Дара организмдер экологиясы – аутэкология

Жаратылыстану-ғылыми және гуманитарлық дайындық факультеті

Жаратылыстану-ғылыми пәндер кафедрасы

ПӘНІ: ЭКОЛОГИЯ ЖӘНЕ ТҰРАҚТЫ ДАМУ

№ 2 Дәріс

ТАҚЫРЫБЫ: ДАРА ОРГАНИЗМДЕР ЭКОЛОГИЯСЫ – АУТЭКОЛОГИЯ

АҚТАУ 2014

Қарастырылатын сұрақтар:

1.Аутэкология туралы қысқаша түсінік.

2. Биологиялық жүйелердің ұйымдастырылу деңгейлері.

3. Организм және оның тіршілік ету жағдайлары.

4. Ю.Либихтың минимум заңы 5.В.Шелофордтың толеранттық заңы. Толеранттық диапазоны.

6.Стенобионттық және эврибионттық организмдер.

7.Организмнің тіршілігі үшін абиотикалық факторлардың мәні.

8.Қоршаған ортаның экологиялық сыйымдылығы.

Аутэкологияның міндеті- түрлердің алуан түрлі экологиялық жағдайларға (ылғал, жоғары төменгі температураға), физио- логиялық, морфологиялық т.б бейімделуін анықтау.

Аутэкология (грекше autos - өзім) – жеке организмдердің қоршаған ортамен қарым қатынасын зерттейтін экология бөлімі.

Аутэкология ұғымын алғаш рет 1896 жылы Шретер особьтар экологиясы үшін қолданды

Аутэкология алдымен организмдердің (особьтардың) өлі материядан айырмашылығын: зат алмасу, көбею, өзгергіштігі, қозғалысы және бейімделушілік қасиеттері бар тіршілік иелері ретінде қарастырады.

Соңғы жылдары аутэкологияда жаңа бағыт – орта ластануының әсеріне организмнің жауап қайтару тетіктерін қоса зерттеу пайда болды.

2. Биологиялық жүйелердің ұйымдастырылу деңгейлері.

Жердегі тіршіліктің 4 ортасын бөліп көрсетуге болады

Сулы ортада мекендейтін ағзаларды гидробионттар деп атайды.

.

Нектон

грек тілінен nektos -жүзетін

Планктон грек тілінен planktos - қалықтаушы

Бентос

грек тілінен benthos - тереңдік

Гидробионттардың экологиялық жіктелуі

Су түбімен байланысы жоқ, еркін орын ауыстыратын, жүзіп жүзетін ағзалар жиынтығы

Су ағысының көмегімен қозғалатын, жүзетін ағзалардың жиынтығы.

Су қоймаларының түбінде мекендейтін ағзалардың жиынтығы

ПЛАНКТОН

зоопланктон фитопланктон

НЕКТОН

фитобентос, зообентос бактериобентос

Сутектік көрсеткіш- судың қышқылдығын сипаттайтын шама.

Тереңдеген сайын судың қышқылдығы артады (рН кемиді).

Тұщы су балықтарының көпшілігі қышқылдығы 5-тен 9-ға дейінгі көрсеткіштеріне төзе алады. рН=5 болған жағдайда балықтар жаппай қырылады,

ал рН =10 болса, онда барлық балықтар және көптеген жануарлар өледі.

Су 3 қабатқа бөлінеді:

жоғары қабатында температураның маусымдық ауытқуы үлкен,

ортаңғы қабаты- термоклин деп аталады,

ал төменгі қабатта температураның жылдық ауытқуы болмайды деуге болады.

Тіршілік ортасы ретінде суға тән қасиет- оның қозғалғыштығы

1 л суда еріген минералдық заттардың массасы судың тұздылығы деп аталады.

Осмос (грек тілінен osmos – қысым ) – жасушаның жартылай өткізгіш мембранасы арқылы суда еріген заттардың бір жақты диффузиясы.

Жер бетінде тіршілік ететін ағзалар газтәріздес ортамен қоршалып жатыр.

Бұл ортаның өзіне тән ерекшеліктері:

ылғалдылығының төмен болуы, тығыздығы мен қысымының төмен болуы, оттегінің мөлшерінің жоғары болуы.

