Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Экология және дамуының қысқаша шолуы

Қоршаған ортаның күрделі проблемаларын зерттейтін, ғылыми тұрғыдан ұсыныстар жасайтын ғылым саласын экология дейміз.

Ол гректің "oicos”-"үй, мекен, жай” деген мағынаны білдіреді. Экология бір ортада өмір сүретін организмдерді зерттейді, олардың басқа организмдермен және қоршаған ортамен ара қатынастарын анықтап, жиынтық қорытынды жасайтын ғылым. Сондықтан «экология» қоршаған ортаны сақтаудың ғылыми негізі болып саналады . Ең алғаш «экология» деген сөзді 1858 жылы пайдаланған Генрих Девид Торо.

Экология терминін ғылымға бірінші болып енгізген 1866 ж. белгілі табиғат зерттеушісі, дәрігер, аса дарынды неміс ғалымы Эрнест Геккель. Э.Геккель экологияға мынандай анықтама берді . Экология табиғаттың экономикасын білу, сонымен қатар тірі организмдердің осы ортаға басқа органикалық және органикалық емес заттардың ара қатынасын, өсімдіктер мен жануарлардың , олардың достары мен жауларының бір-бірімен байланыстарын зерттеу.

Экологияның даму ағымы өте ерте кезеңді қамтиды. Организмдердің ортамен байланыстары және олардың қоршаған орта жағдайларына тәуелділігі туралы пікірлер антикалық философтардың еңбектерінде кездеседі . Өсімдіктер туралы осындай жоспарда Эмпедокл және Теофраст (IIIғ.б.э.д) жазған , ал жануарлар туралы - Аристотель (Ivғ.б.э.д) жазған. Экология ғылымының дамуына А. Гумбольдтің, Ч. Дарвиннің, К.Рулье, Н.Северцов және басқалардың еңбектері үлкен үлесін қосты. А.Гумбольдтың (1769-1859) еңбектері өз уақыты үшін өте елеулі болды. Ол өз бетімен жеке Солтүстік және Оңтүстік Американы , Орталық Европаны, Сібірді , Алтайды, Каспий жағалауларын зерттеді. Сөйтіп ол өсімдіктер географиясын қалыптастырды, жер бетіндегі өсімдіктер дүниесінің таралу заңдылығы туралы ерекше ғылым ретінде және өсімдіктер тіршілігін зерттеуде экологиялық бағыттың негізін салды. XIX ғ. ортасында Ресейде К.Ф.Рульенің еңбектері биологиялық ғылымдағы экологиялық бағытының дамуы үлкен әсер етті. Оның еңбектері зоологиядағы экология бөлімін қалыптастырды. XIXғ. соңында Дарвиннің ілімі арқасында экология организмдердің адаптациясы туралы ғылымға айналды. Дарвиннің анықтамасы бойынша , экология -бұл табиғаттағы барлық күрделі өзара байланыстар мен өзара қатынастарды зерттейтін ғылым, тіршілік үшін күрес жағдайы ретінде. XXғ. 60-жылдарынан бастап, экология дамуында жаңа кезең басталды, ол барлық елдерде экологиялық зерттеулердің күрт өсуімен сипатталады. Үнемі әртүрлі экологиялық проблемалар бойынша ақпараттар саны өседі. Мысалы, қоршаған ортаның өзгеруі туралы , өсімдіктерді қорғау туралы және т.б. фактілер саны көбейе түсті.

Сонымен экология пәнінің арнайы мақсаты мен міндеттері бар.

Экология ғылымының ең басты мақсаты – биосфера шегіндегі ғаламдық мәселелерді бақылай отырып, ондағы тіршіліктің тұрақтылығын немесе тепе-теңдігін сақтау.

Экология ғылымының негізгі міндеттері:

1. организмдердің бір-бірімен қарым-қатынастары мен қоршаған табиғи ортасын зерттеу;

2. табиғи ресурстарды, оларды тиімді пайдалану және қорғаудың ғылыми-теориялық негіздерін жасау;

3. адам, қоғам, табиғат арасындағы гормониялық байланыстарды реттеу;

4. биосфера шегіндегі географиялық заңдылықтардың тұрақтылығын сақтауды қамтамасыздандыру;

5. биосферадағы тіршілікті қалыпты сақтауды ғаламдық ноосфералық деңгейге көтеру;

6. көпшілікке үздіксіз экологиялық білім мен тәрбие беру және экологиялық санасын, мәдениетін қалыптастыру;

7. экологиялық қауіпсіздікті сақтау.

