Құрастырушы: аға оқытушы Рахметова А. М

Экологиялық ерекшелігі тұрғысынан нейстонға ұқсас тағы бір топты п л е й с т о н жануарлардың тобы құрайды. Олардың денесі жартылай суға батып, жартылай су бетінде ашық ауалы ортада тіршілік етеді. Немесе судың беті тынық кезде денесінің жарты бөлігін су бетіне шығарып атмосфералық ауамен дем алады да, су бетінде дауыл басталған кезде төмен түсіп су ішінде тіршілік етеді. Плейстонның мысалы ретінде сифонофорларды атауға болады.

Судың тығыздық күшін және ағысын жеңіп белсенді түрде жүзе алатын жануарлардың экологиялық тобын н е к т о н (nektos-жүзуші) деп атайды. Нектон тобына балық, дельфин, пингвин, кальмар, жыланбалық, су жыландары, т.б. суда еркін жүзетін жануарлар жатады. Суда еркін жүзу үшін олардың денесінің пішін: сүйірленіп, бұлшық еттері жақсы жетілген. Нектон тобының кейбіруі иіріліп жиырлу арқылы (су жыландары, жылан балық т.б), кейбір өкілдері реактивті қозғалыспен (кальмар), тағы біреулері – ескек аяқтарымен және жүзбе қанаттарының көмегімен суда жүзу арқылы қозғалады. Қандай жолмен қозғалуына қарамастан олардың бәрінің денесі сүңгуір қайық тәріздес сүйір келеді (2-суреттің 7-16).

Бентос жануарлар судың түбінде мекендейді. Олар су түбіндегі тас, құм, батпаққа бекініп немесе су түбінде қозғалып жүріп тіршілік етеді. Сондықтан планктондармен салыстырғанда аяқтары қатты затты тірек етіп қозғалуға жақсы бейімделген. Текең судың түбінде мекендейтін жануарлар аса көп мөлшердегі (100 – 1000 атмосфералық) қысымда тіршілік ете алады. Мысалы, тікентерілілердің (Echinodermata) кейбір өкілдері (теңіз жұлдызы, офиур) 4000-10000 метрлік тереңдікте табылған. Олар 400-1000 атмосфералық қысмда өмір сүре алады.

Зообентостардың құрамына кеуектер (Spongia), ішекқуыстылар (Coelenterata), құрттар (Vermes), былқылдақденелілер (Mollusca), шаянтәрізділер (Crustacea), мшанкалар (Bryozoa), иықаяқтылар (Brachiopoda), тікентерілілер (Echinodermata), асцидия (Ascidiae) және кейбір балықтар кіреді (2-суреттің 17-22).

Су жануарларының тыныс алу ерекшеліктері

Суда тыныс алу ауамен салыстырғанда айтарлықтай күрделі жағдайда жүріледі. Ауамен салыстырғанда судағы оттегінің мөлшері аз: 1л су 10миллитрден артық оттегін сіңірмейді. Бұл ауадағы оттегінің мөлшерінен 21 есе аз. Оттегі суда негізінен екі түрлі жолмен пайда болады. Біріншіден, судағы өсімдіктерде (көбінесе балдырларда) жүрілген фотосинтездің нәтижесінде бөлініп шыққан оттегі суға сіңеді. Екіншіден, ауадығы оттегі диффузиялық жолмен суға сіңеді. Сондықтан судың терең қабатымен салыстырғанда беткі қабатында оттегінің мөлшері мол болады. Судың жылылығы және тұздылығы өскен сайын ондағы оттегінің мөлшері азаяды. Мұхит, теңіздердің 50-1000 метрлік терең қабатындағы оттегінің мөлшері беткі қабаттарымен салыстырғанда 5-10есе аз болады. Судың жануарлар мен микроағзалар көп шоғырланған белдемінде тұтынушылар көбеюіне байланысты оттегінің тапшылығына ұшыраушылық та кездеседі. Теңіздер мен мұхиттың түбінде оттегі жоқтың қасы.

