Биосфера эволюциясы.

Жер бетінде тіршіліктің пайда болуы бірнеше теориялар арқылы түсіндіріледі. Соның ішінде ең маңыздылары:

1. Абиогеноз теориясы (тірінің өліден пайда болуы)

2. Биогеноз теориясы (тіріден тірінің пайда болуы)

А.И.Опарин 1924ж. «Химиялық эволюция концепциясын” жасаған. Осы коацерваттық теория бойынша химиялық эволюция биологиялық эволюцияға ауысады, кейін ерекше жүйе пайда болуы (қоршаған сыртқы ортамен өзара әрекеттесуге қабілетті) ® протобионттар эволюциясы жүреді.

Протополимер-катализдік белсенділігі бар ақуыз.

Тіршілік - зат алмасу және көбею сияқты ерекше қасиеттермен сипатталады.

Жер жасы-5-6 млрд. жыл, күн жүйесінің жасы 10 млрд. жыл. Жердегі тіршілік дегеніміз негізінен нуклеин қышқылдары мен ақуыздың өзара әрекеттесу функциясы болып табылады.

Нуклеин қышқылы-нуклеотид полимерлері болып табылады, ал ол өз кезегінде азоттық негізден, центозалардан және фосфаттан тұрады. Ақуыздар-бұлар да полимерлер және амин қышқылдардан тұрады, ақуыз функциясы - әртүрлі.

Джон Берналдың теориясына сәйкес, тіршіліктің пайда болу тарихы 3 негізгі бөлімге бөлінеді: атомнан молекулаға дейін, молекуладан полимерге дейін, полимерден организмге дейін.

1-сатысында өмір үшін сипатты метаннан және аммиактан аралық молекула қалыптасқан. Олар, негізінен көміртектік азоттық қосылыстар, жай күрделілігі бар қосылыстар-амин қышқылдар және органикалық негізді-аденин. Олар Опаринмен Холдейн гипотезаларына сәйкес «бірінші реттік сорпа» құрамды бөлігі болып саналады.

2-сатыдағы процесс - бұл молекулалардың полимеризациялануы, шешуші жағдайға алып келетін динамикалық ұйымдастыру процесінің пайда болу, оны біз тіршілік деп атаймыз.

3-сатысында организмдердің дамуы және олардың ішкі ұйымдастыруларының қалыптасуы жүреді, ол жай метаболизмдік ортадан организмдік деңгейге ауысу, яғни қоршаған өлі табиғаттан даралану. Осы этапта эобионттар пайда болды, осыдан кейін тірі табиғатта күрделі компоненттері дами бастады. Осының нәтижесіне осындай компоненттерден жүйе пайда болды, ол жүйе жоғары ұйымдасқан тірі тіршілік иелеріне тән - «эукариоттық» жасуша (ядросы бар). Дәл осыдан жасушаның пайда болуы нағыз тіршілік бастамасын береді. Тіршілік дамуының көп түрлілігі және күрделілігі осыдан басталады.

Палеонтологиялық мәліметтер бойынша:

1. протерозой эрасында (700млн. жыл бұрын) - бактериялар, балдырлар, қарапайым омыртқасыздар пайда болды.

2. палеозой эрасында (365 млн. жыл бұрын) – жер беті өсімдіктері, амфибиялар пайда болды;

3. мезозой эрасында (185 млн. жыл бұрын)- сүтқоректілер, құстар, қарағай өсімдіктері пайда болды;

4. кайназой эрасында (70млн. жыл бұрын) – қазіргі заманғы өсімдіктер мен жануарлардың топтары пайда болды.

3. Организдердің негізгі тіршілік орталары:

Тіршілік ортасы дегеніміз – кез-келген организмнің өсіп-өніп, көбеюіне, ұрпақтарын жалғастыруға қолайлы табиғи, тарихи қалыптасқан орта. Қазіргі кезде жер шарында негізгі төрт тіршілік ортасы бар. Олар: су, құрлық-ауа, топырақ және организдердің өзі.

а) Су тіршілік ортасы.

Гидросфера – планетамыздың ең үлкен көлемін алып жатыр. Су – жер шарының барлық көлемінің 71% қамтиды. Судың негізгі қорын, яғни 94 % мұхиттар мен теңіздер құрайды. Қалған 6 % мәңгі мұздықтар, тоңдар, өзен мен көлдердің үлесіне тиеді. Суларда жануарлардың 1,5 млн., өсімдіктердің 500 мыңнан астам түрлері тіршілік етеді. Мұхиттар мен теңіздер екі экологиялық аймаққа бөлінеді: су қалыңдығы-пелагиаль; судың түбі-бенталь.

Судың тіршілік ортасы ретінде бірқатар арнайы қасиеттері бар: су тығыздығы, қысымның өзгеруі, оттектің құрамы, күн сәулесінің сіңіруі т.б.

Су ортасының мекендеушілерін экологияда гидробионттар деп атайды.

Су факторларына байланысты гидробионттарды бірнеше экологиялық топтарға бөледі.

Планктон дегеніміз судың беткі қабатында оның ағысымен қалқып жүретін ұсақ омыртқасыз жәндіктер мен өсімдіктер. Планктондардың өзі – зоопланктон және фитопланктон деп бөлінеді. Фитопланктондардың су организмдері үшін маңызы зор. Оларға: диатомды, көк-жасыл балдырлар, өсімдік қоректі талшықтылар , т.б. жатады. Ал, зоопланктондар бактериялар мен балдырлардан тереңіректе тіршілік етуге бейімделген. Оларға: шаянтәрізділер, қарапайымдар, моллюскалар, медузалар, сальпалар және кейбір құрттәрізділер жатады.

Нектондар дегеніміз судың терең қабаттарында еркін жүзіп жүретін балықтар, т.б. организмдер. Нектондардың суда жүзуге икемді денесі, жүзу қанаттары, жақсы дамыған сезім және қозғалу мүшелері бар. Оларға балықтардың түрлері, кальмарлар, киттер, тюленьдер, морждар, дельфиндер жатады.

Бентостар дегеніміз судың түбіндегі субстраттарда (шөгінділерде) тіршілік ететін организдердің жиынтығы. Бентостар: фитобентос және зообентос деп бөлінеді. Негізінен бәрі де баяу қозғалатын немесе қозғалыссыз өмір сүретіндер. Кейбіреулері шөгінді астында тіршілік етеді.

Теңіздердегі фитобентосты бактериялар мен балдырлар құрайды.

Судағы барлық өсімдіктерді тіршілік ету сипатына қарай: гидрофиттер және гидатофиттер деп бөледі.

Өсімдіктердің суға қатынасына байланысты келесідей экологиялық топтарға бөлінеді:

1) Гидатофиттер (грек тілінен аударғанда hydor ,hydatos - су ) – су өсімдіктері, денесінің бір бөлігі немесе толығынан суға батып тұрады. (элодея, тұңғиық гүл және т.б.).

2) Гидрофиттер (грек тілінен аударғанда hydor-су) – құрлық – су өсімдіктері, суға тек төменгі бөліктері ғана батып тұрады (жебежапырақ).

