Экология және тұрақты даму

4. Популяцияның өсуінің бастапқы фазасы біткен соң популяциялардың

 көлемі ұрпақтан  ұрпаққа ауытқуларын жалғастыра  береді. Оған климаттық жағдайлардың  өзгеруі (мысалы, температураның) тәрізді  қоректік ресурстар да, дұшпандары  да және т.б. айтарлықтай ықпал  тигізуі мүмкін. Кейде ауытқулар жиі болады, оларды циклдер деп атауға болады. Оларды зерттеу қиын, ол үшін өте ұзақ уақыт қажет, өйткені жабайы ағзалар туралы мәліметтерді көбіне бірнеше жылдар бойы жинауға тура келеді. Бірқатар жағдайларда мәліметтер алу үшін тіршілік циклы қысқа зертханалық ағзалар, мысалы, дрозофилдер, егеуқұйрықтар не кенелер пайдаланылған. Олардың популяция үлгі ретінде зерттелді, өйткені зертханалық жағдайды даладағы егістікке қарағанда қатаң бақылауға алуға болады.

Популяцияның көлемі ұрықтанудың немесе өлім-жітімнің өзгерінің, ал

 кейде екеуінің  де нәтижесінде тұрақсыз болуы  мүмкін. Популяциялардың көлемдерін  және олардың өзгерістерін зерттегенде  әдетте негізгі факторды, яғни  ұрпақтар ауысқанда өтетін байқалған  өзгерістердің басым бөлігі үшін  жауапты факторды табуға тырысады. Зерттелген жағдайлардың көпшілігінде бұл өлім-жітімге ықпал етуші фактор болып табылады.

Популяциялар көлемінің  ауытқуы таза кездейсоқ сипатта  болады деп күтуге болса да ақиқатында популяция көлемін кейбір шектеулерде  ұстайтын бірқатар факторлар бар. Бұлар өлім-жітімнің көбеюіне немесе ұрықтанудың кемуіне ықпал ету арқылы санды азайтатын факторлар. Олар популяцияның тығыздығы артқанда аса күшті әрекет етеді, яғни бұл тығыздыққа байланысты болатын факторлар. Кейде мұндай факторларға қоректің жетіспеуі немесе жауларының көбеюі де жатады. Олардың өлімге тікелей ықпал ететіндігі айқын. Ұрықтануға ықпал ететін, жақсы зертелген реттеуші екі механизмге ағзалардың тығыз қоныстануының физикалық салдары және аймақтық әрекеттері жатады.

Санды реттеудегі кеңістіктің үлкен роль атқаратын тағы бір формасы – бұл артық мекендеу әрекеттілігі. Егеуқұйрықтармен жүргізілген зертханалық тәжірибелер көрсеткендей, популяцияның артық мекендеуі белгілі бір мөлшерге жеткенде, тіпті қоректің жетіспеушілігі болмаса да, жануарлардың ұрықтануы кемиді. Жыныстық мінез-құлықтарға әсер ететін түрлі гормондық өзгерістер жүреді: шағылысуға қабілетсіздік, ұрықсыздық, түсіктер, ата-аналарының өз ұрпақтарын жеп қоюы жиі кездеседі. Ата-аналарының ұрпақтарына қамқорлығы кемиді де, төлдері ұяны тым жас кезінде тастап шығады, бұл олардың тірі қалу мүмкіншіліктерін төмендетеді. Жануарлардың агрессивтілігі өседі. Мұндай өзгерістер бірқатар сүтқоректілерге тән және ол зертханадан тыс, табиғи жағдайларда өте алады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дәріс №3

Қауымдастық экологиясы – синэкология

1. Биогеоценоз
2. Экожүйе

 

1) Құрлықтың экожүйесі  эволюциялық даму нәтижесінде  пайда болған 

биогеографиялық сала деңгейіндегі табиғи белдеулерден тұратын ірі  экожүйелерге бөлінеді, ал олар болса  ландшафт провинцияларынан – биомдардан тұрады. Биомдарға жеке дара ландшафтар кіреді, олар биогеоценоздарды – биосфераның қарапайым бастапқы құрылымдық бірліктерін біріктіретін биогеоценотикалық комплекстерден тұрады. Биогеоценоз (грек тілінің био - өмір, гео – жер, ценоз – қоғамдастық) терминін 1942 ж белгілі орыс биолог-ғалымы В.Н.Сукачев енгізді.