Судың әртүрлі қабатында оттегінің қанымдылығы бірдей емес болуына байланысты көптеген жануарлар су қабаттарындағы оттегінің азайып-молайып ауытқуына төзімді болады. Бұлар эвриоксибионт жануарлар тобына жатады. Бұларға тұщы судың түтікшеқұрты (Tubifex tubifex) деп аталатын буылтық құрт, құрсақаяқты ұлудың кейбір түрлері (M: Viviparus viviparus), балықтардан сазан, оңғақ, мөңке қатарлы балықтар жатады. Алайда оттегі жеткіліксіз суда тіршілік ете алмайтын және судағы оттегінің мөлшерінің азайып-көбейіп ауытқуына төзбейтін с т е н о к с и б и о нт жануарлар да аз емес. Бұған жәндіктерден көктемші (Plecoptera), біркүндік (Ephemeroptera), балықтардан патшабалық, албырт, талма, кірпікшелі құрттардан таусұламасы қатарлы жануарлар жатады. Сонымен қатар оттегі жетіспеген жағдайда зат алмасуын шегінше азайтып, тіршілік ететін ортасы оттегінің қанымдалғанша белсенсіз, қозғалыссыз тіршіліктің түріне (аноксибиоз) ауысу арқылы қолайсыз мезгілді аман өткізетін жануарлар да кездеседі.

Су жануарлары не денесінің терісі арқылы, не желбезек, өкпе, трахей түтікшесі қатарлы арнайы тыныс мүшелері арқылы тыныс алады. Арнайы тыныс мүшесі дамыған жағдайдың өзінде су жануарларының тыныс алуына тері жамылғысы қосалқы түрде кіріседі. Мысалы; үйіршек деген балық оттегінің 63 пайызын терісі арқылы денесіне сіңіріп тыныс алатыны тәжірибе арқылы дәлелденген. Терісі арқылы тыныс алатын жануарлардың денесі ұзын, жалпақ және әр түрлі өскіндері көп болуы арқылы терісінің жалпы сыртқы ауданын үлкейтеді. Бұл оттегіні көп сіңіріп алуына жәрдемдеседі. Кейбір жануарлар оттегі жетіспеген жағдайда тыныс алатын мүшелерінің ауданын үлкейтуге мәжбүрленеді. Ол үшін керіліп денесін созу (түтікше құрт), қармауыштарын созып ұзарту (гидра) тәрізді әрекеттер жасайды. Су түбінде отырмалы тіршілік ететін жануарлар және қозғалысы аз жануарлар өз төңірегіндегі пайдаланылған суды оттегі пайдланылмаған жаңа сумен ауыстыру үшін тербелу, айналу тәрізді қозғалыстар жасайды.

Кейбір жануарлар суда да, ауада да тыныс алуға қабілетті (қостынысты балықтар, сифонофорлар, өкпелі ұлулар, кейбір шаяндар). Алғаш құрлықта пайда болып, тарихи дамуының соңғы дәуірінде суда тіршілік етуге ауысқан – екінші реттік су жануарлары атмосфералық ашық ауамен тыныс алады. Сондықтан олар тыныс алар кезінде ұдайы су бетіне шығуға мәжбүрленеді (кит, ескекаяқты сүтқоректілер, су қоңыздары, масалардың дернәсілдері, т.б.).

Суда оттегінің жетіспеуі кейде су жануарларын жаппай қырғынға ұшыратады. Оттегі жетіспеуінен қырылуы көбінесе тоғандарда, өзендер мен көлдерде кездеседі. Қысқы қырғын әдетте судың үстін мұз басып, суға сырттан ауа кірмеуінен туындайды. Ал жазғы қырылу судың жылынуына байланысты. Жылы ауада оттегі нашар ериді, сондықтан су оттегінің тапшылығына ұшырайды. Мысалы, Перудің жағасына 10-12 жылда бір рет экватордың жылы ағысы жақындайды. Осы кезде зоопланктондар мен балықтар жаппай қырғынға ұшырайды. Оттегінің жетіспеуінің сыртында метан, күкіртті сутегі, көмірқышқыл газы және басқа да улы газдардың суда көбеюінінен жануарлар қырылады. Бұл газдар көбіненесе судың түбінде органикалық заттардың шіруінен және өндіріс қалдықтарының әсерінен көбейеді.