Атмосфералық жауын-шашындар қар, жаңбыр, бұршақ түрінде болады. Олар ауа мен топырақтың ылғалдығын өзгерте отырып, өсімдіктер мен жануарларды сумен қамтамасыз етеді.

Жел ауаның температурасы мен ылғалдығын өзгертеді, ағзаларға механикалық әсер етеді.

Жел өсімдіктердің транспирациясын өзгертеді.

Қолайсыз температураның зиянды әсерінен қорғауға бағытталған өсімдіктердің физиологиялық бейімдеушіліктеріне мына мысалдарды келтіруге болады: буланудың интенсивтілігі – транспирация (латын тілінен trans – арқылы, spiro- тыныс алу, шығару), плазманың ұю температурасын өзгертетін жасушадағы тұздардың жиналуы, хлорофилдің күн сәулелердің енуіне қарсылық қасиеті.

Гумус топырақта мекендейтін ағзалардың

Топырақтану ғылымының негізін салған орыстың зерттеушісі В.В Докучаев

Экологиялық фактор ретінде топырақтың қасиеттері эдафиттік факторлар деп аталады.

Топырақ ауасының атмосфералық ауамен газ алмасу арқылы оттегімен, ал жер бетіндегі қабаттың көмір қышқылымен байыту процесін – аэрация деп атайды.

Геофилдер

Геобионттар

Геоксендер.

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

Эктопаразиттер- иесінің денесінің бетінде мекендейтін, сыртқы паразиттер

Өсімдіктер әр түрлі жануарлар үшін баспана болып табылады. Олар ағаш қабығында, жапырақтарда, бұтақтағы ұяларда мекендейді. Ағаш тәрізді өсімдіктер көптеген шырмауық тәрізді өсімдіктер мен эпифиттер үшін мекен ету ортасы болып табылады. Бұлар паразиттер емес, олар басқа өсімдіктерді тек тіршілік ортасы ретінде пайдаланады. Паразиттік ағзалар (өсімдіктер, жануарлар) үшін олар мекендейтін ағза (иесі) ерекше тіршілік ортасы болып табылады. Бұл құьылысты зерттеуге көп үлес қосқан ғалымдар – Б.А. Догель, Е.Н. Павловский және т.б. Барлық паразиттер екі топқа бөлінеді:

3. Организм және оның тіршілік ету жағдайлары

Климаттық фактордың жануар мен өсімдіктердің өмірінде жүріп жатқан периодтық процестермен байланысын фенология ғылымы (грек тілінен phainomena – құбылыс) зерттейді.

Биологиялық ырғақ – уақыт бойынша бірізділікпен кезектесіп келетін ағзаның қандай да бір жағдайы

тәуліктік

Маусым

дық

жылдық

Қысқа күндік өсімдіктер. Олардың гүлденуі мен жеміс беруі 8-12 сағаттық жарық жағдайында жүзеге асады. Оларға оңт. аудандардың өсім-рі жатады (тары, күнбағыс).

Ұзақ күндік өсімдіктер(бұлар күн жарығының 16-20 сағатқа дейін ұзаруын қалайды). Қоңыржай белдеудің көптеген өсімдіктері ұзақ күндік өсімдіктерге жатады. Солт. өсімдіктеріне- қара бидай, арпа, сұлы, пияз, сәбіз жатады.

Фотопериодизмге байланысты өсімдіктер қысқа күндік және ұзақ күндік өсімдіктерге бөлінеді:

Өсімдіктермен салыстырғанда жануарлардың қолайсыз маусымдық құбылыстарға бейімдеушіліктері алуан түрлі.

Өсімдіктерге тыныштық күй тән. Егер өсімдік тыныштық күйге өтпесе қыста үсіп кетеді.

Өсімдіктердің тынштық күйінің 3 түрін бөліп көрсетуге болады. Органикалық, терең және мәжбүр ететін.

Органикалық тыныштық. Жемістер, түйнектер мен бүршіктер тән. Өсімдіктердегі органикалық кезінде эмбрионалдық жасушалар мен ұлпалардың нуклеинді және ақузды алмасуында өзгерістердің болуы, көктемде қалыпты өсуді қамтамасыз етеді.

