Жердегі тіршілік пайда болған алғашқы орта

Топырақ ылғалдылығы. Өсімдіктер негізінен топрыақтағы суды пайдаланады. Топрақтағы су физикалық күйі, қозғалғыштығы, өсімдіктер үшін маңызына қарай бос, капиллярлы, химиялық және физикалық  байланысқан су болып бөлінеді.

Бос судың негізгі бөлігін  гравитациялық су құрайды. Өсімдіктер бұл суды жеңіл сіңіреді. Гравитациялық  су топырақ бөлшектері арасындағы бос  кеңістікті толтырып тұрады да, ауырлық  күшінің әсерінен сіңірілетін қабатқа  дейін жетеді.

Капиллярлық су топырақ бөлшектері арасындағы өте жіңішке аралықтарды  толтырып тұрады. Бұл суды өсімдіктер жақсы сіңіре алады. Ол капиллярларда  тіркесу күшімен ұсталып тұрады. Топырақ бетінде буланудың нәтижесінде  капиллярлық су төменгі ағысты құрайды. Судың қозғалысы, оның жұмсалуы ауа  температурасына, рельефтің ерекшеліктеріне, өсімдіктер жамылғысына, желдің күшіне және басқа факторларға тәуелді. Гравитациялық және капиллярлық  суды өсімдіктер сіңіре алады.

Топырақтағы физикалық және химиялық байланысқан су топырақтың кейбір минералдарының құрамына кіреді (гипс, монтриллонит). Бұл суларды өсімдіктер сіңіре алмайды.

Әрбір мекен ету ортасы белгілі бір ауа райымен, экоклиматымен  сипатталады. Климаттық факторларға  өсімдіктер әсер етеді. Орманда ауаның ылғалдығы жоғары, ал температураның ауытқуы төмен. Ағаш қабығында мекендейтін  бунақденелілердің дернәсілдерінің  тіршілік ету жағдайлары осы ағаш өсіп тұрған ормандағыдан ерекшеленеді. Ағаш діңінің оңтүстік жағында температура 10-15°С жоғары. Мұндай мекен ету ортасының  өзіне тән микроклиматы болады. Ерекше микроклиматты тек өсімдіктер ғана емес, жануарлар да жасайды. Жануарлар  мекендейтін індер, ағаш қуысы, үңгірлердің  тұрақты микроклиматы болады.

Жер-ауа тіршіліәк ортасына сулы ортадағы тәрізді анық бөлінген зоналық тән. Ендік және меридианды табиғат зоналары болып бөлінеді. Алғашқылары батыстан шығысқа қарай, ал екіншілері солтүстіктен оңтүстікке қарай созылып жатыр.

Топырақ – тіршілік ету  ортасы. Топырақтану ғылымының негізін  салған орыстың жаратылыс зерттеушісі  В.В.Докучаев (1846-1903) болды. Оның ғылыми зерттеулері геология, минералогия, топырақтану, география, агрономия  салаларына жатады. Ол өзінің «Орыс  топырақтарының картографиясы» атты еңбегінде «топырақ» ұғымына былай деп анықтама берді:

«... Бұл белгілі бір  дәрежеде гумуспен боялған жер бетінде  орналасқан миинералдық-органикалық  түзіліс: ол аналық тау жынысы, тірі және өлген ағзалардың (өсімдіктер мен жануарлар), климаттың, жердің рельефінің бірлескен өзара әсерінің нәтижесі болып табылады: топырақ, кез келген ағза тәрізді белгілі бір құрылыспен,қалыпты қалыңдықтан және қалыпты жағдайымен сипатталады ...»

Эдафиттік факторлар дегеніміз  экологиялық фактор ретіндегі топрықтың  қасиеттері. Топырақ структурасымен, белгілі бір суөткізгіштігімен  және аэроциялануымен сипатталады. Топырақтың жоғары қабатында өсімдіктердің  қоректенуіне қажетті элементтер –  фосфор, аазот, кальций, калий және т.б. шоғырланған. Топырақтағы суда газдар, ерігіш тұздар, қоректік заттар мен  тірі ағзалар үшін улы заттар да болады. Топырақ ерітіндісі қышқыл, нейтралды немесе сілтілі болуы  мүмкін. Топырақ ағзалардың тіршілік әрекетімен тығыз байланысты болғандықтан, оған бірқатар биологиялық ерекшеліктер тән. Өсіәмдіктердің тамырлары өсу, өлу және ыдырау барысында топырақты қопсытады, да белгілі бір структураны құрайды. Сонымен қатар олар басқа ағзалардың тіршілік етуіне жағдай жасайды. Жер қазушы топырақ массасын араластырып отырады, ал өлгеннен соң микроорганизмдер үшін органикалық заттың көзі болып табылады. Топырақ түзілудегі маңызды фактордың бірі – рельеф. Бірдей және жасы бірдей рельефте жақын және біртипті топырақтар түзіледі.

