«Биологиялық экология» пәнінің оқу-әдістемелік материалдары №3 басылым ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені

ОРГАНИЗМ ЖӘНЕ ОРТА ТІРІ ОРГАНИЗМДЕРДІҢ ҚАЛЫПТАСУ ДЕҢГЕЙІ

Жоспар:

1. 
   Өсімдіктер мен жануарлар әлемінің түрлігі
   
2. 
   Гомеостаз және экожүйенің тұрақтылығы.
   

Жануарлар мен өсімдіктердің өмірінде температура, қысым электромагнит өрісі, теңіздердің толуы мен қайтуы маңызды роль атқарады. Аталған факторлардың Жердің өз осінен және Күнді айналуы, Айдың Жерге қатысты айналуы нәтижесінде туындайтын маусымдық және тәуліктік өзгергіштігі тән. Сонымен қатар бұл факторлар географиялық белдеулерге байланысты заңды түрде өзгереді.

Жануарлар мен өсімдіктерде ұзақ уақытқа созылған табиғи сұрыпталу барысында белгілі бір ортаға бейімделуге мүмкіндік беретін анатомо-морфологиялық, физиологиялық және басқа да арнайы белгілер мен қасиеттер пайда болған. Әр түрдің өзіне тән жылдық циклы: өсу мен даму интенсивтілігі, көбею қысқа және қыстауға дайындығы қалыптасқан.

Уақыт бойынша бірізділікпен кезектесіп келетін ағзаның қандай да бір жағдайын биологиялық ырғақ деп атайды. Бұл ырғақтарды ішкі механизмдер ұстап тұр. Биологиялық сағаттың көмегімен әр түрлі физиологиялық процестердің тәуліктік, маусымдық, жылдық басқа да ырғақтары белгіленеді.

Ағзаның ырғақтары ішкі немесе физиологиялық және сыртқы, яғни геофизикалық табиғаты бар сыртқы ортадағы циклды өзгерістерден соң жүретін болып бөлінеді.

Ішкі ырғақтар тарихи қалыптасқан. Қалыпты өмір сүру үшін келген ағза жоғары физиологиялық белсенділік жағдайынан физиологиялық тыныштық күйге өтеді. Анаболизм (түзілу) процестері катаболизм (ыдырау) процестерімен алмасады. Егер катаболизм бұл процесс болмаса, онда ағзаның физиологиялық функциялары бұзылады.

Тірі ағзалар сыртқы ортаның ауытқуларын қабылдауға бейімделе отырып, оларға сәйкес өздерінің физиологиялық процестерін реттейді. Бұл негізінен үш фактордың әсерінен жүзеге асырылады: Жердің Күнге қатысты айналуы күндік тәулік, Айға ай тәулігі, жұлдыздарға жұлдызды тәулік. Бір-біріне әсер ететінін ескере отырыа, бұл факторларды ағзалар 24 сағаттық периодқа жақын ырғақ түрінде қабылдайды. Бұл – эндогенді биологиялық ырғақтардың дәл тәуліктік периодтан ауытқуының себебі болып табылады. Сондықтан оларды циркадтық (латын тілінен аударғанда цирка – шамамен, жуық, диес – тәулік) ырғақтар, яғни тәулікті ырғаққа жақын деп аталады.

Егер тиіндерді толық қараңғылық жағдайында ұстаса, бастапқыда олар бір мезгілде оянып, белсенді тіршілік етеді, біраз уақыттан соң әр түрлі уақытта оянып, өзінің әр түрлі ырғағын сақтайды. Содан соң күн мен түннің дұрыс кезектесуін қалпына келтіргенде, жануарлардың ұйқы мен белсенді тіршілігінің периодтары болады. Олай болса, сыртқы тітіркендіру (күн мен түннің ауысуы) туа пайда болған циркадтық ырғақтарын реттейді.

Көптеген жануарларда тәуліктік периодтылық физиологиялық функциялардың айтарлықтай ауытқуын әкелмейді. Ол негізінен қозғалыс белсенділігінің өзгеруінен көрінеді. Бұл – сыртқы, экзогенді тәуліктік ырғақ. Тәуліктік периодтылық күндіз, кеште, түнде тіршілік ететін жануарларға тән. Су қоймаларында планктонның күндізгі және түнгі арадласуы байқалады. Жарық күннің ұзақтығының көктемнен күзге қарай өзгеруі жануарлардың тәулік бойынша белсенділігіне әсер етеді. Олай болса, тәуліктік периодтылық экзогенді ырғаққа жатады.
Гомеостаз және экожүйенің тұрақтылығы.