Терең тыныштық. Органикалық тыныштық пен қатар немесе одан кейін орын алады да, өсімдіктің аязға тұрақтылығын қамтамасыз етеді.

. Мәжбүрліктен туған тыныштық күйі. Ол өсімдіктің қолайсыз жағдайлардың әсерінен ұзақ уақытқа дейін өспеуінен көрінеді. Бұл әдетте, көктемде болады.

4. Ю.Либихтың минимум заңы

Өсімдіктердің өсуі қоректік тізбектің әлсіз ең аз пайдаланылатын, табиғатта аз кездесетін элементке байланыстылығы заңы шектеуші факторлар заңы немесе Либихтің минимум заңы деп аталады.

Организмнің төменділігі қоректік тізбектің ең әлсіз түйіні арқылы тексерілетіні белгілі. 1840 жылдан бастап Ю.Либих өсімдіктердің өсіп-өнуіне табиғаттың түрлі факторларының ықпалын зерттеумен айналысты. Зерттеу нәтижесінде ол мынадай қорытындыға келді: өнімнің көп немесе аз болуы өсімдіктердің көп мөлшерде пайдаланатын заттарына, мысалы көміртек қоспасы мен суға, топырақта жеткіліксіз болуына байланысты.

Мысалы: стронций көп жерде омыртқасыз жұмсақ денелі жәндіктердің қабыршығында калий орнына стронций жиналады немесе көлеңкеде өсетін өсімдіктер мырышты күн сәулесінде өсетіндерден аз пайдаланады. Сондықтан күн көзінде өсетін өсімдіктер үшін мырыш шектеуші фактор болады.

Бірінші энергияның кірісі мен шығысы тең болып, жағдай бір қалыпты, өзгермей тұрғанда, жағдай күрт өзгеріп, күшті дауыл, өрт немесе су тасқыны болса, «ең аз шама» заңы бұзылуыда мүмкін.

Екінші - заттардың айналымы, орын алмастыруы бір қалыпты сақталса. Егер кейбір заттар көп пайдалануға жеңіл болса басқа заттарды қажетсіз етіп, химиялық құрамы жақын заттарды орнын алмастырып пайдалана береді.

5.В.Шельфордтың толеранттық заңы. Толеранттық диапазоны.

Тірі организмдер әрдайым экологиялық

ең аз шама мен экологиялық ең көп шама

аралығында өмір сүреді. Осы аралық (ең

аз бен ең көп арасы) мөлшерін ғылымда

«толеранттық шек» деп атайды.

«Толеранттық шек» заңын 1913 жылы

Б.Шелфорд ашты.

Шелфордтың толеранттылық заңы:

Экологиялық фактордың минимумы ғана емес оның максимумы да шектеуші фактор бола алады., ал олардың арасындағы диапозоны толеранттық шамасын (латын тілінен аударғанда tolerantia- шыдау, төзім) яғни белгілі бір факторға төзімділігін анықтайды.

«Толеранттық шек» заңына төмендегідей қосымшалар енгізілді:

организмдердің толерантық шегі кейбір заттарға

соншама үлкен болып, кейбір заттарға тым аз болуы

мүмкін;

- барлық факторларға толеранттық шегі үлкен организмдер көп тараған;

- организмге керекті зат түрі не аз, не көп болса, басқа заттарға да толеранттық шегі өзгеруі мүмкін. Мысалы: топырақта азот аз болса, өсімдік сарғаймас үшін суды бұрынғы мөлшерден көп құяды немесе азот аз болған соң суға деген толеранттық шегі өседі.

тұқым қалдырар кез организмдер үшін жауапты кезең.

Бұл кезде көптеген заттар шектеуші факторларға айналады. Өсімдіктер мен жануарлармен салыстырғанда аналықтардың, ұрықтардың, жұмыртқалардың, личинкалардың толеранттық шегі тым аз болады.

Стенобионттар ( грекше stenos –тар) – тек белгілі бір орта жағдайларында ғана тіршілік ете алатын (ортаның шамалы ғана ауытқуларына төзе алатын) организмдер.

