Пән атауы Жануарлар экологиясы
Таңдау компоненті бойынша пәні
Кредит саны және оқыту мерзімі
Барлығы – 3 кредит
Курс: 2
Семестр: 3
Аудиторлық сабақтардың барлығы – 45 сағат
Лекциялар - 15 сағат
Практикалық /семинарлық сабақтар - 15 сағат
Зертханалық – 15 сағат
СӨЖ – 90 сағат
Соның ішінде СӨЖМ – 22,5 сағат
Барлығы - 135 сағат
Бақылау түрі
Емтихан – 3 семестр
Пререквизиттер
Осы пәнді меңгеру үшін төмендегі пәндерді меңгеру кезінде алынған білім, икемділік және дағды-машықтар қажет: Өсімдік, жануар, микроорганизмдердің биологиялық алуантүрлігі, Эуология және тұрақты даму, өсімдіктер экологиясы, Биология.
Постреквизиттер
Пәнді меңгеру кезінде алынған білім, икемділік және дағдымашықтар келесі пәндерді меңгеруі үшін қажет: Қоршаған орта туралы ілім, биологиялық экология.
2 Оқытушы туралы мәліметтер және байланысу ақпараттары
Рахметова Асель Мурзагельдиновна
Экология магистрі, аға оқытушы
Биология және экология кафедрасы, А-корпусында Ломов к. 64
417 аудиторияда орналасқан.
Байланысу телефоны 8(7182) 67-36-68 (12-57)
Қабылдау сағаттары: бейсенбі сағат 15:00-16:00 ауд. 417
3 Пәннің мақсаты және міндеттері
Пәнді оқытудың мақсаты –.Жануарлар әлемі оның экологиялық ерекшеліктері мен экологиялық талаптарының әралуандылығы туралы толық мағлұмат беріп, жануарлардың экологиялық топтарымен танысу, олардың қоршаған ортамен қарым-қатынасына ерекше тоқталу.
Пәнді оқудың міндеттері:
Жануарлардың экожүйедегі, адамның денсаулығы мен шаруашылығына рөлі туралы;
Жануарлардың экология талаптары мен топтары туралы;
Ортаның факторларының жануарлардың бейімделуі турлы;
Жануарлар популяциясы үшін абиотикалық, биотикалық және антропогендік факторларының маңызы;
Пайдалы жануарларды қорғау, зиянкестерман күресу үшін жануарлардың экологиясынзерттеудің маңызы;
4 Білімге, икемділікке және машықтарға қойылатын талаптар
Пәнді оқу кезінде студенттер білу керек:
Жер бетіндегі тіршіліктің әртүрлілігі;
Жануарлардың жершарында таралуының экологиялық негіздері мен мәні;
Жануарлардың экожүйеде адамның денсаулығы мен шаруашылығына тигізетін әсері;
Экологиялық факторлардың жануарлар тіршілігіне әсері;
Жануарларды қорғаудың зиянкес жануарлармен күресудің тиімді және экологиялық тұрғыдан қауіпсіз түрлерін.
курсты игеру барысында студенттер істей білуге тиіс:
Жануарлардың экологиялық топтарын ажырату;
Жануарлардың таралуын картаға түсіре білу;
Дала жағдайында жануарлардың тіршілік іс-әрекеттерін бақылай білу;
Жануарлардың экологиялық ерекшеліктерінзерттеудің әдістері қолдана білу;
Жануарларды қорғауға қатысты іс шараларды атқару;
5 Пәннің мазмұны
Академиялық сағаттардың сабақ түрлеріне байланысты бөлінуі
№
|
Тақырыбы
|
Сағат саны
|
Дәріс
|
Тәжірибе
|
Зертхана
|
СӨЖ
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
1.
|
Жануарлар экологиясын зерттеудің теориялық және практикалық мәні
|
1
|
2
|
3
|
10
|
2.
|
Қоршаған ортаның негізгі абиотикалық факторларының жануарларға әсері және жануарлардың жауап реакциясы
|
4
|
2
|
5
|
30
|
3.
|
Экологиялық талаптарына сәйкес жануарларды экологиялық топтарға бөлу
|
3
|
2
|
5
|
10
|
4.
|
Жануарлар тіршілігіндегі маусымдық және тәуліктік құбылыстар, олардың қоршаған орта факторларыменбайланыстылығы
|
2
|
2
|
5
|
10
|
5.
|
Жануарлардың кеңістіктегі бағдары
|
2
|
2
|
4
|
10
|
6.
|
Антропогендік факторлардың жануарлар тіршілігіне әсері
|
2
|
2
|
4
|
10
|
7.