3) Гигрофиттер -(грек тілінен аударғанда hydros- ылғалды) – ылғалдығы жоғары жағдайларда өсуге бейімделген құрылық өсімдіктері. Көбінесе ылғалды ормандарда (папоротниктер), батпақтарда – батпақ өсімдіктері, су қоймаларының жағаларында өседі.

4) Мезофиттер( грек тілінен аударғанда mesos – орташа, аралық)- қоңыржай, орташа ылғалды жерлерде өсетін өсімдіктер. Мезофиттерге шалғындықтың шөптері, көптеген орманның шөптесін өсімдіктері, жалпақ жапырақтарты ағаштар, көптеген ауылшаруашылық дақылдары, арамшөптер жатады.

5) Ксерофиттер (грек тілінен аударғанда xeros - құрғақ) – құрғақ жерлерде өсетін өсімдіктер. Олар екіге бөлінеді. Суккуленттер, слерофиттер.

а) суккуленттер (латын тілінен аударғанда succulentus- шырынды)-ұлпаларында суды көп мөлшерде сақтауға қабілетті өсімдіктер (кактустар, алоэ, агава).

ә) склерофиттер (грек тілінен аударғанда skleros – құрғақ. қатты) –құрғақшылыққа төзімді, судың буландыруын төмендететін қатты, тері тәрізді қабықшасы бар өсімдіктер (сексеуіл,жантақ, боз селеу).

Құрлық жануарларын ылғалға қатысты төмендегідей топтарға бөледі:

1 Гидрофилдер-ылғал сүйгіш жануарлар (маса, құрлықтың былқылдақденелілері мен амфибиялар).

2 Мезофилдер-орташа ылғалдылық жағдайында тіршілік ететін жануарлар (көптеген бунақденелілер, құстар, сүтқоректілер).

3 Ксерофилдер-жоғары ылғалдылық жағдайында тіршілік ете алмайтын, құрғақшылықты сүйетін жануарлар (түйе, шөлдің кемірушілері мен бауырымен жорғалаушылары).

ә) Құрлық – ауа тіршілік ортасы.

Құрлық – ауа тіршілік ортасы – экологиялық жағдайы бойынша ең күрделісі.

Жер беті ортасының жарық тәртібіне өсімдіктер мен жануарлардың экологиялық адаптациясы қалыптасқан.

Барлық тірі ағзаның тіршілігі үшін энергияның сырттан түсуі қажет. Оның негізгі көзі күн сәулесі болып табылады.

Егер Жерге дейін жететін күн энергиясын 100% деп есептесек, онда шамамен оның 19% атмосфера арқылы сіңіріліреді, 34% кері космостық кеңістікке шағылысады және 47% жер бетіне жетеді. Тікілей күн сәулесі - әртүрлі толқынды электромагниттік сәулелерден тұрады: ультракүлгін сәулелер 1-ден 5% дейін, көзге көрінетін сәулелер 16-дан 45% дейін, инфрақызыл сәулелер -49-дан 84% дейін.

Ультракүлгін сәулелер ұзынтолқынды (290-380нм), қысқатолқынды (тірі ағза үшін өте қауіпті), іс жүзінде толықтай 20-25 км биіктікте озон экранымен сіңіріліп кетеді. Ұзынтолқынды УКС көп мөлшерде ағза үшін зиян, ал аз мөлшерде бактерицидтік әсері бар және құрамында Д витамині болғандықтан рахит ауруына қарсы пайдаланылады.

Биосферадағы ең маңызды процесс – фотосинтез тек жарықта ғана жүзеге асырылады. Тірі ағзалардың жарыққа қатынасын екі жақты қарастыруға болады: бір жағынан жарықтың тікелей жасуша протоплазмасына әсері ағзаны жойып жіберуі мүмкін, ал екінші жағынан – жарық тіршілікке қажетті энергияның бірінші реттік көзі.

Жарықтың мөлшерірадиацияжиынтығымен анықталады. Полюстерден экваторға қарай мөлшері артады.Жарық режимін анықтау үшін шағылысқан жарық мөлшерін де, яғни альбедо (латын тілінен аударғанда albus – ақ ) есепке алу қажет.

Жарық жағдайының талабына байланысты өсімдіктерді 3 негізгі экологиялық топтарға бөледі:

1) Жарық сүйгіш (гелиофиттер) өсімдіктер (грек тілінен аударғанда helios – күн, phyton - өсімдік) – жарық жақсы түсетін ашық жерлерде өседі. Күнбағыс, итошаған, қойжелекен тәрізді жарық сүйгіш өсімдіктердің гүлдері жарыққа қарай күн бағытымен бұрылып отырады.;

2) Көлеңке сүйгіш (сциофиттер) өсімдіктер (грек тілінен аударғанда skia – көлеңке) – күшті жарықты көтере алмайды, үнемі көлеңкеде орманның көлеңкесінде өседі (орманда өсетін шөптесін өсімдіктер, папоритниктер, мүктер);

3) Көлеңкеге төзімді (факультатифтік гелиофиттер) өсімдіктер- жақсы жарық жағдайында өседі, бірақ көлеңкені де жақсы көреді (орманның көптеген өсімдіктері, шалғындық өсімдіктері, орман шөптері мен бұталар).

Өсімдіктер мен жануарлардың тіршілік әрекетіне (фотосинтезге, зат алмсуға, қорек тұтынуға, көбеюге, т.б.) елеулі тікелей неесе жанама әсер тигізетін абиоталық фактордың бірі температура.

Сонымен, тірі ағзлардың жер бетінде таралуын анықтайтын факторлардың бірі - температура. Өсімдіктердің денесінің өзіндік температурасы болмайды. Олардың жылу реттеуінің анатомо-морфологиялық, физиологиялық механизмдері ағзаны қолайсыз температуралардан қорғауға бағытталған.

Қолайсыз темпертуралардың зиянды әсерінен қорғауға бағытталған өсімдіктердің физиологиялқ бейімделушіліктеріне төменгі мысалдарды келтіруге болады: буланудың интенсивтілігі – транспирция ( латын тілінен аударғанда trans- арқылы, spiro – тыныс алу, шығару), плазманың ұю температурасын өзгертетін жасушадағы тұздардың жиналуы, хлорофиллдің күн сәулелеріне енуіне қарсылық қасиеті.

Бергман ережесі бойынша түрдің немесе біртекті жақын түрлердің тобында дене мөлшері ірі, жылықанды жануарлар анағұрлым салқын аудандарда таралған.

Аллен ережесі бойынша дене температурасы тұрақты жануарлардың салқын климаттық белдеулерде денесінің шығыңқы бөліктері кішірейеді.

Мысалы, экологиялық жағынан бір – біріне жақын мына түрлердің құлақтарының мөлшерін салыстырсақ, тундрада мекендейтін поляр түлкісінің құлағы ең кіші, қоңыржай белдеулерде мекендейтін түлкінің құлағы орташа, Африка шөлдерінде мекендейтін фенектің құлағы өте үлкен.Организмдердегі заттар алмасу процесінің жылдамдығы олардың денесінің температурасына байланысты. Көптеген түрлердің ішкі температурасы орта температурасына қарай өзгеріп отырады. Қоршаған орта температурасы тұрақты болмағандықтан заттек алмасу процесінің жылдамдығы да біресе жоғарылап, біресе төмендеп оырады.