Жануарлардың ағзасы дұрыс дамып жетіліп, қалыпты мөлшерде қызмет атқару үшін олардың жасушалары мен ұлпаларының құрамында оттегі, сутегі, көміртегі қатарлы биологиялық макромолекула түзуші негізгі заттектермен қатар азот, фосфор, күкірт, калий, кальций, магний, темір, натридің болуы міндетті түрде қажет. Бұл заттектердің ағзаға атқаратын міндеті 1-кестеде көрсетілді. Басқа да түрлі заттектер ағзада аз мөлшерде болса да болуы қажет.

Тұщы өзен мен көлдердің басым көпшілігінің суының құрамында ең аз дегенде 0,01-0,02% еріген тұздары болады.

Тұздылығы 0,05% - дан аспайтын суды тұщы су, 0,05-1,6% аралығында болса – тұздылау, 1,6% - дан артық болса тұзды су деп бөледі. Суда еріген тұздар өзен суымен ағып барып теңіз, мұхиттарға жиналады. Сондықтан теңіз, мұхиттардың суы тұзға бай. Мұхиттың 1л суында 33-38г (орташа мөлшері 35г/л) тұз болады, яғни тұздың концентрациясы 3,5 пайызды құрайды. Су әмбебап еріткіш болғандықтан көптеген түрлі тұздарды ерітіп, сіңіреді.

Жауын-шашыны аз, жазы ыстық далалық аймақтарда суда еріген тұздардың жауын-шашын суымен сұйылып, концентрациясының азаюымен салыстырғанда судың булануының нәтижесінде тұздың концентрациясының молаюы біршама жылдам жүрілетіндіктен өзінен өзен, бұлақ ағып шықпайтын көлдердің тұздылығы мол болады. Мысалы, Қазақстанның далалық аймақтарында жиі кездесетін көлдердің тұздылығы өте жоғары, Павлодар облысындағы Маралды көлінің тұздылығы 270г/л, Қызылдақ көлінің тұздылығы 320 г/л-ге жетеді.

1-кесте Тірі ағзаға міндетті түрде қажет заттектер

және олардың атқаратын қызметі

Заттек	Химиялық белгісі	Ағзада атқаратын негізгі қызметі.
Азот	N	Ақуыз нуклеин қышқылдарын түзуге қатысады.
Фосфор	P	Нуклеин қышқылы, фосфолипидтер және сүйек ұлпасын түзуге қатысады.
Калий	K	Ерітінді түрде жануарлар жасушасында кездесетін негізгі заттек. Жасушада жүрілетін зат алмасу үрдісін реттеуге қызмет атқарады.
Күкірт	S	Көптеген түрлі ақуыздардың құрамына кіреді.
Кальций	Ca	Жасуша қабықшасының өткізгіштігін реттейді, сүйек ұлпасының құрамына кіріп сүйектің беріктігін қалыптастырады.
Магний	Mg	Көптеген түрлі ферменттердің қалыпты мөлшерде қызмет атқаруына көмектеседі.
Темір	Fe	Гемоглобиннің және әртүрлі ферменттердің құрамына кіреді.
Натрий	Na	Жасушааралық сұйықтардың құрамында ерітінді түрде кездеседі. Жасушаға әртүрлі заттардың кіруін және одан шығуын реттейді.

Құрлықтағы тұщы су мен теңіз мұхиттың тұзды суының тұзының құрамында да айырмашылық бар. Мұхит, теңіз сулары натрий, магний, хлорид, сульфат иондарына бай. Тұщы суларда кальций және корбонат иондары басым болады.

Сулы ортада тіршілік ететін жануарлар үшін өзінің денесіндегі судың мөлшерін тұрақты ұстап, денесіне мөлшерден тыс артық су кіруіне кедергі жасау мәселесі туындайды. Егер жасушасындағы судың мөлшері қалыпты жағдайдан асып кетсе ол жасушаның ішкі осмостық қысымын өзгертеді де жасушада жүрілетін қызмет бабы бұзылады.

