Лекция сабақтарының негізгі мазмұны

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-әуе, топырақ  және организмдердің өзі.

Су тіршілік ортасы. Гидросфера – планетамыздың  ең үлкен көлемін алып жатыр. Су –  жер шарының барлы көлемінің 71% қамтиды. Судың негізгі қорын, яғни 98% - мұхиттар мен теңіздер құрайды. Қалған 2% мәңгі мұздықтар, тоңдар, өзен мен көлдердің үлесіне тиеді. Суларда жануарлардың 150000, өсімдіктердің 10000 астам түрі тіршілік етеді.

Су ортасы организмдер үшін  қолайлы орта болғанымен өзіне тән ерекшеліктері  болады. Олардың қатарына судың тұтқырлығын, тұз концентарциясын, қысым, оттегінің  мөлшерін, су қабатының қозғалыстары мен ағыстарын, айналымдарды, қорек  қорын, судың ащы немесе тұщы қасиеттерін  жатқызамыз.

Судағы барлық организмдерге тән қасиет – жүзу. Дегенмен, көптеген балдырлар, кейбір ағзалар бекініп тіршілік етуге  бейімделген. Жүзуге немесе баяу қозғалуға  байланысты гидробионадтарда құрылық  организмдеріне болмайтын ерекше морфологиялық  өскіншелер, жүзу немесе есу аяқтары  мен қанаттары, су жұқтырмайтын заттар мен көптеген қасиеттер пайда  болған. Мәселен, тау өзендерінде  тіршілік ететін балықтардың денесі дөңгелек әрі ықшамды ағысқа қарсы  жүзуге бейім болып келсе, жазық  жердегі  көлдердегі балықтар керісінше  ірі әрі жалпақ болып келеді. Ал, мұхиттардың әртүрлі тереңдіктеріндегі  организмдердің морфологиялық құрылысы, дене тұрқы мен қозғалуы мүлдем басқаша. Теңіздер мен мұхиттардағы организмдер: Ала жолақты тюлень, шабақ, теңіз  мысығы, камбала, теңіз тасбақасы, акула.

Жануарлардың  суға бейімделуі де сан алуан. Олардың  біз анатомия – морфологиялық, физиологиялық, мінез-құлық және басқа да бейімдеу қабілеттерін байқауға болады. Мәселен, судың қалың қабатында тіршілік ететін организмдерде жүзгіштік, икемділік, денесіндегі жүзгіш қанаттары жақсы  жетілсе, ал бентос топтарында керісінше  жүзуге икемсіз және су түбіндегі  заттарға жабысып қалуға бейімделген  мүшелері жақсы жетілген.

Су организмдерінің  ішінде медузалар, екі моллюскалар, инеліктің личинкасы өз денесінен  атқылаған су энергиясының күшімен  тез жүзуге бейімделген. Бұл құбылыс  әсіресе бас аяқты моллюскада жақсы байқалады. Ал, осы әдіспен  қозғалатын кальмардың жылдамдығы сағатына 40-50 км алатын көрінеді. Ірі киттерде жүзуді жүзуге асыратын жақсы жетілген әрі қуатты жүзгіш қанаттары мен ескек аяқтары болса керек.

Тұщы су гидробионаттарының кейбірі су бетінде кәдімгі құрылықтағыдай сырғанапта жүреді. Мәселен, тоқтау сулар  мен көлшік бетіне көңіл аударсаңыз «жүзгішң насекомдардың біраз өкілін көреміз. Олар – кәдімгі су қандалалары  мен су қоңыздарының өкілдері.