Э. Геккель экологияға келесідей анықтама берді: « Бұл табиғаттың экономикасын танып білу, ортаның органикалық және бейорганикалық компоненттері мен тірілер арасындағы барлық өзара қатынастарды бір уақытта зерттеу».

Ч. Дарвин бойынша: «Экология-табиғаттағы барлық күрделі өзара байланыстар мен өзара қатынастар, тіршілік үшін күрес ретінде қарастырылатын ғылым».

Ф. Клементс (АҚШ) 1920 ж. Экологияны қауымдастық туралы ғылым деп атады.

Ч. Элтон (Ұлыбритания) 1937 ж. Экологияны жануарлардың социологиясы мен экономикасына қатысты, табиғи тарих ретіндегі ғылым деп анықтады.

Х. Б. Одум (АҚШ) 1959ж. Экологияны табиғаттың құрылымы мен қызметін зерттейді деп атады.

Ф.Энгельстің айтуынша , «ғылымның ең бастапқы қалыптасуы мен дамуы өндіріске тәуелді» , дейді.

Басқа жұмысында(1868ж.) Геккель жазған: «Біз экология деп экономика туралы, жануар организмінің үй тұрмысы туралы ғылымды ұғынамыз» дейді. Осындай жоспарда өсімдіктер туралы Эмпедокл (б.э.д.IVғ.) жазған, Теофраст (IIIғ.б.э.д.), ал жануарлар туралы Аристотель (IVғ.б.э.д.) жазған.

Экологияның дамуына үлкен үлес қосқан А. Гумбольдтың, Ч.Дарвиннің, К.Ф.Рульенің , А.Северцовтың және т.б. еңбектері болды.

Өз уақытында Александр Гумбольдтың (1769-1859) еңбектері елеулісі болды. Ол Оңтүстік және Солтүстік Американы, Орталық Европаны, Сібір, Алтай, Қытай жерлерін зерттеп, Өсімдіктер географиясын жасады. Ол оны жер бетіндегі өсімдіктердің таралу заңдылықтары туралы ерекше ғылым ретінде қарастырып , өсімдіктер тіршілігін зерттеуде өсімдіктер географиясында экологиялық бағыттың негізін салды.

XIXғ. ортасында Ресейде биологиялық ғылымның экологиялық бағытының дамуына үлкен үлес қосқан К.Ф.Рулье (1814-1858) болды. Осы ғалымның еңбектері арқасында зоологиядағы экологиялық бөлім қалыптасқан. XIXғ. соңында Ч.Дарвиннің ілімі негізінде экология – организмдердің адаптациясы туралы ғылымға айналған. Дарвиннің анықтамасы бойынша , экология- тіршілік үшін күресті туындатушы жағдайлар ретінде, табиғаттағы барлық күрделі қарым - қатынастарды зерттейтін ғылым дейді. XXғ. 60-жылдарының басында, экология дамуында жаңа кезең басталды, ол барлық елдерде экологиялық зерттеулердің жылдам өсуімен сипатталады.

Тірі ағзалар мекен ететін негізгі тіршілік орталары

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 колайлы ортасы немесе мекені болуы тиіс. Мәселен, көлбақа үшін қалыпты өсіп-көбеюіне қолайлы орта -ылғалы мол көл жағасы. Ал, куаң дала немесе шөлейтті жерлер ол үшін қолайсыз, өмір сүре алмайтын орта болып табылады. Бірақ та организм үшін табиғаттың барлық элементтері белгілі мөлшерде кажет және жиынтық күйінде әсер етеді. Олардың біреуі өте қажет, екіншілері орташа, ал үшіншілері мүлдем кажет емес зиянды болуы мүмкін. Сонымен орта дегеніміз — организмнің өсіп-көбеюіне, тіршілігіне, дамуы мен таралуьна тікелей жанама әсер ететін айнала қоршаған орта компоненттерінің жиынтығы. Ал, организмге кажетті жағдайлар деп — тек сол органим үшін алмастыруға келмейтін табиғи ортаның элементтерін айтамыз.

Тіршілік етуші негізгі орта және оларға ағзалардың адаптациялануы (бейімделуі). Жер бетіндегі тірі ағзалар тіршілік етуіне байланысты мына төмендегі төрт тіршілік ортасына бөлінеді.