Жылу алмасу түріне байланысты жануарлардың экологиялық екі типін бөліп көрсетеді:

1) Пойкилотермдік жануарлар - салқын қанды (грек тілінен аударғанда poikilos –алуан түрлі)- бұл ағзалардың тіршілігі мен белсенділігі сырттан келетін жылуға байланысты және дене t0 –лары- сыртқы t0-ның өзгеруіне әкеледі. Бұларға омыртқасыз жануарлар, балықтар, қосмекенділер жатады.

2) Гомойотермдік жануарлар- жылы қанды (грек тілінен аударғанда homoios - бірдей) өздерінің тұрақты оптимальды дене t0 –рын ұстауға қабілетті . Бұларға жоғарғы сатыдағы омыртқалы жануарлар жатады.

Жер бетінің экологиялық факторларының біріне ауа жатады.

Ауа – экологиялық фактор ретінде тұрақты газдың құрамы арқылы сипатталады. Ауаның газдық құрамы: оттегі шамамен 21 %, көмірқышқыл газы 0,03 %, азот 78 %, ал қалған инертті газдар жиынтығы 0,97 % құрайды. Ауаның құрамындағы аздаған өзгерістер мен ауытқулар тіршілік үшін қауіпті.

Ауа ағыстарының маңызды қызметтерінің бірі - өсімдіктер мен жануарлардың кең таралуына себебін тигізуі.

Ауаның қасиеттері-ауа химиялық қоспалар мен су буынан тұратын күрделі жүйе. Ол биосферадағы физико – химиялық және биологиялық процестердің жүруінің шартты және метерологиялық режимнің маңызды факторы. Атмосферадағы жекелеген компонеттердің қатынасы оның радиацияға, жылу және су режиміне, өздігінен тазартуға қабілетін анықтайды. Атмосфераның газды құрамы, су буы және әр түрлі қоспалар жер бетіне күн радияциясының өту деңгейін және жер маңы кеңістігінде жылуды ұстап тұруды анықтайды. Егер атмосферада қоспалар болмаса, онда жер бетіндегі орташа жылдық температура +150С емс, -180С болар еді.

Атмосфераның маңызды қасиеттеріне оның жылдам араласуы мен үлкен ара қашықтыққа орын ауыстыруы, басқа сфералармен, әсіресе мұхитпен байланысы жатады. Мұхитпен араласу нәтижесінде мұхит атмосферадағы көміртегінің қос оксиді мен күкірт оксидін, күкіртті газ және басқа қосылыстарды сіңіреді. Атмосферадағы қосылыстардың басым бөлігін өсімдіктер сіңіреді және зат алмасудың топырақ звеносына кіреді. Жылдам араласқыш қасиеті мен оның ластануды таратуы, сонымен қатар жергілікті ластануды ғаламдық ластануға айналдырушы фактор болып табылады. Атмосфераның әр түрлі параметрлерін және қасиеттерін, оның химиялық құрамы, жылу режимі, орын ауыстыруы, радиоактивтілік, электромагниттік фон және т.б әсер етеді.

б)Топырақ тіршілік ортасы.

Жер бетінде топырақ түзілу процесі ұзаққа созылған биогеохимиялық айналымның жемісі. Организм тіршілігінде топырақтық факторлар да маңызды рөл атқарады. Өсімдіктердің әралуандығы мен түрлік құрамы топырақтың құрылымымен және құрамымен, қасиетімен (қышқылдығы, құнарлығы, т.б.) анықталады.

Топырақ организімдер үшін қолайлы болғандықтан көп түрлілігі жөнінен де сан алуан болып келеді. Оның негізгі үш экологиялық тобын ажыратамыз.

Геобионттар – топырақтың тұрақты тіршілік иелері. Олардың барлық тіршілігі топырақта өтеді. Негізгі өкілдері: микроорганизмдер, қарапайымдылар, ұсақ жәндіктер, жауын құрттары т.б.

Геофильдер – тіршілігінің біраз бөлігі топырақпен байланысты организмдер. Оларға: шегірткелер, қоңыздар, қандалалар, ұзынаяқтылар, масалар, т.б. жатады.

Бәрінің де личинкалары топырақ астында дамып ересектері жер бетінде тіршілігін жалғастырады.

Геоксендер – топырақ қабаттарын уақытша немесе тұрағы (мекені) үшін ғана пайдаланушылар. Оларға: қоңыз, қандала, сол сияқты ерекшеліктеріне қарай да бірнеше топтарға бөлінетін жәндіктер жатады.

Өсімдіктердің ағаш тектес тұқымдарының (қайың, қарағай) тамыры көп жылдық тоңы бар аймақтарда аз тереңдікте орналасады және көлденең жайылады.

Топырақтың әр түрлі қасиетіне байланысты өсімдіктерді бірнеше экологиялық топтарға бөлуге болады. Мысалы,топырақтың қышқылдығына қарай:

1) ацидофильді түрлерге;

2) нейтрофильді;

3) базофильді;

4) индифферентті.

Топырақтың жалпы құрамына қарай, осы фактормен байланысына сүйеніп организмдер:

1) олиготрофтыларға - қоректік заттарды (оның ішінде минералды заттарды) көп қажет етпейтін өсімдіктер мен микроорганизмдер (мүкжидек, қызанақ, көкбұта, сфагнум мүгі, қарағай);

2) эвтрофтыларға- пайдаланатын қоректік заттарының түрлері көп, әр түрлі құнарлығы бар жерлерде күй талғамай өніп-өсетін өсімдіктер мен жануарлар (атжалман, емен);

3) мезотрофтыларға-қоректік заттарды, соның ішінде минералды заттарды аса қажет етпейтіндер (шырша, саңырауқұлақтар) жатады.

Құрамында нитраттары көп топырақта өсуге бейімделген, мол өнім беретін өсімдік түрлерін (бидай, зығыр, күнбағыс, қалақай, таңқурай, кейбір мүктер, балдырлар, саңырауқұлақтар) нитрофильді деп атайды. Тұзды жерге бейімделіп өсетін өсімдіктер тобы галофиттер деп аталады.

Топырақта мекендеушілеріне жануарлардың келесі тобы жатады.

1) Микрофауна (ұсақ топырақ жануарлары).

2) Мезофауна – буынаяқтылар.

3) Макрофауна – ірі топырақ жануарлары.

в)Тірі ағза тіршілік ортасы

Тірі организмдердің өзі – тіршілік ортасы. Өсімдіктер, жануарлар және микроорганизмдердің ішінде мекен ететін көптеген екінші бір организмдер өкілдерін - паразиттер немесе арамтамақтар деп атайды. Барлық паразиттер: эктопаразиттер (иесінің сыртқы денесінде кездесетін – кенелер, сүліктер, бүргелер, масалар, т.б. ) және эндопаразиттер (иесінің ішкі мүшесінде кездесетін - құрттар, бактериялар, вирустар, қарапайым паразит өкілдері т.б.) деп жіктеледі.