ГОМЕОСТАЗ – (грек. homoios-бірдей, ұқсас және stаsis-жағдай, қозғалыссыз) табиғи жүйенің (организмнің) ішкі динамикалық тепе-теңдік жағдайы немесе күрделі бейімделу реакцияларының арқасында іске асатын табиғи жүйенің тепе-теңдік күйі ;

ЭКОЖҮЙЕ – тірі ағзалармен және олардың мекен ететін ортасымен түзілген табиғи кешен, мұнда биотикалық және абиотикалық компонеттер өзара зат және энергия алмасумен байланысқан.

АБИОТИКАЛЫҚ ФАКТОРЛАР – тірі ағзаның дамуы мен таралуына әсер ететін бейорганикалық орта факторларының жиыны (температура, жарық, қысым, ылғал т.б.);

АНТРОПОГЕНДІК ФАКТОРЛАР – адам әрекетінен туындаған факторлар, олар қоршаған ортаға оң немесе теріс әсерін тигізулері мүмкін;

Негізгі әдебиеттер:

1. Жатқанбаев Ж.Ж. Экология негіздері. А., 2003

2. Бейсенова Ә.С., Шілдебаев Ж.Б., Сауытбаев Г.З. Экология., А., 2001.

3. Ақбасова А.Ж., Саинова Г.Ә. Экология А., 2003.

4. Оспанова Г.С., Бозшатаева Г.Т. Экология., А., 2002.

Бақылау сұрақтар мен тапсырмалар

1. 
   Аутэкология нені зерттейді?
   
2. 
   «Экологиялық фактор» деп нені түсінесіз ?
   
3. 
   Экологиялық факторлар қандай топтарға бөлінеді?
   
4. 
   Абиотикалық факторларға қандай факторлар жатады?
   
5. 
   Биотикалық фактор дегеніміз не?
   
6. 
   Антропогендік факторларға қандай факторлар жатады? Табиғи ортаға антропогендік факторлардың тиімді және зиянды әсерлеріне мысал келтіріңдер.
   
7. 
   салыстырмалы түрде тұрақты және үнемі өзгеріп отыратын экологиялық факторларға мысал келтіріңдер.
   
8. 
   Экологиялық факторлардың адам шаруашылығына қандай әсері бар?
   

1.Организм және оның тіршілік жағдайы

2. Шектеуші фокторлар минимум және толентарлық заңдар

3. Негізгі абиотикалық факторлар: жарық, температура және ылғалдылық

Аутэкологияның (грек. autos- өзім) мақсатты – даралардың тіршілік етуінің шегін және физико-химиялық факторлардың ағза олардың мағынасының барлық көлемінен таңдап алатын шектеулерін нақтылау болып табылады. Орта факторларының әсеріне ағзалардың реакциясын зерттеу осы шектеулерді ғана емес, берілген түрлерге тән физиологиялық, сондай-ақ морфологиялық өзгерістерді шығаруға мүмкіндік береді.

Ағзаның ырғақтары ішкі немесе физиологиялық және сыртқы, яғни геофизикалық табиғаты бар сыртқы ортадағы циклды өзгерістерден соң жүретін болып бөлінеді.

Түрдің особьтарды көбейту, басқа түрлермен бәсекеге түсу қабілеті түр үшін оптимальды шамадан ауытқитын факторлармен шектелетін болады. Мұндай максимум мен минимум шегінен шығып кететін факторлар шектеулі факторлар деп аталады. Мыс: көптеген өсімдіктермен жануарлардың солт. таралуына жетіспеуі шектеуші фактор болса, керісінше сол түрлер үшін оңт. Ылғал мен қаректің жетіспеуі шектеуші фактор болады.

Экожүйедегі (табиғи бірлестіктер) өзара қарым – қатынаста болу үшін әртүрлі әдістер қолданылады. Эксперимент, табиғатта ұзақ мерзімді бақылау, популяциядағы особьтар санын анықтау, жануарлардың қоныс аударуын (миграция) бақылау т.б. Тірі табиғатты толық және терең танып білу үшін модельдеу әдісі (жасайды экологиялық жүйе) кеңінен пайдаланылады. Мұндай жағдайда деректерді математикалық әдіспен шешеді.

Экожүйедегі модельдеу әдістері қазіргікезде экологияда кеңінен қолданылады. Олар экожүйелерде болып жатқан процестерді болжауға және антропогендік факторлардың биосфераны ластау әдістерін айқындап, болашаққа кең жол ашады.