Теңіз, мұхитта тіршілік ететін көптеген жануарлардың денесіндегі тұздың концентрациясы оны қоршаған сулы ортадағы тұздың концентрациясымен бірдей болады. Судың тұздылығы өзгеруіне сәйкес олардың денесіндегі тұз иондарының концентрациясы сыртқы ортаның (судың) концентрациясымен теңеуге бағытталып өзгереді. Мұндай жануарлардың тері жамылғысының өткізгіш қабілеті жақсы болғандықтан денесінің ішкі сұйықтарындағы (цитоплазма, жасушааралық сұйықтар т.б.) тұздылық оларды қоршаған судың тұздылығынан аз болса суда еріген тұз иондарын көптеп қабылдап, яки денесіндегі тұздылық судың тұздылығынан көп болса тұз иондарын тері жамылғысы арқылы суға бөліп шығару арқылы теңіз, мұхиттық суының тұздылығымен денесінің тұздылығын теңестіреді. Басқаша айтқанда, мұхит теңіздегі кейбір жануарлардың денесінің ішкі сұйықтарындағы тұздың мөлшері сыртқы судың тұздылығымен бірдей болады. Бұларды п о й к и л о о с м о с т ы жануарлар деп атайды. Пойкилоосмостық (грекше, poikilos - әртүрлі, тұрақсыз; osmos – қысым) жануарларға денесінің су мен тұздылығын реттейтін арнайы механизм дамымаған су жануарлары жатады. Пойкилоосмостық сипат теңіз, мұхиттарда тіршілік ететін көптеген төменгі сатыдағы омыртқасыз жануарларға тән. Судың тапшылығына ұшырап, тұздылығы артқан жағдайда олар белсенсіз - анабиоз күйге түсіп тіршілігін жалғастырады. Әсіресе теңіз жағасындағы көлшік, шалшықтарда, теңіз мұхиттардың жағалық (литораль) белдемінде тіршілік ететін талшықтылар, инфузориялар, шаяншалар және кейбір көптікенекті бунаққұрттар да жиі кездеседі.

Денесіндегі сұйықтардың осмостық қысымын тұрақты молшерде сақтау арқылы судың тұздылығы азайып, молайып өзгеріске түскен кезде денесіндегі тұздың деңгейін тұрақты сақтай алатын жануарлар г о м о й о о с м о с т ы қ жануарлар тобын құрайды. Бұл топтың жануарларының денесіндегі сұйықтардың (мысалы, қан плазмасының) концентрациясы олар тіршілік ететін судағы тұздардың концентрациясынан аз немесе көп те болуы мүмкін. Егер жануарлардың қанындағы немесе ұлпалық сұйықтарындағы тұздың концентрациясы олардың тіршілік ететін суындағы тұздың концентрациясынан әрқашан кем болатын болса, ондай жануарлар г и п о о с м о с т ы жануарлар, ал егер судағы тұздың концентрациясынан артық болса - ги п е р о с м о с т ы жануар деп атайды. Теңіз балықтары және кейбір теңіз шаяндары мен былқылдақ денелілері ұлпаларындағы сұйықтың қысымын гипоосмостық бағытта қарқынды түрде реттей алатындықтан олардың денесіндегі тұздық концентрациясы теңіз суының концентрациясынан 2,5-4 есе аз болады. Тұщы судың балықтарының ұлпалық сұйықтарында кездесетін тұздардың концентрациясы теңіз балықтарындағыдан кем болмайды. Бұдан әрине, олардың гиперосмостық реттеу жасайтынын аңғарамыз. Гомойоосмостық жануарлардың денесіндегі тұздың құрамы мен мөлшерін реттеуге жануарлардың тері жамылғысы, бүйрегі қатарлы, зәр бөлетін мүшелері қызмет атқарады.

Судың тұздылығының азайып, көбеюіне төзімі аз жануарлар с т е н о г а л и о н д ы қ жануарлар деп аталады. Су жануарларының басым көпшілігі тұздылықтың ауытқуына төзімсіз келеді. Тұздылықтың ауытқуына төзімді жануарлар э в р и г а л и о н д ы қ жануар деп аталады. Эвригалиондық жануар онша көп емес. Өзендердің тұзды көлдер мен теңіз, мұхиттарға құятын құйғанында (эстуарии) тіршілік ететін кейбір жануарлар және теңіз, мұхиттарда тіршілік етіп, өзен, көлдердің тұщы суына уылдырық шашатын кейбір көшпенді балықтар тұздылыққа да, тұщылыққа да төзімділігімен (эвригалиндық) ерекшеленеді.

