдар шықты. 1908 жылы Ресейдің бас көші-қон басқармасы Сібір мен Орта Азияға да (Қазақстанды қоса) топырақ-ботаникалық экспедициялар ұйымдастырды. Бұл жұмыстарды К.Д. Глинка басқарды.  Экспедиция мақсаты - Ресейдің Еуропалық бөлігінен халқы аз Азиялық бөлігіне көшіру, топырақ жер жағдайын зерттеу еді . Бұл материалдардың бастапқы есептері арнайы еңбектерде, ал ең соңғы нәтижелері 1920 жылдары К.Д.Глинканың авторлығымен бірнеше монографияларда жарияланды.  (К.Д.Глинка, 1923). Бұл аймақтарда бұрын топырақтанушылар кездестірмеген топырақтар типтері (құба, қара қоңыр, сұр,  сортаң және сор топырақтар) кездесіп картаға түсірілді. Бұл зерттеулер ауылшаруашылық өндірісіне жаңадан жер қорларын игеруге мүмкіндік берді. 1913 жылы Еріктік экономикалық қоғамның топырақ комиссиясы өз алдына жеке Докучаев топырақ комитетіне айналды, оны К.Д.Глинка, Л.И.Прасолов пен С.С.Неуструев басқарды. Комитет топырақтану саласында экспедициялар ұйымдастырып еңбектерін жариялап тұрды. Сонымен қатар топырақтанумен Петербург университетінде профессор С.П.Кравков, орман институтында проф. П.С.Коссович, академик К.К.Гедройц шұғылданды. ХХ ғасыр басында Мәскеу университетінде топырақтану кафедрасын талантты ғалым А.Н.Сабанин басқарды, кейін профессорлар В.В.Геммерлинг, М.М.Филатовтар жалғастырды.

Мәскеудегі топырақтанудың тағы бір орталығы Тимирязев атындағы ауыл шаруашылығы академиясы болды. Мұндағы аса көрнекті тұлға - академик В.В.Вильямс (1863-1939) еді. Ол топырақтанудың биологиялық бағытын қолдады. Топырақтың құнарын арттырудың егіншіліктегі шөптанапты жүйесін ұсынды. Егіншіліктің бұл жүйесі ТМД елдерінің көп аймақтарында осы күнге шейін қолданылып келеді.

Топырақтану ғылымының кеңес кезінде дамуы. 1925 жылы Докучаев атындағы топырақтану комитеті, КСРО Ғылым академиясының В.В.Докучаев атындағы топырақтану институты болып қайта құрылды. Оның директоры болып академик К.Д.Глинка тағайындалды. Кеңестік заманның әр кезеңдерінде КСРО-ның әр республикаларында да арнайы топырақтану және агрохимия институттары ұйымдастырылып, жемісті зерттеу жұмыстарын бастады. Бұлардың барлығына В.В.Докучаев атындағы Топырақтану институты методикалық жетекшілік етті. Кең байтақ Кеңестік елдердің басым территорияларында топырақ-географиялық зерттеулер өріс алса, кейбір республикаларда топырақты мелиорациялау бағыттарында зерттеулер жүргізіле басталды. Еліміздің ылғалы мол батыс аймақтарында топырақты құрғату,ал Орта Азия, Оңтүстік Қазақстан, Кавказдың оңтүстігінде топырақты суару мелиорациялары дамыды.

Осы кездегі топырақтанудағы ірі тұлға К.К.Гедройц (1872-1932) болды. Ол топырақтану химиясы саласында, дәлірек айтсақ топырақтың сіңіру комплексін, сор топырақтар мен сортаң топырақтарды зерттеуде аса ірі теориялық жетістіктерге жетті (К.К.Гедройц, 1933). Топырақтану, жалпы жер қыртысы геохимиясы саласындағы ірі ғалым Б.Б.Полынов (1877-1952) болды. Бұл екеуінің кейінірек академик болып сайлануы кездейсоқ емес екені анық. Кеңестік заманда топырақтың органикалық бөлігі туралы ірі жетістіктерге академик И.В.Тюрин жетсе, топырақтың географиясы саласында академиктер Л.И.Прасолов, И.П.Герасимов, ал топырақ агрохимиясы саласында академиктер Д.Н.Прянишников пен Я.В.Пейве терең зерттеулер жүргізіп, көптеген жаңалықтар ашты. В.В.Докучаевтың шәкірті академик В.И.Вернадскийдің айтуынша топырақ - аса күрделі, әрі өлі, әрі тірі («биокосное тело») дене. Сондықтан оны зерттеу де оңайға түспейді. Бір жағынан оған геологиялық ғылымдар әдісі қажет болса, екінші жағынан биологиялық ғылымдар әдістерін қолдану қажет. Алайда топырақ таза геологиялық та, таза биологиялық та дене болмағандықтан оны зерттеу әдістері үнемі дұрыс нәтижелер бере бермейді. Топырақ сияқты күрделі денеге екі әдіс жеткіліксіз.