Ағзалық тіршілік ортасында ағзалар паразиттік және жартылай паразиттік тіршілік етеді.

4. Биологиялық ырғақтар. Фотопериодизм

Жердегі бүкіл өмір клеткадан бастап биосфераға дейін белгілі ритмге тәуелді. Жер шарындағы табиғат белдеудері, климаттық және географиялық белдеулердің жіктелуі Күн сәулесінің түсуіне және мұхиттардан алыс немесе жақын орналасуына байланысты. Табиғаттағы осындай жүйелі ауысып келіп отырған факторларға байланысты өсімдіктер мен жануарлар тіршілігінде табиғи құбылыстарға үйлесе дамитын бейімделушілік қалыптасады. Осыған орай, әрбір өсімдік пен жануарлардың түрлерінің өзіндік ерекшеліктері мен қасиеттері туындайды. Ол – анатомиялық-морфологиялық, физиологиялық, биохимиялық, т.б. түрдің жеке өзіне тән қасиеттерімен сипатталады. Әрбір түрдің өзіне тән жыл маусымдарына, айнала қоршаған табиғаттың өзгерістеріне қарай даму, көбею, таралу ырғағы қалыптасады. Жылдың, тәуліктің ырғақты ауысу мерзіміне байланысты әрбір организмнің де тіршілігінде тәуелді түрде қайталанып отыратын даму ырғағы пайда болады. Бұл құбылыс тіршілік үшін күресте ұзақ жылдар бойы қалыптасқан даму эволюциясының жемісі. Мысалы, күзге қарай ағаштардың жапырақтарын түсіруі, жануарлар тіршіліндегі өзгерістер (жүннің қалыңдауы, тері асты май қабаттарының қалыңдауы, ұйқыға кету, т.б.). Осы құбылыстарды биологиялық ырғақтар дейді.

Кез-келген табиғи ағзалар үшін табиғи ритмдерді ішкі (өзінің тіршілік әрекетіне байланысты), сыртқы (қоршаған ортадағы циклдық өзгерістер) деп бөледі.

Фотопериодизм дегеніміз организмдердің тәуліктік жарық пен қараңғы мерзімінің ұзақтығына байланысты оған жауап беру реакциясы.

Өсімдіктердің фотопериодизм құбылысына қарай 3 тобын ажыратуға болады. Олар: қысқы күнді өсімдіктер (гүлдеуі мен тұқымның жетілуі 8-12 сағаттық жарық мерзіміне тәуелді), ұзақ күнді өсімдіктер (16-20 сағаттық жарыққа тәуелді) және жарық мерзіміне тәуелсіз өсімдіктер.

Сұрақтар мен тапсырмалар:

1. Тіршіліктің пайда болуы жайлы теорияларына тоқталыңыз.

2. Тірі ағзалардың ұйымдасу деңгейлерін анықтаңыз.

3. Тіршілік орталарын атаңыз.

4. Су ағзаларының экологиялық жіктелуін беріңіз. Әр топтың өкілдеріне мысал келтіріңіз.

5. Топырақ және құрлық-ауа ағзаларының экологиялық жіктелуін көрсетіңіз.

Әдебиет:

    1. Бейсенова Ә.Б. Экология және табиғатты тиімді пайдалану. Оқу құралы. Алматы, 2004.
    2. Сағымбаев Ғ.Қ. Экология негіздері. Оқу құралы. Алматы, 1995.
    3. Оспанова Г., Бозшатаева. Экология. Оқу құралы. Алматы, 2000.
    4. Бродский А.К. Жалпы экологияның қысқаша курсы. Оқу құралы. Алматы,«Ғылым», 1997, қаз.ауд. Көшкімбаев Қ.С.
    5. Мәмбетқазиев Е., Сыбанбеков Қ. Табиғат қорғау. Оқу құралы. Алматы, «Қайнар», 1990.
    6. Жамалбеков Е.Ү., Шілдебаева Р.М. Жалпы топырақтану және топырақ географиясы мен экологиясы. Алматы, «қазақ университеті», 2000.
    7. Фурсов В.И. Экологические проблемы окружающей среды. Алма-Ата, «Ана тілі», 1991.
    8. Байтулин И.О. Экология Казахстана. Алматы, 2003.

 


ДӘРІС № 3

Тақырып: Аутэкология

Жоспары:

1. Аутэкология –экологияның бір бөлімі.

2. Қоршаған ортаның экологиялық факторлары:

а) абиотикалық факторлар;

ә) биотикалық факторлар;

б) антропогенді факторлар.

3. Ортаның негізгі факторларының ағзалар тіршілігіне тигізетін әсері.

4. Экологиялық факторлар әсеріне организмдердің жалпы заңдылықтары: Ю.Либихтың минимум заңы және В.Шелфордтың толеранттық заңы.

Дәріс мақсаты: Студенттерді ағзаларға әсер ететін экологиялық факторлармен таныстыру, осы факторлардың жіктелуін көрсету, минимум және толеранттылық заңдарын түсіндіру және олардың табиғаттағы әсерін көрсету.

Дәріс ұзақтығы: 1 сағат

1.Аутэкология - особьтар экологиясы.

Аутэкология бір түрдің өкілінің (особьтың) қоршаған ортамен өзара қарым-қатынасын зерттейтін экологияның бір бөлімі. Басқаша айтқанда, аутэкология осы организмге қоршаған орта факторларының әсерін және оларға осы особьтың табиғи реакцияларын зерттейді.

Кез келген тірі организм өзін айнала қоршаған табиғи ортамен тығыз байланыста ғана өмір сүре алады. Олар – топырақ, су, минералды заттар, жер бедері және атмосфералық әр түрлі құбылыстар.

Қоршаған орта – объектімен немесе субъектімен тікелей байланыста болатын сыртқы ортамен бірдей орта. Қоршаған табиғи ортаға табиғат объектілер – жер, атмосфералық ауа, су, орман және басқа да өсімдіктер, жануарлар әлемі, табиғи ресурстар, табиғи кешендер (қорықтар, заказниктер, ұлттық табғи саябақтар, табиғат ескерткіштер ) жатады.

Табиғи ортаның компоненттері (ірі немесе ұсақ бөліктері) тірі организмдерге оң немесе теріс әсер етуі мүмкін. Сондықтан әрбір организмнің өзіне ғана қолайлы ортасы немесе мекені болуы тиіс. Мәселен, көлбақа үшін қалыпты өсіп-көбеюіне қолайлы орта ылғалы мол көл жағасы. Ал қуаң дала немесе шөлейтті жерлер олар үшін қолайсыз, өмір сүре алмайтын орта болып табылады. Бірақ та организм үшін табиғаттың барлық элементтері белгілі мөлшерде қажет және жиынтық күйінде әсер етеді. Олардың біреуі өте қажет, екіншілері орташа, ал үшіншілері мүлдем қажет емес, зиянды болуы мүмкін.

Мекен ету ортасы деп, әдетте организмнің табиғи денелермен және табиғи құбылыстармен тікелей немесе жанама өзара байланыста болатынын түсінеміз. Сонымен, жоғарыда айтылғандай, орта дегеніміз – организмнің өсіп-көбеюіне, тіршілігіне, дамуы мен таралуына тікелей, жанама әсер ететін айнала қоршаған орта компонентерінің жиынтығы. Ал, организмге қажетті жағдайлар деп – тек сол организм үшін алмастыруға келмейтін табиғи ортаның элементтерін айтамыз.