стенотермді түрлер тек температураның аз ғана ауытқуына ғана шыдамды организмдер (теңіз маржандары, бахтах(форель)

ФОРЕЛЬ

стеногалинді түрлер – су тұздылығының өзгеруіне төзе алмайтын организмдер (ұлу).

стенобатты түрлер – қысымның ауытқуына шыдай алмайтын организмдер (риф түзетін маржандар 40-50 метр тереңдіктен төмен тіршілік ете алмайды, теңіз жұздызы тек 4500-5100 тереңдікте ғана тіршілік ете алады ).

Cтенофагтар - азықтың белгілі бір түрлерімен ғана қоректенеді (жұмыртқа жегіш жыландар).

Стенотоптар - тек белгілі бір тіршілік орталарында ғана өмір сүре алады (мысалы, құмды шөлдегі ақ сексеуіл, құм жыланы немесе тек тұзды топырақта өсетін қара сексеуіл).

Эврибионттар (грекше eurus - кең) –факторлардың кең диапазонында (әртүрлі айырмашылығы бар орталарда) тіршілік ете алатын организмдер.

МысалЫ, эвритермді түрлері – температураның үлкен ауытқуына шыдамды организмдер.

Эвригалинді түрлер – су тұздылығының үлкен ауытқуына шыдамды организмдер.

Эврибатты түрлер – қысымның қатты ауытқуына төзе алатын организмдер.

Эврифагтар – әртүрлі азықтармен қоректене беретін организмдер.

Эвритоптар – әр түрлі тіршілік орталарында кең таралған организмдер.

Экологиялық фактор ретінде жарыққа қатысты өсімдіктердің мынадай топтарын көрсетуге болады:

гелиофиттер (грек тілінен helios – күн, phyton-күн),

сциофиттер (грек тілінен skia- көлеңке)

көлеңкеге төзімді өсімдіктер (факультативті гелиофиттер).

Көлеңкеге төзімді өсімдіктер (факультативті гелиофиттер)- жақсы жарық жағдайында өседі, бірақ көлеңкені де жақсы көтереді (орманның көптеген өсімдіктері).

Жарық сүйгіш түрлер (гелиофиттер)- жарық жақсы түсетін ашық жерлерде өседі(бидай, қарағай, майқарағай).

Көлеңке сүйгіш өсімдіктер (сциофиттер)- күшті жарықты көтере алмайды, үнемі көлеңкеде рманның көлеңкесінде өседі (орманда өсетін шөптесін өсімдіктер, папортниктер, мүктер).

Жылу алмасу түріне байланысты жануарлардың экологиялық екі типін бөліп көрсетеді:

Пойкилотермді ағзалардың (грек тілінен poikilos –алуан түрлі) зат алмасу деңгейі тұрақсыз, денесінің температуарсы тұрақсыз, жылу реттеу механизмдері жоқ дерлік. Оларға омыртқасыздар, балықтар, қосмекенділер жатады.

Гомойтермді ағзаларға (грек тілінен homois- бірдей)- зат алмасу деңгейі жоғары ж/е тұрақты, зат алмасу нәтижесінде жылу реттелуі жүзеге асырылады.

Ылғалды қажетсінулеріне қарай өсімдіктер төмендегідей топтарға бөлінеді:

Құрлық жануарларын ылғалға қатысты төмендегідей топтарға бөледі:

Гидатофиттер (грек тілінен hydor, hydatos- су) – су өсімдіктері.

Гидрофиттер (грек тілінен hydor - су) – құрлық-су өсімдіктері.

Гигрофиттер (грек тілінен hydros- ылғалды)- ылғалдағы жоғары жағдайларда өсуге бейімделген құрылық өсімдіктері.

Мезофиттер (грек тілінен mesos-орташа, аралық)- қоңыржай, орташа ылғалды жерлерде өсетін өсімдіктер.

Ксерофиттер (грек тіліінен xeros - құрғақ) – құрғақ жерлерде өсетін өсімдіктер.

Гидрофилдер – ылғал сүйгіш жануарлар(маса, амфибиялар).

Мезофилдер – орташа ылғалдылық жағдайында тіршілік ететін жануарлар(құстар, сүтқоректілер).

Ксерофилдер – жоғары ылғалдылық жағдайында тіршілік ете алмайтын, құрғақшылықты сүйетін жануарлар.

