Факторы среды и общие закономерности воздействия ее на организмы

Лекция №5 Тема: Чөйрөнүн факторлору жана алардын организмдерге таасир этүүсүнүн жалпы мыйзам ченемдүүлүктөрү

План:

1. Чөйрө жана организмдердин жашоо-тиричилигинин шарттары

2. Экологиялык факторлордун бирдиктүү таасири

3. Негизги экологиялык факторлор

Чөйрө жана организмдердин жашоо-тиричилигинин шарттары

• Чөйрө жана организмдердин жашоо-тиричилигинин шарттары сыяктуу түшүнүктөрдү айырмалашат.
• Чөйрө-бул жаратылыштын бөлүгү, ал жандуу организмдерди курчап, аларга түз же кыйыр түрдө таасир этип турат. Организмдер чөйрөдөн тиричилиги үчүн зарыл болгон керектүү заттардын бардыгын алат жана заттардын алмашуусунун продуктуларын бөлүп чыгарат. Ар бир организмдин чөйрөсү көптөгөн органикалык жана органикалык эмес жаратылыш менен элементтерден, ошондой эле адамдын өндүрүштүк ишмердүүлүгүнүн натыйжаларынан түзүлөт. Жашоонун шарттары же жашоо-тиричиликтин шарттары-бул организм үчүн зарыл болгон чөйрөнүн элементтеринин жыйындысы, алар менен ал дайыма тыгыз байланышта болот жана алар жок жашай албайт.
• Организмдердин чөйрөгө карата ыңгайланышуу жөндөмдүүлүгү – адаптация деп аталат. Адаптацияга карата жөндөмдүүлүк – бул организмдердин тиричилик өткөрүү, жашап кетүү жана көбөйүү мүмкүнчүлүгүн камсыз кылган жашоонун негизги касиеттеринин бири.

• Организмдерге таасир эткен чөйрөнүн өз алдынча касиеттери же элементтери – экологиялык факторлор деп аталат (1-табл.).
• Экологиялык факторлор көп түрдүү болгондуктан эки чоң топко бөлүшөт: абиотикалык жана биотикалык.
• Абиотикалык факторлор – бул организмге таасир эткен органикалык эмес чөйрөнүн комплекси.
• Биотикалык факторлор – бул бир организмдердин тиричилигинин башка организмдерге таасир этүүсүнүн жыйындысы. Кээ бир учурларда антропогендик факторлорду абиотикалык жана биотикалык факторлор менен катар өз алдынча топ катары бөлүшөт да, антропогендик фактордун өзгөчө таасирин белгилешет.

Экологиялык факторлордун бирдиктүү таасири Күндүн радиациясы

Фотосинтез

Фотосинтез . Түшкөн жарыктын орточо 1-5% өсүмдүктөр фотосинтез үчүн колдонушат. Фотосинтез-бардык азыктануу чынжырчасы үчүн энергиянын булагы.

Транспирация. Өсүмдүктөргө тийген күндүн радиациясынын 75% жакыны сууну буулантууга кетет, аны менен транспирация күчтөндүрүлөт.

Фотомезгилдүүлүк . Жаныбарлар (өзгөчө көбөйүү мезгилинде) менен өсүмдүктөрдүн жыл мезгилине жараша жашоо-тиричилигин жана жүрүм-турумун жөнгө салып тууруусу үчүн маанилүү.

Кыймыл . Өсүмдүктөрдөгү фотомезгилдүүлүк менен фотокыймыл (фотонастия) өсүмдүктү жетиштүү деңгээлде жарык менен камсыз кылуу үчүн маанилүү. Жаныбарлардагы жана бир клеткалуу өсүмдүктөрдөгү фототаксис (клеткалардын жарык булагына карай же андан алыстоо кыймылы же багыт алышы) ыңгайлуу тиричилик өткөрүү аймагын табуу үчүн зарыл.

Жаныбарлардын көрүү системасы . Эң башкы сенсордук функциялардын бири.

