Экология және дамуының қысқаша шолуы

 

 

 

 

 

Ағзаларға қоршаған орта экологиялық факторлары әсерінің жалпы принциптері

1. Ағза және орта.

2. Факторлардың  өзара байланысы.

3. Оптимум заңы.

Ағза — француздың – organisme, латынша —  organiso – құрамын, сыртқы құрылым беремін деген сөздеріндегі мағынаны береді.

Кең көлемде алатын болсақ, тірі ағза — дегеніміз, бір-бірімен байланыста болатын және бір-біріне бағыныңқы болатын элементтерден тұратын және олардың өзара байланыстары мен құрылысы  біртұтас құрылымды беретін биологиялық жүйе болып саналады.

Ағза деген ұғымға тек жеке даралар (индивидтер) ғана емес, колониямен өмір сүретін (колониялы ағзалар), отбасы (жануарлардағы), популяция, биоценоз және тағы басқаларда кіреді.

Қысқаша алғанда, ағза-дара, индивидиум, «тірі дене».

Тіршілік ортасы – ол, табиғаттың тірі ағзаны қоршап тұрған және онымен тікелей  өзара байланыстағы бөлігі. Тірі ағзалар өте күрделі және ауыспалы өмірде тіршілік етеді, олар сол ортаның  әсеріне байланысты үнемі өзгереді, тіршілік әрекеттерін үнемі өзгертіп отырады. Ағзалардың ортаға бейімделушілігі – адаптация деп аталады.

Ортаның ағзаға әсер етуші жекеленген бөліктері мен құрылымы – экологиялық факторлар деп аталады. Экологиялық факторлар табиғаты жағынан және ағзаға әсер ету әрекеттері жағынан әртүрлі болады.

Абиотикалық факторлар — табиғаттың  өлі элементтері: температура, жарық, радиоактивті сәулену, қысым, ауаның ылғалдылығы, судың құрамындағы тұздар, жел, ағымдар, жергілікті жер релефтары және т.б.

Биотикалық факторлар – бұл тірі  денелердің бір–біріне  тигізетін әсерлері.

Антропогендік факторлар – адамның  табиғат компоненттеріне  әсер еткен іс-әрекеті (оңды немесе теріс әсерлер).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Орта факторлары және олардың ағзаға әсері.     

 Тірі ағзаларға  экологиялық факторлардың  әсер етуші жалпы заңдылықтары:

1.Оптимум Заңы.

2.Әсер етуші фактордың  түрлі  функцияларға әсерінің  бір жақты болмауы. 3.Өзгергіштік, вариабелділік  және  түрдің жеке даралардың орта  факторларының әрекетіне  жауап қайтару реакциясының  әр түрлі болуы.

4.Әсер етуші әр факторларға түрлер әр түрлі жолдармен бір–бірімен байланыссыз, өз бетінше  бейімделуі.

5.Жеке  түрлердің  экологиялық спекторы төмендемейді. Әр түрдің  өзіндік экологиялық мүмкіншіліктері бар.

6. Факторлардың  өзара байланысы.

7. Факторларды шектеу  ережелері.

Негізгі абиотикалық факторды және  ағзаның оған  адаптациялануын қарастырайық.

Жарық. Күн сәулелерінің спекторының  әртүрлі бөліктеріндегі сәулелену ағзаға әртүрлі жағдайда әсер етеді.

Көрінетін  жарық  өсімдіктерге оларда жүретін фотосинтез процесі үшін қажет. Түрлерді жарықсүйгіш (Фотофилдер) және көлеңкесүйгіш (фотофобтар) деп бөледі.

Ұзын толқынды ультрокүлгін сәулелерге (УКС) өте белсенділік тән. Олардың көп мөлшері  қауіпті, ал аз мөлшерде  көптеген түрлерге —  өте қажет. Олар өте күшті бактерицидті әсер етеді, антирахитік дәрумен Д түрінде қабылданады, терінің  күюін  (терінің  қорғаныштық реакциясы) қамтамасыз етсе, инфрақызыл түсті ұзындығы750 мм.-ге жететін ұзын толқындар  ағзаны  жылулықпен қамтиды.