Құрылық - әуе  тіршілік ортасы

Құрылық - әуе  организмдер үшін күрделі өзгерістер үздіксіз жүріп жататын, табиғаты сан-қилы орта. Мұнда атмосфераның газдың құрамы, ылғал, тығыздық, қысым т.б. факторлар  жиынтығы литосфера қабығымен қат-қабат  байланысып жатады. Жануарлар мен  өсімдіктер құрылық-әуе кеңістігінде тіршілік етуге бейімделіп оны толықтыра  түседі. Тіршілік ортасына тән көптеген қасиеттерді байқауға болады. Мәселен, жарықтың мол түсуі, температура  ауытқуының күшті байқалуы, ауа-райының  маусым мен тәулік бойынша өзгеруі  т.б. Аталған факторлардың күрделілігіне  байланысты организмдер дүниесі  эволюциялық даму жолында анатомия-морфологиялық, физиологиялық, эталогиялық т.б. бейімделулерге мәжбүр болуы. Оттегімен демалу үшін тыныс алу мүшелері жетіле түсті (устица, өкпе, трахея), тірек қаңқасы, қолайсыз жағдайлардан сақтану әдістері (орын ауыстыру, ін қазу) ұшуға бейімді  жануарлар мен құстардың жаңа түрлері пайда болды.  Құрылық - әуе факторларының ішінде –  ауа, жауын-шашын, топырақ ылғалы, эко  және микроклимат және географиялық белдеулер организмдер үшін үлкен  роль атқарады. Құрылық - әуе тіршілік ортасына бейімделген организмдер. Мысалы: Ақ ләйлек, қоқизаз, бұйра бірқазан, махаон.

Топырақ –  тіршілік ортасы Жер бетінде топырақ  түзілу процесі – ұзаққа созылған биогеохимиялық айналымның жемісі. Топырақтың түзілуімен байланысты жер шарының  ұсқыны да өзгереді. Яғни, жер бетін  жасыл өсімдіктер әлемі басады. Одан соң топырақтың микро және макро  фаунасы қалыптасқан. Өсімдіктер мен  жануарлар және өлі табиғат арасындағы трофикалық қарым-қатынастар топырақ  түзелу процесін, оның физикалық, химиялық және механикалық құрылымын жақсарта түсті. Мәселен, топырақтың жоғарғы  горизонтында өсімдіктерге қажетті  – азаот, калий, кальций, фосфор және т.б. химиялық элементтер жинақталады. Ал, топырақ ылғалы өн бойына оттегі, еріген тұздар, минералды заттарды сіңіріп немесе қышқылдық ортаны қалыптастырады.

Топырақтың  құнарлы қабатын түзудегі микроорганизмдер, өсімдік пен жануарлар өкілдерінің  ролін ерекше атаған жөн. Микроорганизмдер – көзге көрінбейтін ұсақ болғанымен атқаратын қызметі өте жоғары. Олар әртүрлі өсімдік пен жануарлардың қалдықтарымен қоректене отырып топырақты оттегімен және органикалық  заттармен байытады. Олардың ішінде топырақта көп кездесетіні микрофлора өкілдері – саңырауқұлақтар, актиномицеттер мен  бактериялар. Ал топрыақ микрофаунасы өкілдері – амеба, талшықтар мен  кіпікшелі қарапайымдар жыртқыш  немесе паразит ретінде зат және энергия алмасуда жүзеге асырады. Топырақ  тіршілік ортасына бейімделген организмдер: Қарапайым жәндіктер, ұсақ кенелер  мен насекомдар,  жауын құрты, ұлу, шырыш, қоңыз, қырқаяқ.

Тірі организмнің өзі  – тіршілік ортасы.

Өсімдіктер, жануарлар және микроорганизмдердің  ішінде көптеген олардың өкілдері екінші бір ағза есебінен тіршілік етеді. Мұндай ағзаларды – паразиттер немесе арамтамақтар деп атайды. Барлық паразиттерді эктопаразиттер (қорек үшін уақытша ағзаның сыртқы денесінде кездесетіндер) және эндопаразиттер (екінші бір ағзаның ішкі мүшелерінде  кездеспейтіндер) – деп жіктейді. Эктопаразиттерге – кәдімгі қан  сорғыш масалар, соналар, кене, бүрге, сүліктер т.б. жатады. Ал эндопаразиттерге – аскаридалар, бактериялар, құрттар т.б. жатады.

