Экология

[өңдеу]Ноосфераның  пайда болуы мен дамуы

 

     Жер ғаламшарындағы органикалық дүние эволюциясының бірнеше кезеңдерін ажыратады. Бірінші кезең — заттардың биологиялық айналымы пайда болып, биосфераның қалыптаса бастауы. Екінші кезең — тіршіліктің күрделене түсіп, көп жасушалы организмдердің пайда болуы. бұл екі кезеңді ғылымда биогенез, яғни тіршіліктің толық мәнінде пайда болу кезеңі деп атайды. Биосфера эволюциясының үшінші кезеңі — адам қоғамының пайда болуымен ерекшеленеді.

Биосфера  эволюциясының келесі жаңа кезеңі —  қазіргі деңгейі. Мұны ғылымда ноосфера кезеңі деп атайды. Грекше "noos" ақыл-ой, сана, "sphaira" — шар деген  ұғымды білдіріп, "саналы қабық" деп  аталады. Ноосфера — адамның санасы, ақыл-ойы шешуші рөл атқаратын  биосфераның жаңа эволюциялық деңгейі.

Ноосфера  ұғымын ғылымға 1927 жылы француз ғалымдары  Э.Лepya мен П.Тейяр де Шарден енгізді. Олардың ұғымы бойынша ноосфера биосферадан да жоғары деңгейдегі, бүкіл ғаламшарды қамтитын "ойлау  қабығы".

1930—1940 жылдары В.И. Вернадский ноосфера  туралы ілімді дамытып, терендете  түсіндірді. Ол ноосфераны биосфера  эволюциясының жаңа сапалы деңгейі,  биосфера мен адам қоғамының  байланысында пайда болған деп  қорытынды жасады.

В.И. Вернадскийдің пікірі бойынша: "Ноосфера — табиғат пен қоғам заңдылықтары өзара бірігіп әсер ететін біртұтас жоғары жүйе". Биосфераның ноосфераға ұласуы кезінде бүкіл адамзат  бірігіп шешетін мәселелерге  ерекше көңіл бөлу қажеттігін ғалым  атап көрсетті.

Ноосфера  кезінде бүкіл адам баласының  ақыл-ойы, санасы, ғылымы және әлеуметтік еңбегі бір арнаға түсуі керек. Адам мен табиғат арасындағы қарым-қатынасты  адамның саналы ақыл-ойы басқарған  кезде ғана жеңіске жетеді деп  атап көрсетті. Ноосфера кезінде табиғат  пен қоғам арасындағы өзара байланыс айқын байқалады. Бұл кезде бүкіл  адамзат үшін ғылымды дамытып, табиғаттың да, қоғамның да бір-бірімен үйлесімді  өркендеуіне жол ашылу керек. Бұл кезде әрбір жеке тұлғаның да өсуіне көңіл бөлінеді.

Биосфераның ноосфераға ауысу кезеңіне орыс ғалымы М.И.Будыко терең талдау жасаған (1984 ж.). Ол биосфераның қалыптасуында  адамзат қоғамының біртұтас екендігін  ұмытпау керектігін ерекше ескертті. Қазіргі кезде ғылыми-техникалық прогресс бүкіл Жер шарын қамтып отыр. Энергияның жаңа көздерін бүкіл  адамзат бірлесе отырып, пайдалануға  басты назар аудару көзделуде. Ноосфера кезінде Жер бетіндегі барлық халықтың тіршілік деңгейін және қоғамның қажетін көтеру үшін биосфераның  қалыпты жағдайын сақтауға айрықша  көңіл бөлінеді.