Топырақта тіршілік ететін жануарлардың экологиялық ерекшеліктері

Жануарлардың тіршілік ететін экологиялық ортасы тұрғысында топырақтың сипаты

Топырақ – жер қыртысының ауалы ортамен жалғасатын ең беткі өте жұқа қабаты. Ол физикалық және химиялық үрдістердің әсерінен мүжіліп үгілген тау жыныстарынан және тірі ағзалар (өсімдіктер, жануарлар, микроағзалар) қалдығының қоспасынан құралады. Белдемдік топырақтың қалыңдығы 80-150 см-ден аспайды. Тропикалық ылғалды жылы белдемнің кей жерлерінде ғана әредік қалыңдығы 2,5-3 метрге жететін топырақ кездеседі. В.И. Вернадскийдің анықтамасы бойынша топырақ – биокос дене, яғни ол тірі және өлі табиғаттық денелердің біртұтастанып қосылуынан пайда болады.

Топырақ өзінің заттық құрамының күрделігімен ерекшеленетін табиғи орта. Оның күрделілігі 4 түрлі физикалық фазадан құралып біртұтас дене түзуіне байланысты. Атап айтсақ, ол қатты, сұйық, газ және тірі ағзалардан құралады. Топырақтың құрамындағы қатты заттарды минералдық және өлі органикалық (өлген ағзалардың қалдығы) денелер құрайды. Осы қатты фазаның арасындағы қуыс, бос кеңістікке ауа (газ фазасы) және су (сұйық фаза) сіңеді. Сонымен қатар топырақта көптеген тірі ағзалар (микроорганизмдер, қарапайымдар, омыртқасыз жануарлар, балдыр, қына саңырауқұлақ т.б.) тіршілік етіп, топырақтың түзілуіне зор әсерін тигізеді. Бұлар топырақтың тірі ағзалар фазасы деген төртінші фазасын құрайды.

Біздің планетамызда тірі ағзалардың өмір сүретін 4 түрлі тіршілік ортасы бар екенін білеміз: су, ауа, топырақ және тірі ағзалар. Топырақта осы төрт тіршілік ортасы бірігіп бір жерге қалыптасқан. Қысқасы, топырақ – төрт тіршілік ортасының шоғырлануынан түзілген күрделі орта. Сондықтан да топырақта тек қана топыраққа тән жануарлар тіршілік етуімен қатар атмосфералық еркін ауамен тыныс алып жер бетінде тіршілік ететін, суда және тірі ағзалардың денесінде тіршілік ететін алуан түрлі жануарлардың өкілдері де көптеп кездеседі.

Жер бетіндегі ауалы ортамен салыстырғанда топырақта әр түрлі факторлардың өзгерісі аз және баяу жүріледі. Бұл топырақтағы экологиялық жағдай айтарлықтай тұрақты екенін көрсетеді. Атап айтсақ: 1) топырақта температураның ауытқуы аз жүріледі. Мысалы, Оңтүстік Қырығыздың теңіз деңгейінен 1450 метрлік биіктіктегі жаңғақты орманында ауаның тәуліктік температурасының ауытқуы 16-17 градусқа (күндізгі 13 сағатта 30°С, ал кешкі 19 сағатта 13°С) жетеді. Сол жердің 10-20см терең топырағындағы температураның ауытқуы 2-3 градустан аспайтыны байқалған (Гиляров, 1949).

Шөлді аймақтарда топырақтың үстіңгі бетіндегі температураның тәуліктік ауытқуы 45-50 градусқа жетеді (күндіз 65°С -70°С, түнде 20 шамасында). Ал топырақтың 20 сантиметрлік тереңдіктегі қабатында температураның тәуліктік ауытқуы 2-3 градустан аспайды, 80 см-лік тереңдіктегі топырақты температура тәулік бойында өзгермей тұрақты сақталады.