Биогеоценоз табиғаты әр түрлі күрделі екі қауымдастықтан тұрады: биоценоз бен биотоптан:

БИОГЕОЦЕНОЗ = БИОЦЕНОЗ + БИОТОП

Биоценоз терминін ғылымға  неміс биологі К.Мебиус енгізді.

Биогеоценоз бір-бірінің  тіршілігін қамтамасыз етіп тұратын  тірі табиғаттың бірнеше бөлімдері  бар күрделі құрамды қауымдастықтардан  тұрады: фитоценоздан, зооценоздан, микробиоценоздан.

Биотоп  деп биоценоз орналасқан өзінің геоморфологиялық, климаттық, геохимиялық және басқа да абиотикалық қасиеттері біркелкі аймақты айтады. Биотопқа өлі табиғаттың бір-бірімен тығыз байланысты екі компоненттерінің жиынтығы кіреді:

1. температурасы, ылғалдығы, қысымы, күн радиациясы және т.б. осы

сияқты қасиеттермен мінезделетін және құрамында атмосфералық ылғалдылығы мен биогенді газдары бар атмосфера кіреді;

2. құрамына топырақ асты жыныстары мен жер асты сулары бар жердің беткі топырақты қабаты кіреді.

Биогеоценоз ұғымына  фация – бүкіл даму барысында  жыныстардың бір құрамы, рельефтің, ылғалдың бірдей сипаты, бір микроклимат пен бір биоценоз сақталатын ең кіші табиғи-аймақтық кешені ұғымы жақын келеді.

Биогеоценоздың тірі құрауыштарына – продуценттер, консументтер, редуценттер, ал өлілерге күн энергиясы, ауа, су, субстрат жатады.

Тіршіліктің тоқталмай  жүріп тұруының негізгі себебі –  табиғаттағы зат айналымының  болуында. Кез келген биогеоценозда  зат айналымынсыз барлық бейорганикалық заттардың қоры таусылып қалар еді, оның себебі олар бұл жағдайда ағзалардың тіршілік әрекеттерінің нәтижесінде қайтадан жасалмай таусылып қалуында. Биогеоценозда зат айналымы болуы үшін ағзалардың екі түрі болуы керек: 1) бейорганикалық заттардан органикалық заттар жасайтын; 2) осы органикалық заттарды өздерінің тіршілігін қамтамасыз ету үшін қолданып оларды қайтадан бейорганикалық түрге айналдырушы.

Экожүйедегі (биогеоценоздағы) өздігінен реттелушілік – қандай да бір табиғи немесе антропогенді әсер етуден соң ішкі тепе-теңдікті қалпына келтіруге қабілеттілік.

2) Экожүйелер – энергия мен қоректік заттардың айналымы арқылы бір-бірімен тығыз байланыста өмір сүріп жатқан әр түрлі ағзалар жиынтығы мен олардың өмір сүру ортасы. Экожүйенің тірі құраушысы – қауымдастық (биоценоз).

Экожүйелер кеңістіктік  масштабы бойынша әр түрлі деңгейдегі мына экожүйелерді қарастырады: микрожүйелер, мезоэкожүйелер, макроэкожүйелер, үлкен экожүйелер. Өмір сүру ортасына байланысты құрлықтық және сулы экожүйелерді қарастырады.

Экологиялық факторлар – экожүйедегі тірі ағзаларға қауымдастығы мен жалпы экожүйе тікелей немесе жанама әсер ететін қоршаған ортаның маңызды факторлары. Экологиялық факторлар үш топқа бөлінеді: биотикалық, абиотикалық және антропогенді факторлар.

Абиотикалық факторларды тірі ағзаларға тікелей не жанама әсер ететін өлі бейорганикалық табиғаттың компоненттері мен құбылыстары құрайды. Негізгі әсер етушілерге климаттық, топырақтық не эдафостық, сулы орта факторлары жатады.