Жасыл өсімдіктер өміріндегі жарықтың ролі:

1). Хлорофиллдің  пайда болуы (фотосинтез).

2). Лептесіктердің  жұмысын  қалыптастырады (газ алмасу және  транспирация), ферменттердің белсенділігін арттырады, ақуыз және нуклеин қышқылдарының  биосинтезін  жақсартады.

3). Жасушаның бөлінуі  мен созылуына, өсуіне  және өсімдіктің дамуына  әсер етеді,  жеміс беру мен гүлдеу мезгілдерін анықтайды, сонымен бірге өсімдіктердің формасының қалыптасуына да әсер етеді.

Жарыққа байланысты  болатын экологиялық топтар:

1. Жарық сүйгіштер (жарықтағы) – гелиофиттер.

2. Көлеңке сүйгіштер (көлеңкедегілер) – сциофиттер.

3. Көлдеңкеге төзімділер  – факультативті  гелиофиттер.

Жануарлар үшін жарық кеңістікте бағытты бақылауға , көруге ғана қажет.

Температура. Тіршілік  үшін  қажетті температура мөлшері 0-дан басталып, +50°С–қа дейінгі температура аралықтары, осы температура аралықтары ақуыздың  нормадағы құрылысы және  қалыптасуы жүреді. Бірақ кейбір ағзалар осы мөлшерден  тыс температура  мөлшерінде де тіршілік ете алады:

1. Криофилдер –  суықты қажет ететін  түрлер.

2. Термофилдер –  керісінше, жоғары температураны  қажет етуші  түрлер.

Өсімдіктердің температураға адаптациялануы:      

 Төменгі температураға:

1.Суыққа төзімсіздер. 2.Аязға төзімсіздер. 3.Мұзға төзімділер (аязға төзімділер).

Жоғарғы температураға :

1.Салқынға төзімділер. 2.Ыстыққа төзімді эукариоттар. 3.Ыстыққа төзімдіпрокариоттар.

Жануарлардың температураға адаптациялануы :

1.Химиялық терморегуляция.  2.Физикалық терморегуляция. 3.Ағзалардың өзін -өзі көрсетуі.

Ылғалдылық. Су  — барлық ағзалардың тіршілігіне қажетті жағдай.

Суға байланысты өсімдіктердің  экологиялық топтары.

Гидатофиттер – суда толығымен немесе біршама бөлігімен  тұрып өсетін өсімдіктер.

Гидрофиты – құрлық –су өсімдіктері, олардың  көпшілік бөлігі суда өседі, су тоғандарында, шалшық суларда, балшықтарда өсетін өсімдіктер.

Гигрофиттер – құрлықтағы өсімдіктер, олардың көпшілігі ылғалды  ауасы бар жерлерде, ылғалды топырақта өседі.

Мезофиттер – аздаған және  өте  шөлді  жерлерде өсетін өсімдіктер.

Ксерофиттер -  ылғалы жеткіліксіз жерлерде өседі.

Суккуленттер – бойына  шырын жинаған шырынды өсімдіктер, оларда суды  паренхималары мен  түрлі  органдарында жинау қабілеттері бар. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Популяцияның демографиялық және этологиялық құрамы 

Популяция дегеніміз – эволюциялық ұзақ уақыт бойы ареалдың белгілі бір бөлігінде тіршілік етіп, өз алдына дербес генетикалық жүйе құра алатын,еркін шағылысып, өсімтал ұрпақ беретін бір түр дараларының  шағын тобы. «Популяция» деген сөз латынша «популюс» — халық, тұрғындар деген ұғымды білдіретін сөзден шыққан.