1.Сулы орта

Су – тіршілік ортасы ретінде өзіндік ерекшеліктермен ерекшеленеді,яғни, қысымы жоғары,қысымы бірден төмендейді, оттегінің аздығы,күн сәулесін күшті сіңіреді. Сулы ортада өмір сүретін ағзалар – гидробионттар деп аталады.Гиробионтар – суда өмір сүретін экологиялық топтарға жататын –планктондар (өсімдіктекті ағзалар –фитопланктондар, жануартекті ағзалар – зоопланктондар) жатады.Судың жоғарға қабатында өмір сүретін, ауалы қабатпен жанаса өмір сүретін ағзалар – нейстондардеп аталады.Суда жақсы жүзетін, су ағысына төтеп бере алатын жануарлар нектондар деп аталады. Су түбінде мекен етуші ағзаларбентостар деген атқа ие болды (Өсімдіктекті ағзалар – фитобентос, жануартекті ағзалар – зообентостар).

Гидробионттардың бейімделу ерекшеліктері.Су жануарларының сулы ортада бағытын табуы,көру бағытының шектеулілігі, дыбысқа жоғары бағыттылық (эхолокация –дыбыс толқындарының таралуын қабылдау (киттәрізділер)) Фильтрация (сүзу) — қоректену көзі.Кейбір гидробионттар қоректенуі жағынан өзгелерден ерекшеленеді , олар көп мөлшердегі суды сүзіп, ондағы кездесетін органикалық заттар текті ағзалармен көптеген ұсақ ағзаларды ұстап қорек етеді.Су тоғандарының кеуіп қалу жағдайларына бейімделушілік ерекшелктері.Бұндай су тоғандары негізінен өзен тасқындарынан, қатты жаңбырдан, қардың көп мөлшерде еруінен кейін уақытша пайда болады да, жануарлар тоғанға ерекше жағдайдағы өмірге – гипобиозға бейімделіп алады, ол кезде олар аз қозғалады,тіпті цисталық кезеңдегі өмір кешеді десе де болады.

2.Құрлықты орта.

Ауа ортасындағы тіршілік сулы ортаға қарағанда эволюциялық дамуда кейінірек пайда болды.Сулы ортаға қарағанда бұл ортадаға өмір күрделірек.Жанурлар денесі ауамен қоршалған- газтәрізді ортада қысым төмен, оттегінің мөлшері жоғары,су тамшыларының мөлшері керісінше төмен. Бұлар тыныс алу жағдайын күрт өзгертеді,сонымен қатар, су алмасу мен тірі ағзалардың қозғалысы да өзгереді.Көптеген түрлерде ауа лектерінің көмегімен таралу – анемохория дамыған. Ауа лектерінмен ағзалардың пассивті қабылдануы –аэропланктондар деп аталады. Бұл ортаның өзіндік ерекшелігі –температураның жылдам өзгеруі болып табылады.Құрлық — ауалы ортаның жағдайы ондағы ауа – райының өзгерісіне тікелей байланысты.Ауа – райының өзгерісіне байланысты жер бетінің 20 км. бетіндегі атмосферасының үздіксіз өзгерісіне әкеледі (тропосфераның шегі).Ауа –райының көп жылдық тұрақты өзгерісі сол жердің климатына сәйкес сипатталады.Сонымен қатар, жерүсті тіршілігі үшін ол жердің жарық түсу жағдайы, жергілікті жер рельефі және грунтының құрамы, жауын – шашындардың (жауын, бұршақ, қар) мөлшеріне де көп байланысты.

3.Топырақ – тіршілік ортасы.

Топырақ – құрлық үстінің жұқа борпылдақ, ауамен байланысып жататын бөлігі. Бұл үшфазалы жүйе, оның қатты бөлігі ауаме, сумен қоршалып жатыр. Олар газ бен сулы ерітінділермен толтырылған жолақтардан тұрады. Бұндағы температура өзгеріп отырады, жер беті өлген жан- жануарлар мен өсімдіктер қалдықтарының шіріндісінен пайда болған органикалық және минеральдық қорлармен жинақталған. Сондықтанда топырақ тіршілікке бай.

Топырақтағы ағзалардың экологиялық топтары:

Микрофауна — топырақтағы өте ұсақ ағзалар (қарапайымдылар,колораткалар,тихоходтар мен нематодтар және т.б.). Олар үшін топырақ – микросу тоған жүйесі.

