Биосфера эволюциясы.

Палеонтологиялық мәліметтер бойынша:

1.протерозой эрасында (700млн. жыл бұрын)- бактериялар, балдырлар, қарапайым омыртқасыздар пайда болды. 2.палеозой эрасында (365 млн. жыл бұрын) – жер беті өсімдіктер, амфибиялар пайда болды; 3.мезозой эрасы- (185 млн. жыл бұрын)- сүтқоректілер, құстар, қарағай өсімдіктері пайда болды; 4.кайназой эрасы-(70млн. жыл бұрын) – қазіргі заманғы өсімдіктер мен жануарлардың топтары пайда болды.

5. Тіршілік орталары

Тіршілік ортасы дегеніміз – кез келген организмнің өсіп-өніп, көбеюіне, ұрпақтарын жалғастыруға қолайлы табиғи, тарихи қалыптасқан орта.

Су тіршілік ортасы.

Мұхиттар мен теңіздер екі экологиялық облыстарға бөлінеді: су қалыңдығы-пелагиаль; судың түбі-бенталь.

Су тіршілік ортасы ретінде бірқатар арнайы қасиеттері бар: су тығыздығы, қысымның өзгеруі, оттектің құрамы, күн сәулесінің сіңіруі т.б. Су ортасының мекендеушілерін экологияда гидробионттар деп атайды. Су факторларына байланысты гидробионттарды бірнеше экологиялық топтарға бөледі.

Планктон дегеніміз судың беткі қабатында оның ағысымен қалқып жүретін ұсақ омыртқасыз жәндіктер. Планктондардың өзі – зоопланктон және фитопланктон деп бөлінеді. Фитопланктондардың су организмдері үшін маңызы зор. Оларға: диатомды, көк-жасыл балдырлар, өсімдік қоректі талшықтылар, т.б. жатады. Ал, зоопланктондар бактериялар мен балдырлардан тереңіректе тіршілік етуге бейімделген. Оларға: шаянтәрізділер, қарапайымдар, моллюскалар, медузалар, сальпалар және кейбір құрттәрізділер жатады.

Нектондар дегеніміз судың терең қабаттарында еркін жүзіп жүретін балықтар, т.б. организмдер. Нектондардың суда жүзуге икемді денесі, жүзу қанаттары, жақсы дамыған сезім және қозғалу мүшелері бар. Оларға балықтардың түрлері, кальмарлар, киттер, тюленьдер, морждар, дельфиндер жатады.

Бентостар дегеніміз судың түбіндегі субстраттарда (шөгінділерде) тіршілік ететін организдердің жиынтығы. Бентостар: фитобентос және зообентос деп бөлінеді. Негізінен бәрі де баяу қозғалатын немесе қозғалыссыз өмір сүретіндер. Кейбіреулері шөгінді астында тіршілік етеді.

Құрлық- әуе тіршілік ортасы.

Құрлық – әуе тіршілік ортасы – экологиялық жағдайы бойынша ең күрделісі.

Жер беті ортасының жарық тәртібіне өсімдіктер мен жануарлардың экологиялық адаптациясы қалыптасқан.

Барлық тірі ағзаның тіршілігі үшін энергияның сырттан түсуі қажет. Оның негізгі көзі күн сәулесі болып табылады.

Егер Жерге дейін жететін күн энергиясын 100% деп есептесек, онда шамамен оның 19% атмосфера арқылы сіңіріліреді, 34% кері космостық кеңістікке шағылысады және 47% жер бетіне жетеді. Тікілей күн сәулесі - әртүрлі толқынды электромагниттік сәулелерден тұрады: ультракүлгін сәулелер 1-ден 5% дейін, көзге көрінетін сәулелер 16-дан 45% дейін, инфрақызыл сәулелер -49-дан 84% дейін.

Ультракүлгін сәулелер ұзынтолқынды (290-380нм), қысқатолқынды (тірі ағза үшін өте қауіпті), іс жүзінде толықтай 20-25 км биіктікте озон экранымен сіңіріліп кетеді. Ұзынтолқынды УКС көп мөлшерде ағза үшін зиян, ал аз мөлшерде бактерицидтік әсері бар және құрамында Д витамині болғандықтан, рахит ауруына қарсы пайдаланылады.