Ішкі ырғақтар тарихи қалыптасқан. Қалыпты өмір сүру үшін келген ағза жоғары физиологиялық белсенділік жағдайынан физиологиялық тыныштық күйге өтеді. Анаболизм (түзілу) процестері катаболизм (ыдырау) процестерімен алмасады. Егер катаболизм бұл процесс болмаса, онда ағзаның физиологиялық функциялары бұзылады.

Тірі ағзалар сыртқы ортаның ауытқуларын қабылдауға бейімделе отырып, оларға сәйкес өздерінің физиологиялық процестерін реттейді. Бұл негізінен үш фактордың әсерінен жүзеге асырылады: Жердің Күнге қатысты айналуы күндік тәулік, Айға ай тәулігі, жұлдыздарға жұлдызды тәулік. Бір-біріне әсер ететінін ескере отырыа, бұл факторларды ағзалар 24 сағаттық периодқа жақын ырғақ түрінде қабылдайды. Бұл – эндогенді биологиялық ырғақтардың дәл тәуліктік периодтан ауытқуының себебі болып табылады. Сондықтан оларды циркадтық (латын тілінен аударғанда цирка – шамамен, жуық, диес – тәулік) ырғақтар, яғни тәулікті ырғаққа жақын деп аталады.

Егер тиіндерді толық қараңғылық жағдайында ұстаса, бастапқыда олар бір мезгілде оянып, белсенді тіршілік етеді, біраз уақыттан соң әр түрлі уақытта оянып, өзінің әр түрлі ырғағын сақтайды. Содан соң күн мен түннің дұрыс кезектесуін қалпына келтіргенде, жануарлардың ұйқы мен белсенді тіршілігінің периодтары болады. Олай болса, сыртқы тітіркендіру (күн мен түннің ауысуы) туа пайда болған циркадтық ырғақтарын реттейді.

Көптеген жануарларда тәуліктік периодтылық физиологиялық функциялардың айтарлықтай ауытқуын әкелмейді. Ол негізінен қозғалыс белсенділігінің өзгеруінен көрінеді. Бұл – сыртқы, экзогенді тәуліктік ырғақ. Тәуліктік периодтылық күндіз, кеште, түнде тіршілік ететін жануарларға тән. Су қоймаларында планктонның күндізгі және түнгі арадласуы байқалады. Жарық күннің ұзақтығының көктемнен күзге қарай өзгеруі жануарлардың тәулік бойынша белсенділігіне әсер етеді. Олай болса, тәуліктік периодтылық экзогенді ырғаққа жатады.

Жарық. Белгілі француз астрономы К. Фламмарион (1842 - 1925): «Біздің планетамызда жүрген, қозғалған, өмірс сүретін нәрселердің барлығы күннен жаралған» - деді.

Биосферадағы ең маңызды процесс – фотосинтез тек жарықта ғана жүзеге асырылады. Жасыл өсімдіктерде (жоғары сатыдағы өсімдіктер мен балдырлар) электрондардың доноры су (оттегі) болып табылады. Сондықтан фотосинтез нәтижесінде оттегі түзіледі:

Альбедо – дегеніміз әр түрлі денелердің бетінің шағылысуға қабілеті. Ол радиацияның жалпы мөлшерінен пайызбен шаққандағы мөлшері. Альбедо жарық сәулесінің түсу бұрышына және беттің шағылыстыру қасиетіне байланысты болады.

Температура. Тірі ағзалардың жер бетінде таралуын анықтайтын факторлардың бірі – температура. Жылудың тек абсолюттік мөлшері ғана емес, сондай-ақ оның уақыт бойынша таралуы, яғни жылулық режим маңызды болып табылады. Өсімдіктердің денесінің өзіндік температурасы болмайды. Олардың жылу реттеуінің анатомо-морфологиялық және физиологиялық механизмдері ағзаны қолайсыз температуралардан қорғауға бағытталған.

Аллен ережесі (1877 ж.) бойынша дене температурасы тұрақты жануарлардың салқын климаттық белдеулерде денесінің шығыңқы бөліктері кішірейеді.

Жануарлардың жылу режиміне бейімделуі денесінің жеке мүшелерінің қатынасының өзгеруінен де көрінеді. Мысалы, солтүстік аудандарда мекендейтін ақкістің жылы жерде мекендейтін осындай жануарлармен салыстырғанда жүрегі, бүйрегі, бауыры үлкен болады.