Мезофауна — недәуір ірілеу ағзалар (0,1 – ден 2-3 мм – ге дейінгі) жиынтығы, негізінен буынаяқтылар (кенелер,алғашқы қанатсыз жәндіктер мен қанаттылардың ұсақ түрлері, қырықаяқтар және басқалар).Олар үшін топырақ ұсақ үңгірлер жүйесі сияқты.

Макрофауна – 2-20 мм.-ге дейінгі көлемдегі денелі жәндіктер (құрттар,қырықаяқтар,жәндіктер,шаянтәрізділер).

Оларға топырақ – қатты орта болып есептеледі де, қозғалыс кезінде аздаған механикалық кедергілер келтіреді.

Топырақ мегофаунасы – бұлар ірі жер қазушылар, негізінен сүтқоректілер болып келеді (слепыштар,слепушонкалар,цокорлар,көртышқандар және басқалар), олар өмірін топырақ астында өткізеді де,қазуға бейім келеді.

Інде тіршілік етушілер (суырлар, борсықтар, саршұнақтар, тушкандар, қояндар және т.б). Олар негізінен жердің үстінде қоректенеді де, көбеюі, қыстаулары, тынығулары, өз жауларынан қорғанысы топырақта жүреді. Топырақ жануарлардың эволюциялық дамуында өте үлкен роль атқарды.

4.Тірі ағзалар – тіршілік ортасы.

Тірі ағзалардың денесін тіршілік ортасы ретінде пайдалану – табиғаттағы бұрыннан келе жатқан табиғи құбылыс. Тіпті микроағзалар (бактериялар, біржасушалы балдырлар) паразиттер мен симбионттардан тұратын бірлесе тіршілік ететін ағзалармен қатар өмір сүреді.Паразиттік өмір сүру жағдайларының өзіндік оңды жақтары мен кемшіліктері бар.

Оңды жақтары:a)Қорекпен өзінің тіршілік етуші қожасының ағзасы арқылы үнемі толық қамтамасыз етіліп тұрады.Паразиттердің тез өсуі көбеюге және басқа ағзаларды залалдауға себепші болады.в).Сыртқы ортадан туытын әсерлерден толық қорғанышта болады.

Кемшіліктері: а).Ткандар мен жасушаішіндегі өмірсүрушілер үшін тіршілік кеңістігі шектеулі. в).Оттегімен қамтамасыз етілуі күрделі. 3)Қожа ағзасының прпзттерден қорғанысы да шектеулі.

Осындай жағдайларға қожа ағзасы да,паразитер де эволюциялық даму жағдайында әркімнің өзінше бейімделушілігі қалыптасқан.