Жер бетінің экологиялық факторларының біріне ауа жатады. Ауаның құрамындағы аздаған өзгерістер мен ауытқулар тіршілік үшін қауіпті. Ауа ағыстарының маңызды қызметтерінің бірі - өсімдіктер мен жануарлардың кең таралуына себебін тигізуі.

Топырақ тіршілік ортасы.

Жер бетінде топырақ түзілу процесі ұзаққа созылған биогеохимиялық айналымның жеміс. Топырақтағы организімдердің экологиялық топтары.

Геобионттар – топырақтың тұрақты тіршілік иелері. Олардың барлық тіршілігі топырақта өтеді. Негізгі өкілдері: микроорганизімдер, қарапайымдылар, ұсақ жәндіктер, жауын құрттары, т.б.

Геофильдер – тіршілігінің біраз бөлігі топырақпен байланысты организімдер. Оларға: шегірткелер, қоңыздар, қандалалар, ұзынаяқтылар, масалар, т.б. жатады.

Бәрінің де личинкалары топырақ астында дамып ересектері жер бетінде тіршілігін жалғастырады.

Геоксендер – топырақ қабаттарын уақытша немесе тұрағы (мекені) үшін ғана пайдаланушылар. Оларға: қоңыз, қандала, сол сияқты ерекшеліктеріне қарай да бірнеше топтарға бөлінетін жәндіктер жатады.

Топырақта мекендеушілеріне жануарлардың келесі тобы жатады.

1) Микрофауна(ұсақ топырақ жануарлары).

2) мезофауна-буынаяқтылар.

3) макрофауна-ірі топырақ жануарлары.

Тірі ағзалық тіршілік ортасы

Тірі организмдердің өзі – тіршілік ортасы. Өсімдіктер, жануарлар және микроорганизмдердің ішінде көптеген олардың өкілдері екінші бір организмдерді-паразиттер немесе арамтамақтар деп атайды. Барлық паразиттер немесе арамтамақтар деп атайды. Барлық паразиттер: эктопаразиттер (иесінің сыртқы денесінде кездесетін – кенелер, сүліктер, бүргелер, масалар, т.б.) және эндопаразиттер (иесінің ішкі мүшесінде кездесетін-құрттар, бактериялар, вирустар, қарапайым паразит өкілдері,т.б.) деп жіктеледі.

Ағзалық тіршілік ортасында ағзалар паразиттік және жартылай паразиттік тіршілік етеді.

Ағзаның адаптациялық биологиялық ырғақтар. Фотопериодизм.

Табиғаттағы жүйелі ауысып келіп отырған факторларға байланысты өсімдіктер мен жануарлар тіршілігінде құбылыстарға үйлесе дамитын бейімделушілік қалыптасады. Осы құбылыстарды биологиялық ырғақтар дейді. Кез-келген табиғи ағзалар үшін табиғи ритмдерді ішкі (өзінің тіршілік әрекетіне байланысты), сыртқы (қоршаған ортадағы циклдық өзгерістер) деп бөледі. Фотопериодизм дегеніміз организмдердің тәуліктік жарық пен қараңғы мерзімінің ұзақтығына байланысты оған жауап беру реакциясы.

Бақылау сұрақтары:

1.Тіршіліктің пайда болуы жайлы теорияларына тоқталыңыз.

2.Тірі ағзалардың ұйымдасу деңгейлерін анықтаңыз.

3.Тіршілік орталарын атаңыз.

4.Су ағзаларының экологиялық жіктелуін беріңіз№ Әр топтың өкілдеріне мысал келтіріңіз.

5.Топырақ және құрлық-ауа ағзаларының экологиялық жіктелуін көрсетіңіз.

Пайдаланылған әдебиеттер

Негізгі әдебиеттер:

1.Оспанова Г., Бозшатаева. Экология. Оқу құралы. Алматы, 2000.

2.Бейсенова Р.Р. экология және тұрақты даму пәнінен дәрістер жинағы Оқу құралы. Астана 2010 жыл.

Қосымша әдебиеттер:

1.Шилов И. А. Экология. М.: Высшая школа, 1997.

2.Бродский А.К. Краткий курс экологии. СПб.: Изд-во С-Петербургского университета, 2000.

ДӘРІС №3

Тақырып: Экологиялық факторлар және олардың классификациясы.