Ағзалардың тіршілік әрекетінің басқа ағзалар тіршілігіне  және өздерінің қоршаған өмір сүру орта компоненттеріне тигізетін  әсері биотикалық факторлар кешенін құрайды.

Антропогенді  экологиялық факторлар адамның іс-әрекетінің тек тірі ағзаларға ғана емес, сондай-ақ қоршаған ортаның абиоттік факторларына да әсерін көрсетеді. Олар адамның мақсатты бағытталған немесе кездейсоқ іс-әрекеттерінің нәтижесінде болатын және экожүйенің құрамы мен дамуына, биосфераның дағдарысына әсер ететін экологиялық факторлардың жиынтығы.

Экожүйенің маңызды  қасиеттерінің бірі оларда қоректік тізбектің болуы. Қоректік тізбек (трофикалық) – экожүйеде ағзаның қоректенуі кезіндегі органикалық заттардың қозғалысы мен олардан алынатын энергия ағымын көрсететін ағзалар тізбегі.

Продуценттер (ағылш. to produce - өндіру) – бейорганикалық заттардан органикалық заттарды өндіретін ағзалар. Жер бетіндегі экожүйелердегі продуценттерге өсімдіктерді жатқызамыз.

Консументтер (латын. консуме – тұтыну) басқа ағзалармен (продуценттермен) өндірілген органикалық заттармен қоректенетін ағзалар. Экожүйедегі бұл ағзалар гетеротрофты деп аталады.

Редуценттер – органикалық заттар қалдықтарын бейорганикалық заттарға айналдыратын ағзалар (негізінен бактериялар, саңырауқұлақтар және т.б.)

Қоректік тізбектің  әрбір түйіні – нәрлену деңгейі деп аталады. Бірінші нәрлену деңгейін автотрофтар немесе бірінші реттік продуценттер деп аталатындар алады. екінші нәрлену деңгейіндегі ағзалар – бірінші реттік консументтер, үшіншідегілер – екінші реттік консументтер деп аталады.

Бірінші реттік продуценттерге автотрофты ағзалар, негізінен жасыл  өсімдіктер, кейбір прокариоттар, көк-жасыл  балдырлар және фотосинтезделетін бактерияның аздаған түрлері жатады.

Бірінші реттік консументтер бірінші реттік продуценттермен  қоректенеді, яғни олар шөп қоректі  жануарлар.

Екінші реттік консументтер шөп қоректілермен қоректенеді, осылайша бұлар екінші реттің консументтерін жейтін үшінші реттік консументтері сияқты етпен қоректенетін жануарлар.

Түрлердің толеранттығы. Толеранттық ұғымы (латын tolerantia – шыдамдылық) экологиялық әсерлердің өзгеруіне деген түрдің шыдамдылығын білдіреді.

Экожүйенің  тұрақтылығы деп экологиялық факторлар өндірісі кезінде оның қалыпты тіршілік ету көрсеткіштерін сақтап қалу мүмкіншілігін түсінеміз.

Топтардағы  популяцияаралық өзара әрекеттестіктер – бұл әр түрлі популяциялардың топтың шегіндегі байланысы; мынадай қатынастарды бөледі: бейтарап, бәсекелес, паразиттік, жыртқыштық, бірігушілік, мутуализм, комменсализм, антагонизм.

Бәсекелестік – табиғи топтардың құрамын анықтайтын қатынастардың басты типтерінің бірі, бәсекелес түрлер бірге тіршілік ете алмайды.

Бір түрлердің басқа  түрлермен уақыттың белгілі бір кезеңінде мұндай ауысуы экологиялық сукцессия деп аталады. Осы процестің нәтижесіндегі тұрақтылыққа келіп, өзін-өзі қалпына келтіру қабілеті бар және ортамен тепе-теңдікте болатын қауымдастық толықсыған қауымдастық деп аталады. Жалаңаштанған тау жынысына не топырағы құрыған басқа да үстіңгі қабаттарға қоныстанудан басталған сукцессия типі бірінші реттік сукцессия деп аталады. Бұдан айырмасы екінші реттік сукцессия деп үстіңгі қабаты толықтай не айтарлықтай дәрежеде өсімдіксіз, бірақ бұрын тірі ағзалардың ықпалында болғандықтан органикалық құрауыштары бар жерден басталған сукцессияны айтады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дәріс №4

Биосфера туралы ілім

1. Биосфераның жалпы мінездемесі
2. Биосфера эволюциясының даму кезеңдері
3. Биосфера құрылымы
4. Тірі жүйелер иерархиясы

 

1) Биосфера (В.И.Вернадский бойынша) – тіршілік бар немесе қандай да бір кезеңде тіршілік блған және үнемі тірі ағзалардың әсер етуіне ұшырайтын немесе ұшыраған планета аймағы.

