2.3. Экологиялық факторлар. Экологиялық факторлардың әсер ету заңдылықтары

Өзінің тіршілік ету ортасында кез келген организм экологиялық факторлар деп аталатын сыртқы орта компоненттерінің әсеріне ұшырайды. Жарық, жылу, топырақтағы немесе судағы тұздардың концентрациясы, ауру тудырушылар және жел, радиоактивті сәулелер, қысым және т.б.-бұлардың барлығы экологиялық факторлар.

Экологиялық факторлар- тірі организмдерге олардың жеке дамуының бір ғана кезеңінде болса да тікелей немесе жанама әсер ете алатын, ортаның кез-келген әрі қарай бөлшектенбейтін элементі.

Экологиялық факторлар дәстүрлі 3 топқа: абиотикалық, биотикалық, антропогендік болып бөлінеді.

Абиотикалық фактордың құрамына тірі организмдерге әсер ететін қоршаған ортаның- табиғаттың өлі факторлары (температура, қысым, радиациялық фон, ылғалдылық, жарық, атмосфера, тұщы және ащы су, топырақ құрамы және т.б.) кіреді.

Биотикалық факторларға особьтар мен түрлердің, яғни тірі организмдердің бір-бірімен өзара әсерлерінің әртүрлі формалары (жыртқыштық, бәсекелестік, паразитизм және т.б.) жатады.

Антропогендік факторларға адамның іс-әрекеттерінің (атмосфераға зиянды заттар шығару, топырақ қабатын бұзу, гидросфераның ластануы, табиғи жайылымдарды бүлдіру т.б.) қоршаған ортаға әсерінің жиынтығы жатады.

Экологиялық факторлар табиғаты жағынан қаншалықты әр алуан болмасын, олардың әсерінің нәтижелері әрқашанда организмдердің тіршілік әрекеттерінің өзгерістері арқылы байқалады, ал бұл ақырында, популяция санының өзгеруіне әкеліп соғады. Әртүрлі экологиялық факторларға организм әртүрлі жауап береді. Соған қарамастан қоршаған ортаның кез келген факторларына жауап беру реакциясы бағынатын кейбір жалпы заңдар бар.

4- сурет. Экологиялық факторлардың әсері нәтижесінің оның қарқындылығы мен байланысы

Олардың ішіндегі ең негізгісі- қолайлылық немесе оптимум заңы. Факторлардың белгілі бір мәндерінде организмдердің тіршілік етуі үшін ең қолайлы жағдайлар туады. Қолайлы аймақта немесе фактордың қолайлы мәнінде организм белсенді өседі, қоректенеді және көбейеді. Фактордың мәні оңға немесе солға ауытқыған жағдайлар, яғни әсер ету күшінің азаю немесе көбею жағына ауытқуы организмдер үшін қолайсыз.

Организм тіршілік ете алатын фактордың төменгі мәні-минимум, ал жоғарғы мәні - максимум деп аталады. Организм тіршілік ететін, бірақ нашар, әлсіз, қажыған жағдайдағы фактордың мәнін- пессимум, ал организмнің тіршілігіне қолайлы жағдайды немесе фактордың мәнін- оптимум деп атайды.

Факторлардың қолайлы мәні популяция түзетін организмдердің санының көбеюіне әкеледі. Факторлар мәнінің пессимумында организмнің тіршілік белсенділігі төмендейді. Экологиялық дискомфорт оларды қолайсыз жағдайлардан қашуына әкеледі немесе оларға бейімдейді. Егер фактордың өзгеруі минимум және максимумнан асып кетсе, организмдердің жаппай өлуі басталады.

1840 жылы Ю.Либих (1803-1873) организдердің төзімділігі оның экологиялық қажеттіліктер тізбегінің ең әлсіз звеносына байланыстылығын байқады. Ғалым астықтың өнімін көп мөлшерде қажет ететін заттар тежеп ғана қоймай, сонымен бірге аз мөлшерде керек және топырақта жеткіліксіз болатын (мысалы,бор) заттар да тежейтінін дәлелдеді. Қазіргі кезде Либих ережесі шектеуші факторлар заңы немесе Либихтің минимум заңы деп аталады.

Экологиялық факторлар жиынтығында қай фактор төзімділік шегіне жақын тұрса, сол фактордың ықпалы күштірек болады.

Мысалы: Ақ теңізде былқылдақденелілер үшін шектеуші фактор -температура. Олардың саны осы температураға тәуелді. Бірақ, шектеуші факторлардың ауысуы да мүмкін. 1966 жылы жел Карск теңізіндегі мұзды Ақ теңізге апарды. Нәтижесінде Ақ теңіздің суының тұздылығы кеміп, ол жаңа шектеуші факторға айналады. Кейіннен минимум заңы тек өсімдіктер үшін ғана емес, басқа да организмдердің осындай экологиялық факторлардың әсерінен өзгеріске ұшырауын «шектеуші фактор» деп атап кеткен. Шектеуші фактор тек жетіспеушіліктен ғана емес, сонымен бірге артық болған жағдайда да болатынын анықталды. Бұл экологиялық максимумның экологиялық минимум әсерімен теңдес шектеуші әсері туралы түсінікті 1913 жылы Шелфорд тұжырымдады. «Шелфордтың толеранттылық немес төзімділік заңы» бойынша:

Дамудың тежеуші факторы болып экологиялық факторлардың минимумымен қатар максимумы бола алады, ал олардың аралығы –диапазоны факторға организмнің төзімділігін, толеранттылық шамасын (tolerantia–шыдамдылық, төзімділік) анықтайды.

