Популяция экологиясы-демэкология

3. Экологиялық  көзқарастардың туылуы

Экология организмдер  мен ортаның өзара байланыстары және өзар әсерлесуі туралы ғылым  ретінде биологиялық білімдер дамуының белгілі кезеңінде пайда болды. Оның қалыптасуы қоғамның смұранысымен де , сондай-ақ өндірістік күштердің даму деңгейімен де  тығыз байланысты. Ф.Энгельстің айтуынша , «ғылымның ең  бастапқы қалыптасуы мен дамуы өндіріске тәуелді» , дейді.

Жеке ғылым ретінде  экология шамамен 1900ж. қалыптасты.  «Экология» терминін 1866ж. неміс биологы Эрнест Геккель ұсынған болатын . Экология (грекше oicos-мекен, үй және logos-ғылым) сөзбе-сөз аударғанда- тіршілік мекені туралы ғылым.

Экология ғылымына берілген анықтамалар көп. Э.Геккельдің анықтамасы бойынша , экология- бұл организмдердің тіршілік ету жағдайларын және организмдер мен олардың тіршілік ету ортасы арасындағы өзара байланыстарды зерттейтін ғылым деп есептейді. Басқа жұмысында(1868ж.) Геккель жазған: «Біз экология деп экономика туралы, жануар организмінің үй тұрмысы туралы ғылымды ұғынамыз» дейді. Ол қоғам өмір  сүруінің  маңызды жағдайы ретінде табиғат экономикасын  зертейді, сөйтіп ол тек биологиялық қана емес , сонымен бірге экономикалық факторларды да қарастырады.

Экология ағымы ежелгі кезеңнен басталған. Организмнің ортамен  байланыстары туралы және олардың  қоршаған ортаның жағдайларына тәуелділігі  туралы айтқандары антикалық философтар  еңбегінде кездеседі . Осындай жоспарда өсімдіктер туралы Эмпедокл (б.э.д.IVғ.) жазған , Теофраст (IIIғ.б.э.д.) , ал жануарлар туралы Аристотель(IVғ.б.э.д.) жазған.

Экологияның дамуына  үлкен үлес қосқан А. Гумбольдтың, Ч.Дарвиннің, К.Ф.Рульенің , А.Северцовтың және т.б. еңбектері болды.

Өз уақытында Александр  Гумбольдтың (1769-1859) еңбектері елеулісі болды. Ол Оңтүстік және Солтүстік Американы, Орталық Европаны, Сібір, Алтай, Қытай жерлерін зерттеп, Өсімдіктер географиясын жасады. Ол оны жер бетіндегі өсімдіктердің таралу заңдылықтары туралы ерекше ғылым ретінде қарастырып , өсімдіктер тіршілігін зерттеуде өсімдіктер географиясында экологиялық бағыттың негізін салды.

XIXғ. ортасында Ресейде  биологиялық  ғылымның экологиялық   бағытының дамуына үлкен үлес  қосқан К.Ф.Рулье(1814-1858) болды. Осы  ғалымның еңбектері арқасында  зоологиядағы экологиялық бөлім қалыптасқан.

XIXғ. соңында Ч.Дарвиннің  ілімі негізінде  экология  – организмдердің адаптациясы  туралы ғылымға айналған .

Дарвиннің анықтамасы бойынша , экология- тіршілік үшін күресті туындатушы жағдайлар ретінде , табиғаттағы  барлық күрделі қарым- қатынастарды зерттейтін ғылым дейді.   XXғ. 60-жылдарының басында,  экология дамуында жаңа кезең басталды ,  ол барлық  елдерде  экологиялық  зерттеулердің жылдам өсуімен  сипатталады.

Әртүрлі экологиялық  мәселелер бойынша ақпараттар саны өсе бастады, мысалы, қоршаған ортаның өзгеруі туралы өте көп  фактілерді , өсімдіктерді қорғау саласында эклогтар өз зерттеулерінде жазды.

          Сонымен , қазіргі заманғы экология  адамзат үшін биосфераның бетбұрысын  ғылыми негіздеуге ұмтылады. Ол  табиғи ресурстарға тұтынушылық қатынасты жоюға мүмкіндік беретін , ойлаудың ерекше түрін қалыптастырады.

         Қазіргі кезде экология тек  биологиялық ғылым ғана емес , ол білімнің интеграциялық саласы, яғни адам мен қоғамның табиғатпен  өзара әсері туралы ғылыми  жаратылыстану , әлеуметтік және технологиялық кзқарастардан тұрады.

     4. Экология бөлімдері.

Экология 3 негізгі бағытты  зерттейді.