|
Жануарлардың шаруашылық және медициналық маңызы
|
1
|
3
|
4
|
10
|
|
Барлығы
|
15
|
15
|
15 (30)
|
90
|
6 Пәннің қысқаша мазмұны
Жануарлар экологиясы – жануартану ғылымының тарабына жататын дербес ғылым. Жануарлар экологиясы негізгі үш бөлімнен тұрады: дарақтар экологиясы, популяциялық экология және қауымдастық экологиясы. Жануарлар экологиясының қағидалары мен деректерінің нәтижесінде сирек және жойылып бара жатқан жануарларды қорғау, экономикалық маңызы зор жануарларды өсіру, мекендестіру, шаруашылыққа және денсаулыққа зиянды жануарлармен күрес жүргізу жұмыстарын тиімді жүргізуге мүмкіндік туады.
1-тақырып: Жануарлар экологиясын зерттеудің теориялық және практикалық мәні. Жоспар:
Экологиялық пәндердің жүйесінде жануарлар экологиясының мәні.
Жануарлар әлемінің шежіресі, жүйесі. Табиғи жүйеде жануарлардың ролі.
Жануарлар экологиясы - жануартану (зоология) ғылымының тарабына жататын дербес ғылым. Ол жануарлар физиологиясымен тығыз байланыста, физиологияның зерттеу әдістерін кеңінен қолдану арқылы көптеген табыстарға қол жеткізді.
Жануарлардың тіршілік ету ерекшеліктері туралы ғылыми деректер біздің дәуірімізге дейінгі табиғат зерттеуші білімгерлердің еңбектерінде айтарлықтай орын алады. Гректік ұлы ғалымы Аристотелдің (б.д.д. 384-322ж.) «Жануарлар тарихы», «Жануарлардың шығу тегі туралы» атты еңбектерінде 500-дей түрлі жануарларды әртүрлі топтарға жіктеп, оларға морфологиялық анықтама берумен қатар солардың көбісінің мінездік ерекшеліктеріне әсіресе балықтар мен жыл құстарының көшіп қоныс аудару, мекен ауыстыру, ұя салу, өзін қорғау үшін жасайтын іс әрекеттеріне сипаттама жасайды. Аристотелдің аса көрегендікпен жасаған жануарларды топтарға бөліп жіктеу жүйесі ешбір түзетусіз ХVIII ғасырға дейін қолданылып келді. Қазіргі замандық жіктеу жүйесінің негізін қалаған К. Линнейдің өзі Аристотельдің жүйесіне айтарлықтай өзгеріс енгізген жоқ.
Біздің дәуірдің 27-79 жылдарында өмір сүрген Плиний «Табиғат тарихы» деп аталатын 37 кітап еңбегінде жануарлардың шығу тегі, жіктелуі, тіршілік етуі және мінездік ерекшеліктеріне қатысты мәліметтер береді.
Орта ғасырлар дәуірінде діни – философиялық ілімдер кең өріс алып, шіркеулер ғылымға басымдық көрсетуіне байланысты табиғатты зерттеу жұмыстары тоқырап қалды. Құдайға құлшылық, дінге сенушіліктің күшті болғаны соншалық 6 аяғы бар шыбынды діни кітаптарда: «шыбында 4 аяқ бар» деп жазылғаны бойынша ғасырлар бойында қайталап жаттай берді. Шыбынның аяғы шынында 4 пе, әлде басқаша ма? - деп ешкім де байқап бір қараған жоқ.
Қайта өрлеу дәуірінде географиялық ірі жаңалықтардың ашылуы, техниканың біртіндеп дамуына байланысты әлемнің әр бөлігіне саяхат жасауға мүмкіндік тууының нәтижесінде биология ғылымының өріс алып дамуына жол ашылды. Әлемдік құрлықтың әр бөлігіндегі өсімдік, жануарлардың айырмашылығы мен ұқсастығын салыстырып, жер – жердің ерекшелігіне ондағы жануарлар қалай үйлескеніне ой жіберіп көз жеткізуге мүмкіндік туды. Соның нәтижесінде XVI-XVII ғасырдың биолог-ғалымдары (А. Цезальпин, Д. Рей, Ж. Турнефор т.б) өсімдік жануарлардың дене құрылысы, түрлік құрамы т.б. сипаттары олардың мекен орнына байланысты екені туралы дәлелді мысалдар келтірді.