Ылғалдылық. Сулы тірі ағзалардың өміріндегі маңызды экологиялық факторы және олардың тұрақты құрам бөлігі болып табылады.

Өсімдіктердің әр түрлі түрлерінің, әр түрлі даму кезеңдерінде суға деген қажеттілігі әр түрлі болады. Ол ауа райына, топырақ типіне байланысты. Қоршаған ортаның ылғалдылығы ағзалардың жер шарында таралуы мен санын шектейтін маңызды фактордың бірі.

Жануарлар үшін олардың су алмасуын реттейтін механизмдер мен жабындардың өткізгіштігі маңызды роль атқарады.
Бақылау сұрақтар мен тапсырмалар

9. 
   Аутэкология нені зерттейді?
   
10. 
    «Экологиялық фактор» деп нені түсінесіз ?
    
11. 
    Экологиялық факторлар қандай топтарға бөлінеді?
    
12. 
    Абиотикалық факторларға қандай факторлар жатады?
    
13. 
    Биотикалық фактор дегеніміз не?
    
14. 
    Антропогендік факторларға қандай факторлар жатады? Табиғи ортаға антропогендік факторлардың тиімді және зиянды әсерлеріне мысал келтіріңдер.
    
15. 
    салыстырмалы түрде тұрақты және үнемі өзгеріп отыратын экологиялық факторларға мысал келтіріңдер.
    
16. 
    Экологиялық факторлардың адам шаруашылығына қандай әсері бар?
    

Негізгі әдебиеттер:

1. Жатқанбаев Ж.Ж. Экология негіздері. А., 2003

2. Бейсенова Ә.С., Шілдебаев Ж.Б., Сауытбаев Г.З. Экология., А., 2001.

3. Ақбасова А.Ж., Саинова Г.Ә. Экология А., 2003.

4. Оспанова Г.С., Бозшатаева Г.Т. Экология., А., 2002.

1. Негізгі абиотикалық факторлар: жарық, температура және ылғалдылық

2. Тіршілік ету ортасы. Тірі организмдердің қалыптасу деңгейі
Жарық- Белгілі француз астрономы К. Фламмарион (1842-1925) «Біздің планетамызда жүрген, қозгалған, өмір сүретін нәрселсрдің барлыгы күннен жаралган»- деді.

Биосферадагы ен маңызды процесс-фотосинтез тек жарықта гана жүзеге

асырылады. Альбедо-әр түрлі денелердін бетінің шағылыстыруга қабілеті. Ол радиацияның жалпы мөлшерінен пайызбен шаққандағы мөлшері.

Экологиялық фактор ретінде жарыкка қатысты өсімдіктердіц төмендегі

топтарын бөліп көрсетуге болады.: гелиофиттср сциофиттер және көлеңкеге

төзімді өсімдіктер.

табылады.

аудандарда таралган.

Термодинамика тургысынан ағзанын жылуды жоғалтуы оның салмағына

емес, бетінің ауданына тура пропорционал болады.

Неғұрлым жануарлар ірі және денесі шағын болған сайын оған тұракты температураны ұстап туру жеңіл. Ал неғурлым жануар ұсак болса, онын салыстырмалы ауданы жоғары және жылу жоғалтуы да, зат алмасу децгейі де, энергия жоғалтуы да жоғары.

Аллень ережесі (1877ж.) бойынша дене температурасы тұракты жануарлардың салқын климаттық белдеулерде денесінің шыгыңқы бөліктері кішірейеді.

Мысалы, экологиялық жагынан бір-біріне жақын түрлердің құлактарынын мөлшерін салыстырсак, тундарда мекендейтін поляр түлкісінін кұлағы кіші, коңыржай белдеуде мекендейтін кәдімгі түлкінін құлағы орташа. Африка шөлдерінде мекендейтін фенектің құлагы өге улкен.

Ылгалды қажетсінулеріне қарай өсімдіктер төмендегідей топтарга бөлінеді: гидагофитгер. гидрофиттер, гигрофиттер. мезофитгер. ксерофиттер.

Жануарлар үшін олардың су алмасуын реттейтін механизмдер мен жабындардың өткізгіштігі маңызды роль атқарады. Су режиміне байланысты өсімдіктер мен жануарлардың мынандай экологиялық топтарын: ылғалды сүйетін, құрғақшылықты сүйгіш және орташа ылғалдықты сүйгіш деп бөліп көрсетуге болады.