Сонымен, әрбір тірі организмнің экологиялық факторларға төзімділік шегі бар, оның ең жоғары шегі (максимум) және ең төменгі шегі (минимум) аталып, осы екі шектің арасында организмнің өсіп-өнуіне, көбеюіне қолайлы шек (оптимум) жатады.

Өсімдіктерге сыртқы ортаның әрекетіне жауап реакциясы ретінде болатын, арнайы қозғалыс түрлері тән.

Тропизм-(грекше-бағыт, бұрылыс) қоректік заттарды, жарықты, жылуды қарқынды пайдалануға бейімделу қолайсыз факторлар әсерінен қашу. Өсімдіктерде кеңінен таралған құбылыс- фото және геотропизм.

Өсімдіктердегі жауап реакциясының екінші түрі- настия. Фотонастия- жарық қарқынының өзгерісіне, никтонастия-түн мен күн кезегіне, термонастия- температура өзгерісіне жауап беруі.

Әртүрлі түрлердің өзіне тән бейімделушілігі олардың әртүрлі дәрежедегі төзімділігі арқылы көрінеді. Әрбір фактор мөлшерінің оптимумнан шамалы ғана ауытқуларына төзе алатын түрлер –стенобионтты, ал фактордың едәуір көп өзгерісіне төтеп бере алатын түрлер- эврибионтты түрлер деп аталады. Стено - және эврибионтты түрлермен бірге организмдердің әртүрлі жағдайларға бейімделуі кездеседі. Мысалы, тұздылыққа қатысты стено- және эвригалды, температураға қатысты -стено- және эвритермді, ылғалдылыққа қатысты –стено және эвригигробионтты, тіршілік мекеніне қатысты стено-және эвриойкті, жарыққа қатысты –стено –және эврифотты, қорекке қатысты –стено- және эврифагты түрлер ажыратылады.

Эврибионттылық- түрлердің кең таралуға қабілеттілігі, көптеген қарапайымдар, саңырауқұлақтар барлық жерде таралған. Стенобионттылық - ареалды шектейді. Сол сияқты балықтар арасында, мысалы, форель –стенотермді түр, ал алабұға –эвритермді түр, өйткені алабұға оңай бейімделетін температураның ауытқуларына форель қабілетсіз.

ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС

Тақырыбы: Тіршілік жағдайларының өсімдік құрылысына әсері

Мақсаты: өсімдік құрылысына тіршілік жағдайларының әсерін бақылау.

Қажетті құрал-жабдықтар: бөлме өсімдіктері (кактус, алоэ, бегония, элодея), картоп, ұстара, қысқыштар, препаровальды ине, микроскоп, зат және жабын шынылары, 0,5-% тік флороглюцин, сорғыш қағаз, тұз қышқылы ерітіндісі, глицерин.

Жұмыс барысы:

1. Бөлме өсімдіктерін (кактус, алоэ, бегония, элодея) алып, олардың сыртқы құрылысымен және сыртқы құрылысындағы ерекшеліктермен танысыңыздар. Бұл өсімдіктердің қайсысысы қандай тіршілік жағдайларына бейімделген?

2. Өсімдіктің бір бөлігінен көлденең кесінді дайындаңыздар. Кесіндіні жақсы дайындау үшін объектіні (тамыр, сабақ, жапырақ) картоп түйнегінің текшесіне, қара ырғайдың өзегіне немесе пенопластыға салып, объектімен бірге текшенің кесіндісін ұстараның көмегімен кесіп алу керек. Жылжымалы қозғалыспен көлденең қиылған кесінді жұқа, мөлдір, ауданы бірнеше мм болуы қажет. Алынған кесіндіні препаровальды инемен зат шынысына орналастырыңыздар.

3. Кейін оған флюроглюцин ерітіндісін тамызыңыздар. 1,5-2 минуттан кейін артық ерітіндіні сорғыш қағазбен сорғытып, оған және 1-2 тамшы концентрлі тұз қышқылын тамызыңыздар. Боялғаннан кейін тағы да артық реактивті сорғыш қағазбен сорғытып, оған 1-2 тамшы глицерин тамызып, объектіні жабын шынымен жауып, микроскоппен қараңыздар.

4. Микроскоппен қарап, кестеде көрсетілген оның белгілеріне көңіл аударыңыздар. Зерттеу нәтижелерін кестеге толтырыңыздар.

5. Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.