Ағза, толық тірі жүйе

№2-дәріс. Ағза, толық тірі жүйе

1. Ағза, толық тірі жүйе ретінде.
2. Биологиялық ұйым деңгейі және экология.
3. Ағзаның толық тірі жүйе ретіндегі дамуы

«Тіршілік» ұғымының анықтамасы өте көп. Филологтар олардың саны орта есеппен бес жүзге жуық деп дәлелдейді. Бұл тек биологиялық термин емес. Философия немесе діни айқындама тұрғысынан да тіршілік анықтамасы әжептеуір көп. Ең дұрыс анықтаманың бірін Фридрих Энгельс былай деп ұсынған: «Тіршілік дегеніміз - нәруыздық денелердің өмір сүру жолы...». Ғылымда күні бүгінге дейін бірде-бір «бейнәруызды тіршілік» формасы табылған жоқ. Тек қиялшыл жазушылар шығармасынан ғана «плазмалы адамдар» немесе «кремнийлі құбыжық» кейпінде кездестіруге болады.

Шындығына келсек, тіршілік ететін ағзалардың барлығы жасушалардан тұрады, олардың құрғақ масса құрамының 80%-ы нәруыз. Оның үстіне нәруыздардың химиялық құрамы, қасиеттерінің алуан түрлілігінде шек жоқ, сондай-ақ тірі ағзаның әрқайсысында сирек ұшырасады. Олар химиялық ізденістердің қажетті бағытта өтуін қамтамасыз етеді және бұл ізденістері жеке жасушаларда да, біртұтас ағзаларда да бақыланады. Нәруыз немесе күрделі нәруыздар қоспасы өзінен-өзі ешқандай тірілік (живое) қасиет көрсетпейді. Жасушалар нәруызы, сондай-ақ ағзалар тірі жүйеден тысқары кез келген өзге химиялық зат тәрізді тіршілік қалпында қалады. Ең алдымен тіршілік дегеніміз - бұл тіршілік иесінің өз құрылымдық жаратылымын белгілі жоғары деңгейде қолдай алуы. Бұл қасиет сыртқы ортадан алынған зат есебінде дамып, көбейеді. Мысалы, кристалдар да ерітінділерден белгілі молекулаларды тартып алып, өсе алады. Айырмашылығы - кристалдар бір типті заттардан тұрады және сол затты құрылыс материалы ретінде тұтынады, демек химиялық өзгерту жүзеге аспайды. Сондай-ақ энергия шығындалмайды.

Тірі  ағзалар біржасушалы қарапайым  немесе көпжасушалы ағза болғанына  қарамастан, Жердегі ерекше биологиялық жүйе болып есептеледі. Тірі ағзалар микроскоппен ғана көрінетін бактериялардан бастап, өте зор сүтқоректілерге дейінгілерден құрылысы және мөлшері бойынша ерекшеленеді. Жүйе ретіндегі әрбір ағза өзара байланысты және өзара әрекеттесетін көптеген алғашқы заттардан тұрады. Ағзаның алғашқы заттары: жасушалар, ұлпалар және мүшелер. Олар тек бірімен-бірі өзара әрекеттесіп, өздігінен ұрпақ беретін және дамитын тірілік Тірі ағзалар жасушалардан құралады. Жасушаның бактерия, біржасушалы балдыр, кірпікшелілер тәрізді дербес ағзалар болуы мүмкін. Бактерия жасушасы өте қарапайым, ал біржасушалы қарапайым жәндіктің құрылысы күрделі. Жасуша құрылысының қандай болғанына қарамастан тіршілік иесінің барлық қасиеттерін (тынысалу, қозғалу, қоректену, есу, даму және т. б.) көрсетеді.

Көпжасушалы ағза құрамындағы жасушалар, ұлпалар немесе мүшелердің алғашқы заттары болғандықтан, арнаулы бағытқа катаң бағытталады. Олардың ерекшелігі — белгілі қызмет атқарады және ағзадан тыс өмір сүре алмайды (мысалы, жүйке ұлпасының, бұлшықеттердің және т. б. жасушалары).