Ылғалы жеткілікті топырақ  оңай жылынады және баяу суынады. Оның бетінде терең бөлігімен салыстырғанда  температураның ауытқуы айтарлықтай  жоғары болады. Тәуліктік ауытқулар 1 метрге дейінгі тереңдікті қамтиды. Қыста топырақ жануарлары жазбен салыстырғанда тереңде орналасады.

Топырақ ауасының атмосфералық ауамен газ алмасу арқылы оттегімен, ал жер бетіндегі қабаттың көмір  қышқылымен байыту процесін – аэрация  деп атайды. Топырақтың аэрациясына  көптеген факторлар әсер етеді. Мысалы, ылғалдылықтың жоғарылауы топыраққа оттегінің енуінекері әсерін тигізеді. Тереңдікке байланысты топырақтағы көмірқышқыл газының мөлшері артып, оттегінің мөлшері кемиді. Ауаның температусы жоғарылағанда ауа кеңиді де топырақтан шығады, ал төмендегенде ол топырақ бөлшектерінің арасына интенсивті түрде енеді.

Топырақтың құрғақтығының  физикалық және физиологиялық түрін  бөліп көрсетуге болады. Физикалық  құрғақшылық ылғалдың жетіспеуіне  байланысты, сондықтан құрғақ климат жағдайында байқалады. Физиологиялық  құрғақшылық физикалық тұрғыдан жеткілікті судың физиологиялық  тұрғыдан пайдалану мүмкіншілігінің болмауына байланысты  байқалады. Мысалы, сфагнумды батпақтарда су көп болғанымен, көптеген өсімдіктер бұл суды топырақтың қышқылдығының жоғары, аэрациясының нашар және тамыр жүйесінің қалыпты физиологиялық функциясын бұзатын улы заттардлыысалы, сфагнумды батпақтарда су көп болғанымен, көптеген өсімдіктер бұл суды топырақтың қышқылдығының жоғары, аэрациясының нашар және тамыр жүйесінің қалыпты физиологиялық функциясын бұзатын улы заттардың болуына байланысты пайдалан алмайды. Топырақтың органикалық заты гумификация (аэробты ыдырау) және өсімдік қалдықтары мен жануарлардың өлекселерінің жартылай ыдырау өнімдерінен тұрады. Гумус топырақта мекендейтін ағзалардың тіршілігіне қажетті минералдық заттар мен энергия көзі болып табылады. Ол топырақтың құнарлылығын қамтамасыз етеді. Сонымен қатар гумус өсімдіктердің өсуіне әсер ететін физиологиялық белсенді қосылыстардың (витаминдер, органикалық қышқылдар, полифенолдар және т.б.) түзушілер – микроорганизмдер. Олардың негізгі қызметі – физиологиялық белсенді заттардың синтезі, гумус түзу, органикалық қалдықтардың тлолық минералдануы. Топырақ микроорганизмдерінің ішінде өсімдіктердің де, жануарлардың да өкілдері бар. Ең алдымен бұл  біржасушалы және көпжасушалы балдырлар. Бірақ топырақтың микрофлорасында саңырауқұлақтар, актиномицеттер мен бактериялар көп. Топырақтың микрофлаунасында амебалар мен кірпікшелілер, микроскоциялық жұмыр құрттар – нематодалар ерекше орын алады. Сонымен қатар топырақта жасушалық емес микроорганизмдер – бактериофагтар (бактериялардың вирустары) мен вирустар да болады.

Гумус түзілу процесі өсімдік  массасы мен өлген тірі заттың ұсақталуы мен бұзылуынан басталады. Бұл процесті міндетті түрде саңырауқұлартар мен бактериялардың қатысуында омыртқалы және омыртқасыз жануарлар жүзеге асырады. Мұндай жануарларға фитофагтар, сапрофагтар, некрофагтар, жыртқыштар, копрофагтар жатады.

Топрыақ ағзалары мекен ету  ортасымен байланыс дәрежесіне қарай  келесідей топтарға бөлінеді:

1. Геобионттар – топырақта тұрақты тіршілік ететін, бүкеіл даму циклы топырақта өтетін жануарлар (жауын құрттары, көптеген алғашқы қанатсыз бунақденелілер);
2. Геофилдер – даму циклінің біәр бөлігі топырақта өтетін жануарлар. Бұларға көптеген бунақденелілер: қанатты шегіркелер, бірқатар қоңыздар, ұзынаяқты масалар жатады. Геофилдердің дернәсілдері топырақта дамиды, ал ересек формалары жер бетін мекендейді;
3. Геоксендер – топырақты уақытша баспана ретінде пайдаланатын жануарлар (тарақан тәрізділер, жартылай қылқанаттылар, кемірушілер, індерінде өмір сүретін сүтқоректілер).