Экологиялық факторлар түрлері

Кез-келген тірі организм өзін айнала қоршаған табиғи ортамен тығыз байланыста ғана өмір сүре алады. Бұл орталарға топырақ, су, минералды заттар, жер бедері және атмосфералық әр түрлі құбылыстар жатады. Табиғи ортаның құраушылары 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.
Экологиялық факторлардың организмге әсері.
Экологиялық факторлардың организмге әсер етуі мен оған организмнің реакциясы бірдей болмайды. Сондықтан организм үшін факторлардың бұрыннан қалыптасқан жиынтығы ғана қажет. Ал, басқа факторлар оның қалыпты тіршілігіне кері әсерін тигізеді. Яғни, әрбір организмге әсер ететін факторлардың төменгі және жоғарғы шегі болады және бір фактор шешуші роль атқарады. Бұл заңдылықты неміс химигі Ю.Либихи (1848 ж) ашқан.
а) Оны «Минимум заңы» дейді. «Минимум» заңының өмірде практи – калық маңызы зор. Өйткені, организмдердің ең қажетті шешуші фактор – ларын біле отырып мол өнім немесе табиғат ресурстарын тиімді пайда –лануға жол ашады.
Шешуші факторлармен қатар организмнің факторлар жиынтығына деген ең жоғары төзімділік қасиеті болады.
ә)Төзімділік заңы В. Шелфордтың есімімен аталады. Заңның негізі организімдердің факторларға деген талғамының шектелуі.
б) Биосферадағы организмдердің көптеген түрлері экологиялық факторлар жиынтығына оның шекті мөлшері мен төзімділік шегіне бағына бермейді. Керісінше экологиялық ортада қалыпты тіршілігін жалғастыра береді, организмдердің бұл тобын эвробионтты түрлер дейді.
в) Кейбір организмдер орта мен факторларға талғамы жоғары болады. Оларды біз степобионтты организмдер дейміз. Сенобионтты организмдердің таралу аймағы шектеулі болады. Шектеулі фактор абиотикалық немесе биотикалық болуы мүмкін. Мәселен: Іле Алатауының шыршалы орманында тіршілік ететін ақ тиін шектеулі фактор үшін – қорек.
г) Экологиялық фактордың тікелей немесе жанама әсер етуі олардың белгілі бір биотопқа бейімделген тіршілік формаларын қалыптастырады. Организмдердің экологиялық ортада класификациялауда негізінен толық бір жүйеге келтірілмеген. Сондықтан біз организмдердің тіршілік формаларын жіктеуде олардың тіршілік ортасын негізге аламыз.
д) Тіршілік формасы дегеніміз – организмдердің өзінің тіршілік ортасының ерекшелігіне қарай морфологиялық жағынан бейімделуі. Әсіресе, жануарлар дұниесінің тіршілік формасын ажырату өте күрделі. Жануарлардың тіршілік формаларын жіктеу Д.Н.Қошқаровтың жүйесі бойынша алынады:
а) жүзгіш формалар (нектон, планктон, бентос).
б) жартылай суда тіршілік ететіндер ( уақытша қорек үшін сүңгитіндер).
в) қызғыш формалар ( жер бетіне шықпайтындар, жер бетне уақытша шықпайтындар).
г) құрлық формалар 1) ін қазбайтындар (жүгіргіштер, секіргіштер, жорғалаушылар); 2) жартас жануарлары; әуе формалары.
д) ағашқа өрмелейтіндер; 1) ағаштан түспейтіндер; 2) ағаштарда жүретіндер.
е) әуе формалары; 1) әуеден жемтігін ұстайтындар; 2) әуеден қарауылдайтындар.
Өсімдіктер әлемін ғалымдар зерттей келіп олардың тіршілік формасын жіктеуге ұмтылған. Соның ішінде ботаник С. Раункиер жүйесі негізге алынады.
а) эпифеттер – топырақтар тамыры болмайтын ағаштарға асылып шырмалып өсетін өсімдіктер.
б) Фанерофиттер – жер бетінде өсетін барлық ағаштар, бұталар мен көптесін өсімдіктер жатады.
в) Хамефиттер — өркендері жер бетіне өсетін шөптесін жылдық өсімдіктер. Қыста өркендері үсімейтін өсімдіктер.
г) Гемикриптофиттер – жер бетіндегі өркендері қыста үсіп қалатын, ал пиязшықтары сақталатын өсімдіктер.
д) Криптофиттер немесе геофиттер – топырақтың терең қабатында тамыр түйнектері сақталып қалатын көп жылдық өсімдіктер.
е) Терофиттер – жер асты, жер үсті мүшелері тегіс үсіп немесе қурап қалатын бір жылдық өсімдіктер.
Биосферадағы негізгі абиотикалық факторлар және организмдердің соған бейімделуі.
а) Жарық. Жарық тірі организмбер үшін негізгі факторлардық бірі. Күн сәулелерінің жер бетіне келіп жететін барлық мөлшерінің 50% ғана бізге көрінсе, қалған бөлігін көрінбейтін инфрақызыл және ультракүлгін түсті сәулелер құрайды.
1. Жарық сүйгіш өсімдіктер (гелиофиттер) – ашық күн сәулесі түсетін жерлерде өседі.
2. Көлеңке сүйгіш өсімдіктер (сциофиттер) – қалың орман, тоғайлардың төменгі ярустарында өседі.
3. Жарыққа орташа талапты өсімдіктер — сирек және ашық далалы орман өсімдіктері жатады.
4. Жарық – жануарлар үшін бағдарлау қызметін атқарады. Жануарлардың даму эволюциясының нәтижесінде жарықты сезгіш мүше және күрделі көздер пайда болған.
5. Жануарлар әлемінде денесінен жарық шығаратын құбылыс болады. Оны – биолюмипесценция дейді. Бұл организм денесіндегі күрделі органикалық қосылыстардың тотығу процесінің нәтижесі.

Ағзаларға қоршаған орта экологиялық факторлары әсерінің жалпы принциптері

1. Ағза және орта.

2. Факторлардың өзара байланысы.

3. Оптимум заңы.

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.

Абиотикалық факторлар — табиғаттың өлі элементтері: температура, жарық, радиоактивті сәулену, қысым, ауаның ылғалдылығы, судың құрамындағы тұздар, жел, ағымдар, жергілікті жер релефтары және т.б.

Биотикалық факторлар – бұл тірі денелердің бір–біріне тигізетін әсерлері.