 

4 ГАЛОФИТТЕР (грек. hals – тұз және phylon – өсімдік) – сор және сортаң топырақтарда өсетін өсімдіктер. Г. 3 топқа бөлінеді: эвгалофиттер немесе тығыз Г. – бұлардың клеткаларындағыпротоплазмасы тұздылығы жоғары ортаға бейімделген өсімдіктер (жапырақтары етжеңді, сабақтары жуан болады); криногалофиттер – жапырағы мен сабағына жиналып қалған тұзды сыртқа шығаратын арнайы [бездері бар өсімдіктер (мыс., кермек, жыңғыл, т.б.); гликогалофиттер – тамырлары тұзды аз өткізуге бейімделген өсімдіктер (мыс., жусанның кейбір түрлері). Г. топырақтың сорға айналуында көрсеткіші (биоиндикатор) болып есептеледі

5 кайталанады

6 Комменсализм (лат. commensalіs – табақтас, масыл) - дастархандас, симбиоздың бір түрі. Коменсализмде екі жануарлардың бірі, (коменсал) өзінің сыртқы ортамен қарым-қатынасын реттеуді басқа жануарға, (иесіне) толығымен жүктеп, өзі сыртқы ортамен тікелей қарым-қатынасқа түспейді. Мысал ретінде қарапус балықтарын келтіруге болады. Голотуриялардың ішек қуысына еніп, олар оны бас пана ретінде пайдаланады.

 

5 билет

1 Экологиялық зерттеу әдістері.

 

Экологиялық ғылымның далалық, лабораториялық және эксперименттік зерттеу әдістері бар.

 

Далалық зерттеу әдісі – далалық жағдайда жүргізіледі. Зерттеу обьектілері  – особь, популяция, түр және олардың  табиғи бірлестіктері (биоценоз, биогеоценоз, экожүйе), т.б. болуы мүмкін. Далалық  зертеулер белгілі бір түр, популяция, биоценоз, экожүйе, өзен-көлдер, т.б. обьектілерінің жәйі, сандық қатынасы немесе сапасы, ауытқулар  мен өзгерістер, абиотикалық, биотикалық, антропогендік факторлардың әсері, уақыт пен кеңістікке қатысты  олардың көбеюі, құрып кетуі, апаттардың болу себептері туралы жалпы мағлұматтар  мен материалдар жинақталады. Материлдарды жинақтау жылдың барлық мезгілінде және бірнеше жылдар бойы жүргізіледі.

 

Лабораториялық  зерттеу әдісінде – далалық материалдар  лабораториялық жағдайда өңделеді. Дүниежүзілік стандартқа сай лабораториялар қазіргі  заманғы – климекамералар, видеоаппаратуралар, оптикалық құралдар, анатикалақ таразылар, топографиялық құралдар, термостаттар, хромотография, электронды микроскоптар, компьютерлік т.б. керекті құралдармен  жабдықталуы тиіс.

 

Зерттеу обьектілері лабораториялық жағдайда эксперимент арқылы тексеріліп, бақылаулар, тәжірибелер жүргізіледі.

 

Экологияда  математикалық әдістер мен модельдеу  жиі қолданылады. Соңғы жылдары  биоэкологиялық зерттеулер мен құбылыстарды модельдеу қолданылып жүр.

 

2 Экологиялық пирамиданың негізгі 3 типі бар:

1)Саны  бойынша- сандық пирамида организмдердің  жеке сандық көрсеткішін айқындайды.

2)Салмағы  бойынша – биомасса пирамидасы- жалпы құрғақ салмақты немесе «өнімділікті» анықтайды.

3)Энергия  мөлшері бойынша – энергия  пирамидасы - энергия ағымының қуатын  немесе жылу энергиясын анықтайды.

Төменгі деңгейден жоғары деңгейге дейін  белгілі заңдылықпен азаяды, оны  “пирамида ережесі» деп атайды. 

 

Экологиялық пирамидалар ережесі

Егер  энергияны, өндірілген өнімдерді, биомасса немесе организмдер санын әрбір  трофикалық деңгейде үшбұрыш масштабында  бейнелесек, онда олардың орналасуында пирамида түріне ие болады.