Ылғалды қажетсінулеріне қарай өсімдіктер төмендегідей топтарға бөлінеді:

1. 
   Гидатофиттер (грек тілінен аударғанда гидора, гидатос - су) – су өсімдіктері, денесінің бір бөлігі немесе толығымен суға батып тұрады (элодея, тұңғиықгүл, лотос, балдырлар және т.б.).
   
2. 
   Гидрофиттер (грек тілінен аударғанда гидора - су) – құрлық-су өсімдіктері, суға тек төменгі бөліктері батып тұрады (жебежапырақ).
   
3. 
   Гигрофиттер (грек тілінен аударғанда гидора - ылғалды) – ылғалдылығы жоғары жағдайларда өсуге бейімделген құрлық өсімдіктері. Көбінесе ылғалды ормандарда (папоротниктер), батпақтарда – батпақ өсімдіктері, су қоймаларының жағалауларында өседі.
   
4. 
   Мезофиттер (грек тілінен аударғанда мезос – орташа, аралық) – қоңыржай, орташа ылғалды жерлерде өсетін өсімдіктер. Мезофиттерге шалғындықтың шөптері, көптеген орманның шөптесін өсімдіктері, жалпақ жапырақты ағаштар, көптеген ауыл шаруашылық дақылдары, арамшөптер жатады.
   
5. 
   Ксерофиттер (грек тілінен аударғанда ксерос - құрғақ) – құрғақ жерлерде өсетін өсімдіктер. Олар екіге бөлінеді: суккуленттер және склерофиттер.
   

Ә) склерофиттер (грек тілінен аударғанда склерос – құрғақ, қатты) – құрғақшылыққа төзімді, судың буландыруын төмендететін қатты, тері тәрізді қабықшасы бар өсімдіктер (сексеуіл, жантақ, жусан, боз селеу). Бұл өсімдіктер биік емес, бірақ тамыр жүйесі күшті дамыған. Көптеген склерофиттердің жапырақтары ұсақ, құрғақ, көбінесе тікенге, қабыршаққа айналған.

1. 
   Гидрофильдер – ылғал сүйгіш жануарлар (маса, құрлықтың былқылдақденелілері мен амфибиялар).
   
2. 
   Мезофильдер – орташа ылғалдылық жағдайында тіршілік ететін жануарлар (көптеген бунақденелілер, құстар, сүтқоректілер).
   
3. 
   Ксерофилдер – жоғары ылалдылық жағдайында тіршілік ете алмайтын, құрғақшылықты сүйетін жануарлар (түйе, шөлдің кемірушілері мен бауырмен жорғалаушылары). Бұл жануарлардың өзіндік бейімделушіліктері пайда болған. Мысалы, шөл тасбақалары суды қуығында қорға жинайды. Кейбір сүтқоректілер май қабатының тотығуы нәтижесінде пайда болған метаболлиттік суды пайдалануға бейімделген. Метаболиттік судың есебінен көптеген бунақденелілер, түйе, құйрықты қой, тышқандар тіршілік етеді.
   

Сонымен. мекен ету ортасында тірі ағзага әсер ететін экологиялык факторлардың көптүрлігіне карамай, олардын ағзаға әсер ету сипаты мен тірі ағзалардын жауап ретінде беретін реакциялары бойынша біркатар жалпы заңдылықтарды көрсетуге болады. Либихтің минимум заңы, Шелфордтың толеранттылык заңы және т.б.

Тіршілік ету ортасы- бұл тірі ағзаның айналасындағы және ол онымен тікелей өзара әрекеттестікке түсетін табиғаттың бір бөлігі. Қоршаған ортаның құрамы мен қасиеттері әр түрлі және үнемі өзгерісте тұрады. Кез келген тірі зат осы күрделі,әрі, өзгермелі дүниеде тіршілік етеді: үнемі оған бейімделіп, өзінің тіршілік әрекеттілігін оның өзгерістеріне сәйкес келтіреді.Біздің ғаламшарымызда тірі ағзалар жағдайларының өзгешелігімен тым ерекшеленетін төрт негізгі мекен ету орталарын игерді. Су тіршілік алғаш пайда болып , таралған ең бастапқы орта болды. Бұдан әрі тірі ағзалар жер беті мен ауа ортасына билік құрды, топырақ жасап, оған қоныс тепті.

Ортаның ағзаға әсер ететін жеке қасиеттері немесе элементтері экологиялық факторлар деп аталады. Орта факторлары сан алуан түрлі болып келеді. Олар тірі заттар үшін қажетті немесе керісінше зиянды болуы мүмкін.

