Популяция экологиясы-демэкология

        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 жәй 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.  

           4. Биосфера эволюциясы.

Палеонтологиялық мәліметтер бойынша:

1. протерозой эрасында (700млн. жыл бұрын)- бактериялар, балдырлар, қарапайым омыртқасыздар пайда болды.
2. палеозой эрасында (365 млн. жыл бұрын) – жер беті өсімдіктер , амфибиялар пайда болды;
3. мезозой эрасы- (185 млн. жыл бұрын)- сүтқоректілер, құстар, қарағай өсімдіктері пайда болды;
4. кайназой эрасы-(70млн. жыл бұрын) – қазіргі заманғы өсімдіктер мен жануарлардың топтары пайда болды.

5. 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, әуе, топырақ және организдердің өзі.

Су тіршілік ортасы.

Гидросфера – планетамыздың  ең үлкен көлемін алып жатыр. Су – жер шарының барлық көлемінің 71% қамтиды. Судың негізгі қорын, яғни 94 %  мұхиттар мен теңздер құрайды. Қалған 6 % мәңгі мұздықтар, тоңдар, өзен мен көлдердің үлесіне тиеді. Суларда жануарлардың 1500000, өсімдіктердің 500000 астам түрлері тіршілік етеді. Мұхиттар мен теңіздер екі экологиялық облыстарға бөлінеді: су қалыңдығы-пелагиаль; судың түбі-бенталь.

Су 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. Суқалың қабаты пелагиаль деп, оны  екі топқа бөледі – нектон және планктон.

       Планктон  дегеніміз судың беткі қабатында оның ағысымен қалқып жүретін ұсақ омыртқасыз жәндіктер. 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.

Гидрофиттер суға жартылай көміліп өссе, ал гидатофиттер қатарына суға көміліп өсетін өсімдіктер жатады.

Өсімдіктердің суға деген қатынасына байланысты келесідей экологиялық топтарға бөлінеді:

1. Гидатофиттер-су өсімдіктері.
2. гидрофиттер- жер беті-су өсімдіктері.

3) гигрофиттер -ауаның жоғарғы ылғалдылығына байланысты тіршілік ететін жер беті өсімдіктері.

Құрлық- әуе тіршілік ортасы.

           Құрлық – әуе 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.

       Жарық  жағдайының талабына байланысты  өсімдіктерді 3 негізгі экологиялық   топтарға бөледі:

1. Жарық сүйгіш(гелиофиттер) өсімдіктер;
2. Көлеңке сүйгіш(сциофиттер) өсімдіктер;
3. Көлеңкеге төзімді (факультатифтік гелиофиттер) өсімдіктер.

       Температуралық  режимге  байланысты жануарларды  2 негізгі топқа жіктейміз:

1) пойкилотермдік жануарлар- бұл ағзалардың  тіршілігі мен белсенділігі сырттан келетін жылуға  байланысты, дене t⁰ –лары- сыртқы t⁰-ның өзгеруіне   байланысты. Бұларға микроорганизмдер, өсімдіктер, омыртқасыз жануарлар жатады.

2) гомойотермдік жануарлар- 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 родиацияға, 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 кеңістігіндежылуды 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 ластануы таратуы, сонымен қатар локаьды ластануды ғаламдық ластануға айналдырушы фактор  болып табылады. Атмосфераның әр түрлі параметірлерін және қасиеттерін, оның химиялық құрамы, жылу режимін, орын ауыстыруы, родиоактивтілік, электромагниттік фон және т.б әсер етеді.

Топырақ тіршілік ортасы.

Жер бетінде топырақ түзілу процесі ұзаққа созылған биогеохимиялық айналымның жеміс.

Топырақтағы организімдердің  экалогиялық топтары. Топырақ организімдері  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: микроорганизімдер, қарапайымдылар, ұсақ жәндіктер, жауын құрттары, т.б.

Геофильдер – тіршілігінің біраз бөлігі топырақпен байланысты организімдер. 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) үішін ғана пайдаланушылар. Оларға: қоңыз, қандала, сол сияқты ерекшеліктеріне қарай да бірнеше топтарға бөлінетін жәндіктер жатады.   

Топырақта мекендеушілеріне жануарлардың келесі тобы жатады.

1. Микрофауна(ұсақ топырақ жануарлары).
2. мезофауна-буынаяқтылар.
3. макрофауна-ірі топырақ жануарлары.

Тірі ағзалық  тіршілік ортасы

      Тірі   организмдердің өзі – тіршілік  ортасы. Өсімдіктер, жануарлар және  микроорганизмдердің  ішінде  көптеген  олардың  өкілдері  екінші бір  организмдерді-паразиттер  немесе  арамтамақтар  деп  атайды. Барлық 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.

Ағзаның адаптациялық биологиялық ырғақтар. Фотопериодизм.

   Жердегі бүкіл  өмір, клеткадан бастап биосфераға дейін белгілі ритмге тәуелді. Жер шарындағы табиғат белдемдері мен 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 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.

 

Бақылау сұрақтары:

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.

 

ДӘРІС №3

Тақырып: Экологиялық факторлар және олардың классификациясы.

 

Мақсаты: Студенттерге антропогенді факторлардың әсер ету заңдылықтары, Либихтың минимум заңы, Шелфордтың толеранттылық заңы, стенобионтты және эврибионтты организмдер, организмдердің тіршілігіндегі негізгі абиотикалық факторлардың экологиялық мәні, ортаның экологиялық сыйымдылығы жайлы білім беру

 

Жоспары: 

1. Қоршаған ортаның экологиялық факторлары:

а) абиотикалық факторлар;

ә) биотикалық факторлар;

б) антропогенді факторлар.

2. Ортаның факторларына организмдердің адаптациясы.

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

      

Негізгі түсініктер: экологиялық факторлар, биотикалық факторлар, абиотикалық факторлар, антропогенді факторлар, толеранттылық диапазоны, оптимум зонасы, экологиялық валенттілік

1. Қоршаған ортаның экологиялық факторлары- тірі организмдерге олардың дербес дамуының бір ғана кезеңінде болса да тікелей немесе жанама әсер ете алатын, ортаның кез-келген  әрі қарай бөлшектелмейтін элементі. Бұл анықтамада экологиялық факторлардың мынандай критерийлеін 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 жоғарлауы, т.б. арқылы әсер етеді; биіктіктің әсері  температураның, атмосфералық қысымның  төмендеуі арқылы жүзеге асырылады.Шын мәнінде температура, жарықталу, тұздылық және т.т. тірі организмдерге тікелей әсер етуші сыртқы ортаның  экологиялық  факторлары ретінде білінеді.