Паразиттер  екінші бір ағзаның денесінде  үшнемі бола бермейді. Көбінесе олар қоректену  немесе көбею үшін уақытша немесе кейде ұзақ уақыт тіршілік етеді.  Ол үшін орта қолайлы болуы тиіс. Ағзалар екінші бір ағза денесінде  тіршілік етуі үшін ұзақ жылдар бойы бейімделу  жолынан өтеді. Тіптен кейбіреулерінің  бейімделгендігі сонша өзінің бұрынғы  жақсы жетілген ішкі және сыртқы мүшелерінің  қызметі жойылып кетеді.

3-лекция

Тақырып.2. Дарақ экологиясы-аутэкология

Экологиялық факторлар. Орта. Антропикалық факторлар. Химиялық қосынды зиянды заттар. Бейімделу. Минимум заңы. Шектеуші фактор. Эврибионтты ағзалар. Стенобионтты ағзалар. Төзімділік заңы. Оптимум заңы.

Аутэкология- жеке организмдер арасындағы қарым-қатынастарды оның табиғи ортасымен байланыстыра отырып зерттеулер жүргізеді.

Кез келген тірі организм өзін айнала қоршаған табиғи ортамен тығыз байланысты ғана өмір сүре алады. Олар – топырақ, су, минералды заттар, жер бедері және атмосфералық әртүрлі құбылыстар. 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, көл бақасы үшін ылғалы мол көл жағасы оның қалыпты өрбіп-көбеюіне қолайлы орта. Ал, қуаңшылықты дала немесе шөлейтті жерлер ол үшін қолайсыз өмір сүре алмайтын орта болып табылады. Бірақта 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. Сонымен  орта дегеніміз – организмнің  өсіп-көбеюіне, тіршілігіне, дамуы мен  таралуына тікелей жанама әсер ететін айнала қоршаған ортаның компоненттерінің жиынтығы. Ал, организмге қажетті жағдайлар  деп – тек сол организм үшін алмастыруға келмейтін табиғи ортаның  элементтерін айтамыз.

Экологиялық факторлар дегеніміз – организм үшін қажетті немесе теріс әсерін тигізетін ортаның элементтерін айтамыз. Табиғатта экологиялық факторлар жиынтық күйінде әсер етеді. Организмдер болса факторлардың әсеріне түрлі реакция (жауап) береді. Мәселен, ащы суда тіршілік ететін организмдер үшін тұз және минерал заттар шешуші роль атқарса, ал тұщы су организмдері үшін қажеті шамалы.

Шөл-шөлейтті жерлердегі өсімдіктер үшін жоғарғы  температура мен ылғалдың аздығы мен ылғалдың аздығы қолайлы фактор болса орман өсімдіктеріне қолайсыз орта факторлар 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 зоналары айқындалады.

Факторлар үш негізгі топқа жіктеледі: абиотикалық, биотикалық және антропикалық.

Абиоткалық  факторлар дегеніміз -  организмдерге әсер ететін бейорганикалық ортаның жиынтығы. Олар – химиялық (атмосфераның химиялық құрамы, теңіз және тұщы сулар, шөгінділер т.б.) және физикалық (температура, қысым, ылғал, жер, радиация т.б.) – деп бөлінееді. Сол сияқты жердің рельефі, геологиялық және геоморфологиялық құрылымы, ортаның сілтілік немесе қышқылдығы, комостқы сәулелер т.б. факторлар организм үшін әртүрлі деңгейде әсер етеді.

Биотикалық факторлар дегеніміз – тірі организмдердің бір-біріне және ортаға жағымды немесе жағымсыз әсер етуі. Бұл өте күрделі процестер жиынтығы. Өйткені, тірі организмдер бір-бірімен қоректені, бәсеке, паразиттік, жыртқыштық, селбесіп тіршілік ету арқылы алуан түрлі қарым-қатынаста болады. Аталған қарым-қатынастар өсімдікпен-өсімдік, жануармен-өсімдік немесе жаунармен-жануар арасында болуы мүмкін. Биотикалық факторлар организмдер арқылы ғана емес, табиғи орта арқылы да тікелей немесе жанама әсер етуі мүмкін.