Антропогендік факторлар – адамның табиғат компоненттеріне әсер еткен іс-әрекеті (оңды немесе теріс әсерлер).

Орта факторлары және олардың ағзаға әсері.

Тірі ағзаларға экологиялық факторлардың әсер етуші жалпы заңдылықтары:

1.Оптимум Заңы.

2.Әсер етуші фактордың түрлі функцияларға әсерінің бір жақты болмауы. 3.Өзгергіштік, вариабелділік және түрдің жеке даралардың орта факторларының әрекетіне жауап қайтару реакциясының әр түрлі болуы.

4.Әсер етуші әр факторларға түрлер әр түрлі жолдармен бір–бірімен байланыссыз, өз бетінше бейімделуі.

5.Жеке түрлердің экологиялық спекторы төмендемейді. Әр түрдің өзіндік экологиялық мүмкіншіліктері бар.

6. Факторлардың өзара байланысы.

7. Факторларды шектеу ережелері.

Негізгі абиотикалық факторды және ағзаның оған адаптациялануын қарастырайық.

Жарық. Күн сәулелерінің спекторының әртүрлі бөліктеріндегі сәулелену ағзаға әртүрлі жағдайда әсер етеді.

Көрінетін жарық өсімдіктерге оларда жүретін фотосинтез процесі үшін қажет. Түрлерді жарықсүйгіш (Фотофилдер) және көлеңкесүйгіш (фотофобтар) деп бөледі.

Ұзын толқынды ультрокүлгін сәулелерге (УКС) өте белсенділік тән. Олардың көп мөлшері қауіпті, ал аз мөлшерде көптеген түрлерге — өте қажет. Олар өте күшті бактерицидті әсер етеді, антирахитік дәрумен Д түрінде қабылданады, терінің күюін (терінің қорғаныштық реакциясы) қамтамасыз етсе, инфрақызыл түсті ұзындығы750 мм.-ге жететін ұзын толқындар ағзаны жылулықпен қамтиды.

Жасыл өсімдіктер өміріндегі жарықтың ролі:

1). Хлорофиллдің пайда болуы (фотосинтез).

2). Лептесіктердің жұмысын қалыптастырады (газ алмасу және транспирация), ферменттердің белсенділігін арттырады, ақуыз және нуклеин қышқылдарының биосинтезін жақсартады.

3). Жасушаның бөлінуі мен созылуына, өсуіне және өсімдіктің дамуына әсер етеді, жеміс беру мен гүлдеу мезгілдерін анықтайды, сонымен бірге өсімдіктердің формасының қалыптасуына да әсер етеді.

Жарыққа байланысты болатын экологиялық топтар:

1. Жарық сүйгіштер (жарықтағы) – гелиофиттер.

2. Көлеңке сүйгіштер (көлеңкедегілер) – сциофиттер.

3. Көлдеңкеге төзімділер – факультативті гелиофиттер.

Жануарлар үшін жарық кеңістікте бағытты бақылауға , көруге ғана қажет.

Температура. Тіршілік үшін қажетті температура мөлшері 0-дан басталып, +50°С–қа дейінгі температура аралықтары, осы температура аралықтары ақуыздың нормадағы құрылысы және қалыптасуы жүреді. Бірақ кейбір ағзалар осы мөлшерден тыс температура мөлшерінде де тіршілік ете алады:

1. Криофилдер – суықты қажет ететін түрлер.

2. Термофилдер – керісінше, жоғары температураны қажет етуші түрлер.

Өсімдіктердің температураға адаптациялануы:

Төменгі температураға:

1.Суыққа төзімсіздер. 2.Аязға төзімсіздер. 3.Мұзға төзімділер (аязға төзімділер).

Жоғарғы температураға :

1.Салқынға төзімділер. 2.Ыстыққа төзімді эукариоттар. 3.Ыстыққа төзімдіпрокариоттар.

Жануарлардың температураға адаптациялануы :

1.Химиялық терморегуляция. 2.Физикалық терморегуляция. 3.Ағзалардың өзін -өзі көрсетуі.

Ылғалдылық. Су — барлық ағзалардың тіршілігіне қажетті жағдай.

Суға байланысты өсімдіктердің экологиялық топтары.

Гидатофиттер – суда толығымен немесе біршама бөлігімен тұрып өсетін өсімдіктер.

Гидрофиты – құрлық –су өсімдіктері, олардың көпшілік бөлігі суда өседі, су тоғандарында, шалшық суларда, балшықтарда өсетін өсімдіктер.