Тірі табиғат - көптеген алғашқы заттардан тұратын күрделі жаралымды өкімбилікті (иерархия) жүйе. Тірі табиғат әр алуандылығына қарамастан, бірнеше тірілік құрылым деңгейлеріне бөлінеді. Олар: молекулалық, жасушалық, мүшелік-ұлпалық, ағзалық, популяциялық-түрлік, биогеноздық, биосфералық деңгейлер. Бұл жүйелерде барлық негізгі тірілік қасиеттері бола тұра өздеріне ғана тән маңызды өзгешеліктері де болады.

1. қасиеттеріне тән біртұтас ағза түзеді.

2. Ағза - құрылысының күрделілігіне тәуелсіз (біржасушалы және көпжасушалы) дербес өмір сүре алатын биологиялық жүйе. Органикалық деңгейдің алғашқы заттар өлшем бірлігі - дарақ, ол жүйе ретінде туған сәттен өмірінің соңғы күніне дейін өмір сүреді. Сонымен бірге ұрық даму үдерісінде ағзаның белгілі дарақтарына тән қасиеттер пайда болады. Мысалы, сүтқоректілерде ұрықтың дамуы балықтар мен жорғалаушылардан ерекше болады.
3. Популяциялық-түрлік деңгей
4. Дарақтар табиғатта бірінен-бірі оқшауланбай, популяцияға бірігіп өмір сүреді. Популяция – ағзадан жоғары биологиялық жүйе. Ол дәл сол ағзалар бір аумақта ұзақ уақыт мекендегенде пайда болады. Тап осы популяцияның дарақтары өзара еркін шағылысады. Ағзаның бір түріне жататын әр түрлі популяциялар дарақтарының да өзара шағылысуы мүмкін, мысалы, әр түрлі аумақта тіршілік ететін қасқырлар популяциясының дарақтары бірімен-бірі шағылысады. Алғашқы заттардың эволюциялық үдерістері популяциялық деңгейде өтеді, яғни кебейеді.
5. Биогеоценоздық деңгей
6. Әр алуан ағзалардың түрлері мен популяциялар тіршілік ортасына жинақтала келе биогеоценоз түзеді. Бұл - тіршілік жаратылымы биогеоценоздық деңгейдің карапайым өлшем бірлігі. Биогеоценозға алуан түрлі өсімдіктер, жануарлар, саңырауқұлақтар және ұсақ ағзалардың бірлестігі, сондай-ақ тірі ағзалар орныққан тап сол жердегі литосфера, гидросфера және атмосфераның құрамдас бөліктері енеді. Тіршілік иелері қоршаған ортамен өзара байланыста болады, өйткені тіршілік әрекетіне қажетті заттар мен энергияны тұтынады. Қоршаған ортаға алмасу өнімдерін бөліп шығарады. Сондықтан биогеоценоздың негізгі атқаратын қызметі - энергияны жинақтап, кайтадан бөліп тарату. Биосфералық деңгей. Бүкіл биогеоценоздар жиынтығынан биосфера түзіледі. Биосфера - тірі ағзалар орналасқан Жер кабығы. Бұл ғаламшардағы тіршілік жаратылымының ең жоғары деңгейі. Мұнда тірі ағзалардың тіршілік әрекетіне байланысты заттар мен энергия өзгеру айналымы жүреді.^[1]
7. Биосфералық деңгей

Бүкіл биогеоценоздар жиынтығынан биосфера түзіледі. Биосфера - тірі ағзалар орналасқан Жер қабығы. Бұл ғаламшардағы тіршілік жаратылымының ең жоғары деңгейі. Мұнда тірі ағзалардың тіршілік әрекетіне байланысты заттар мен энергия өзгеру айналымы жүреді. Нақты тіршілік деңгейі мен биологиялық ғылым арасында да айқын шектеу болмағанымен, тірі табиғаттағы тіршіліктің жаратылу деңгейін шартты түрде былай межелеп бөлуге болады:

  Ағза - француздың – organisme, латынша -  organiso – құрамын, сыртқы құрылым беремін деген сөздеріндегі мағынаны береді.  Кең көлемде  алатын болсақ, тірі ағза- дегеніміз,бір-бірімен  байланыста болатын және бір-біріне  бағыныңқы болатын элементтерден  тұратын және олардың өзара  байланыстары мен құрылысы  біртұтас  құрылымды беретін биологиялық  жүйе болып саналады.      