Башка процесстер . Адамдагы D витаминин синтези. Ультракызгылт нурланууну узак убакытка таасир этүү ткандардын жабыркашына алып келет, өзгөчө жаныбарларда. Ага карата коргоо ыкмалары иштелип чыккан-пигменттешүү, качуудагы алып жүрүү реакциялары ж.б.

Айлана-чөйрөнүн температурасы

Айлана-чөйрөнүн температурасы менен организмдердин

ортосундагы өз ара байланышты талдоодо, бардыкорганизмдерди

эки типке бөлүшөт: гомойотермдик (жылуу кандуулар) жана пойкилотермдик (муздак кандуулар) . Гомойотермдик организмдер туруктуу температурага ээ жана айлана-чөйрөнүн температурасы өзгөргөнүнө карабастан жылуулук кармалып турат. Тескерисинче, пойкилотермдик организмдер денесинин температурасын туруктуу кармап туруу үчүн энергия жумшашпайт жана ал айлана-чөйрөнүн температурасына ылайык өзгөрүп турат.

Организмдерди мындай бөлүү шарттуу түрдө гана жүрөт, себеби көпчүлүк организмдер толук пойкилотермдик же гомойотермдик болуп эсептелбейт. Көптөгөн сойлоп жүрүүчүлөр, балыктар жана курт-кумурскалар (аарылар, көпөлөктөр, ийнеликтер) белгилүү убакытка чейин денесинин температурасын жөнгө салышы мүмкүн, ал эми сүт эмүүчүлөр төмөнкү температураларда ал-күчтөн таят же денесинин эндотермикалык жөнгө салуусун токтотушат. Эволюциянын жүрүшү менен принципиалдуу касиеттери боюнча айырмаланып, чөйрөнүн температурасынын шарттарына ылайыкташуусунун эки варианты келип чыккан: дененин температурасынын туруктуулугу жана деңгээли жана жылуулук энергиясынын булагы боюнча, терможөнгө салуунун механизми боюнча.

Нымдуулук

• Жандуу организмдердин жашоосунда суу маанилүү экологиялык фактор катары мааниге ээ. Жер планетасында сууну камтыбаган жандуу организм жок. Ал жаныбарлар менен өсүмдүктөрдүн массасынын негизин түзөт. Жандуу организмдердин ткандары 50-80% сууну камтыйт, кээ бир организмдерде андан да көп, мисалы медуза 95%, моллюскада 92% суу болот. Бардык белгилүү организмдердин ички чөйрөсү суу болот жана бардык алмашуу процесстери мына ошол чөйрөдө жүрөт. Суу алмашуу процесстери эки багытта жүрөт: организмге сууну келиши жана организмден суунун чыгышы.
• Жогорку түзүлүштөгү өсүмдүктөрдө ал тамыр системасы аркылуу сиңирилет да, эриген заттар менен бирге өзүнчө орган менен клеткаларга жеткирилет жана транспирация жолу менен чыгарылат. Өсүмдүктөрдөгү суунун 5% фотосинтездин жүрүшүнө колдонулат, калган бөлүгү осмостук басымды кармоого жана бууланууну компенсациялоого кетет. Нымдуулук суу буусунун абадагы курамын мүнөздөйт. Абадагы буунун саны температурадан жана басымдан көз-каранды. Нымдуулукту абсалюттук жана салыштырмалуу деп айырмалашат. Абсалюттук нымдуулук – абадагы буунун саны жана абанын массасынын бирдигине суунун массасынын катышы аркылуу туюнтулат (мисалы, 1кг же 1м 3 абага грамм менен). Салыштырмалуу нымдуулук – белгилүү температуранын жана басымдын шартында абадагы буунун санынын каныккан буунун санына болгон катышын чагылдырган параметр. Бул катыш төмөнкү теңдеме менен чыгарылат:

мында r-салыштырмалуу нымдуулук, P жана PS - берилген температурадагы абсалюттук жана каныккан (максималдуу) нымдуулук .

• Салыштырмалуу нымдуулукту көбүнчө нымдуу жана кургак шариктери бар эки термометрдеги темпетураларды салыштырып ченөө менен өлчөшөт. Бул жабдык психрометр деп аталат.