Мекен ету ортасы терминінің орнына «экологиялық орта», «қоршаған орта», «табиғи қоршаған орта» терминдерін де пайдалануға болады. Қазіргі кезде «Қоршаған орталық ортаны», «Техногендік орта», «Антропогендік орта», «Өндірістік орта» деген терминдер жиі пайдаланады. Осы аталған орталар адаммен өзгертілген. Ортаның организмге әсері жеке факторлар арқылы бағаланады.

2. Қоршаған ортаның экологиялық факторлары.

Экологиялық факторлар - тірі организмдерге олардың дербес дамуының бір ғана кезеңінде болса да тікелей немесе жанама әсер ете алатын, ортаның кез-келген әрі қарай бөлшектелмейтін элементі. Табиғи ортада жүретін процестерге қозғаушы күш ретінде ыкпалын тигізетін күштерді немесе жағдайларды фактор деп атайды. Табиғи жағдайда организм көптеген факторлардың ықпалына ұшырап отырады. Тіршілік иелері бейімделу реакцияларымен жауап қайыратын (бейімделу қабілеттерінен тысқарыда өлім факторы болады) кез келген орта жағдайының ішкі және сыртқы күшін экологиялық фактор дейді. Экологиялық факторлар организмдегі және экожүйелердегі процестердің жылдамдығы мен бағытын реттеп отырады. Табиғатта экологиялық факторлар жиынтық күйінде әсер етеді. Организмдер болса факторлардың әсеріне әр түрлі реакция береді. Мәселен, ащы суда тіршілік ететін организмдер үшін тұз және минералды заттар шешуші роль атқарса, ал тұщы организмдер үшін қажеті шамалы.

Шөл-шөлейт жерлердегі өсімдіктер үшін жоғарғы температура, ылғалдың аздығы қолайлы фактор болса, ал орман өсімдіктеріне бұл қолайсыз ортаның факторлары болып табылады. Міне осы жағдайлар мен факторлар оларға организмдердің бейімделуі ұзақ жылдар бойы қалыптасқан тарихи дамудың жемісі деп білеміз. Нәтижесінде өсімдіктер мен жануарлардың түбегейлі қалыптасқан географиялық белдемдері айқындалады.

Экологиялық факторлардың мынандай критерийлерін ерекше атап өту қажет:

1. Ортаның қарастырып отырған элементінің одан әрі бөлшектенбеуі. Мысалы, су қоймасының тереңдігін немесе тіршілік ету орнының теңіз деңгейінен биіктігін экологиялық фактор ретінде қарастыруға болмайды, себебі тереңдік суды мекендеуші организмдерге тікелей емес, қысымның артуы, жарықталудың кемуі, температураның төмендеуі, еріген оттегінің азаюы, су тұздылығының жоғарылауы, т.б. арқылы әсер етеді; биіктіктің әсері температураның, атмосфералық қысымның төмендеуі арқылы жүзеге асырылады. Шын мәнінде температура, жарық, тұздылық және т.т. тірі организмдерге тікелей әсер етуші сыртқы ортаның экологиялық факторлары ретінде білінеді.

2.Экологиялық фактордың әсері тікелей емес, аралық буындар арқылы берілуі мүмкін, яғни бұндай жағдайда ол көптеген себеп-салдарлық байланыстар арқылы ықпал көрсетеді. Экологиялық факторлардың аралық буындар арқылы ықпал етуінің мысалын құс базарынан көруге болады.

Құс базарларында құстар орасан көп шоғырланады. Бұнда басты рольді биогендік заттар атқарады; құстардың саңғырығы суға түседі; судағы органиканы бактериялар минералдандырады, соған байланысты осы жерлерде балдырлар шоғырланады. Бұл өз кезегінде планктондық организмдердің, негізінен шаян тәрізділердің концентрациясының артуына әкеліп соғады. Соңғылармен балықтар қоректенеді, ал олармен базарды мекендеуші құстар қоректенеді. Демек бұл жерде құс саңғырығы экологиялық фактор ретінде көрінеді.

Экологиялық факторлар табиғаты жағынан қаншалық әр алуан болмасын, олардың әсерінің нәтижелері экологиялық тұрғыдан салыстыруға келеді, өйткені әрқашанда организмдердің тіршілік әрекетінің өзгерісі арқылы білінеді, ал бұл ақырында популяция санының өзгеруіне әкеліп соғады. Осы тәуелділікті талдау, оның төмендегідей заңдылықтарын атап көрсетуге мүмкіндік береді:

1. Фактордың белгілі бір мәндерінде организмдердің тіршілік етуі үшін ең қолайлы жағдай туады, бұл жағдайлар оптималды жағдайлар деп аталады.

2. Фактордың мөлшері оптималдық жағдайдан неғұрлым көбірек ауытқыса, дара организмдердің тіршілік әрекеті де соғұрлым нашарлай түседі, осыған байланысты қалыпты тіршілік ету аймағы айқындалады.

3. Фактор мөлшерінің дара организмдер қалыпты тіршілік ете алатын аралығы төзімділік шектері деп аталады; төзімділіктің төменгі және жоғарғы шектері ажыратылады.

Сонымен, қоршаған орта факторлары 3 топқа бөлінеді:

1) Абиотикалық факторлар– өлі табиғаттың әсері (климат, температура, ылғалдылық, жарық және т.б.

2) Биотикалық факторлар – тірі организмдердің әсері.

3) Антропогенді факторлар – адамның әртүрлі іс-әрекетінің әсерлері.

а) абиотикалық факторларғатiрi организмдерге тiкелей немесе жанама түрде әсерiн тигiзетiн бейорганикалық табиғаттың құбылыстары мен құрамды (тiршiлiксiз) бөлiктерi жатады. Ортаның абиотикалық факторлары Жердегi тiршiлiктiң тұрақтылық шегiн анықтайды, олардың табиғаты физикалық-химиялыққа жатады.

Абиотикалық факторлар климаттық, эдафиялық, гидрологиялық болып бөлiнедi. Мысалы: климаттық факторлар жердiң бетiне күн энергиясының келу ерекшелiктерiнен, ауа массаларының айналысынан, жылу мен ылғалдың теңдестiгiнен, атмосфералық қысымның динамикасынан және басқа да метеорологиялық элементтерден тұратын факторларды айтады (ауаның ылғалдылығы, жауын-шашын мөлшері, ауаның температурасы, жарық мөлшері, күн мен түннің ұзақтығы, желдің әсері, ауа қысымы, ауа құрамы);

Эдафикалық фактор - топырақтың әсері (химиялық құрамы, физикалық және химиялық ерекшеліктері);

Гидрологиялық факторлар (судың тұнықтылығы, күн сәулесінің түсуі, құрамы, қысымы, ластануы т.б.) жер бедерінің әсері.