 Ағза деген ұғымға тек жеке  даралар (индивидтер) ғана емес, колониямен  өмір сүретін (колониялы ағзалар),отбасы (жануарлардағы), популяция, биоценоз  және тағы басқаларда кіреді.  Қысқаша алғанда,  ағза-дара, индивидиум, «тірі дене».     

 Тіршілік  ортасы –ол, табиғаттың тірі  ағзаны қоршап тұрған және  онымен тікелей  өзара байланыстағы бөлігі.Тірі ағзалар өте күрделі  және ауыспалы өмірде тіршілік  етеді, олар сол ортаның   әсеріне байланысты үнемі өзгереді,тіршілік  әрекеттерін үнемі өзгертіп отырады. Ағзалардың ортаға бейімделушілігі – адаптация  деп аталады.     

 Ортаның  ағзаға әсер етуші жекеленген  бөліктері мен құрылымы – экологиялық  факторлар деп аталады.Экологиялық  факторлар табиғаты жағынан және ағзаға әсер ету әрекеттері жағынан әртүрлі болады. Олар тірі заттар үшін қажетті немесе керісінше, зиянды болуы, тіршілік ету мен көбеюге жәрдемдесуі немесе кедергі келтіруі мүмкін.   

Экожүйедегі ағзалардың байланыстары.

1. Қоректену немесе трофикалық байланыс.
2. Топикалық байланыс (грекше топос –орын), мекен ету ортасын пайдалануға негізделген байланыстар.
3. Форикалық (латынша форас – сыртта) – бұл байланыс бір ағзаның басқа ағзаға таралуына қатысқан кезде пайда болады.

  №3-Дәріс. Ағза мен ортаның әрекеттесуі

1. Ағзалар жүйесі және Жер биотасы.

2. Экологиялық факторлар мен тіршілік ортасы туралы түсініктер.

3. Ағзалар өміріндегі физикалық және химиялық факторлар мағынасы.

4. Топырақ пен өсімдіктер өміріндегі эдафикалық факторлар рөлі

Экологиялық факторлар  әсеріне организмдердің  жалпы заңдылықтары    

Экологиялық факторлардың организмге әсер етуі мен  оған организмнің реакциясы бірдей болмайды.    

Өзара әрекеттесу факторлар  ережесі: бір факторлардың әсер ету күшін басқа факторлар күшейту немесе азайтуы мүмкін. Мысалы, жылудың көп мөлшері ауаның ылғалдылығын төмендетеді.

Бергман ережесі (1847 ж): бір түрге  жататын дене көлемі әртүрлі өкілдердің ішінде неғұрлым ірілері анағұрлым салқын аудандарда таралады.

Аллен ережесі (1877 ж): жылы қанды жануарлардың салқын климаттық жерлерде денесінің  шығыңқы бөліктері кішірейеді    

Ю.Либихтың «Минимум» заңы немесе шектеуші факторлар  ережесі (1840 ж): экологиялық факторлардың жиынтығында төзімділік шегіне ең жақын фактор организмнің күйіне көбірек ықпал етеді, сонымен бірге, басқа факторлардың әсерлерін шектейді. Бұл заңның өмірде практикалық маңызы зор. Организмдердің ең қажетті шектеуші факторларын біле отырып, мол өнім алуға немесе табиғат ресурстарын тиімді пайдалануға жол ашады.     

В.Шелфордтың толеранттық (төзімділік) заңы (1913 ж): экологиялық фактордың  минимумы ғана емес, максимумы да шектеуші фактор бола алады, олардың арасындағы ауытқу диапазоны толеранттылық (лат. шыдау, төзу) шамасын, яғни ағзаның белгілі бір факторға төзімділік аумағын анықтайды.     

Оптимум аймағы әртүрлі ағзалар үшін бірдей емес. Оны әрбір ағзаның өзіне  тән экологиялық валенттілігі анықтайды. Экологиялық валенттілік дегеніміз  экологиялық факторлар әсеріне  организмдердің төзімділік шегі (серпімділігі). Бір ағзалар үшін төзімділік аймақ  аралығы біршама көп, мұндай ағзалар  эврибионттар тобына жатады (грекше эури – кең, биос – тіршілік). Аз диапазонда бейімделетін ағзалар стенобионттар деп аталады (грекше стенос – тар). Эврибионтты түрлер қолайсыз экологиялық орталарда қалыпты тіршілігін жалғастыра береді. Мысалы, бұл организмдер тобына Қазақстанға жерсіндірілген ондатраны, көгілдір түлкіні, колорадо қоңызын, ақ қанатты американдық көбелекті жатқызуға болады. Стенобионтты түрлердің таралу аймағы шектеулі болады. 