Топырақ осындай күрделі дене болғандықтан осы күндерге шейін оны белгілі бір ғылымдар қатарына жатқызу туралы әлемде біртұтас пікір жоқ. Мысалы біздің елімізде (бұрынғы Одақта) 1948 жылға шейін топырақтану ғылымы Жер туралы ғылымдарға жатқызылып, ол саладағы мамандар жоғарғы оқу орындарының геология-топырақтану факультеттерінде дайындалды. 1948 жылы Бүкілодақтық ауыл шаруашылығы академиясының тамыз сессиясынан кейін Топырақтану ғылымы бірауыздан биологиялық ғылымдарға жатқызылды. Мамандарды да дайындау оқу орындарының биология-топырақтану факультеттерінде басталды.

Сонымен топырақтану ғылымы аса күрделі және өте қажетті ғылым. Халық санының күн сайын өсуі, олардың әл-ауқатының көтерілуі үшін топырақтанудың маңызы жылдан-жылға арта бермек.

Топырақтану ғылымы жалпы табиғаттану ғылымдарының қатарына қосыла тұрып, оның қолданбалы ғылымдар ішінде және халық шаруашылығының басқа салаларында да алатын орны  ерекше.

Топырақтану ғылымының халықаралық мәселелерін шешу үшін «Халықаралық топырақтанушылар қоғамы» құрылды. Бұл қоғам 1924 жылы ұйымдастырылған. Содан бері топырақтанушылардың Халықаралық XV конгрестері болып, оның екеуі бұрынғы Одақ кездерінде Мәскеуде (1930, 1974 ж.ж.) өтті.

Топырақтанушылардың Одақ кезінде бүкілодақтық қоғамы жұмыс атқарды. Бұл қоғамның Одақ кезінде VІІІ съездері өтті. Бұл форумдарда Топырақтанудың бүкілодақтық мәселелері талқыланып, съезд өткен аймақтардың топырақтарымен бірнеше күндік экскурсиялар арқылы танысатын. Кезінде Алматыда 1971 ж. Бүкілодақтық топырақтанушылардың ІV съезі өткен. Одақтың әр бұрышынан және шет елдерден келген мыңнан аса ғалымдар жер шарындағы табиғаттың биіктік белдеу зоналығының бір үлгісі болып саналатын Іле Алатауының топырақ- климаттық зоналығымен көзбе-көз танысқан еді.

Топырақтану ғылымының Қазақстанда дамуы. (Бұл бөлімшедегі мәліметтер Қазақ ССР Ғылым академиясының топырақтану институты туралы еңбектен алынды, 1980 )

Қазақстанда топырақтану ғылымының негізінің қалануы Өмірбек Оспанұлының есімімен тікелей байланысты. Мәскеудегі Тимирязев ауыл шаруашылық академиясының топырақтану және агрохимия мамандығын алған (1932 ж.) Ө.Оспанұлы КСРО Ғылым академиясының В.В.Докучаев атындағы Топырақтану институтының аспирантурасына түсіп, 1936 жылы геология-минералогия ғылымдарының кандидаты дәрежесін қорғап шықты. Бұл кезде Ө.Оспанов топырақтану саласынан қазақ ұлтынан шыққан, алғашқы ғылыми дәрежесі бар ғалым болғанын мақтанышпен айтуға болады.

Ғылыми дәрежесі бар ғалым алғаш КСРО Ғылым академиясының қазақ филиалында геология секторында аға ғылыми қызметкер, кейінірек филиал төралқасында қызмет атқарды. Осы кездері филиал төралқасының төрағасы К.С.Сәтпаевтың орынбасары бола жүріп, болашақ Қазақ Ғылым академиясының негізін қалауда көптеген ұйымдастыру жұмыстарын жүргізді. Ө.Оспанұлы Қазақстанда топырақтану секторын ұйымдастыру мәселесін көтеріп, оған басшылық ету үшін елімізге аты белгілі профессор А.И.Безсоновты шақырды. Сонымен республикамызда топырақ зерттеуші алғашқы ғылыми ұжым пайда болды (1939). Бұл топқа Отан соғысы жылдарының басында Алматыға көшіп келген КСРО Ғылым академиясы Докучаев атындағы Топырақтану институтының директоры Л.И.Прасолов бастаған, кейінірек академик болған И.П.Герасимов, профессорлар М.А.Глазовская, Е.В.Лобова т.б. қосылды. Сонымен Қазақстан топырақтары жан-жақты ғылыми негізде зерттеле басталды. Дегенмен сектор ұйымдастырылғанға шейін Қазақстан жерінің топырақтары туралы ешқандай мәліметтер болмады десек шындыққа үйлеспейді.