XVIІ-XVIIІ ғасырда ғалымдар жануарлардың әрбір тобын жекелеп зерттей бастайды. А. Реомюре (1734) жәндіктердің экологиялық ерекшелігін, Трамбле (1744) гидраның тіршілігі туралы, П.С. Паллас «Зоогеография» атты іргелі еңбегінде 151 түрлі сүтқоректі жануарлардың, 425 түрлі құстардың тіршілігі, көшіп мекен ауыстыру, қысқы ұйқыға кету, туыстас кейбір түрлердің өзара қарым қатынасы туралы айқын сипаттап көрсетті.
Жануарларға сыртқы ортаның әсер ықпалы туралы француздың табиғат зерттеуші ғалымы Ж. Бюфонның (1707-1788) еңбектерінде баяндалады. Жануарлардың дамып жетілуіне қажетті жылудың мөлшері туралы және аралар өзінің ұясындағы жылылықты реттейтіні туралы Бюффеннің еңбектері қазірге дейін өзінің құндылығын сақтап келеді.
Жануарлар экологиясын зерттеген жұмыстардың жетістіктеріне сүйене отырып француз ғалымы Ж. Ламарк «Зоология философиясы» деген еңбегінде жануарлардың эволюциялық даму дәуірінде оларды қоршаған сыртқы ортаның атқарған рөлін айқын көрсетті.
Орыс елінде экологиялық идеялар алғаш К.Ф. Рульенің еңбектерінде жарық көре бастады. Ол: «Егер біз қандай бір тірі ағза басқа ешбір затпен байланыссыз жеке дара тіршілік етеді деп пайымдасақ, онда ол ағза тыныс алмай, қоректенбей, ешбір қимылдамай және әлемдік тартылыс күшіне, қысым мен булану т.б заңдылықтарға бағынбай өмір сүреді деп оғаш қорытынды жасаған болар едік деп тұжырымдады.
К.Ф.Рульенің ізбасар шәкірті К.А. Северцов (1950) жануарлар тіршілігіндегі мезгілдік оқиғалар мен көріністер туралы, көбею қарқыны мен жас жасау мөлшерінің өзара байланысы туралы және жануарларды тіршілік нысаны бойынша жіктеу туралы ұсынымдар жасады. Ч. Дарвинның «Түрлердің шығу тегі» (1959) атты еңбегіндегі эволюциялық теорияның көптеген деректі қағидалары экологиялық құбылыстарды ғылыми тұрғыда түсінуге мүмкіндік туғызады. Эволюциялық теориядан нәр алған Қ. Мебиус (1877), Бахметьев (1901), Сэтон (1911), Шелфорд (1911) қатарлы көптеген ғалымдар жануарлардың өзара және жануарлар мен сыртқы ортаның факторларының арасындағы байланыстарды егжей-тегжейлі дәлелдей бастады. Экологиялық зерттеу жұмысын теориялық және әдістемелік дұрыс бағытта жүргізуде Д.Н. Кашкаров туындылары орасан зор рөл атқарды. Оның «Орта және қауымдастық» (1933), «Жануарлар экологиясының негіздері» атты жинақтары экологиялық зерттеулердің әрі қарай дамуына үлесін қосты.
ХХ ғасырдың екінші жартысынан жануарлар экологиясы теориялық мәселелермен қатар денсаулық сақтау, ауыл шаруашылығы мен орман шаруашылығы салаларының практикалық мәселелерін ғылыми тұрғыдан шешуге өзінің пайдалы ықпалын тигізе бастады. В.А. Догель, Ю.И. Полянскийлер қарапайым жәндіктерді зерттеу (протистология) шеңберінде, К.И. Скрябин тоғышар құрттарды зерттеу саласында (гельминтолгогия) Е.Н. Павловский, В.Н. Беклемишевтер ауыру тудыратын және аурудың қоздырғышын тасымалдап, жұқтырып тарататын жәндіктер туралы кең көлемді зерттеу жүргізіп, соның нәтижесінде табиғи ошақты жұқпалы аурулар туралы ілім жүйесі қалыптасып дамыды. Академик М.С. Гиляровтың еңбектерінің нәтижесінде топырақ жануарларын экологиялық тұрғыдан зерттеу бағыты өріс алып дамыды. Теңіз, мұхит жануарларын зерттеуде Л.А. Зенкевич, балықтардың экологиясын зерттеу бағытында Е.К. Суворов, Г.В. Никольский, құстардың биологиясы мен экологиясын зерттеуде А.В. Михеев, В.Д. Ильичев, И.А. Шиловтар үлкен үлес қосты.
