«Экожүйенің ұйымдасуының әр түрлі деңгейлерінде экологиялық факторлардың өзара әрекеттесуінің негізгі заңдылықтары.»

1. Экологиялық факторлар және олардың жіктелуі.

2. Ю. Либихтың минимум заңы. В. Шелфордтың толеранттылық заңы.

3. Негізгі абиотикалық факторлардың экологиялық маңызы.

4. Экожүйеде биотикалық қатынастардың негізгі түрлері.

Дәрістің мазмұны.

Биологиялық жүйе ретінде аутэкология жекеленген тipi ағзаны — жануар, осімдік немесе микроор­ганизм, оның қоршаған ортамен өзара қарымқатынасын зерттейді.

Қоршаған ортаға адамнан тәуелсіз Жерде пайда болған, яғни оған мұраға өткен табиғи орта мен адам қолымен жасалған техногенді орта кіреді.

Қоршаған ортаға бұл ағзаны қоршап жатқан, оның күйі мен тіршілік қызметіне тікелей не жанама әсер ететін нәрсенің барлығы жатады.

Tipi агзаға әсер ететін ортаның элементтерін эко­логиялық факторлар деп атайды.

Экологиялық фактор дегеніміз — aғзa бейімделушілік реакциялар, не адаптациялар арқылы жауап беретін қоршаған ортаның кез келген элементі неме­се жағдайы.

Экологиялық факторлардың жіктелyi

Кез келген ағзаға қоршаған ортада көптеген экологиялық факторлар әсер етеді. Дәстүрлі жіктеу бойынша оларды: абиотикалық, биотикалық және антропогендік деп бөледі (1-сурет). Абиотикалық факторлар — бұл тірі ағзаға әсер ететін қоршаған орта жағдайларының комплексі (температура, қысым, радиациялық фон, ылғалдылық, атмосфераның, теңіз және тұщы судың, топырақтың құрамы және т.б.)

Биотикалық факторлар — бұл  бip  ағзалардың тірішілік әрекетінің басқаларына тигізетін әcepi (бәсекелестік, жыртқыштық, паразитизм және т.б.)

Антропогенді факторлар — адам қызметініңщ қоршаған  ортаға  тигізетін  әсерінің  жиынтығы  (зиянды заттардың атмосфераға шығарылуы, топырақ қабатының бұзылуы, табиғи ландшафттардың бұзылуы және т.б.).

Берілген жіктелу шартты больш табылады. Себебі, температураны абиотикалық фактор ретінде қарастырсақ, ол тipi ағзалардың әрекетіне байланысты жиі өзгеріп отырады.

Мысалы, ауаның температурасы +13'⁰С-дан темендеген кезде бал араларының қозғалыстық белсенділігі артады,  ал   бұл   ұядағы   температураны   25—30⁰С-ға дейін көтереді.

Жоғарыда келтірілген жіктеулерден басқа ағзалардың қоршаған орта факторларының әсеріне бейімдеушілік дәрежесін бағалауға негізделген (А.С. Мончадский) жіктелу бар. Бұл жіктелу бойынша барлық экологиялық факторлар үш топқа бөлінеді. Ең алдымен тірі ағзаларда периодты факторларға бейімделуі пайда болады. Мысалы, Жер шарының тікелей өз өсінен және Күнду айналуы немесе Ай ағзаларының ауысуы.

Аталған факторлардың тұрақты түрде қайталану окілдері  Жердегі  тіршілікке  дейін  де  болған,  сондықтан да  ағзалардың бұл  бірінші ретті периодты факторларға бейімделуі олардың тұқым  қуалау  негізінде ертеден қалыптасқан.

Температура, жарық, толысуы мен қайту факторлары көнтеген мекен ету орталарында ерекше орын алады. Тек ең терең мұхит түбінде - абиссаль зонасында бұл бірінші ретті факторлардың өзгерісі болмашы ғана. Тәжірибелік зерттеулер жүргізгенде тұрақты температура немесе жарықта зертханадағы жануарлардың мінез-құлқы табиғи жағдайлардан өзгеше болатынын есепке алу қажет.

Екінші   ретті периодтық факторлардың өзгері бірінші ретті факторлардың өзгеруінің нәтижесі  больш   табылады. Мысалы, ауаның ылғалдылығы  - температураға тәуелді екінші ретті фактор.

Су ортасы үшін epiгeн оттегініңд, еріген тұздардың мөлшері, лайлану дәрежесі, ағыстың ағу жылдамдығы және т.б. екінші ретті периодты факторлар болып табылғанымен, олардың бірінші ретті периодтық факторларға тәуелділігі әлсіз. Ағзалардың екінші ретті периодтық  факторларға    бейімделгеніне    көп уақыт  болған   жоқ,   сондықтан   олардың  бейімделуі анық көрінбейді. Әдетте, екінші ретті периодты факторлар түрлердің белгілі біp ареалдар ішіндегі санына әсер еткенімен, ареалдардың ауданына, шекарасына әсер етпейді.

Периодты емес факторлар ағза мекен ететін ортада қалыпты жағдайда болмайды. Олар кездейсоқ әсер ететіндіктен, ағзаларда бейімделу белгілері пайда болып үлгере  алмайды.  Периодты  емес  факторларға мысал  peтiндe  климаттық факторларды  -  дауылды жерлер,   найзағай,   өрттер,   сонымен   қатар   адамның шаруашылық қызметін айтуға болады.

  Иесінің   паразитке   тигізетін   әсерін   екінші  ретті периодтық факторларға жатқызу керек. Ceбeбi, паразит мекен ететін орта ретінде  иесінің денесі оның қалыпты мекен ету ортасы болып табылады. Ал иeci үшін  паразиттің болуы міндетті емес, бұл  периодты емес фактор.