3-сурет. Ауаның және топырақтың температурасының тәуліктік ауытқуы. Қылқан жапыырақты орман, шілде [М.С. Гиляров (1949) бойынша]

Жалпылай алғанда топырақтың беткі қабатынан төменгі қалың қабаттарына жылжыған сайын абиоткалық факторлардың (температура, ылғал) өзгерісі баяу жүріледі және оның қарқыны бәсеңдейді

4-сурет. Топырақ қабатының тереңдеуімен қатар оның температурасының жылды ауытқуының азаюы [Шмидт-Нильсен (1972) бойынша]

Топырақтың 1,5 метрлік терең қабатында температура жылдың қай мезгілінде де дерлік тұрақты болатындықтан жылдық ауытқу болмайды. Міне осыған байланысты топырақта тіршілік ететін жануарлар үшін ол айтарлықтай тұрақты орта болып саналады.

Жер бетінің және ауаның ылғалдығы желдің, күн қызуының әсерінен өте жиі өзгеріп отырады. Ал топыраққа сіңген ылғалдық біршама уақыт бойында тұрақты сақталады. Бұдан біз топырақтағы экологиялық жағдай әрқилы болуына қарамастан жер үстіндегі ауалы ортамен салыстырғанда топырақ недәуір тұрақты орта екенін көремз. Сондықтан да топырақта өсімдік, микроағзалармен қатар өте көп түрлі және әралуан экологиялық топтың жануарлары тіршілік ете алады.

Топырақтағы ылғал және ауа. Топырақтағы су әртүрлі минералдарды өзіне ерітетіндіктен ерітінді түрде кездеседі. Бұл ерітінді топырақтың қатты түйіршіктерінің сыртынан жұқа қабықша тәрізді қоршап және топырақтың қуыс тесіктеріне толып орналасады. Топырақтың жалпы көлемінің 25-70 пайызын топырақ түйіршіктері мен қиыршықтарының арасындағы қуыс, тесік, түтікше тәріздес бос кеңістіктер иеленеді. Бос кеңістіктің аз не көп болуы топырақтың механикалық құрамына және қабатына байланысты. Топырақтың ішіндегі осы бос кеңістікті су немесе ауа иеленіп толтырып тұрады. Топырақтағы ауаның мөлшері топырақтың ылғалдылығына тәуелді. Егер топырақта ылғал мол болса, кіре алмайды. Ал судың тығыздығы ауадан артық болғандықтан топырақтағы ауаны ығыстырып су оның орнын иелене алады. Жалпы топырақтағы ауа мен судың мөлшері бір-біріне қарама қарсы.

Топыраққа сіңген су топырақтың құрамындағы әртүрлі тұздарды өзіне ерітетіндіктен ерітінді түрде кездеседі. Бұл ерітінді топырақтың қатты түйіршіктерінің сыртынан жұқа қабықша тәріздес қоршап және топырақтың қуыс, тесіктерін толтырып тұрады.

Топырақтағы ылғал буланып, ылғал азая бастаса топырақтың түйіршіктерінің арасындағы бос орынды ауа иеленеді. Топырақтағы ауаның құрамы атмосферадағы ауадан өзгеше. Бұл топырақта жүрілетін биохимиялық құбылыстарға және атмосферамен алмасу процесіне байланысты. Топырақ пен атмосфераның арасында газ алмасу жүрілген кезде топырақ атмосфераға көмірқышқыл газын (СО₂) бөліп шығарып, оттегін (О₂) сіңіреді. Бұл процесс микроағзалар топырақтағы органикалық заттарды ыдыратып, бейорганикалық заттар түзуінің негізінде жүріледі. Атмосфералық ауамен зат алмасу кезінде топырақтан көмірқышқыл газымен қатар метан, сутегі, азот, азот тотығы, көміртегінің тотығы қатарлы заттар бөлініп шығады.

Топырақтағы ауаның атмосферадағы ауадан ең негізгі айырмашылығы – топырақта көмірқышқыл газы 10-100 есе көп, оттегі әлдеқайда аз болады. Атмосферадағы ауаның 0,03 пайызын СО₂ иеленеді. Ал топырақтың 20-30см тереңдегіндегі ауаның 2-3 пайызы СО₂-нің меншігіне тиеді. Осыған байланысты топырақта тіршілік ететін көптеген жануарлар СО₂-нің мөлшерінің көптігіне, О₂-нің аздығына төзімді болады.