Популяцияның демографиялық құрылымы

Популяцияның жыныстық және жас ерекшелік құрамын сипаттауды демография деп атайды(«демос»-халық, «графо»-жазамын, суреттеймін). Белгілі бір популяция жас ерекшелігі әр түрлі особьтардан тұрады. Топтардың жас ерекшелік және жыныстық қатынасы популяцияның өсу қарқындылығы мен тіршілікке бейімдеушілігін және оның құрылымының маңызды сипаттамасы болып табылады.

Популяцияның этологиялық құрылымы

Этология - жануарлардың мінез-құлқының заңдылықтарын зерттейтін ғылым. Бірпопуляция мүшелерінің қарым-қатынастарының жүйесін популяцияның мінез-құлықтық немесе этологиялық құрылымы деп атайды. Популяция особьтарының басқамүшелерлеріне қарым-қатынасы жөніндегі жануарлардың мінез-құлқы ең алдымен түрге тән жалғыз немесе топтық өмір сүруіне байланысты.

Жалғыз өмір сүруде - популяцияның особьтары бір-біріне байланыссыз тіршілік етеді.Жанұялық өмір сүру типінде ата-аналары мен ұрпақ арасында байланыс күшейеді.

Қауым- отырықшы жануарлардың топтық орналасуы.

Тобыр. Биологиялық пайдалы ұйымдасқан іс - әрәкеті байқалатын жануарлардың уақытша бірлігі

Үйір. Тобырмен салыстырғанда үйір - бұл жануарлардың ұзағырақ және тұрақты бірлесуі.

 

 

     Популяция даралары  оқшаулануға байланысты көршілес  популяциямен салыстырғанда барлық  қасиеттері мен белгілері бойынша  өзара өте ұқсас болып келеді. Топтық ерекшеліктер – популяцияның  ең негізгі сипаттамасы.

Оларға мыналар жатады:

1. Саны – белгілі бір  территориядағы даралар саны.

2. Популяция тығыздығы  – сол популяцияның алып жатқан  кеңістігінің  немесе аудан көлемінің бірлігінің  орташа даралар санына қатынасы.

3. Туу –көбею нәтижесіндегі  бір уақыттағы жаңа даралар  саны.

4. Өлім – белгілі бір  уақыт мөлшеріндегі популяция  ішіндегі өлген даралар саны.

5. Популяцияның өсуі —  туу мен өлім арасындағы айырмашылық.

6. Өсу темпі – бір  уақыттағы орташа өсу.

Әр түр, белгілі бір территорияны (ареал) ала отырып, популяция жүйесін құрады.

Түр →  түрасты (нәсіл)   →  географиялық популяция  →  экологиялық популяция  →  жергілікті, локальды немесе элементарлы популяция. Популяцияның белгілі бір нақты құрылысы болады:  жыныстық, жастық, кеңістіктік және этологиялық. 

Популяцияның жыныстық құрылымы     

 Жыныстық құрылым –  популяциядағы  особтардың жыныстық ара салмағы. Жыныстық ара салмағы  түрлердің генетикалық заңдары мен қоршаған орта ықпалына байланысты  құрылады. Жыныстық құрылым бейімдеушілік сипатта. 

                      Популяцияның  жастық құрылымы      

 Популяциядағы жастық  топтардың  қосындысы (жоғарғы,орташа,кіші). Өсімдіктің тіршілік ауысуында  ауысым мен жас жағдайын бөлуге болады. Түрлердің  жас ерекшеліктеріне байланысты бөлінуі оның жастық спекуторы болады.

Жас жануарларда  әртүрлі генерация және ұрпақтар болады.

Генерация – бір жылдағы және бір мезгілдегі туған  «бауырлар» мен «сіңлілер»  қосындысы.

Ұрпақтар – бір жылдағы барлық генерацияның барлық қосындысы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     Популяцияның статикалық және динамикалық сипаттамалары.

Популяцияның маңызды қасиетінің біріне оның динамикасы жатады. Ол особьтар санының ауытқуы жағымсыз салдарды туғызады. Соған байланысты популяцияның адаптациялық механиздері пайда болады.