ә) биотикалық факторлар ағзалардың тіршілік әрекетіне байланысты бір-біріне тигізетін сан алуан әсерлері жатады.Биотикалық факторларға тірі организмдердің ортаға тікелей не аралық ықпалын тигізетін факторлар тобы жатады. Биотикалық факторлар дегеніміз бір организм тіршілігінің екінші организм тіршілігіне, сондай-ақ өлі мекен ортасына тигізетін әсер ықпалының жиынтығы. Биоталық факторларға зоогенді (жануарлар әсері), фитогенді (өсімдіктер әсері), микробогенді (микроорганизмдердің әсері) факторлар жатады. Мысалы, кейбір өсімдіктер (фитонцидтер) газ тәрізді (ұшпа) заттар бөліп шығарады, ол микроорганизмдерге (бактериялар, саңырауқұлақтар) жойғыш әсер етуімен қатар табиғи ортаны сауықтырады және тұрақтандырады. Ал неше түрлі вирустар мен микроорганизмдер өсімдіктердің жұқпалы ауруларын кең таратады.

Организмдер арасындағы қарым-қатынас өте күрделі және алуан түрлі, оларды шартты түрде тікелей және жанамаға бөлуге болады. Тікелей байланыс қоректену жолымен анықталады, өзінің тіршілігіне энергияны кейбір жануарлар өсімдіктерді немесе басқа жануарларды жеу арқылы алады. Өз кезегінде олармен басқалар қоректенеді.

Жанамалық қарым-қатынаста бір организмдер екіншілерге орта түзушілік рөлді атқарады. Мысалы, ормандарға жергілікті және әлемдік ортатүзуші функция тән, олар топырақты және суды қорғап отырады. Сонымен қатар, ормандағы ағаштардың морфологиясына байланысты пайда болатын ерекше микроклимат тікелей арнайы орман жануарларының, шөп өсімдіктерінің, мүктің өсіп-дамуына жағдай туғызып отырады. Су қоймаларында және суағарда өсетін өсімдіктер ортаға өте қажет абиоталық фактор -оттектің негізгі көзі болып саналады.

Тірі организмдертопырақтың түзілуі мен қызметінде маңызды роль атқарады. Оларға бірінші кезекте жасыл өсімдіктерді жатқызуға болады, олар топырақтан қоректі химиялық заттарды алып өздерінің өлген тканьдерімен қайтарып отырады. Өсімдіктер топырақтың төменгі қабатындағы элементтерді беткі қабатқа жылжып отыруға, былайша айтқанда биологиялық миграцияға жағдай туғызады.

б) антропогенді факторларды биотикалық факторлар қатарына жатқызып келген болатын. Бірақ соңғы кездегі адамның іс-әрекетінің табиғатқа қарқынды, әрі жан-жақты ықпал етуіне байланысты ол жеке қарастырылады.

Антропогендік факторлар дегеніміз - айнала қоршаған ортаға тигізетін адам баласы іс-әректінің тікелей немесе жанама әсері. Адам баласы өзінің материалдық игілігі үшін табиғат байлықтарын игеруге мәжбүр болады. Нәтижесінде, ірі кешендер, өнеркәсіп, зауыт, кен байыту, автокөліктер , ауыл шаруашылығы салалары дами түседі. Ал олардан зияны әр-түрлі газдар, қалдықтар, лас сулар, химиялық зиянды қосынды заттар айнала қоршаған ортаға түседі. Зиянды заттардың көпшілігі табиғатта айналымға түспей, жинақталып бүкіл тіршілікке кері әсерін тигізе бастайды. Яғни, атмосфера ауасының ластануы, су айналысының бұзылуы, жердің құнарсыздануы, қуаңшылық, өзен-көлдердің тартылуы, өсімдіктер мен жануарлардың сиреп немесе құрып кетуі, адам баласының денсаулығының бұзылуы және жалпы биосфера шегіндегі бұрын-соңды болмаған климаттың өзгеру құбылыстары үдей түседі. Соңғы жылдары антропогендік факторлардың табиғи ортаға және жалпы биосфераға әсері айқын біліне бастады. Осыған орай, адам баласының іс-әрекеті бақылауға алынып табиғат тепе-теңдігінің бұзылмауына жол бермеу жолдары ғаламдық мәселелер деңгейінде қарастырылуда.

3. Ортаның негізгі факторларының ағзалар тіршілігіне тигізетін әсері.

Экологиялық факторлардың организмдерге тікелей немесе жанама әсер етуі олардың белгілі бір биотопқа бейімделген тіршілік формаларын қалыптастырады.

Тіршілік формасыдегеніміз – организмдердің өзінің тіршілік ортасының ерекшелігіне қарай морфологиялық жағынан бейімделуі. Әсіресе, жануарлар дүниесінің тіршілік формасын ажырату өте күрделі. Жануарлардың тіршілік формаларын жіктеу Д. Н. Кашкаровтың жүйесі бойынша алынады:

1. жүзгіш формалар (нектон, планктон, бентос);

2. жартылай суда тіршілік ететіндер (уақытша қорек үшін сүңгитіндер);

3. қазғыш формалар (жер бетіне шықпайтындар, жер бетіне уақытша шығатындар);

4. құрлық формалар: а) ін қазбайтындар (жүгіргіштер, секіргіштер, жорғалаушылар); ә) жартас жануарлары; б) әуе формалары;

5. ағашға өрмелегіштер: а) ағаштан түспейтіндер; ә) ағаштарда жүретіндер;

6. әуе формалары: а) әуеде жемтігін ұстайтындар; ә) әуеден қарауылдайтындар;

Организмдердің экологиялық тұрғыдан классификациялауға негізінен толық бір жүйеге келтірілмеген. Сондықтан, біз организмдердің тіршілік формаларын жіктеуде олардың тіршілік ортасын негізге аламыз.

Айнала қоршаған ортадағы әр түрлі факторларға организмдердің бейімлуі де түрліше болып келеді. Әсіресе, абиотикалық факторлардың ролі ерекше. Факторлардың организмдерге тигізетін әсеріне көрнекті эколог А.К.Бродский жоғары деңгейді жан-жақты зерттеулер жүргізген. Абиотикалық факторлардың әсерін және организм (особь), популяция, түр және экожүйе деңгейінде қарастырған.

Жеке организмдер деңгейінде абиотикалық факторлар ең алдымен мінез-құлқына әсер етіп, олардың көбею қабілетіне, өсімталдығына, өсу жылдамдығына және тіршілігінің ұзақтығына әсер етеді. Ал, өз кезегінде организмдер жоғарыдағы факторларға екі жолмен жауап бере отырып бейімделеді. Олар – мінез-құлықтық және организмнің физиологиялық тұрғыда қайта реттелуі. Нәтижесінде, организмдер тіршілігінде эволюция барысында экологиялық факторларға қатысты бейімделулер пайда болады.

Абиотикалық факторлардың өзгеруіне түрлердің бейімделуінің негізгі жолы – географиялық таралуды анықтаушы шарттар, яғни ареалдың алмасуына, пішініне және көлеміне ықпал етеді. Бұл көрсеткіштер бір мезгілде бірнеше факторға тәуелді болады. Құрлықта тіршілік ететін түрлер үшін, әсіресе, ауа температурасы ерекше роль атқарады.