Қоршаған ортаның  экологиялық факторлары  – тірі организмдерге олардың дербес дамуының бір ғана кезеңінде болса да тікелей немесе жанама әсер ете алатын, ортаның кез-келген әрі қарай бөлшектелмейтін элементі. Бұл анықтамада экологиялық факторлардың мынандай критерийлерін ерекше атап өту қажет:    

1. Ортаның қарастырып отырған элементінің  одан әрі бөлшектенбеуі. Мысалы, су қоймасының тереңдігін немесе  тіршілік ету орнының теңіз  деңгейінен биіктігін экологиялық  фактор ретінде қарастыруға болмайды, себебі тереңдік суды мекендеуші  организмдерге тікелей емес, қысымның  артуы, жарықталудың кемуі, температураның  төмендеуі, еріген оттегінің азаюы,  су тұздылығының жоғарлауы, т.б.  арқылы әсер етеді; биіктіктің  әсері температураның, атмосфералық  қысымның төмендеуі арқылы жүзеге  асырылады. Шын мәнінде температура,  жарықталу, тұздылық және т.т.  тірі организмдерге тікелей әсер  етуші сыртқы ортаның экологиялық  факторлары ретінде білінеді.    

2. Экологиялық фактордың әсері  тікелей емес, аралық буындар  арқылы берілуі мүмкін, яғни бұндай  жағдайда ол көптеген себеп-салдарлық  байланыстар арқылы ықпал көрсетеді.  Экологиялық факторлардың аралық  буындар арқылы ықпал етуінің  мысалын құс базарынан көруге  болады.    

Құс базарларында құстар орасан көп шоғырланады. Бұнда басты рольді биогендік  заттар атқарады; құстардың саңғырығы  суға түседі; судағы органиканы бактериялар  минералдандырады, соған байланысты осы жерлерде балдырлар шоғырланады. Бұл өз кезегінде планктондық  организмдердің, негізінен шаян тәрізділердің  концентрациясының артуына әкеліп соғады. Соңғылармен балықтар қоректенеді, ал олармен базарды мекендеуші құстар қоректенеді. Демек бұл жерде  құс саңғырығы экологиялық фактор ретінде көрінеді.    

Экологиялық факторлар табиғаты жағынан қаншалықты әралуан болмасын, олардың әсерінің нәтижелері экологиялық тұрғыдан салыстыруға  келеді, өйткені әрқашанда организмдердің тіршілік әрекетінің өзгерісі арқылы білінеді, ал бұл, ақырында, популяция  санының өзгеруіне әкеліп соғады. Осы тәуелділікті талдау, оның белгілі  бір заңдылықтары барын көрсетеді.    

Экологиялық факторлардың негізгі  заңдылықтары:    

1. фактордың  белгілі бір мәндерінде организмдердің  тіршілік ету үшін ең қолайлы жағдай туады: бұл жағдайлар оптималды жағдайлар деп аталады.    

2. фактордың  мөлшері оптималдық жағдайдан  неғұрлым көбірек ауытқыса, дара  организмдердің тіршілік әрекеті  де солғұрлым нашарлай түседі; осыған байланысты қалыпты тіршілік ету аймағы (оптимум зонасы) айқындалады; оптималдық жағдайдан ауытқу аймақтары пессимум зоналары деп аталады.    

3. фактор мөлшерінің дара организмдер  қалыпты тіршілік ете алатын  аралығы төзімділік шектері деп аталады; төзімділіктің төменгі және жоғарғы шектері ажыратылады. Бұл шектен асқан жағдайда экологиялық факторлар әсер етуші ағзада стрестік күйді туындатады.    

Сонымен, қоршаған орта факторлары 3 топқа бөлінеді:    

1) Абиотикалық факторлар – өлі  табиғаттың әсері (климат, t⁰, ылғалдылық, жарық, т.б.)     