• Нымдуулук жетишпеген аймактарда тиричилик өткөрүүгө ылайыкташкан өсүмдүктөрдү – ксерофиттер (грек. ксерос -кургак, фитон -өсүмдүк) деп аташат. Алардын мындай ылайыксыз шарттарды көтөрө алышы жана активдүүлүгүн сакташы адаптациялардын комплексинен көз-каранды, аларды тиби боюнча – суккуленттерге (лат. суккулентус -суулуу, ширелүү, майлуу) жана склерофиттерге (грек. склерос- катуу, кайраттуу) бөлүшөт.
• Суккуленттер – топуракка жакын жеринде сууну сарамжалдуу жана белендүү сарптоо үчүн эттүү бөлүктөргө ээ өсүмдүктөр. Суккуленттер нымдуулукту топурактын эң жогорку горизонтторунан сиңиришет. Көптөгөн суккуленттердин клеткалары полисахариддерди камтыйт, ал өз кезегинде сууну кармоого көмөктөшөт. Суккуленттер сууну сарамжалдуу пайдаланышкан өсүмдүктөр.
• Склерофиттер өзүндө нымдуулукту топтошпойт, сууну топурактын тереңдиктеринен тартуу менен тескерисинче көп буулантышат. Бул өсүмдүктөрдүн түзүлүшү кургак, катуу келет, б.а. механикалык ткандардын саны көп болот. Узакка созулган кургакчылыкта бууланууну кыскартуу максатында жалбырактарынын же жаш сабактарынын түшүшү байкалат.

Туздуулук

• Суу алмашуу туз алмашуу менен тыгыз байланышкан. Суудагы организмдер (гидробионттор) үчүн ал өзгөчө мааниге ээ. Деңиз жана туссуз таза сууда тиричилик өткөргөн гидробионттордо суу чөйрөсүндө эриген туздардын концентрациясына карата ылайыкташуусунун мүнөздүү айырмаланышы байкалат. Көпчүлүк деңиз организмдердин ички клеткасындагы туздардын концентрациясы деңиз суусундагы туздун концентрациясына жакын келет. Сырткы концентрациянын түрдүү өзгөрүшү осмотикалык агымдын пассивдүү өзгөрүшүнө алып келет. Ички клеткалык осмостук басым суу чөйрөсүндөгү туздун концентрациясына карата өзгөрүп турат. Мындай организмдерди пойкилоосмостук деп аташат. Аларга бардык төмөнкү өсүмдүктөр (анын ичинде көк-жашыл балырлар-цианобактериялар), көпчүлүк деңиздердеги омурткасыз жаныбарлар кирет. Бул организмдердин туздардын концентрациясына карата толеранттуулук диапазону чоң эмес, эреже боюнча алар, туздуулук салыштырмалуу дайыма туруктуу болгон деңиз экосистемаларында таралышкан.
• Экинчи топко, гомойоосмостук организмдер кирет. Алар суудагы туздардын концентрацияларынын өзгөрүшүнөн көз-карандысыз осмостук басымды белгилүү деңгээлде кармап туруу жана активдүү жөнгө салуу жөндөмдүүлүгүнө ээ келишет, ошондой эле аларды осможөнгөсалгычтар деп да аташат. Аларга суу чаяндар, моллюскалар, суудагы курт-кумурскалар кирет.

Чөйрөнүн реакциясы (рН)