Популяцияның статикалық көрсеткіштері

Статикалық көрсеткіштер уақыттың осы кезеңіндегі популяцияның күйін, жағдайын сипаттайды.

Популяция саны

Бұл берілген территориядағы немесе берілген көлемдегі особьтардың жалпы саны.

Популяция тығыздығы                                           

Популяция тығыздығы оны мекендейтін особьтардың аудан немесе көлем бірлігіндегі санымен анықталады.

Популяцияның динамикалық көрсеткіштері

Динамикалық  көрсеткіштер белгілі бір уақыт аралығында популяцияда жүретін процестерді сипаттайды. Популяцияның негізгі динамикалық көрсеткіштеріне туылым, өлім-жітім және популяцияның өсу жылдамдығы жатады.

Туылым

Көбею нәтижесіндігі уақыт бірлігінде пайда болған жаңа особьтар саны.

Өлім – жітім

Белгілі бір уақыт аралығында популяциядағы өлген особьтер саны.

Популяцияның өсуі

Популяция өсуі өлім - жітім мен туылым арасындағы айырмашылық.

XVII ғасырда популяцияның  санының өсуі геометриялық прогресс  заңымен өсетіні белгілі болған, ал XVIIІ ғасырдың аяғында Томас  Мальтус халықтардың геометриялық  өсуі жөнінен өзінің әйгілі  теориясын ұсынды. Қазіргі математикалық  тілмен айтқанда организмдердің  экспонциалды өсуі. Экспоненциалды  өсу дегеніміз -өзгермейтін тұрақты  жағдайларда популяция особьтерінің  сандарының өсуі. Ұзақ уақыт бойы  тұрақты, өзгерусіз сақталатын жағдайлар  табиғатта мүмкін емес.

Өсу қарқындылығы

Популяцияның өсу қарқындылығының өзгеруі - әр түрлі болуы мүмкін. Көбеюдің жоғары потенциалы түрлердің тірі қалуында үлкен роль  атқарады.

Синэкология (грек тілінен аударғанда syn-бірге) - әр түрге жататын өсімдіктер, жануарлар мен микроорганизмдердің популяциялық ассоциацияларын (биоценоз), олардың қалыптасу жолдары мен қоршаған ортамен өзара әсерін зерттейтін экологияның бөлімі. Жеке ғылыми бағыт ретінде синэкология 1910 жылы Халықаралық Ботаникалық Конгресте бөлініп шықты. «Синэкология» ұғымын ғылымға енгізген швейцар ботанигі К. Шретер болып есептеледі.

Синэкология әр түрдің популяцияларының макрожүйелерге бірігунен – бірлестіктер немесе биоценоздар түзетін организмдердің тіршілік жағдайларын, өзара және қоршаған ортамен қарым-қатынасын зерттейді. Синэкология экожүйелердің шекараларын салумен айналысады, сондықтан оны биогеоценологиялық экология деп те атайды.

Табиғатта әртүрлі популяциялар бірігіп ірі бірлестіктерді немесе қауымдастықтарды құрайды. Синэкологиядағы «син» деген сөздің өзі «бірге», яғни бірлесіп, қауымдасып тіршілік ету деген мағынаны білдіреді. Қауымдастық дегеніміз белгілі ареалда мекендейтін, әртүрлі түрлерден құралған тірі организмдер жиынтығы.

Синэкологияның зерттеу объектілеріне биоценоз, биогеоценоз және экожүйе жатады.

а) Биоценоз

Биоценоз (bios-өмір, koinos-жалпы) – табиғи жағдайлары бірегей жерлерде тіршілік ететін өсімдіктер, жануарлар және микроорганизмдер жиынтығынан тұрады. Биоценоз ұғымын алғаш рет ұсынған неміс зоологы К.Мебиус (1877). Кез келген биоценоз өзімен-өзі жеке дамымайды. Ол әрқашанда өлі табиғатпен бірлестікте ғана өмір сүреді.