Гигрофиттер – құрлықтағы өсімдіктер, олардың көпшілігі ылғалды ауасы бар жерлерде, ылғалды топырақта өседі.

Мезофиттер – аздаған және өте шөлді жерлерде өсетін өсімдіктер.

Ксерофиттер - ылғалы жеткіліксіз жерлерде өседі.

Суккуленттер – бойына шырын жинаған шырынды өсімдіктер, оларда суды паренхималары мен түрлі органдарында жинау қабілеттері бар.

Популяцияның демографиялық және этологиялық құрамы

Популяция дегеніміз – эволюциялық ұзақ уақыт бойы ареалдың белгілі бір бөлігінде тіршілік етіп, өз алдына дербес генетикалық жүйе құра алатын,еркін шағылысып, өсімтал ұрпақ беретін бір түр дараларының шағын тобы. «Популяция» деген сөз латынша «популюс» — халық, тұрғындар деген ұғымды білдіретін сөзден шыққан.

Популяцияның демографиялық құрылымы

Популяцияның жыныстық және жас ерекшелік құрамын сипаттауды демография деп атайды(«демос»-халық, «графо»-жазамын, суреттеймін). Белгілі бір популяция жас ерекшелігі әр түрлі особьтардан тұрады. Топтардың жас ерекшелік және жыныстық қатынасы популяцияның өсу қарқындылығы мен тіршілікке бейімдеушілігін және оның құрылымының маңызды сипаттамасы болып табылады.

Популяцияның этологиялық құрылымы

Этология - жануарлардың мінез-құлқының заңдылықтарын зерттейтін ғылым. Бірпопуляция мүшелерінің қарым-қатынастарының жүйесін популяцияның мінез-құлықтық немесе этологиялық құрылымы деп атайды. Популяция особьтарының басқамүшелерлеріне қарым-қатынасы жөніндегі жануарлардың мінез-құлқы ең алдымен түрге тән жалғыз немесе топтық өмір сүруіне байланысты.

Жалғыз өмір сүруде - популяцияның особьтары бір-біріне байланыссыз тіршілік етеді.Жанұялық өмір сүру типінде ата-аналары мен ұрпақ арасында байланыс күшейеді.

Қауым- отырықшы жануарлардың топтық орналасуы.

Тобыр. Биологиялық пайдалы ұйымдасқан іс - әрәкеті байқалатын жануарлардың уақытша бірлігі

Үйір. Тобырмен салыстырғанда үйір - бұл жануарлардың ұзағырақ және тұрақты бірлесуі.

Популяция даралары оқшаулануға байланысты көршілес популяциямен салыстырғанда барлық қасиеттері мен белгілері бойынша өзара өте ұқсас болып келеді. Топтық ерекшеліктер – популяцияның ең негізгі сипаттамасы.

Оларға мыналар жатады:

1. Саны – белгілі бір территориядағы даралар саны.

2. Популяция тығыздығы – сол популяцияның алып жатқан кеңістігінің немесе аудан көлемінің бірлігінің орташа даралар санына қатынасы.

3. Туу –көбею нәтижесіндегі бір уақыттағы жаңа даралар саны.

4. Өлім – белгілі бір уақыт мөлшеріндегі популяция ішіндегі өлген даралар саны.

5. Популяцияның өсуі — туу мен өлім арасындағы айырмашылық.

6. Өсу темпі – бір уақыттағы орташа өсу.

Әр түр, белгілі бір территорияны (ареал) ала отырып, популяция жүйесін құрады.

Түр → түрасты (нәсіл) → географиялық популяция → экологиялық популяция → жергілікті, локальды немесе элементарлы популяция. Популяцияның белгілі бір нақты құрылысы болады: жыныстық, жастық, кеңістіктік және этологиялық.

Популяцияның жыныстық құрылымы

Жыныстық құрылым – популяциядағы особтардың жыныстық ара салмағы. Жыныстық ара салмағы түрлердің генетикалық заңдары мен қоршаған орта ықпалына байланысты құрылады. Жыныстық құрылым бейімдеушілік сипатта.

Популяцияның жастық құрылымы

Популяциядағы жастық топтардың қосындысы (жоғарғы,орташа,кіші). Өсімдіктің тіршілік ауысуында ауысым мен жас жағдайын бөлуге болады. Түрлердің жас ерекшеліктеріне байланысты бөлінуі оның жастық спекуторы болады.