Абиотикалық факторлардың әсерінің жалпы заңдылыктары

Мекен   ету   ортасында   тірі   ағзага   әсер   ететін экологиялық   факторлардың  көптүрлігіне қарамай, олардың ағзаға әсер ету сипаты мен тірі ағзалардың жауап ретінде беретін реакциялары бойынша бірқатар жалпы   заңдылықтарды   көрсетуге   болады.   Tipi ағзаларға  экологиялық  фактордың әсерінің қолайлы немесе қолайсыз болуы, еңалдымен оның әсер ету күшіне   байланысты.   Фактордың   жетіспеуі   немесе шектен  тыс көп болуы ағзалардың тіршілігіне  қолайсыз әсер етеді.

Ағзаның тіршілігі  үшін  анағұрлым  қолайлы  болатын экологиялық фактордың интенсивтілігі «оптимум» деп атайды.   Көнтеген   түрлердің   гүлденуі,   көбеуі үшін оптималды температуралар белгілі. Түрлердің мекен ету ортасының  факторларының қандай да бір   ауытқу   диапазонына   бейімделуге қабілетін экологиялық валенттілік деп атайды.

Әр түрдің өкілдері оптимум шамасына және эко­логиялық валенттілігіне қарай ерекшеленеді. Мысалы, тундрадағы қарсақ ауа температурасының шамамен 80°С (+30°С-дан -55°С-ға дейін) ауытқуына шыдай алса, ал жылы су шаяндары судың температура-сының 6°С-дан (+23°С-дан +29⁰С) жоғары ауытқуын көтере алмайды. Фактордың бip әсер ету шамасы бip түр үшін оптималды, еекіншісі үшін зиянды, ал үшіншісі үшін төзіміділік шегінен тыс болуы мүмкін.

Экологиялық валенттілігі төмен түрлерді стенобионтты (грек тілінен аударғанда stenos - тар), ал төзімділігі жоғары түрлер - эврибионтты (грек тілінен аударғанда eyros — кең) деп атайды. Стенобионттылық пен эврибионттылық ағзада өзінің тіршілігін сақтауда пайда болатын әр түрлі бейімделу типтерін синаттайды.   Мысалы,   температураға   қатысты   эври және стенотермді ағзалар; тұздардың концентрацияна байланысты эври және стеногалилі, жарыққа – эври және стенофотты, тамақ түріне байланысты эври және стенофагты ағзаларды беліп көрсетуге болады. Эврибионттылық түрдің кең таралуына жағдай жасайды. Көптеген қарапайымдылар, саңырауқулақтар бионттарға жатады да олар барлық мекен ету орталарында таралған. Стенобионттылық таралу ареалын шектейді.

1840 жылы Ю. Либих (1803-1873) ағзалардың төзімділігі оның экологиялық қажеттіліктерінің тізбектеріндегі ең әлсіз  звеносымен  анықталатынын  дәлелдеді. Ол ауыл   шаруашылық  дақылдарының   өнімділігін анықтауда  қоректік  заттарға  деген  сұранысын  зерттеуге бағытталған  тәжірибелер  жүргізеді. Ю.  Либих бидайдың өнімділігі оған көп мөлшерде қажет (С0₂ және  т.б.)   жеткілікті   мөлшерде   бар   қоректік заттарға емес, оған аз мөлшерде қажет және топырақта жеткіліксіз болатын   (мысалы,   бор)   заттарға тәуелді екенін анықтайды.

Қазір Либих epeжeci шектеуші факторлар заңы немесе Либихтың   минимум   заңы   деп   аталады. Бұл заңды былай тұжырымдауға болады: экологиялық факторлар жиынтығында   төзімділік   шегіне   ең   жақын фактор күшті әсер етеді.

Экологиялық фактордың тек жетіспеуі (минимум) емес,  оның   артық   мөлшері де   (максимум) шектеуші әсер ете алады.

Минимуммен   қатар   максимумның   да   шектеуші әсері туралы   түсінікті   дамытқан.   1913   жылы   В. Шелфорд болды. Шелфордтың толеранттылық заңы: Экологиялық   фактордың   минимумы   ғана   емес, максимумы да шектеуші' фактор бола алады, олардың арасындағы ауытқу диапазоны толеранттылық шамасын (латын тілінен аударғанда tolerantia - шыдау, төзім) яғни ағзаның белгілі бip факторға  төзімділігін анықтайды.

Салыстырмалы түрде тұрақты жағдайда ұзақ уақыт тірішілік еткен түрлер өзінің экологиялық серпімділігін жоғалтып, қоршаған ортаға стенобионттылық қальштасады. Ал, орта факторларының айтарлықтай ауытқымалы жағдайында тірішілік еткен ағзалардың экологиялық серпімділігі жоғары болады да олар эврибионтты болады.

Tipi ағзалардың жеке дамуында, олардың қоршаған орта факторларының өзгеруіне сезімталдығы жоғары болатын кезеңдері белгілі. Мұндай кезеңдерді қауіпті кезеңдер деп атайды. Бұл кезеңдер көбінді көбею кезеңдеріне және онтогенездің бастапқы кезеңіне сай келеді. Бұл кезде қоршаған ортаның көптеген факторлары шектеуші больш табылады. Ересек крабтар мен көнтеген теңіз жануарлары тұздылығы төмен немесе тұщы суда да тіршілік ете алады, ал олардың дернәсілдері үшін мiндeттi түрде тек өте тұзды су қажет.

Heгізгі абиотикалық факторларға жарық, температура және ылғалдылық жатады.