1.Аутэкология - особьтар экологиясы.

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

Қоршаған орта факторларына :

     а.) Абиотикалық  факторлар- өлі табиғаттың әсері (климат, t⁰-ра , ылғалдылық , жарық және т.б.

б.) Биотикалық факторлар – тірі организмдердің әсері.

в.)  Антропогендік факторлар – адамның әртүрлі іс-әрекеті нәтижесінің әсерлері.

2.  Демэкология - популяциялық экология.

Популяция дегеніміз  белгілі ареал бөлігінде ұзақ тіршілік етіп , еркін будандаса алатын бір түр особьтарының жиынтығы.

Демэкология популяцияның қалыптасу жағдайәларын , құрылымы  мен динамикасын зертейді. Ол популяция  санының өзгеруін, бұл құбылыстың себептерін зерттейді.

3. Синэкология  - қауымдастық экологиясы.

Қауымдастық дегеніміз белгілі ареалда  мекендейтін , әртүрлі түрлерден құралған,  тірі  организмдер жиынтығы.

Синэкология организмдердің тіршілік жағдайларын , өзара және қоршаған ортамен өзара қарым-қатынасын  зерттейді. Синэкология экожүйелердің  шекараларын салумен айналысады, сондықтан  оны биогеноценологиялық экология деп те атайды.

Экологияның негізгі бағыттары

Қазіргі уақытта экология ғылымының көптеген бағыттары бар:

1. Классикалық   экология - биологиялық   жүйелердің 
қоршаған ортамен байланыстарын зерттейді.

2. Глобалъды   экология - биосфераның   бірлігін   және 
тұтастығын зерттейді.

3. Қоғамдық   экология - қоғам   мен   қоршаған   орта 
жүйесіндегі байланыс пен тәуелділікті қарастырады.

4. Геоэкология - әртүрлі деңгейдегі геожүйелерді және оларға 
   антропогендік өзгерістердің әсерін зерттейді.
5. Адам экологиясы - адамның табиғи мәнін, оның тіршілік 
   ортасының экологиялық факторларының денсаулыққа әсерін зерттейді.
6. Қолданбалы экология -агрожүйе байланыстарын, қала 
   экожүйесін,   техносфераның   қоршаған   ортамен   байланысын 
   зерттейді.
7. Экологиялық мониторинг - бұл қоршаған орта жағдайын 
   болжау, бағалау, талдау мен бақылау жүйесі.

5. Экологияның  зерттеу обьектілерінің сатылама  деңгейлері. Тірі материяның ұйымдастырылуына келесі деңгейлер жатады: Молекулалық –>Жасушалық деңгей –>Ұлпалар мен мүшелер деңгейі–>Организмдік (Особь) деңгей –>Популяциялық (түрлік) деңгей –>Экожүйелік деңгей - >Биосфералық деңгей.

6. Экологиялық  зерттеу әдістері.

Экологиялық ғылымның далалық, лабораториялық және эксперименттік зерттеу  әдістері бар.

Далалық зерттеу әдісі  – далалық жағдайда жүргізіледі. Зерттеу обьектілері – особь, популяция, түр және олардың табиғи бірлестіктері (биоценоз, биогеоценоз, экожүйе), т.б. болуы мүмкін. Далалық  зертеулер белгілі бір түр, популяция, биоценоз, экожүйе, өзен-көлдер, т.б. обьектілерінің жәйі, сандық қатынасы немесе сапасы, ауытқулар мен өзгерістер, абиотикалық, биотикалық, антропогендік факторлардың әсері, уақыт пен кеңістікке қатысты олардың көбеюі, құрып кетуі, апаттардың болу себептері туралы жалпы мағлұматтар мен материалдар жинақталады. Материлдарды жинақтау жылдың барлық мезгілінде және бірнеше жылдар бойы жүргізіледі.

Лабораториялық зерттеу әдісінде – далалық материалдар лабораториялық жағдайда өңделеді. Дүниежүзілік стандартқа сай лабораториялар қазіргі заманғы – климекамералар, видеоаппаратуралар, оптикалық құралдар, анатикалақ таразылар, топографиялық құралдар, термостаттар, хромотография, электронды микроскоптар, компьютерлік т.б. керекті құралдармен жабдықталуы тиіс.

Зерттеу обьектілері  лабораториялық жағдайда эксперимент арқылы тексеріліп, бақылаулар, тәжірибелер жүргізіледі.

Экологияда математикалық  әдістер мен модельдеу жиі  қолданылады. Соңғы жылдары биоэкологиялық зерттеулер мен құбылыстарды модельдеу  қолданылып жүр.