Энергияның  пирамида ережесі: энергия саны организмде болатын әрбір келесі трофикалық деңгейде келесісіне қарағанда мәні аз болып келеді.

 

3 Рим клубы — 1986 жылы құрылған халықаралық қоғамдық ұйым. Ғылыми-техникалық революция дәуіріндегі адамзат дамуының ерекшеліктерін тереңдей түсіну мақсатында италиялық экономист А.Печчеи ұйымдастырды. Оған әлемдегі 30-дан астам дамыған елдердің 100-ге тарта белгілі ғалымдары, қоғам қайраткерлері, бизнес өкілдері енген. Негізгі қызмет бағыттары: жаһандық мәселелерді зерттеуді ілгерілету; осы мәселелерге байланысты қоғамдық пікір қалыптастыру; бұл мәселелерге мемлекет басшыларының назарын аударып, сұхбат құру. Рим клубы баяндамалары ғылыми-техникалық және экон. дамудың жедел қарқыны сақталатын болса 21 ғасырдың 1-жартысында “жаһандық апат” қаупі бар деп дабыл қағуда. Олар “органикалық өсу идеясын” ұсынады. Рим клубының көзқарастарынан табиғат пен қоғам дамуының күрделі қарым-қатынасын реттеу жолдарын іздеуден гөрі ғылыми-техникалық және әлеуметтік дамуды шектеу мөлшерін іздеуге бейімділік байқалады

 

4

5

6 Аменсализм (гр. mensa — стол, тамақ)—популяциялар арасындағы өзара қатынас түрі. Бұл кезде популяцияның біреуі екіншісінен өзіне пайда (теріс әсерде) алмайды. Мұндай өзара қатынас түрі өсімдіктерде жиі кездеседі. Мысалы, шыршаның астында өсетін жарық сүйгіш шөптекті өсімдіктер көлеңкеде қалып қояды да, зиян шегеді. Бұл шыршаға ешқандай әсер етпейді. Бұған ұқсас өзара қатынас зең саңырауқұлағы мен бактерия арасында да болады.

 

6 билет

1 Экологиялық факторлар

 

Кез-келген тірі организм өзін айнала қоршаған табиғи ортамен тығыз байланыста ғана өмір сүре алады. Олар – топырақ, су, минералды  заттар, жер бедері және атмосфералық әр түрлі құбылыстар. Табиғи ортаның  компоненттері тірі организмдерге  оң немесе теріс әсер етуі мүмкін. Сондықтан  әрбір организмнің өзіне ғана қолайлы ортасы немесе мекені болуы  тиіс. Мәселен: көлбақа үшін қалыпты  өсіп-көбейуіне қолайлы орта ылғалы мол көл жағасы.

  Бірақ та организм үшін табиғаттың  барлық элементтері белгілі мөлшерде  қажет және жиынтық күйінде  әсер етеді. Олардың біреуі  өте қажет, екіншілері орташа, ал үшіншілері мүлдем қажет  емес зиянды болуы мүмкін. Сонымен  орта дегеніміз – организмнің  өсіп - көбеюіне, тіршілігіне, дамуы  мен таралуына тікелей жанама  әсер ететін айнала қоршаған  орта компонентерінің жиынтығы. Ал, организмге қажетті жағдайлар деп – тек сол организм үшін алмастыруға келмейтін табиғи ортаның элементтерін айтады.

  Экологиялық факторлар дегеніміз  – организм үшін қажетті немесе  теріс әсерін тигізетін ортаның  элементтерін айтамыз. Табиғатта  экологиялық факторлардың әсеріне  әр түрлі реакция береді. Мәселен:  ащы суда тіршілік ететін организмдер  үшін тұз және минералды заттар  шешуші роль атқарса, ал тұщы  су организмдері үшін қажеті  шамалы.

  Факторлар үшін негізгі топқа  жіктеледі: абиотикалық, биотикалық  және антропикалық.