Дегенмен, көптеген факторлардың ішінде біреуі шешуші, әрі шектеуші фактор деңгейінде болады. Ол бір организмдер үшін қорек, екіншілерінде – температура немесе ылғал, жарық, т.б. болуы мүмкін. Мәселен, қазіргі кезде бұдан 60-70 жыл бұрын Еуропаға кездейсоқ жолмен енген колорадо қоңызы Евразия материгіне кеңінен таралып, ауыл шаруашылығының қауіпті зиянкесіне айналуда. Қазір Қазақстанның барлық аймақтарына кеңінен таралып, алқа тұқымдастарға жататын картоп, томат, баклажан көкөністерінің түсімін кемітуде. Сонау Америка материгінен енген бұл жәндіктің еркін таралуының басты себебі – қоректік фактор.

Экологиялық жүйелер деңгейі – барлық экофакторлардың организмдерге кешенді түрде әсер ету жиынтығы экожүйенің климаттық режимін түзеді, түрдің барлық тіршілік процестері және түрлердің өзара әсерлесуі соның ауқымында жүзеге асырылады. Екіншіден, экожүйенің құрамына кіретін барлық особьтар абиотикалық факторлардың тиімсіз әсері особьтар санын кемітіп немесе жойып жіберуі мүмкін. Нәтижесінде, экожүйе құрамына кіретін популяциялардың тығыздығын кемітеді. Ал, бұл әсерлер өз кезегінде бүкіл экожүйедегі зат және энергия алмасулар тепе-теңдігін, биологиялық өнімділікті өзгерте келіп, сукцессия құбылысына әкеліп соқтыруы мүмкін. Сондықтан, экофакторлар экожүйеге ықпал ете отырып, сол жүйенің қасиеттерін, сипатын және даму эволюциясын да анықтайды.

Факторлар әсер ету маусымдылығы және бағыттылығы бойынша 3 топқа бөлінеді.

1. Қатаң маусымдылықпен әсер етуші факторлар – тәулік кезеңінің уақыты, жыл мезгілдері, келіп-кету құбылыстары т. б.

2. Маусымдылықсыз әсер етуші факторлар - кейбір уақыттарда қайталанады - ауа-райы құбылыстары, су тасқыны, жер сілкіну, вулкан т. б.

3. Бағытты әсер етуші факторлар. Олар әдетте бір бағытта ғана өзгереді (климаттың жылынуы немесе суып кетуі т. б.).

4. Белгісіз әсер етуші факторлар – бұған антропогендік факторлар жатады, ағзалар мен олардың бірлестіктері үшін өте қауіпті.

Ортаның әртүрлі экологиялық факторларына организмдердің жауабы олардың тіршілік етуінде маңызды роль атқарады. Мысалы, жануарлардың мінез-құлығына жарық әсері өте маңызды. Жарыққа байланысты жануарларды күндізгі және түнгі деп бөлеміз. Күн сәулесі осы жануарларға әсер ете отырып, олардың әрекетін басқарады және олардың тіршілік салтын, мінез құлығын, ұйқы мен демалу ритмдерін анықтайды. Мысалы: олардың әрекет сипаттары, тамақтану тәсілдері, жыныстық белсенділіктері т. б.

Көптеген тіршілік орталарында жануарлар ауа және су ағымының әсер етуін сезінеді. Олар жануарлардың таралуында қоршаған ортаның реттеуші факторы болып табылады. Олардың әсері екі жақты: біріншіден, ағымдар жануарларға әртүрлі заттар және жылу әкелсе, екіншіден, олар жануарлардың өзін басқа жаққа орнын ауыстыртады.

Ауа ағымдары горизантальды түрде тұратын жел сипатта және жер бетінен шығатын термальды түрде болып бөлінеді.

Су ағымының жылдамдығы ауа ағымына қарағанда аз болып келеді. Ол сарқырамаларды үлкен шамада-6 м/секундқа дейін барады. Ең қуатты су ағымы мұхитта болады, жылы Гольфстрим ағымдарында немесе суық компенсациялық ағымдарында.

Зат алмасу процесінде көпшілік жануарлар үшін оттегінің ролі өте зор. Ол тыныс алуға қатысады.

Ересек адамдардың қанында гемоглобиндік байланысқан оттегінің мөлшері 1 литрге дейін болады. Гемоглобин көмегімен О2-ткандерге таралады және сіңіреді.

Жануарлар үшін О2 тіршілік үшін қажетті негізгі зат. Жер бетіндегі оның таралуы түрлердің таралу шекарасын анықтайды. Ортада оттегінің болуы шешуші фактор болып табылады, одан жануарлардың әртүрлі мекен ету орталарына таралуы тәуелді. Ортада О2 таралуына байланысты ауадағы оттегі, топырақтағы О2, таяз судағы О2, теңіз О2-сі, паразиттердегі О2 деп бөлінеді.

Температура мен ылғалдылықтың әсер етуі. Антрактиканың шөлді мұзында t0-ра -880С дейін төмендесе, Жердің сусыз шөлдерінде көлеңкеде +580С дейін көтеріледі. Орталық Европаның ормандарында оңтүстік жағында ыстық жазда +400С дейін жетсе, солтүстік жағында +200С дейін барады. Жердің барлық жерінде тіршілік таралған. Бірақ бір тіршілік иесі әлемде бүкіл жердегі t0-ра диапазонын көтеруі мүмкін емес. Сондықтан кез - келген жануарлардың таралуы мекен еткен жерімен шектеледі, олар сол температураға бейімделеді.

Жоғарыда айтылғандай, көптеген жануарлардың дене температурасы қоршаған ортаның температурасына байланысты өзгеріп отырады. Мұндай жануарлар өзгеруінің дене температурасын реттей алмайды, және пойкилотермдік жануарлар деп аталады.

Жануарлардың аздаған түрлері дене температураларын белсенді реттей алады, мұндай жануарлардың дене температурасы тұрақты және оларды гомойотермдік деп атайды.

Қоршаған ортаның температурасының өзгеруіне өте төзімді жануарлар эвритермдік, ал тек белгілі температураның өзгеруіне ғана аз төзетін жануарлар стенотермдік деп аталады.

Ылғалдылықтың жеткілікті мөлшері- Жердегі барлық организмдердің өмір сүруінің негізгі шарты. Организмдегі болатын барлық тіршілік процестері су ерітіндісінде жүреді.

Әдетте жануарлар денесінің 50% астамы судан тұрады. Мысалы: үй жануарларының 59%, адам денесінің 64%, ұлу 70%, балықтардың 75% және жоғары, медузалардың 99% т. б. судан тұрады.

Көптеген жануарларда ылғалдылықың көп немесе аз болуына байланысты организмдерінде тірішілік ету орталары арасында өзара байланыстар (бейімделу механизмдері) қалыптасқан.

Август Тинеманн деген биологтың айтуынша «космостық шырмалымға» барлық тірілер кіреді және соған бағынышты. Тіршілік көзі- күн сәулесі.

Биотикалық факторларға адаптация.

Әрбір жануарда өз тамағын табуға мүмкіндік беретін әртүрлі бейімделушіліктер бар.