Топырақтың қатты фазасы. Топырақтың негізін қалаушы ең негізгі бөлігі оның қатты фазасы. Қатты фаза тау жыныстарының үгілуінен пайда болған минералды заттардан және өсімдік пен жануарлардың қалдықтарынан құралған органикалық заттардан тұрады. Қара топырақтың жалпы көлемінің шамамен 50 пайызға жуығын оның қатты фазасы иеленеді. Қатты фазаны құрайтын минералдық және органикалық бөліктердің мөлшері әртүрлі: кейбіреуі өте ұсақ, майда бөлшектерден, енді біреулері едәуір ірі қиыршық, түйіршіктерден тұрады. Топырақты құрайтын осы ірілі-ұсақты минералдық бөліктердің жиынтығы және олардың әрқайсысының үлесіне тиесілі мөлшері топырақтың механикалық құрамын анықтайды. Механикалық құрамы топырақтың экологиялық сипатына көп ықпалын тигізеді. Топырақтың қатты фазасын түзуші минералдардың мөлшері ірі болса қиыршықты, құм, құмдақ топырақ типіне жатады. Мұндай топырақтың қиыршық түйіршіктерінің арасында кеуек, тесік, қуыстарда микроағзалар мен қарапайымдылар, ұсақ денелі омыртқасыз жануарлар (жұмыр құрттар, құйрықаяқтылар, сауытты кенелер, т.б.) еркін қозғалып жүруіне қолайлы. Бірақ мұндай механикалық құрамды құм және құмдауыт топырақтың ылғал сақтау қабілеті аз болатындықтан ылғалдылықтың ауытқуына төзімсіз жануарлар тіршілік етуіне қолайсыз.

Топырақтың қатты фазасының органикалық бөлігін құрайтын өсімдік, жануарлардың қалдығы және олардың ыдырауынан пайда болған қарашіріндінің топырақтағы тіршілік үшін маңызы зор. Олар топырақтың құрылымының жақсарып, кеуекті топырақ түзілуіне, сапрофаг жәндіктердің қоректік қоры ретінде, топырақтың биологиялық және биогеохимиялық пәрменділігін арттыруға ықпалын тигізеді.

Топырақтың тірі фазасы. Топырақ туралы ғылымның негізін қалаған орыстың ұлы ғалымы В.В. Докучаевтың анықтамасы бойынша «топырақ дегеніміз – су, ауа, әртүрлі өлі және тірі ағзалардың бірлескен әсеріне ұшырауының нәтижесінде табиғи жолмен өзгерген тау жыныстарының беткі қабаты». Бұл анықтамада топырақ түзілу үрдісінің жүрілуіне және топырақтың әртүрлі қасиеттерінің пайда болуына тірі ағзалар негізгі бір фактор ретінде қатысатыны анық көрсетілген. Ағзалардың өлі қалдықтары тікелей топырақтың құрамына айналады. Тірі ағзалар топырақтың құрамына тікелей кірмегенімен, олардан бөлінген нәжіс, сөл, шырын тәрізді заттар топырақ түзілуіне қатысады. Тірі ағзалар топырақта жүріп қозғалу, қоректену тәрізді іс-әрекеттері арқылы топырақты сиретіп, оның механикалық, физикалық қасиеттерінің қалыптасуына пәрменді әсерін тигізеді.

Топырақтың тірі фазасын онда тіршілік ететін бактериялар, актиномицеттер, балдырлар, қыналар, қарапайымдар, құрттар, былқылдақ денелілер, жәндіктер, кейбір омыртқалы жануарлар құрастырады.Олардың морфологиялық, физиологиялық қасиеттері және экологиялық талаптары біркелкі емес. Осыған орай топырақпен байланысы, топыраққа тигізетін әсері де әрқилы. Далалық қара топырақты аймақтарда топырақтың жалпы көлемінің орта есеппен 10 пайызын тірі ағзалар фазасы құрайды.