Мақсаты: Студенттерге а нтропогенді факторлардың әсер ету заңдылықтары, Либихтың минимум заңы, Шелфордтың толеранттылық заңы, стенобионтты және эврибионтты организмдер, организмдердің тіршілігіндегі негізгі абиотикалық факторлардың экологиялық мәні, ортаның экологиялық сыйымдылығы жайлы білім беру

Жоспары:

1. Қоршаған ортаның экологиялық факторлары:

2. Ортаның факторларына организмдердің адаптациясы.

3. Экологиялық факторлар әсеріне организмдердің жалпы заңдылықтары: Ю.Либихтың минимум заңы және В.Шелфордтың толеранттық заңы.

Негізгі түсініктер: экологиялық факторлар, биотикалық факторлар, абиотикалық факторлар, антропогенді факторлар, толеранттылық диапазоны, оптимум зонасы, экологиялық валенттілік

1. 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.

2. Экологиялық фактордың әсері тікелей емес, аралық буындар арқылы берілуі мүмкін, яғни бұндай жағдайда ол көптеген себеп-салдарлық байланыстар арқылы ықпал көрсетеді.

Экологиялық факторлардың әсерінің нәтижелері экологиялық тұрғыдан салыстыруға келеді, өйткені әрқашанда организмдердің тіршілік әрекетінің өзгерісі арқылы білінеді.

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 айқындалады.

3. фактор мөлшерінің дара организмдер қалыпты тіршілік ете алатын аралығы төзімділік шектері деп аталады; төзімділіктің төменгі және жоғарғы шектері ажыратылады.

Сонымен, қоршаған орта факторлары 3 топқа бөлінеді:

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

2.) Биотикалық факторлар – тірі организмдердің әсері.

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

2. Ортаның факторлары және ағзалардың оған адаптациясы.

1.Орта және орта факторлары, оларды топтау.

2.Ағзаға орта факторларының әсері етуінің кейбір жалпы заңдылықтары.

3.Адаптация биологиялық құбылыс ретінде.

4.Тіршілік ету ортасы.

1.Мекен ету ортасы деп, әдетте ағзалардың табиғи денелермен және құбылыстармен тікелей немесе жанама өзара байланыста болатынын түсінеміз.

2.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, тар. бетпақталада 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.

Ағымдар және оттегі.

Көптеген тіршілік орталарында жануарлар ағымының әсер етуін сезінеді. Ауа және су ағымдар болып бөлінеді және жануарлардың таралуында қоршаған ортаның реттеуші факторы болып табылады. Олардың әсері екі жақты: біріншіден, ағымдар жануарларға әртүрлі заттар және жылу әкелсе, екіншіден, олар жануарлардың өзін басқа жаққа орнын ауыстыртады.

Ауа ағымдары горизантальды түрде тұратын жел сипатта және жер бетінен шығатын термальды түрде болып бөлінеді.

Суда да ағымдар бар. Су ағымының жылдамдығы ауа ағымына қарағанда аз болып келеді. Ол сарқырамаларды үлкен шамада-6 м. секундқа дейін. Ең қуатты су ағымы мұхитта болады, жылы Гольфстрим ағымдарында немесе суық компенсациялық ағымдарында.

Зат алмасу процесінде көпшілік жануарлар үшін оттегінің ролі өте зор. Ол тыныс алуға қатысады.

Ересек адамдардың қанында гемоглабиндік байланысқан оттегінің мөлшері 1 метрге дейін болады. Гемоглобин көмегімен О₂-тканьдерге таралады және сіңіреді.

Жануарлар үшін О₂ негізгі зат тіршілік үшін қажетті. Жер бетіндегі оның таралуы түрлердің таралу шекарасын анықтайды. Оттегінің болуы шешуші фактор болып табылады, одан жануарлардыңәртүрлі мекен ету орталарына таралуы тәуелді. О₂ таралуы: Ауадағы оттегі, топырақтағы О₂, таяз судағы О₂, теңіз О₂-сі, паразиттердегі О₂.

Ортаның абиотикалық факторларына бейімделу.

Температура мен ылғалдылықтың әсер етуі. Көптеген жануарлардың дене температурасы қоршаған ортаның температурасына байланысты өзгеріп отырады. Мұндай жануарлар өзгеруінің дене температурасын реттей алмайды, және пойкилотермдік жануарлардеп аталады.