• Популяциялардын саны жана таралышы белгилүү деңгээлде топурактын же суу чөйрөсүнүн реакциясынан көз-каранды. Чөйрөнүн реакциясын төмөнкүдөй мүнөздөөгө болот:
• рН=7, нейтралдуу чөйрө
• рН › 7, щелочтуу чөйрө
• рН ‹ 7, кычкыл чөйрө
• Атмосфералык абанын булганышы (көбүнчө күкүрттүн кош кычкылы менен) кургак ацидогендүү бөлүкчөлөрдүн топтолушуна жана начар күкүртүү кислотадан турган жаандын жаашына алып келет. Мындай “кычкыл жаандар” айлана чөйрөдөгү түрдүү объектилердин кычкылданышын шарттайт. Учурда “кычкыл жаандардын” көйгөйү глобалдык мүнөзгө ээ болууда. Кычкылдануунун таасири төмөнкүгө алып келет:
• рН‹3 төмөн жана рН›9 жогору болгондо көпчүлук өсүмдүктөрдүн тамырынын протоплазмасынын жабырканышына алып келет. Топуракта рН өзгөрүшү азыктануу шарттарынын начарлашын жаратат: өсүмдүктөр үчүн биогендик элементтердин жетиштиги төмөндөйт.
• Топуракта же суу экосистемаларынын түбүндөгү чөкмөлөрдө рН‹4-4,5 төмөндөшү алюмосиликаттардын ажырашын шарттайт, анын натыйжасында сууга алюминийдин иондорунун (Al 3+ ) кошулушу менен чөйрө токсикалык касиетке ээ болот. Ошондой эле өсүмдүктөрдүн нормалдуу өсүшү жана өөрчүшү үчүн зарыл болгон темир менен марганец да төмөнкү рН иондук формага өткөндүгүнө байланыштуу токсикалдуу болуп калат. Түрдүү өсүмдүктөр топурактын шорлуулугуна карата туруктуулук чектери түрдүүчө, бирок рН‹4,5 төмөн чөйрөдө өскөн жана көбөйгөн өсүмдүктөрдүн саны чектелүү.

Негизги экологиялык факторлор

Биотикалык факторлор

• Биотикалык факторлор -бул бир организмдердин жашоо-тиричилигинин таасирлеринин жыйындысынын башка организмдерге тийгизген таасири, ошол нерсе абиотикалык факторлордон айырмалайт (жансыз жаратылыштын таасирлерин камтыган).

• Алардын ичинен төмөнкүлөрдү бөлүшөт:
• жаныбарлардын таасири (зоогендик факторлор);
• өсүмдүктөрдүн таасири (фитогендик факторлор);
• адамдын таасири (антропогендик фактор)

Зоогендик факторлор

• Жандуу организмдер башка жандуу көптөгөн организмдердин курчоосунда жашашат, алар менен ар түрдүү катнаштарда болушат, өзүлөрү үчүн пайдалуу да, терс да, бирок жыйынтыгында ошол айланадыгылары жок жашоосу болбойт. Организмдерди түздөн-түз жандуулардын курчоосу анын биотикалык чөйрөсүн түзөт. Ар бир түр өзүнүн тиричилиги үчүн ыңгайлуу шарттар түзүлгөн чөйрөнү жөндөйт, б.а. биотикалык курчоону нормалдуу камсыз кылган организмдер менен байланыш түзүшөт. Демек, биздин планетадагы көптөгөн жандуу организмдер каалагандай айкалышта кездешпестен, белгилүү коомчулуктарды түзүшөт, аларга биргеликте чогуу тиричилик өткөрүүгө жөндөмдүү болгон түрлөр кирет.
• Бир эле түрдөгү особдордун ортосундагы өз ара аракеттенишүүлөр- гомотипикалык реакциялар деп аталат. Ал ички түр аралык атаандаштыкта , топтук жана массалык эффектилерде билинет.

• Ар түрдүү түрлөрдүн особдорунун ортосундагы өз ара мамилелер- гетеротипикалык реакциялар деп аталат. Алар нейтрализм, түрлөр ортосундагы атаандаштык, мутуализм, кызматташтык, комменсализм жана жырткычтык сыяктуу болуп бөлүнүшөт (жогоруда каралган).