Қазақстан жерінде XVІІІ-XІX ғасырларда Ресей ғалымдары тарапынан жасалған ғылыми экспедициялар: Лепехин, Гмелин, Паллас, Краснов, Миддендорф, Пржевальский, Уәлиханов, Семенов т.б. негізінен жалпы табиғаттану мақсатындағы географиялық сапар-саяхаттар еді. Ал тікелей топырақ қыртысын Қазақстанда зерттеу ХХ ғасырдың басында, Ресейдің халық тығыз мекендеген Еуропалық бөлігінен шаруаларды шығысқа, Қазақстан мен Сібірге көшіру мақсатымен құрылған Қоныстандыру басқармасы қолға алғанды. Бұл жұмыстар Докучаевтың дарынды шәкірті, топырақтану саласындағы алғашқы академик К.Д.Глинканың басқаруымен жүргізілген. Бұл экспедицияларға Докучаевтың ізбасары, кейінірек еліміздің көрнекті топырақтанушы ғалымдары: С.С.Неуструев, Л.И.Прасолов, А.И.Безсонов, Р.И.Аболиндер өте құнды материалдар жинады. Осы еңбектердің нәтижесінде ел қоныстанып, жерлерін егіншілікке пайдалануға жарайтын көптеген аймақтар анықталды. Ескеретін жай, осы кездегі зерттеулер еліміздің топырақтану саласына үлес қосып, кейбір осы аймақтағы анықталған топырақ аттары бүкіләлемдік топырақтану терминдеріне енді. Мәселен С.С.Неуструевтың Шымкент уезіндегі тау етегіндегі топыраққа қойған алғашқы аты - «сұртопырақ» (серозем), Перовск (Қызылорда) уезіндегі Қазалы маңындағы топырақтарға қойған аты "сұр-құба" (серо-бурые) қазірде әлемдік терминдерге айналған (Неуструев С.С., 1910).

Топырақтану секторының, Мәскеу мамандары қолдаған алғашқы жемісті еңбектері енді Топырақтану институтын ұйымдастыруға негіз болды. Мұндай институт Ғылым академиясының құрамында 1945 жылы ашылды. Институтты әр кезеңде мына  ғалымдар басқарды: Ғылым академиясының корреспондент-мүшесі Ө.Оспанов (1945-1968), академик В.М.Боровский (1968-1984), Ғылым академиясының корреспондент-мүшесі Ж.У.Ақанов (1984-2000), биология ғылымының докторы Жаланкөзев Т., (2000-2003). Қазір ауыл шаруашылық ғылымының докторы, профессор Сапаров А.  басқаруда. Институт осы салада республикадағы ғылыми-методикалық орталығы бола тұрып, топырақтану ғылымының дамуына өте үлкен үлес қосты.

Халық шаруашылығының дамуының әр түрлі кезеңдерінде институт өндірістің талаптарына сәйкес топырақтанудың іргелі және қолданбалы мәселелерімен шұғылданып ауылшаруашылық өндірістің өрге басуына көп септігін тигізді. Осы еңбектері үшін Институт 1974 жылы Еңбек Қызыл Ту орденімен марапатталды. Ескеретін жай, топырақтану саласы және оған қоса топырақ агрохимиясы ғылымы Қазақтың В.Р.Вильямс атындағы егіншілік институтында, Қазақтың А.И.Бараев атындағы астық шаруашылық институтында, Қазақтың Үлттық аграрлық университетінде көптен өріс алып, дамып келеді.

1996 жылы Қазақ республикасының Ғылым академиясының қүрылуына 50 жыл толуына байланысты, Топырақтану институтын ұйымдастыру мен дамытудағы аса ірі еңбектері үшін және ғалымды мәңгі есте қалдыру мақстатында, институтқа Ө.Оспанов аты берілді.

 

Бақылау сұрақтары:

Топыраққа ерекше табиғи құрылым ретінде анықтама беріңдер.
Топырақтану ғылымының дамуында В.В.Докучаевтің рөлі.
Топырақтанудың Казақстанда даму тарихы.

4. 

5.

4.  Қандай ғылымдармен және халық шаруашылығы салаларымен топырақтанудын байланыстары бар?

5.  Топырақ түзілу процесін құрайтын бөлімдерін айтыңыз.

6. Неліктен ауылшаруашылығында топырақ өндіріс құралы болып есептеледі?

7.  Қазіргі кезеңдегі топырақтану ғылымының негізгі мақсаттары мен мідеттері.

 

Ұсынылған әдебиеттер:

 

1. Жамалбеков Е.У.; Бильдебаева Р.М., Бигалиев А.Б. Жалпы топырақтану. Алмата 2001

2. Тазабеков Т.Т. Топырақтың құнарлылығы. Алматы, 1999

3. Почвоведение. Под ред. В.А.Ковды, Б.Г.Розанова в 2-х частях М. Высшая школа 1988

4. Почвоведение. Под ред. И.С.Кауричева. М. Агропромиздат изд.4. 1989.

5. Добровольский В.В. География почв с основами почвоведения. М., Изд-во «Владос», 1999

6.  Добровольский В.В.Задачи почвоведения в решении современных экологических проблем. Санкт-Петербург: ЦМП.2004. 

7.  И.К.Асанбаев, К.Ш.Фаизов. Почвоведение с основами экологии и географии почв. Учебное пособие., Алматы «Қазақ университеті», 2007.