Жануарлардың аздаған түрлері дене температураларын белсенді реттей алады, мұндай жануарлардың дене температурасы тұрақты және оларды гомойотермдік деп атайды.

Қоршаған ортаның температурасының өзгеруіне өте төзімді жануарлар эвритермдік, ал тек белгілші температураның өзгеруіне ғана аз төзетін жануарлар стенотермдік деп аталады.

Ылғалдылықтың жеткілікті мөлшері- Жердегі барлық организмдердің өмір сүруінің негізгі шарты. Организмдегі болатын барлық тіршілік процестері су ерітіндісінде жүреді.

Көптеген жануарларда ылғалдылықың көп немесе аз болуына байланысты организімдерінде тірішілік ету орталары арасында өзара байланыстар (бейімделу механизмдері) қалыптасқан.

Биотикалық факторларға адаптация.

Тамақтану және түр аралық байланыстар. Әрбір жануарда өз тамағын табуға мүмкіндік беретін әртүрлі бейімделушіліктер бар.

Филогенез барысында планетадағы фаунаның әртүрлі өкілдерінде сан алуан бейімделушіліктер қалыптасқан. Мысалы: Инфузорилер суды жұта отырып, оны сүзедіде өз қорегін аулайды. Молюскалар да фильтраторлар болып табылады. Жануарлар әлеміндегі ең белгілі жұтқыштарға жыландар жатады.

Гүлдер мен өсімдіктер.

Ертеде ассириялықтар мен вавилондықтар Екі өзендік мемлекетінде құрма пальмасын өсірді (екі үйлі өсімдік).

Х.К.Шпренгель «Табиғаттың ашылған сыры» еңбегінде 1793ж. гүлді өсімдіктердің (нектарник) балауызын зерттеді. Ол өз теориясында гүлдердің балауыз қасиеттері сол өсімдікті тозаңдыратын насекомдарға тәуелді екенін айтты. Мысалы: эвглосса арасы кектар соратын мүшесі ұзын болып келеді. Оңтүстік америка көбелегі- тұмсықтар өте ұзын гүл формасына байланысты. Шмель -> аконит

3. Экологиялық факторлар әсеріне организмдердің жалпы заңдылықтары

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

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

Ю.Либихтың «Минимум» заңы немесе шектеуші факторлар ережесі. Бұл ереженің мәні келесіде: шектен тыс аз немесе шектен тыс көп фактор (қауіпті нүктенің қасындағы) организмнің күйіне 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.

Шектеуші факторлармен қатар организмнің факторлар жиынтығына деген ең жоғарғы төзімділік қасиеті болады. Ол В.Шелфордтың толеранттық (төзімділік) заңына байланысты. Оптимум аймағы әртүрлі ағзалар үшін бірдей емес. Біреулері үшін 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.

Бақылау сұрақтары:

1.Ағзаның тіршілік ету жағдайлары қандай?

2.Экологиялық фаткорлар дегеніміз не?

3.Экологиялық фаткорлардың жіктелуін көрсетіңіз.

4.Қандай факторлар шектеуші фактор деп аталады?

5.Антропогенді факторларға мысал келтіріңіз.Адамның ағзаларға және қоршаған ортаға тигізетін жағымды және жағымсыз әсерлері қандай?

6.Қандай ағзалар стенобионтты, ал қандай ағзалар эврибионтты деп аталады?

Пайдаланылған әдебиеттер

Негізгі әдебиеттер:

1.Бродский А.К. Жалпы экологияның қысқаша курсы. Оқу құралы. Алматы,«Ғылым», 1997, қаз.ауд. Көшкімбаев Қ.С.

2.Ақбасова А.Ж., Саинова Г.Ә. Экология. Алматы:Бастау,2003

3.Бейсенова Р.Р. экология және тұрақты даму пәнінен дәрістер жинағы Оқу құралы. Астана 2010 жыл.

Қосымша әдебиеттер:

1.Жамалбеков Е.Ү., Білдебаева Р.М. Жалпы топырақтану және топырақ географиясы мен экологиясы. Алматы, «қазақ университеті», 2000.

2.Шилов И. А. Экология. М.: Высшая школа, 1997.

3.Христофорова Н.К. Основы экологии. Владивосток: Дальнаука, 1999.

4.Бродский А.К. Краткий курс экологии. СПб.: Изд-во С-Петербургского университета, 2000.