2) Биотикалық  факторлар – тірі организмдердің  әсері.    

3) Антропогенді факторлар – адамның  әртүрлі іс-әрекетінің әсерлері.    

1. Абиотикалық факторларға айналадағы ортаны, яғни өлі табиғатты құрайтын жеке құрамды бөліктері жатады. Мысалы: климаттық факторлар (ауаның ылғалдылығы, жауын-шашын мөлшері, ауаның t⁰ –сы, жарық мөлшері, күн мен түннің ұзақтығы, желдің әсері, ауа қысымы, ауа құрамы); топырақтың әсері (химилялық құрамы, физикалық және химиялық ерекшеліктері); гидрологиялық факторлар (судың тұнықтылығы, күн сәулесінің түсуі, құрамы, тұздылығы, қысымы, ластануы); жер бедерінің әсері.     

Абиотикалық факторлардың өзін эдафикалық, орографиялық, т.б. деп бөледі. Эдафикалық факторлар – топырақтың қасиеттеріне байланысты тірі организмдерге тікелей әсер ететін экологиялық факторлар тобы; орографиялық факторлар – жер бедерінің әсері.    

2. Биотикалық факторлар ағзалардың тіршілік әрекетіне байланысты бір-біріне тигізетін саналуан әсерлері жатады.    

3. Антропогенді факторлар биотикалық факторлар қатарына жатқызылып келген болатын. Бірақ соңғы кездегі адамның іс-әрекетінің табиғатқа қарқынды, әрі жан-жақты ықпал ететіне байланысты ол жеке қарастырылады.    

Сонымен антропогендік фокторлар дегеніміз  – айнала қоршаған ортаға тигізетін  адам баласы іс-әректінің тікелей  немесе жанама әсері. Адам баласы өзінің материалдық 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. Зиянды заттардың көпшілігі табиғатта айналымға түспей, жинақталып бүкіл тіршілікке кері әсерін тигізе бастайды. Яғни, атмосфера ауасының ластануы, су айналысының бұзылуы, жердің құнарсыздануы, қуаншылық, өзен-көлдердің тартылуы, өсімдіктер мен жануарлардың сиреп немесе құрып кетуі, адам баласының денсаулығының бұзылуы және жалпы биосфера шегіндегі бұрын-соңды болмаған климаттың өзгеру құбылыстары үдей түседі. Соңғы жылдары антропикалық факторлардың табиғи ортаға және жалпы биосфераға әсері айқын біліне бастады. Осыған орай, адам баласының іс-әрекеті бақылауға алынып табиғат тепе-теңдігінің бұзылмауына жол бермеу жолдары ғаламдық проблемалар деңгейінде қарастылуда.    

2. Ортаның факторлары  және ағзалардың  оған адаптациясы.    

Қоршаған  ортаға организмдердің бейімделуі адаптация деп аталады.    

Факторлар әсер ету маусымдылығы және бағыттылығы  бойынша 3 топқа бөлінеді.

1. Қатаң маусымдылықпен әсер етуші факторлар: тәулік уақытының уақыты, жыл мезгілдері, келіп-кету құбылыстары т. б.
2. Маусымдылықсыз әсер етуші факторлар – кейбір уақыттарда қайталанады: ауа-райы құбылыстары, су тасқыны, жер сілкіну, вулкан т. б.
3. Бағыттылықпен әсер етуші факторлар. Олар әдетте бір бағытта ғана өзгереді (климаттық жылынуы немесе суып кетуі, бетпақдалада т. б.)
4. Белгісіз әсер етуші факторлар – бұған антропогендік факторлар жатады, ағзалар мен олардың бірлестікреті үшін өте қауіпті.

    Жарық және мінез-құлық  бағдарлануы.    

Жануарлардың  мінез-құлығындағы бағдарлануы жарық  әсері өте маңызды.    

Жарыққа байланысты жануарларды күндізгі және түнгі деп бөлеміз. Күн сәулесі  осы жануарларға әсер ете отырып, олардың әрекетін басқарады және олардың тіршілік салтын, мінез құлығын, ұйқы мен демалу ритмдерін анықтайды. Мысалы: олардың әрекет сипаттары, тамақтану  тәсілдері, жыныстық белсенділіктері  т. б.