 

Бақылау сұрақтары:

1.Экологияның ғылым  ретінде анықтамасын беріңіз.

2.Экологияның міндеттері  мен зерттеу әдістерін атаңыз.

3.Экология білімінің  қалыптасуы мен даму сатыларын  анықтаңыз.

4.Әртүрлі критерийлерге  сәйкес экологияның бөлімдерін  көрсетіңіз.

5.Экология мен басқа  іргелі пәндер арасындағы қатынасты көрсетіңіз.

6.Тіршілік деңгейлерін  көрсете отырып сызба жасаңыз.

 

ДӘРІС № 2

Тақырып: Аутэкология. Организм және қоршаған орта. Тірі жүйелердің ұйымдасу деңгейі.

Мақсаты: Студенттерге экологияның аутэкология бөлімінің ерекшеліктері, тірі организмдердің таралған негізгі тіршілік орталары, тірі жүйелердің ұйымдасу деңгейлері туралы білім беру.

 

Жоспары:

1. Аутэкология –экологияның  бір бөлімі.

2. Жер бетіндегі организмдердің  таралуы.

3. Тіршіліктің пайда болу теориясы.

4. Биосфера эволюциясы.

5. Организдердің негізгі  тіршілік  орталары:

а) су тіршілік ортасы;

ә) құрлық -әуе  тіршілік ортасы;

б) топырақ тіршілік ортасы;

в) тірі ағзалық тіршілік ортасы;

6.  Биологиялық ырғақтар. Фотопериодизм.

 

Негізгі түсініктер: биологиялық ырғақтар, фотопериодизм, биолюминесценция, гидробионттар, геобионттар.

 

1.Аутэкология экологияның бір бөлімі - особьтар экологиясы.

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

    Мекен ету  ортасы деп, әдетте организмнің  табиғи денелермен және табиғи  құбылыстармен тікелей немесе  жанама өзара байланыста болатынын түсінеміз. Қосу-организм бейімделу реакциялармен  әсер ететін ортаның жеке элементтерін фактор деп атаймыз.

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

2. Жер бетінде  организмдердің таралуы.

Планетамызда  2   млн. астам тірі организмдердің түрі тіршілік етеді.

Фауна мен флора жер  бетінде біркелкі таралмаған . Климаттық  жағдайларға байланысты арнайы өсімдіктер қауымдастығы қалыптасады- тропикалық жауынды орман , таулы орман , тундра , тайга, сованна немесе шөлдала. Мұндай өсімдік қауымдастықтарында тек осындай жағдайларға бейімделген жануарлар түрі тіршілік етеді.

 Биогеографиялық облыстар :

1. Голарктикалық (Солт.Америка Гренландиясыз, Евразия Индиясыз, Исландия, Корея, Жапония, Солт. Африка)
2. Палеотропикалық (Оңт. Африка, Мадагаскар , Индия  және ИндоКитай)
3. Австралиялық (Австралия, Жаңа Гвинея, Жаңа Зеландия, Океания)
4. Неотропикалық (Оңт. және Орт. Америка)
5. Антарктикалық   (Антарктика)

            Биогеографиялық  облыстардың  геологиялық тарихы.

1. Палеозой эрасында- біріккен  суперматерик(Пангея)
2. Мезозой эрасы, триас кезеңінде 2 бөлімге бөлінді:

Солтүстік бөлімі (Лавразия): Солт. Америка, Европа мен Азия;

Оңтүстік бөлімі (Гондвана): Оңт.Америка, Африка, Антарктида, Австралия, Индия.

3.   Кайназой эрасында- солт.суперконтинент–>Евразия –> Солт.Америка

    3. Жер бетінде тіршіліктің пайда болуы.

1. абиогеноз теориясы(тірінің өліден пайда болуы)
2. биогеноз теориясы (тіріден тірінің пайда болуы)

А.И.Опарин 1924ж. «Химиялық  эволюция концепциясын” жасаған.

 Коацерваттық теориясы  бойынша химиялық эволюция                                 –> биологиялық эволюцияға ауысуы–>  ерекше жүйе пайда болуы (қоршаған  сыртқы ортамен өзара әрекеттесуге  қабілетті) –>протобионттар   эволюциясы.

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 нуклейн  қышқылдары мен ақуыздың өзара     әрекеттесу функциясы болып табылады.

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

       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 содан метаннан және аммиактан аралық молекула  қалыптасқан. Олар, негізінен көміртектік азоттық қосылысты, жай күрделілігі бар қосылыстар-амин қышқылдар және органикалық негізді-аденин. Олар Опаринмен Холдейн гипотезаларына сәйкес «первичный бульон» құрамды бөлігі болып саналады.