  а) Абиотикалық факторлар дегеніміз  – организмдерге әсер ететін  бейорганикалық ортаның жиынтығы. Олар – химиялық және физикалық  деп бөлінеді. Сол сияқты жердің  рельефі, геологиялық және геоморфологиялық  құрылымы, ортаның сілтілік немесе  қышқылдығы, космостық сәулелер  т.б факторлар организм үшін  әр түрлі деңгейде әсер етеді.

  б) Биотикалық факторлар дегеніміз  – тірі организмдердің бір  – біріне және ортаға жағымды  немесе жағымсыз әсер етуі. Бұл  өте күрделі процестер жиынтығы. Өйткені, тірі организмдер бір-  бірімен қоректену, бәсеке, паразиттік, жыртқыштық, селбесіп тіршілік ету  арқылы алуан түрлі қарым –  қатынаста болады.

  Аталған қарым – қатынастар  өсімдік пен өсімдік, жануар  мен өсімдік немесе жануарлар  мен жануар арасында болуы  мүмкін.

  в) Антропикалық факторлар дегеніміз  – айнала қоршаған ортаға тигізетін  адам баласы іс - әрекетінің тікелей  немесе жанама әсері. Адам баласы  өзінің материялдық игілігі үшін  табиғат байлықтарын игеруге  мәжбүр болады. Нәтижесінде, ірі  кешендер, өнеркәсіп, зауыт, кен  байыту, автокөліктер, ауыл шаруашылығы  салалары дами түседі. Ал олардан  зияны әр түрлі газдар, қалдықтар,  лас сулар, химиялық зиянды  қосынды заттар айнала қоршаған  ортаға түседі.

 

2 Зат және энергия ағымы. В.И. Вернадскийдің биосферадағы тіршіліктің тұрақты дамуы ондағы тірі заттардың (биогенді) табиғаттағы үздіксіз айналымы жемісінің нәтежесі екенін айтқан болатын . Өйткені, тірі заттардың элеметтері қоршаған табиғи ортаға түсіп, одан соң тірі организмдер арқылы қайтадан айналымға ауысатыны белгілі.Осылайша әрбір элемент тірі организмдерді әлденеше рет пайдаланып отырады. Соның нәтижесінде жер бетінде тіршіліктің дамуы үнемі даму үстінде жүзеге асып, биоценоздағы биогенді айналымынды жүзеге асырады.Бірақ та, заттардың биогенді айналымын абсолютті тұрғыда деп түсінбеу керек. Себебі, айналымдағы заттар бір трофикалық деңгейден екіншісіне өткен кезде әлсін-әлсін зат айналымына түсіп үздіксіз қайталанып отырады. Нәтежесінде жер шарында органикалық заттардың қоры (торф,көмір,мұнай,газ,жаңғыш сланц) жинақталады. Бұл қорлар да өз кезегінде жұмсалып, қайтадан айналымға түсіп ,зат а  йналымының үздіксіз (шексіз) процесін жалғастырып жатады.

 

     Биогенді айналымның негізгі  көзі жер бетінде жасыл өсімдіктердің  пайда болып, фотосинтез құбылысы  басталғаннан бастау алады. Мәселен,  атмосферадағы барлық оттегі  тірі организмдер арқылы (тыныс  алу т.б.) 2000, көмір қышқыл газы 300, ал су 2 000 000 жылда бір рет  өтіп отыратыны дәлелденген.

 

Жоғарыдағы  әлемдік биологиялық айналым  үшін энергия ауадай қажет. Оның негізгі  көзі – автотрофты (жасыл өсімдіктер ) организмдер сіңіретін күн радиациясы. Күн энергиясы биоценозда үнемі  әрекет етеді. Күн энергиясының , зат  айналымының ерекшелігі сол, ол үнемі  жұмсалып отырады. Ал, зат айналымы тек бір деңгейден екінші деңгейге ауысып отаратыны белгілі. Мысалы, күн  энергиясының 30 % атмосферада сейілсе,20 % атмосфера қабатында сіңіріледі де, ал 50 % құрылық және мұхиттар бетіне жылу ретінде сіңіріледі. Тек қана күн энергиясының 0,1-0,2 % ғана биосфера шегіндегі жасыл өсімдіктер үлесіне  тиіп, әлемдік зат айналымын қамтамасыз етіп отырады. Оның жартысы фотосинтез процесі кезінде өсімдіктердің  тыныс алуына жұмсалып, ал қалған бөлігі қоректік тізбектің желісін түседі.