Филогенез барысында планетадағы фаунаның әртүрлі өкілдерінде сан алуан бейімделушіліктер қалыптасқан. Мысалы: Инфузорийлер суды жұта отырып, оны сүзеді де, өз қорегін аулайды. Моллюскалар да фильтраторлар болып табылады. Жануарлар әлеміндегі ең белгілі жұтқыштарға жыландар жатады.

Гүлдер мен өсімдіктер.

Ертеде ассириялықтар мен вавилондықтар Екі өзендік мемлекетінде құрма пальмасын өсірді (екі үйлі өсімдік).

Х.К.Шпренгель «Табиғаттың ашылған сыры» еңбегінде 1793ж. гүлді өсімдіктердің (нектарник) балауызын зерттеді. Ол өз теориясында гүлдердің балауыз қасиеттері сол өсімдікті тозаңдыратын насекомдарға тәуелді екенін айтты. Мысалы: эвглосса арасы нектар соратын мүшесі ұзын болып келеді. Оңтүстік америка көбелегінің де тұмсықтары өте ұзын гүл формасына байланысты.

Экожүйедегі ағзалардың байланыстары.

1)Қоректену немесе трофикалық байланыс.

2)Топикалық байланыс-(грекше топос –орын), мекен ету ортасын пайдалануға негізделген байланыстар.

3)Форикалық (латынша форас- сыртта)- бұл байланыс бір ағзаның басқа ағзаға таралуына қатысқан кезде пайда болады.

4. Экологиялық факторлар әсеріне организмдердің жалпы заңдылықтары: Ю.Либихтың минимум заңы және В.Шелфордтың толеранттық заңы.

Экологиялық факторлардың организмге әсер етуі мен оған организмнің реакциясы бірдей болмайды. Сондықтан организм үшін факторлардың бұрыннан қалыптасқан жиынтығы ғана қажет. Ал басқа факторлар оның қалыпты тішілігіне кері әсерін тигізеді. Яғни, әрбір организмге әсер ететін факторлардың төменгі және жоғарғы шегі болады және сол ағзаға ең аз мөлшерде қажет бір фактор шешуші роль атқарады, ал оның жетіспеуі басқа факторлардың әсерін шектейді. Ол фактор шектеуші немесе лимиттеуші фактор деп аталады. Бұл заңдылықты неміс химгі Ю.Либих (1948ж.) ашқан. Оны «Минимум заңы» дейді. «Минимум» заңының өмірде практикалық маңызы зор. Өйткені, организмдердің ең қажетті шектеуші факторларын біле отырып мол өнім алуға немесе табиғат ресурстарын тиімді пайдалануға жол ашады.

Шектеуші факторлармен қартар организмнің факторлар жиынтығына деген ең жоғарғы төзімділік қасиеті болады. Төзімділік заңы В.Шелфордтың есімімен аталады. Заңның негізі – организмдердің факорларға деген талғамының шектелуі. Кез келген организмнің төзімділік шегі болады. Егер төзімділік шегінен шығып кетсе организм тіршілігін жояды.

Табиғатта организмдердің көптеген түрлері экологиялық факторлар жиынтығына, оның шекті мөлшері төзімділік шегіне бағына бермейді. Керісінше, қолайсыз экологиялық орталарда қалыпты тіршілігін жалғастыра береді. Организмдердің бұл тобын эврибионтты түрлер дейді. Мәселен, Қазақстанға жерсіндірілген ондатра, көгілдір түлкі, бұлғынды, ал кездейсоқ жолдармен енген колорадо қоңызын, ақ қанатты американдық көбелекті, т.б. көптеген арам шөптерді мысалға келтіруге болады. Кейбір организмдер орта мен факторларға талғамы жоғары болады. Оларды біз стенобионтты организмдер дейміз.

Өзара әрекеттесу факторлар ережесі. Оның мәні келесіде: яғни бір факторлардың әсер ету күшін басқа факторлар күшейту немесе азайтуы мүмкін . Мысалы, жылудың көп мөлшері ауаның ылғалдылығын төмендетеді.

Сонымен, оптимум аймағы әртүрлі ағзалар үшін бірдей емес . Біреулері үшін аймақ аралығы біршама көп, мұндай ағзалар эврибионттар тобына жатады (грекше эури- кең, биос- тіршілік). Аз диапазонда бейімделетін ағзалар стенобионттар деп аталады(грекше стенос- тар). Эврибионтты түрлер қолайсыз экологиялық орталарда қалыпты тіршілігін жалғастыра береді.

Сұрақтар мен тапсырмалар:

1. Ағзаның тіршілік ету жағдайлары қандай?

2. Экологиялық фаткорлар дегеніміз не?

3. Экологиялық фаткорлардың жіктелуін көрсетіңіз.

4. Қандай факторлар шектеуші фактор деп аталады?

5. Антропогенді факторларға мысал келтіріңіз.Адамның ағзаларға және қоршаған ортаға тигізетін жағымды және жағымсыз әсерлері қандай?

6. Қандай ағзалар стенобионтты, ал қандай ағзалар эврибионтты деп аталады?

7. Негізгі абиотикалық факторлар: жарық, температура, ылғалдылық, тұздылықтың экологиялық маңызы неде?

8. Ағзалардың жылуға, ылғалдылыққа, жарыққа қатысты экологиялық жіктелуін беріңіз. Мысал келтіріңіз.

Әдебиет:

1. Бейсенова Ә.Б. Экология және табиғатты тиімді пайдалану. Оқу құралы. Алматы, 2004.

2. Сағымбаев Ғ.Қ. Экология негіздері. Оқу құралы. Алматы, 1995.

3. Оспанова Г., Бозшатаева. Экология. Оқу құралы. Алматы, 2000.

4. Бродский А.К. Жалпы экологияның қысқаша курсы. Оқу құралы. Алматы,«Ғылым», 1997, қаз.ауд. Көшкімбаев Қ.С.

5. Мәмбетқазиев Е., Сыбанбеков Қ. Табиғат қорғау. Оқу құралы. Алматы, «Қайнар», 1990.

6. Жамалбеков Е.Ү., Білдебаева Р.М. Жалпы топырақтану және топырақ географиясы мен экологиясы. Алматы, «қазақ университеті», 2000.

7. Фурсов В.И. Экологические проблемы окружающей среды. Алма-Ата, «Ана тілі», 1991.

8. Байтулин И.О. Экология Казахстана. Алматы, 2003.

9. Ә.С.Бейсенова Ж.Б.Шілдебаев Г.З.Сауытбаева «Экология» Алматы 2001ж.

10. А.Ж.Ақбасова. Г.Ә.Саинова. «Экология.Жоғарғы оқу орындарына арналған оқу құралы» Алматы 2003ж.

11. А.К.Бродский «Жалпы экологияның қысқаша курсы» Алматы 1997ж.

 


ДӘРІС № 4

Тақырып: Демэкология-популяциялық экология

Жоспары:

1. Популяция туралы жалпы мағлұмат.

2. Популяцияның статикалық және динамикалық сипаттамалары.

3. Популяциялық гомеостаз – популяцияның санын реттеу.

4. Ағзалар арасындағы қатынастар