Жас жануарларда әртүрлі генерация және ұрпақтар болады.

Генерация – бір жылдағы және бір мезгілдегі туған «бауырлар» мен «сіңлілер» қосындысы.

Ұрпақтар – бір жылдағы барлық генерацияның барлық қосындысы.

Популяцияның статикалық және динамикалық сипаттамалары.

Популяцияның маңызды қасиетінің біріне оның динамикасы жатады. Ол особьтар санының ауытқуы жағымсыз салдарды туғызады. Соған байланысты популяцияның адаптациялық механиздері пайда болады.

Популяцияның статикалық көрсеткіштері

Статикалық көрсеткіштер уақыттың осы кезеңіндегі популяцияның күйін, жағдайын сипаттайды.

Популяция саны

Бұл берілген территориядағы немесе берілген көлемдегі особьтардың жалпы саны.

Популяция тығыздығы

Популяция тығыздығы оны мекендейтін особьтардың аудан немесе көлем бірлігіндегі санымен анықталады.

Популяцияның динамикалық көрсеткіштері

Динамикалық көрсеткіштер белгілі бір уақыт аралығында популяцияда жүретін процестерді сипаттайды. Популяцияның негізгі динамикалық көрсеткіштеріне туылым, өлім-жітім және популяцияның өсу жылдамдығы жатады.

Туылым

Көбею нәтижесіндігі уақыт бірлігінде пайда болған жаңа особьтар саны.

Өлім – жітім

Белгілі бір уақыт аралығында популяциядағы өлген особьтер саны.

Популяцияның өсуі

Популяция өсуі өлім - жітім мен туылым арасындағы айырмашылық.

XVII ғасырда популяцияның санының өсуі геометриялық прогресс заңымен өсетіні белгілі болған, ал XVIIІ ғасырдың аяғында Томас Мальтус халықтардың геометриялық өсуі жөнінен өзінің әйгілі теориясын ұсынды. Қазіргі математикалық тілмен айтқанда организмдердің экспонциалды өсуі. Экспоненциалды өсу дегеніміз -өзгермейтін тұрақты жағдайларда популяция особьтерінің сандарының өсуі. Ұзақ уақыт бойы тұрақты, өзгерусіз сақталатын жағдайлар табиғатта мүмкін емес.

Өсу қарқындылығы

Популяцияның өсу қарқындылығының өзгеруі - әр түрлі болуы мүмкін. Көбеюдің жоғары потенциалы түрлердің тірі қалуында үлкен роль атқарады.

Синэкология (грек тілінен аударғанда syn-бірге) - әр түрге жататын өсімдіктер, жануарлар мен микроорганизмдердің популяциялық ассоциацияларын (биоценоз), олардың қалыптасу жолдары мен қоршаған ортамен өзара әсерін зерттейтін экологияның бөлімі. Жеке ғылыми бағыт ретінде синэкология 1910 жылы Халықаралық Ботаникалық Конгресте бөлініп шықты. «Синэкология» ұғымын ғылымға енгізген швейцар ботанигі К. Шретер болып есептеледі.

Синэкология әр түрдің популяцияларының макрожүйелерге бірігунен – бірлестіктер немесе биоценоздар түзетін организмдердің тіршілік жағдайларын, өзара және қоршаған ортамен қарым-қатынасын зерттейді. Синэкология экожүйелердің шекараларын салумен айналысады, сондықтан оны биогеоценологиялық экология деп те атайды.

Табиғатта әртүрлі популяциялар бірігіп ірі бірлестіктерді немесе қауымдастықтарды құрайды. Синэкологиядағы «син» деген сөздің өзі «бірге», яғни бірлесіп, қауымдасып тіршілік ету деген мағынаны білдіреді. Қауымдастық дегеніміз белгілі ареалда мекендейтін, әртүрлі түрлерден құралған тірі организмдер жиынтығы.

Синэкологияның зерттеу объектілеріне биоценоз, биогеоценоз және экожүйе жатады.

а) Биоценоз

Биоценоз (bios-өмір, koinos-жалпы) – табиғи жағдайлары бірегей жерлерде тіршілік ететін өсімдіктер, жануарлар және микроорганизмдер жиынтығынан тұрады. Биоценоз ұғымын алғаш рет ұсынған неміс зоологы К.Мебиус (1877). Кез келген биоценоз өзімен-өзі жеке дамымайды. Ол әрқашанда өлі табиғатпен бірлестікте ғана өмір сүреді.