ДӘРІС № 4

Тақырып: Популяция экологиясы-демэкология.

Мақсаты: Студенттерге популяция түсінігі, популяцияның статикалық сипаттамалары, популяцияның динамикалық сипаттамасы туралы түсінік беру

Жоспары:

1. Популяция туралы жалпы мағлұмат.

2. Популяцияның құрылымы мен түрлері.

3. Популяцияның статистикалық және динамикалық сипаттамалары.

4. Популяциялық гомеостаз – популяцияның санын реттеу.

5.Өткендегі, қазіргі және болашақтағы демографиялық жағдайлар.

Негізгі түсініктер: популяция, динамика, статика, тығыздық, өсу қарқындылығы, логистикалық қисық, экспоненциалды өсім, демография, биомасса.

1. Популяциялық тіршілік деңгейі.

Егер экожүйе биосфераның элементтері болса, популяция табиғатта жеке түрінде кездеспейді.

Популяция дегеніміз белгілі ареалда ұзақ мекендейтін, өзара еркін будандаса алатын, информация бере алатын, бір түрге жататын особьтар тобы.

Популяция деңгейінде негізгі адаптациялар, табиғи сұрыпталу және эволюциялық процестер жүреді. Популяцияның көп түрлілігі, оның ортаны меңгеру, икемделу қабілеттілігін арттырады, тіршілік үшін күресу мүмкіншілігін арттырады.

Популяция құрылымы

өлімі

особьтар

саны ареалы жастық жыныстық туылымы

құрамы құрамы өсу темпі

тығыздығы

2. Популяцияның құрылымы мен түрлері.

Популяцияның түрлері:

Қалыпты популяцияда - барлық жастағылар тең болуы қажет. Егер популяцияда кәрі особьтар көп болса, онда олар көбеюі функциясын бұзады. Мұндай популяциялар регрессивтік популяция немесе өліп бара жатқан популяция деп аталады. Популяцияда жас особьтар көп болса жаңартатын немесе инвазивтік деп аталады. Популяцияның өмір жастары қорқыныш туғызбайды, бірақ особьтардың саны өте көп болып кетуі мүмкін, себебі мұндай популяцияда трофикалық байланыстар қалыптаспаған. Популяцияның басқа да классификациясы бар. Популяцияны көбею түріне, өмір сүру ұзақтығына, генетикалық дәрежесіне байланысты да жіктейді. Популяцияның орналасқан территориясына және особьтар арасындағы қарым-қатынас дәрежесіне байланысты элементарлы, экологиялық, географиялық деп бөледі.

Э лементарлы популяция толық пнмиксиямен сипатталатын особьтардың қарапайым топтары. Панмиксия –популяция ішінде немесе қандай да бір басқа түрішілік топтарда особьтардың еркін будандасуы. Панмиксия терминін 1885 жылы Вейсман енгізген.

Экологиялық популяция –кеңістіктегі біріккен элементарлы популяциялардың жиынтығы.

Географиялық популяция кеңістіктегі біріккен экологиялық популяциялардың жиынтығы.

Өздігінен пайда болу және эволюциялық түр түзілу процестері жүру қабілетіне байланысты перманентті-тұрақты, және темпоральды-уақытша деп бөлінеді.

Перманентті попцляция –кеңістікте уақыт бойынша салыстырмалы түрде тұрақты, ұзақ уақыт бойы шексіз ұзақ уақыт бойы өздігінен қалыптасуға қабілетті эволюцияның элементарлы бірлігі.

Темпоральды популяция кеңістікте өмір сүруі тұрақсыз, өздігінен ұзақ уақыт қалыптасуға қабілетсіз популяция. Ол жағдайлар өзгерсе перманентті популяцияға айналады немесе мүлде жойылып кетеді.

Көбею тәсіліне байланысты популяцияны панмиктикалық, клональды, клональды-панмиктикалық деп бөледі.

Панмиктикалық популяция- жыныстық жолмен көбейетін особьтардан тұрады.

Клональды популяция – тек қана жыныссыз жолмен көбею қасиеті тәне особьтардан тұрады.

Клональды-панмиктикалық популяция- жыныстық және жыныссыз жолмен көбеюі ауысып отыратын особьтардан тұрады.

3. 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.

Дата добавления: 2015-07-26