Экологиялық табиғи және антропогенді экологиялық факторлар болып екіге бөлінеді. Табиғи факторлардың өзі биотикалық және абиотикалық деп жіктеледі.Тіршіліктің төртінші ерекше ортасы тірі ағзалардың өзі болды, олардың әрқайсысы оған қоныстанған паразиттер мен симбиондар үшін тұтас дүниені білдіреді. Адаптация – ағзалардың қоршаған орта өзгерістеріне бейімделуі. Бейімделуге қабілеттілік – тіршіліктің негізгі қасиеттерінің бірі болып табылады, өйткені ол оның тіршілік етуінің мүмкіндітін қамтамасыз етеді.

1. Табиғи ортаның абиотикалық және биологиялық факторлары,орта факторларының сигналдық маңызы.

2. Антропогендік факторлар.

Абиотикалық факторлар бұл өлі табиғаттың тірі ағзаларға тікелей немесе жанама түрде әсер ететін барлық қаситеттері: оларға химиялық, физикалық және эдафикалық факторлар жатады.

Химиялық факторларға қоршаған ортаның химиялық құрамы жатады, мысалы, ауаның, судың құрамындағы оттегі мөлшері, жауын-шашындардың қышқылдығы, автокөлік және зауыт-фабрикалардың түтіндерінің құрамы т.б.

Физикалық факторларға қоршаған ортаның физикалық күйі немесе құбылыстарды жатқызуға болады, мысалы, температура, қысым, радиациялық фон т.б.

Эдафикалық факторларға топырақтың физикалық және химиялық қасиеттерінің жиынын айтады.

Биотикалық фактор – бір ағзалардың басқа бір ағзаларға тигізетін әсері. Ол түраралық және түрішілік болып екіге жіктеледі.

Түрішілік әрекеттер – бір түрдің ағзаларының арасында жер үшін, қорек үшін, теорритория үшін туындайтын күрестен пайда болады, мұнда тек бәсекелестік орын алады.

Түраралық әрекеттер – түрішілікке қарағанда анағұрлым алуан түрлі. Оларға нейтрализм, бәсекелестік, мутуализм, паразитизм, жыртқыштық, протокооперация жатады.

Антропогендік фактор – адам әсерінен туындайтын қоршаған ортаға тиетін әсер. Ортаның экологиялық факторлары тірі ағзаларға түрліше әсер етеді, яғни физиологиялық және биохимиялық қызметтердің бейімделу өзгерістерін тудыратын тітіркенушілер сияқты; берілген жағдайларда тіршілік ету мүмкін еместігімен себептелген шектеушілер сияқты; ағзалардың анатомиялық және морфологиялық өзгерістерін тудыратын модификаторлар сияқты; ортаның басқа факторларының өзгерісі туралы мәлімет беретін белгілер сияқты әсер ете алады.

Өзінің тарихи-эволюциялық даму жолында ағзалар периодты және периодсыз факторларға бейімделген.

1. Жатқанбаев Ж.Ж. Экология негіздері. А., 2003

2. Бейсенова Ә.С., Шілдебаев Ж.Б., Сауытбаев Г.З. Экология., А., 2001.

3. Ақбасова А.Ж., Саинова Г.Ә. Экология А., 2003.

4. Оспанова Г.С., Бозшатаева Г.Т. Экология., А., 2002.

БИОЛОГИЯЛЫҚ ЭКОЛОГИЯ
Дәріс сабақ №8

Тақырып-3

АУТЭКОЛОГИЯ

1. 
   Климаттық факторлар.
   
2. 
   Стенобионты және эврибионтты организмдер
   

Макроклимат (аймақтық климат) географиялық орналасудың нәтижесі болып табылады. Ендік бағытында бұл полярлық, тундралық, тайгалық, далалы және шөлді климат. Қазақстан территориясында төмендегі климаттық жағдайлар қалыптасқан:

Солтүстік Қазақстанда салыстырмалы түрде қысы салқын, жазы жылылығымен сипатталатын континенталды климат. Бұл орманды-дала аймағының тармағы, Батыс-Сібір жазығының ландшафтына ұқсас. Орталық Қазақстанда – құрғақ даланың күрт континенталды климаты. Оңтүстік Қазақстанда - өте құрғақ және ыстық күрт континенталды шөл мен шөлейттердің климаты.

Қазақстанның оңтүстігі мен оңтүстік-шығысының климаты жердің орфографиясына да байланысты. Тянь-Шань, Жоңғар Алатауы мен Кенді Алтай тауларында атмосфералық жауын-шашын мөлшері жоғарылайды және біртіндеп ауаның температурасы төмендейді. Климаты ыстық және құрғақтан қоңыржай жылы, қоңыржай салқын және ылғалды, ең соңында өте салқын жоғары таулы ауа райына дейін өзгереді.