Топырақ жануарларының экологиялық топтары, олардың топыраққа әсері

Жер бетінде топырақ түзілу үрдісінің екпінді жүрілуіне және табиғаттағы зат айналымды жеделдетуші ретінде жануарлар маңызды рөл атқарады. Сапрофаг жануарлар топырақтағы өсімдік, жануарлардың қалдығымен қоректеніп органикалық заттардың ыдырауына көмегін тигізеді. Жануарлар топырақтағы түтікше қуыстарды кеңейтіп, қазып, сирету арқылы оған механикалық әсер ететіні ежелден белгілі. Адамзат соқамен жер жырта бастаудан әлдеқайда бұрын жауын құрты топырақты табиғи жолмен өңдеп, сиретіп келгеніне Ч. Дарвин ерекше мән берген болатын. Тек бұл ғана емес жануарлар топырақтың құрылымының жақсаруына да, химиялық құрамына да, қарашіріндінің түзілуіне де, биологиялық пәрменділігінің артуына да, жалпылай айтқанда, топырақтың құнарлығы жақсаруына маңызды рөл атқарады.

Дегенмен, топырақта тіршілік ететін әртүрлі топтың жануарларының топырақпен байланысы және оған тигізетін әсері бірдей емес. Топырақта тіршілік ететін жануарларды дене мөлшеріне қарай н а н н о ф а у н а, м и к р о ф а у н а, м е з о ф а у н а, м а к р о ф а у- н а деп 4 топқа бөледі.

Н а н н о ф а у н а тобына топырақта тіршілік ететін қарапайымдар жатады. Олардың денесі бір ғана жасушадан тұрады. Мөлшері 0,02-0,08 мм-ден аспайды. Бұлар топырақта кездескенімен физиологиялық қасиеті тұрғысынан олардың су жануарларынан айырмашылығы жоқ. Өйткені олар топырақтың түйіршіктерін қоршаған немесе топырақтағы түтікше, қуыстарды толтырып тұратын қылтүтіктік суда немесе гравитациялық суда тіршілік етеді. Топырақ түйіршіктерінің арасында кездесетін ұсақ тамшы су қарапайымдар үшін кішкентай көлшік іспеттес деуге болады. Қысқасы, наннофауна өкілдері топырақтағы су тамшыларында тіршілік етіп физиологиялық тұрғыдан алғанда өздерін кішкентай су қоймасында жүргендей сезінеді. Топырақтағы ылғалдық суда тіршілік ететін бұл жәндіктер г е о г и д р о б и о н т т а р деп аталады. Олар топырақтағы бір тамшы суда еркін жүзіп қозғалады, суда еріген оттегімен тыныс алады, топырақ кеуіп, ылғал жетіспеген кезде олар циста түзіп, белсенсіз тіршілікке ауысады. Циста ондаған жылдар бойында өлмей сақталады. Топырақ ылғалданып, қолайлы жағдай туса цистадан шығып, қайтадан белсенді тіршілігін бастайды. Циста күйіндегі қарапайымдар желмен ұшып аса ұзақ жерлерге тарайды. Сондықтан қарапайымдар әртүрлі белдемдерде, құрлықтың барлық жерінде және мұхиттағы аралдарда кең таралған.

Топырақта жалғанаяқтылар (Rhizopoda), талшықтылар (Mastigophora), кебісшелер яғни кірпікшелілер (Ciliata) тобына жататын қарапайымдар кездеседі (5-сурет). Санының аса молдығына және Жер шарына өте кең тарағанына қарамастан топырақта тіршілік ететін қарапайымдардың систематикалық алуантүрлілігі онша көп емес: әлем көлемінде топырақта тіршілк ететін 300-дей ғана түрдің қарапайымдары белгілі. Бүкіл Европа топырағынан қазіргі кезде 34 түрдің талшықтылары, 58 түрдің жалғанаяқтылары, 32 түрдің кірпікшелілері табылған. Бұл түрлер тек Европада ғана емес, бүкіл әлемде кең таралған.

5-сурет. Топырақта тіршілік ететін наннофауна тобының жануарлары: 1-4 – пішінсіз амебалар; 5-6 – бақалшақты амебалар; 7-10 – талшықтылар; 10-13 – кірпікшелілер; 14-16 – жұмыр құрттар; 17-18 – зымырақтар; 19-20 – жайбасарлар