Бірінші рет «Биосфера» түсінігі ұлы  француз натуралисті Жан Батиста  Ламарктің жұмыстарында кездеседі. Биосфера туралы жалпы ілімді жасаған белгілі орыс геолог ғалымы В.И.Вернадский болды. Ілімнің негіздері оның «Биосфера» кітабында баяндалған.

В.И.Вернадский планеталық тірі заттардың  планетаның бет-әлпетін өзгертуге  және оның және оның дамуына қолайлы экожүйелерді қалыптастыруға қабілетті аса қуатты геологиялық фактор екенін дәлелдеді. В.И.Вернадский бойынша тірі заттар күн энергиясын қабылдай алады және ыдырауы кезінде химиялық және физикалық жұмысқа жұмсалатын энергия бөліп шығаратын химиялық қосылыстарды жасайды.

Биосфера адамның және басқа  да тірі ағзалардың жалғыз мекендеу ортасы болып табылады. В.И.Вернадский мен  басқа да бірқатар ғалымдардың тұжырымдарынан биосераның ауыстырылмайтындығы заңы шығады. Осы заңнан табиғатты қорғаудың  түпкі мақсаты – бұл биосфераны адамзат қоғамының жалғыз ғана өмір сүретін ортасы ретінде сақтау екені көрініп тұр.

Биосфера эволюциясының осы  қазіргі заманғы кезеңі саналы даму кезеңі ретінде қарастырылады, яғни оны ноогенез (грек. ноос – сана) деңгейіне жатқызады. Соған сәйкес биосфераның біртіндеп ноосфераға айналуы процесі жүреді. «Ноосфера» ұғымын ХІХ ғасырда француз ғалымы Ле Руа енгізіп, оны әрі қарай Тейяр-де-Шарден дамытқан.

В.И.Вернадский ноосфера – бұл Жердегі  жаңа геологиялық құбылыс деп  санады. Онда адам тұңғыш рет қуатты гелогиялық күшке айналады. Алайда басқа да тірі заттар сияқты адам да тек тіршілік жайлаған аймақта, яғни өзі ажырамастай байланысқан және одан тыс кете алмайтын биосферада ғана ойлап, әрекет жасай алады.

2) Жалпы түрде биосера эволюциясының мынадай сатылы кезеңдерін келтіруге болады: органикалық, қарапайым жәй заттардың синтезі, биогенез, антропогенез, техногенез және ноогенез.

1. Жер геосферасында ультракүлгін  радиация әсерімен қарапайым  жай органикалық заттардың –  сутегінің, метанның, аммиактың, су буларының синтезделуі. Этаптың басталуы – 3,5-4,5 млрд жыл бұрын.

2. Биогенез – жер геосферасындағы  өлі заттардың тірі заттарға  айналуы (геофизикалық факторлардың  әсерінен жай заттардың күрделі  органикалық заттарға айналуы). Этаптың  басталуы – 2,5-3,5 млрд жыл бұрын (биосферада тірі заттың пайда болуы).

3. Антропогенез – адамның пайда  болуы және оның қоғамдық тіршілік  иесіне айналуы, өндірістік еңбек  ету нәтижесінде адамзаттық қоғамдастықтардың  түзілуі. Этаптың басталуы –  1,5-3 млн жыл бұрын (адамның пайда болуы).

4. Техногенез – адамның өндірістік  іс-әрекетінің нәтижесінде биосфераның  табиғи кешендерінің өзгеруі  және техногендік пен табиғи-техникалық  кешендерінің түзіле бастауы,  басқаша айтқанда биосфераның  негізгі бөлігі ретінде техносфераның  қалыптасуы. Бұл этаптың басталуы – 10-15 мың жыл бұрын болды.