Мезоклимат – бұл орманның, егіс даласының, шалғындық және тау беткейлерінің жергілікті климаты. Ол макроклдиматқа барлық уақытта сәйкес бола бермейді. Орманда күндіз даламен салыстырғанда әрдайым салқындау және ылғалдырақ.

Микроклимат – бұл ағзаның деңгейіндегі климат + 24ºС температурады күндегі жапырақтардың температурасы қоршаған ортамен салыстырғанда 9ºС-ға жоғары, ал көлеңкеде - 4ºС-ға төмен.

Құстардың ұясында және жануарлардың інінде температура қыста жылырақ, ал жазда салқынырақ болады. Егер шөлді жерде топырақ беті + 70ºС-ға дейін қызса, ал 5 см тереңдіктің өзінде ол +40ºС-ға дейін төмендейді.

Биологиялық ырғақтар. Жануарлар мен өсімдіктердің өмірінде температура, қысым электромагнит өрісі, теңіздердің толуы мен қайтуы маңызды роль атқарады. Аталған факторлардың Жердің өз осінен және Күнді айналуы, Айдың Жерге қатысты айналуы нәтижесінде туындайтын маусымдық және тәуліктік өзгергіштігі тән. Сонымен қатар бұл факторлар географиялық белдеулерге байланысты заңды түрде өзгереді.

Жануарлар мен өсімдіктерде ұзақ уақытқа созылған табиғи сұрыпталу барысында белгілі бір ортаға бейімделуге мүмкіндік беретін анатомо-морфологиялық, физиологиялық және басқа да арнайы белгілер мен қасиеттер пайда болған. Әр түрдің өзіне тән жылдық циклы: өсу мен даму интенсивтілігі, көбею қысқа және қыстауға дайындығы қалыптасқан.

Уақыт бойынша бірізділікпен кезектесіп келетін ағзаның қандай да бір жағдайын биологиялық ырғақ деп атайды. Бұл ырғақтарды ішкі механизмдер ұстап тұр. Биологиялық сағаттың көмегімен әр түрлі физиологиялық процестердің тәуліктік, маусымдық, жылдық басқа да ырғақтары белгіленеді.

Ағзаның ырғақтары ішкі немесе физиологиялық және сыртқы, яғни геофизикалық табиғаты бар сыртқы ортадағы циклды өзгерістерден соң жүретін болып бөлінеді.Ішкі ырғақтар тарихи қалыптасқан. Қалыпты өмір сүру үшін келген ағза жоғары физиологиялық белсенділік жағдайынан физиологиялық тыныштық күйге өтеді. Анаболизм (түзілу) процестері катаболизм (ыдырау) процестерімен алмасады. Егер катаболизм бұл процесс болмаса, онда ағзаның физиологиялық функциялары бұзылады.Тірі ағзалар сыртқы ортаның ауытқуларын қабылдауға бейімделе отырып, оларға сәйкес өздерінің физиологиялық процестерін реттейді. Бұл негізінен үш фактордың әсерінен жүзеге асырылады: Жердің Күнге қатысты айналуы күндік тәулік, Айға ай тәулігі, жұлдыздарға жұлдызды тәулік. Бір-біріне әсер ететінін ескере отырыа, бұл факторларды ағзалар 24 сағаттық периодқа жақын ырғақ түрінде қабылдайды. Бұл – эндогенді биологиялық ырғақтардың дәл тәуліктік периодтан ауытқуының себебі болып табылады. Сондықтан оларды циркадтық (латын тілінен аударғанда цирка – шамамен, жуық, диес – тәулік) ырғақтар, яғни тәулікті ырғаққа жақын деп аталады.

Егер тиіндерді толық қараңғылық жағдайында ұстаса, бастапқыда олар бір мезгілде оянып, белсенді тіршілік етеді, біраз уақыттан соң әр түрлі уақытта оянып, өзінің әр түрлі ырғағын сақтайды. Содан соң күн мен түннің дұрыс кезектесуін қалпына келтіргенде, жануарлардың ұйқы мен белсенді тіршілігінің периодтары болады. Олай болса, сыртқы тітіркендіру (күн мен түннің ауысуы) туа пайда болған циркадтық ырғақтарын реттейді.