Антропикалық  факторлар дегеніміз – айнала қоршаған ортаға тигізетін адам баласының іс-әрекетінің тікелей адам 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 әртүрлі 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 уаусының ластануы, су айналасының 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 антропикалық 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 проблемалар деңгейінде қарастырылуда.

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 тіршілігіне кері әсерін тигізеді. Яғни, әрбір организмге әсер ететін факторлардың төменгі және жоғарғы  шегі болады және бір фактор шешуші роль атқарады. Бұл заңдылықты неміс  химигі Ю.Либих (1840 ж.) ашқан. Оны минимуму заңы дейді. Минимум заңының өмірде практикалық маңызы зор. Өйткені, организмдердің ең қажетті шектеуші факторлардың біле отырып мол өнім алуға немесе табиғат  ресурстарын тиімді пайдалануға  жол ашады.

Шектеуші  факторлармен қатар организмнің  факторлар жиынтығына деген ең жоғарғы  төзімділік қасиеті болады. Төзімділік (толерантность) заңы В.Шелфордтың есімімен аталады.  Заңның негізгі – организмдердің факторларға деген талғамының шектелуі. Кез-келген организмнің төзімділік шегі болады. Егер төзімділік шегінен  шығып кетсе организм тіршілігін жояды. Мәселен, қатты қуаңшылық  жылдары өсімдіктердің құрып  кетуі, ал су қоймаларының пестицидтермен ластануы балықтардың жойылуына  әкеп соғады. Организмдердің төзімділік шегін білудің практикалық маңызы бар. Әсіресе, жабайы аңдар мен құстарды, өсімдіктерді жерсіндурі жұмыстарында төзімділік заңының негізгі тәртіптері ескеріледі. Сондықтан кез-келген организм үшін өзіне тән қолайлы тіршілік ету жағдайы болады. Оны – оптимум  заңы дейді. Яғни, организмнің ұрпақ  беріп, толыққанды тіршілігін жалғастырып  отыратын аймағы.

Схемадағы шкала  бойынша организмнің қалыпты  тіршілігі оптимальды аймақта ғана жалғасады. Ал, одан оңға не солға ауытқуы  организм үшін өлімге душар етеді.

Табиғатта организмдердің көптеген түрлері экологиялық факторлар  жиынтығына, оның шекті мөлшері мен төзімділік шегіне бағына бермейді. Керісінше қолайсыз экологиялық орталарда қалыпты тіршілігін жалғастыра береді. Организмдердің бұл тобын эврибионтты түрлер дейді. Мәселен, Іле Алатаунының шыршалы орманында тіршілік ететін ақтиін үшін шектеуші фактор – қорек. Сол сияқты жеміс-жидегі мол тоғайларда тек дәнмен қоректенетін құстар басым болады. Әсіресе, сексеуілді ормандардың тұрғыны сексеуіл жорға торғайы, Іле Алатаунының батыс бөлігінде, Ақсу-Жабағлы қорығында кездесетін жұмақ торғай, Алакөлдің реликті шағаласы, шөл-шөлейтті құмды аймақтың сәні – қарақұйрық т.б. аң мен құстар таралуы шектелген стенобионтты түрлерге жатады. Стенеобионтты организмдердің эврибионтты организмдерден айырмашылығы таралу аймағының шектелуіне байланысты морфологиялық, физиологиялық және экологиялық жағынан бейімделу ерекшеліктері басымырақ болады. Оған тән белгілер – түсінің ортаға қарай ұласуы, түнге қарай активті тіршілігі, ін қазу, суды үнемдеу т.б. қасиеттері жатады. Факторлардың организмдерге әсерінің біртекті болмауы биологиялық көптүрлілігіне әсер етуімен бірге олардың географиялық белдеулер және табиғат зоналары бойынша таралуына да әсер етеді. Нәтижесінде, табиғаттың әртүрлі ландшафтарында микроорганизмдер, жануарлар мен өсімдіктердің белгілі бір бірегей жиынтығы ортақ жағдайда тіршілік етеді.