 

Биоценоздағы  қоректік тізбектегі қоректің (азық) барлығы  бірдей организмнің өсуіне немесе биомассаның  жинақталуына жұмсалмайды. Оның біразы организмнің энергия қуатына: тыныс  алу, қозғалу, көбею, дене температурасын ұстап тұруға жұмсалады. Сондықтан  бір тізбектің биомассасы екнішісіне дейін толық өңделмейді. Егер ондай  болған жағдайда табиғатта қор ресурсы таусылған болар еді. Осыған байланысты әрбір келесі қоректік тізбекке өткен сайын азықтың биомассасы азайып отырады. Нәтижесінде , бір трофикалық деңгейден екіншісіне өткен сайын биомасса, сандық құрамы және энергия қоры азайып отыратыны анықталған. Бұл заңдылықты кезінде эколог Ч.Элтон зерттеп өзінің есімімен «Элтон пирамидасы» деп атаған.

 

3 Табиғаттағы су айналымы — жер шарындағы судың күн қуаты мен салмақ күшінің әсерінен үздіксіз тұйық айналу процесі. Су жер шарындағы мүхиттар мен құрлықтардың бетінен буланады, су булары ауа ағындары мен жоғары көтеріледі де, қоюланып тамшыға айналады және атмосфералық жауын-шашын түрінде мұхитқа немесе құрлыққа қайта оралады, ал құрлықтан мұның біразы өзендер арқылы мұхиттарға қайтадан ағып барады (судың үлкен тұйық айналымы). Бұдан басқа жергілікті немесе құрлық ішіндегі су айналымы болады.

Су  ресурстарының “мұхит-атмосфера-жер-мұхит” системасындағы айналым процестерінде  тамаша бір қасиеті — өздігінен  қайта қалпына келу қабілеті. Сондықтан  табиғатты қорғаудың аса маңызды  міндеттерінің бірі табиғи сулардың осы қасиетін сақтап қалуға барынша  мүмкіндік жасау.

Су-тамақ  рационының маңызды құрамдас бөлігі. Сусыз тіршілік жоқ. Адам шөлдегеннен  гөрі аштыққа шыдамды келеді. Зат  алмасудың барлық процестері судың  қатысуымен атқарылады. Тамақты сіңіру, қанға нәрлі заттардың жетуі  сұйық ортада өтеді. Зат алмасудың  зиянды өнімі организмнен су арқылы шығарылады. Организмде судың жеткіліксіз  болуы шөлдеуге әкеліп соқтырады  да, судың артық болуы жүрек-қан  тамыр жүйесінің жұмысын қиындатады, ағыл- тегіл терлетеді, қалжыратады. Су-ғажайып зат. Су бір мезгілде 3 түрлі күйінде кездеседі Мұз-судың  қатты күйі,оның сұйыққа айналуымен булануы қатар жүреді. Су-тіршілік көзі. Тірлігі оттегінсіз өтетін ішекте тіршілік ететін бактериялар бар,бірақ  сусыз өмір сүретін ағза кездеспейді.Тіршілік құбылыстарының бәрі судың қатысуымен жүреді. Сондықтан ағзалар денесінің 50-90 пайызы судан тұрады. Салмағы 70 кг адамның денесінде 50 кг су бар. Оның мөлшері 17кг-ға кемісе, адам өледі. Адам су ішпей 1 апта ғана шыдайды.