Қозғалғыш, құмды топырақта  мекендеййтін ағзалардың ерекше тобын  бөліп көрсетуге болады. Құмда  өсуге бейімделген өсімдіктерді псаммофиттер деп атайды (грек тілінен  аударғанда sammos – құм), мысалы: құм  жусаны, ақ сексеуіл, жүзгін, құм қарағаны. Псаммофилді жануарларға – укесірткелер, жіңішкесаусақты сарышұнақ, түйе жатады.

Ылғал жетіспейтін белдеулерде, негізінендалалар мен шөлдерде тұзды  топырақтар кең таралған. Бұл құбылыс  құрғақ және ыстық климат жағдайында топырақтың жауын суымен толық шайналмауына байланысты. Мұндай топырақтарға, жоғарғы  горизонтқа еритін тұздарды көтеретін  жоғарғы ағыстың басым болуы  тән. Натрий хлориді, кальций хлориді  және т.б. тұздармен қаныққан, үнемі  ылғалды топырақтарды сор деп  атайды. Кепкен кезде оның бетінде  кристалданған тұздардан қабыршақты қабық түзіледі.

Тұзды топырақтиарда өсетін өсімдіктерді галофиттер деп атайды (солерос, сарсазан, сода және калий  сораңы, поташник және т.б.) Галофиттердің  осмостық қысымының өте жоғары болуы, оларға топырақ ерітіндісін пайдалануға  мүмкіндік береді. Кейбір галофиттер тұздардың артық мөлшерін жапырақтары  арқылы сыртқа шығарады немесе өзінің ағзасында жинайды.

Тұзды топырақтарда тіршілік ететін жануарларды галофилдер деп  атайды (кейбір шөлдің қараденелі қоңыздарының дернәсілдері).

Тірі ағзалар – тіршілік ортасы. Өсімдіктер әр түрлі жануарлар  үшін баспана болып табылады. Олар ағаш қабығында, жапырақтарда, бұтақтағы  ұяларда мекендейді. Ағаш тәрізді  өсімдіктер мен эпифиттер үшін мекен  ету ортасы болып табылады. Бұлар  паразиттер емес, олар басқа өсімдіктерді тек тіршілік ортасы ретінде пайдаланады (орхидеялар, мүктер, қыналар және т.б.) Екінші жағынан эпифиттердің өзі  әр түрлі ағзалардың тіршіліне қолайлы  болып табылады. Мысалы, Малакка  ормандарында бұғы мүйіз деп аталатын эпифит-папоротник өседі. Оның жапырақ шоғында ылғал мен түскен жапырақтар жиналып, уақыт өте келе онда өзіндік (тіпті жауын құрттары қоныстанады) ерекшелігімен сипатталатын гумус түзіелді. Паразиттік ағзалар (өсімдіктер, жануарлар) үшін олар мекендейтін ағза (иесі) ерекше тіршілікғ ету ортасы болып табылады. Бұл құбылысты зерттеуге көп көңіл бөлген ғалымдар – Б.А.Догель, Е.Н.Павловский және т.б. болды. Көптеген паразиттер толығымен дерлік қоршаған ортамен байланысын үзген. Олардың барлық даму кезеңдері иесінің ағзасында өтеді. Эволюция процесінде паразит пен иесінің арасында күрделі паразиттер екі топқа бөлінеді:

1. Эктопаразиттер – иесінің денесінің бетінде мекендейтін, сыртқы паразиттер (кене, сүлік);
2. Эндопаразиттер – иесінің денесінде тіршілік ететін, ішкі паразиттер (гельминттердің көпшілігі, бактериялар, вирустар, паразиттік қарапайымдылар).

Сонымен қатар паразиттерді тұрақты, яғни бір иемен байланысты: бит, қышыма және т.б. және периодты паразиттер, яғни дамуы иесін ауыстыру арқылы жүретін: көптеген таспа құрттар, сорғыштар  болып бөлінеді. Мысалы, безгек плазмодиі  өмірінің білгілі бір бөлігін  безгек массасында өткізеді, ал адам оның аралық иесі болып табылады.

Паразиттер факультативті  де болады. Бұлар үшін паразитизм міндетті емес. Мысалы, миногалар ірі балықтардың  денесінде паразитті тіршілік етуі де, немесе ұсақ жануарлармен қоректеніп жыртқыштық өмір сүруі де мүмкін.

Паразиттік түрде тіршілік ететін жануарлар мен өсімдіктерде анатомо-морфологиялық және физиологиялық  бейімделушіліктер қалыптасқан.

Көптеген бунақденелі-паразиттердің  қанаттары жойылып кетеді (бит, бүрге). Жалпы ұйымдасу деңгейінің қарапайымдануымен қатар, барлық дерлік паразиттерде арнайы бекіну мүшелері пайда болады (ілгектер, сорғыштар). Көптеген паразиттердің өнімділігінің жоғары болуы тіршілік үшін күресте өмірін сақтауға мүмкіндік береді. Аскарида 5-6 айда 50-60 млн. жұмыртқа салады, шошқа цепені жылына шамамен 600 млн. жұмыртқа салады және 18 жыл өмір сүреді.