Көптеген жануарларда тәуліктік периодтылық физиологиялық функциялардың айтарлықтай ауытқуын әкелмейді. Ол негізінен қозғалыс белсенділігінің өзгеруінен көрінеді. Бұл – сыртқы, экзогенді тәуліктік ырғақ. Тәуліктік периодтылық күндіз, кеште, түнде тіршілік ететін жануарларға тән. Су қоймаларында планктонның күндізгі және түнгі арадласуы байқалады. Жарық күннің ұзақтығының көктемнен күзге қарай өзгеруі жануарлардың тәулік бойынша белсенділігіне әсер етеді. Олай болса, тәуліктік периодтылық экзогенді ырғаққа жатады.

Түрлердің мекен ету ортасының факторларының қандай да бір ауытқу диапазонына бейімделуге қабілетін экологиялық валенттілік деп атайды.

Ағзаның реакциясы Қолайсыз Оптималды Қолайсыз Фактордың жағдай жағдай жағдай әсер ету күші min max

Әр түрдің өкілдері оптимум шамасына және экологиялық валенттілігіне қарай ерекшеленеді. Мысалы, тундрадағы қарсақ ауа температурасының шамамен 80°С (+ 30°С-дан - 55°С-ға дейін) ауытқуына шыдай алса, ал жылы су шаяндары судың температурасының 6°С-дан (+ 23°С-дан + 29°С) жоғары ауытқуын көтере алмайды. Фактордың бір әсер ету шамасы бір түр үшін оптималды, екіншісі үшін зиянды, ал үшіншісі үшін төзімділік шегінен тыс болуы мүмкін.

Экологиялық валенттілігі төмен түрлерді стенобионтты (грек тілінен аударғанда стенос - тар), ал төзімділігі жоғары түрлер – эврибионтты (грек тілінен аударғанда еврос - кең) деп атайды. Стенобионттылық пен эврибионттылық ағзада өзінің тіршілігін сақтауда пайда болатын әр түрлі бейімделу типтерін сипаттайды. Мысалы, температураға қатысты эври және стенотермді ағзалар; тұздардың концентрациясына байланысты эври және стеногалинді; жарыққа – эври және стенофотты, тамақ түріне байланысты эври және стенофагты ағзаларды бөліп көрсетуге болады.

Эврибионттылық түрдің кең таралуына жағдай жасайды. Көптеген қарапайымдылар, саңырауқұлақтар эврибионттарға жатады да олар барлық мекен ету орталарында таралған. Стенобионттылық таралу ареалын шектейді,1840 жылы Ю. Либих (1803 - 1873) ағзалардың төзімділігі оның экологиялық қажеттіліктерінің тізбегіндегі ең әлсіз звеносымен анықталатынын дәлелдеді. Ол ауыл шаруашылық дақылдарының өнімділігін анықтауда қоректік заттарға деген сұранысын зерттеуге бағытталған тәжірибелер жүргізді. Ю. Либих бидайдың өнімділігі оған көп мөлшерде қажет жеткілікті мөлшерде бар қоректік заттарға емес, оған аз мөлшерде қажет және топырақта жеткіліксіз болатын (мысалы, бор) заттарға тәуелді екенін анықтайды.

Қазір Либих ережесі шектеуші факторлар заңы немесе Либихтың минимум заңы деп аталады. Бұл заңды былай тұжырымдауға болады: экологиялық факторлар жиынтығында төзімділік шегіне ең жақын фактор күшті әсер етеді.

Экологиялық фактордың тек жетіспеуі (минимум) ғана емес, оның артық мөлшері де (максимум) шектеуші әсер ете алады.

Минимуммен қатар максимумның да шектеуші әсері туралы түсінікті дамытқан 1913 жылы В. Шелфорд болды. Шелфордтың толеранттық заңы:

Экологиялық фактордың минимумы ғана емес, оның максимумы да шектеуші фактор бола алады, ал олардың арасындағы ауытқу диапазоны толеранттылық шамасын (латын тілінен аударғанда толерантиа – шыдау, төзім) яғни ағзаның белгілі бір факторға төзімділігін анықтайды.

Негізгі әдебиеттер:

1. Жатқанбаев Ж.Ж. Экология негіздері. А., 2003

2. Бейсенова Ә.С., Шілдебаев Ж.Б., Сауытбаев Г.З. Экология., А., 2001.

3. Ақбасова А.Ж., Саинова Г.Ә. Экология А., 2003.

4. Оспанова Г.С., Бозшатаева Г.Т. Экология., А., 2002.

5.Бродский А.К. Жалпы экологияның қысқашы курсы А, 2010