Табиғатта болып жататын өзгерістер мен құбылыстар адам өміріне, денсаулығына қандай әсер ететінін, оларға адамның үйрену, бейімделу және көндігу мүмкіншіліктері ғылым назарынан тыс қалған немесе өте аз зерттелген мәселелер.

Табиғаттың адамдарға ықпалы жөнінде біртұтас жүйелі мағлұматтар болмағандықтан, бірен-саран бытыраңқы зерттеулерге сүйеніп қоршаған ортаны қолайлы немесе қолайсыз деп баға беру қиын. Ыстық пен суық, жел мен желсіз, жаңбыр мен ашық күндер сияқты көпшілікке белгілі табиғат құбылыстарынан басқа біз білмейтін немесе ескермейтін факторлар да бар. Оларды білмей, зерттемей тұрып қоршаған ортаға берілген баға негізсіз болуы мүмкін.

Адамдардың дені сау, ғұмыры ұзақ болса – бұл қоғамның байлығын, берекелігін көрсетеді. Сондықтан экология тек қолайлы ортаны зерттеп қолайлы, қолайсыз ортаның адамдар организіміне ықпалын, әсерін, жарамсыз жайларды жою жолдары мен нақтылы шараларын да зерттейді.

Жастары 50-ден асқан кісілерге тұрғын жерлерін жиі өзгертуге, жазық жерден таулы аудандарға, оңтүстіктен солтүстікке көше беруді дәрігерлер дұрыс көрмейді. Олар жаңа жерге көпке дейін үйрене алмай, кейбіреулері кері қайтуға мәжбүр болады.

Бекітуге арналған тест тапсырмалары:

1. Су түбімен байланысы жоқ, еркін орын ауыстыратын, жүзіп жүретін ағзалардың жиынтығы қалай аталады?

A) Нектон

B) Планктон

C) Фенология

D) Эндопаразит

Биокостық дене

2. Судың ортаңғы қабаты қалай аталады?

A) термоклин

B) маусымдық өзгеріске бейім қабат

C) су айналымы жүретін қабат

D) гидрологиялық цикл

E) Биокостық денелер қабаты

3. Топырақтану ғылымының негізін салған орыстың зерттеушісі кім?

A) В.В Докучаев

B) А.Декандоль

C) И.ИЛепехин

D) Н.А.Северцов

E) Ч.Дарвин

4. Ағзалардың морфологиялық, биохимиялық және физиологиялық қасиеттері мен функцияларының жарықтың кезектесуі мен ұзақтығына байланысты ырғақты өзгеруі қалай аталады?

A) фотопериодизм

B) каннибализм

C) термоклин

D) гумус

E) динамикалық тепе-теңдік

5. Ксерофилдер қандай организмдер?

A) құрғақшылықты сүйетін жануарлар

B) ылғалдылық жағдайында тіршілік ететін жануарлар

ылғалдағы жоғары жағдайларда өсуге бейімделген құрлық

өсімдіктері

орташа ылғалды жерлерде өсетін өсімдіктер

E) құрлық-су өсімдіктері

6. Жылу алмасу түріне байланысты жануарлардың экологиялық екі типін бөліп көрсет:

A) пойкилотермді, гомойтермді

B) автотрофты,гетеротрофты

C) продуцент,консумент

D) комменсализм,аменсализм

E) экзотермді, мезотермді

Бақылау сұрақтары:

1. Организмдердің тіршілік ету жағдайлары?

2. Ю.Либихтың минимум заңы.?

3. Стенобиоттық және эврибионттық организмдер деген нелер?

4. В.Шелфордтың толеранттық заңы қандай?

5. Қоршаған ортаның экологиялық сыйымдылығы деген не?

Ұсынылған әдебиеттер:

1.Оспанова Г.С.,Бозшатаева Г.Т. «Экология» Алматы 2002ж.

2.Ә.С. Бейсенова, Ж.Б.Шілдебаев, Г.З.Сауытбаева «Экология» Алматы, Ғылым-2001 ж.

3.Ю.Одум «Основы экологии» Москва-1975 ж.

4. Ю.Одум « Экология» Москва, Мир-1986 ж.