Фитогендик факторлор

• Өсүмдүктөрдүн ортосундагы өз ара мамилелерди В.Н.Сукачев боюнча классификациялоого болот (4-сүр.). Мында негизги формаларына түз (контактык) механикалык, физиологиялык, кыйыр трансбиотикалык, кыйыр трансабиотикалык өз ара мамилелер кирет. Ар бирине кеңири токтолойлу.
• Механикалык өз ара аракеттенишүүнүн мисалы катары аралаш токойдогу карагай менен кызыл карагайдын кайыңдын бутактарынын чапкылоосунан жабырканышын айтсак болот. Шамалдын ыргагына термелген кайыңдын ичке бутактары карагайлардын майда ийнелерин сындырат. Өзгөчө мындай көрүнүш кышкы убактарда, кайыңдын бутактарынын жалбырагы жок маалда өтө билинет.

• Түз өз ара аракеттенишүүнүн типтери ар түрдүү болушу мүмкүн-жөнөкөй чырмалуудан тыгыз өсүндүлөрдү пайда кылганга чейин. Мисалы, тропикалык токойлордогу дарактарда лианалардын өсүшү, алар дарактарда жабышып, андан соң чырмалашып, алардын бутактарын кууратышат же салмагынын чоңоюшу менен сындырышат. Ошондуктан кээ бир лианалардын “муунтуткуч” деп аталып калышы кокустуктан эмес

1

2

3

Лианалар: 1-фикус-муунткуч ( Syzyqium hemilampra дарагынын сөңгөгүндөгү Ficus watkinsiana , Жаңы Туштүк Уэльс, Австралия), 2-Европалык чырмоок ( Cuscuta evropaea ), 3-Лиана түрүндөгү Приморье шилбиси ( Lonicera serotina ).

Антропогендик факторлор

Экологиялык фактор катары адамдын жаратылышка болгон таасири өтө көп түрдүү. Учурдагы экологиялык факторлордун ичинен эң күчтүү жана жалпы болуп адамдын таасири эсептелет, бирок жаратылышка таасир бергендердин ичинен жаш фактор болуп эсептелет. Антропогендик фактордун таасири улам барган сайын күчүнө кирип турган, жыйноочулук доордон баштап, илимий-техникалык прогресстин доору менен демографиялык көйгөйдү камтыган биздин күндөргө чейин. Адам өзүнүн ишмердүүлүгүнүн процессинде түрдүү жаныбарлар менен өсүмдүктөрдүн түрлөрүнүн эң көп санын түздү, табигый жаратылыш комплекстерин кеңири чекте өзгөрттү. Жаныбарлар менен өсүмдүктөрдүн көптөгөн түрлөрүн түзүү менен аларда жаңы сапаттардын жана касиеттердин пайда болушуна көмөктөштү, алар өз кезегинде ыңгайсыз шарттарда да тиричилик кылууну камсыз кылды. Адам тарабынан киргизилген жаратылыш чөйрөсүндөгү өзгөрүүлөр кээ бир түрлөрдүн көбөйүшү жана өөрчүшү үчүн ылайыктуу шарттарды түзсө, кээ бири үчүн жагымсыз болот. Натыйжада түрлөр арасында жаңы сандык катыштар, азыктануу чынжырчалары кайрадан түзүлөт, өзгөртүлгөн чөйрөдө организмдердин жашап кетиши үчүн зарыл болгон ылайыкташуулар жаралат. Мына ошентип, адамдын таасири коомчулукту же байытат, же жакырдантат.

Адам жаныбарлар менен өсүмдүктөргө түз да, кыйыр да таасир этет.

Адабияттар

• 1.А.К.Бродский. Общая экология: учебник для студентов высших учебных заведений.-М.:изд.центр “Академия”, 2006.-256-259;

• 2. А.М.Никаноров, Т.А.Хоружая.Экология:-М.:изд “Издателство П”, 2001.-245-261с.

3.А.С.Степановских.Экология:Учебник для ВУЗов.-М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001.-345-386с.

4.Сукачев В.Н. Введение в учение о растительных сообществах. Избр.труды. Т.3.:-Л.: Наука, 1975.-112-142

Тапшырмалар

• 1. Негизги экологиялык факторлордун тааасирин талдагыла

• 2. Айлана-чөйрөгө таасир эткен экологиялык факторлордун презентациясын түзүү (4-5топко бөлүнүү)