Жалпы жануарларды дарақтық, популяциялық, қауымдастық экология деңгейінде зерттеу мәселелерін жүйелі түрде жинақтап оқулық, оқу құралдарын құрастыру ісіне И.В. Кожанчиков (1961), М.П. Акимов (1959), Б.Г. Иоганзен (1959), Н.П. Наумов (1963), В. В. Яхонтов (1964), И.А. Шилов (1985), А.М. Гиляров (1990), Г.В.Никольский (1974) қатарлы профессор ғалымдар өздерінің еңбегін арнады.
Әдебиеттер: (11,13,18).
2-тақырып: Қоршаған ортаның негізгі абиотикалық факторларының (жарық, температура, ылғал т.б) жануарларға әсері.
Жарық режимі, жарыққа бейімделу. Пойкилотермді және гомойтерімді жануарлар.
Жылудың оптимум, пессимум көрсеткіштері.
Ылғалдылық негізгі көрсеткіштері.
Жануарлардың тіршілігіне тікелей және жанама түрде әсерін тигізетін, оларды қоршаған табиғаттың бөлігі – тіршілік ортасы деп аталады. Тіршілік ортасының құрамы мен сипаты әралуан және өте құбылмалы. Тек жануар ғана емес әрбір тірі ағза өте күрделі және ауыспалы әлемде тіршілік етеді. Сондықтан да тірі ағзалар өздерінің іс әрекеттерін сол өзгерістерге сәйкес реттеп, ортаның жағдайына әрдайым бейімделіп отырады.
Тірі ағзаның ортаға бейімделуі адаптация деп аталады. Бейімделуге (адаптация) қабілеттілік барлық тірі ағзаға тән қасиет . Себебі олар сол бейімделудің нәтижесінде дамып жетіліп, көбейіп, қолайсыз әсерлерден өзін сақтап тіршілік ете алады. Қандай да бір түрдің тарихи даму кезеңдерінде бейімділік жаңадан туындап, қалыптасып және қайтадан өзгеріске түсіп отырады.
Факторлардың алуантүрлілігі. Қоршаған ортаның тірі ағзаларға әсер, ықпалын тигізетін жеке қасиеттері мен бөліктері экологиялық фактор деп аталады. Ортаның факторлары әртүрлі. Кейбір фактор жануарларға қажетті: олардың тіршілік етіп, дамып жетілуіне қолайлы жағдай жасайды. Ал факторлардың енді біреулері жануарларға зиянды, тіршілік етуіне кесірін тигізеді. Әрбір тіршілік ортасында, әрбір географиялық белдемдерде және жылдың әр мезгілінде факторлардың әсер ету сипаты әртүрлі.
Факторларды олардың тегі мен әсер ету ерекшелігіне қарай негізгі үш топқа бөледі.
Абиоталық факторларға температура, ылғалдық, жел, қысым, жарық, судың тұздық құрамы, ағын екпіні, жер бедерінің ерекшелігі тәрізді жануарларға тікелей немесе жанама түрде әсерін тигізетін өлі табиғаттың факторлары жатады.
Биоталық факторларға тірі ағзалардың бір бірімен өзара қарым-қатынас жасауынан туындайтын әсер ықпалдардың барлық түрлері жатады. Әрбір тірі ағза өзімен бірге тіршілік ететін басқа ағзалардың тікелей немесе жанама әсеріне ұшырап және өзі де басқаларға әсерін тигізеді. Бір ағзаның әсері екіншісіне пайдалы немесе зиянды да болуы мүмкін.
Адамзат қоғамның тірі ағзаларға және олардың тіршілік ететін ортасына тигізетін барлық ықпал әсері антропогендік факторлар тобына жатады. Жылдан жылға антропогендік фактордың жануарларларға тигізетін әсерлерінің түрі молайып, қарқыны күшейіп келеді. Антропогендік фактор табиғи жағдайды мезгілсіз күрт өзгертетіндіктен жануарлар оған бейімделіп үлгере алмай жаппай өлімге ұшырайтын жағдай жиі кездеседі.
Бір жерде тіршілік ететін әртүрлі жануар қандай бір фактордың әсерін әртүрлі мөлшерде сезініп қабылдайды. Мысалы қысқы бұрқасын жел жазық далада мекендейтін тұяқты жануарларға (бөкен, қарақұйрық т.б.) аса қолайсыз әсер етеді. Ал сол далада інде тіршілік ететін кеміргіштерге ешбір ықпал жасамайды.
Ортаның кейбір факторы ұзақ уақыт бойында соншалықты өзгеріске түспей тұрақты сақталады, мысалы мұхиттың тұздылығы, жердің тартылыс күші, ауаның құрамы т.б. Керісінше температура, ылғалдылық, жел, жауын шашын, қоректік заттың қоры, жыртқыш және бәсекелес жануарлардың саны т.с.с. экологиялық факторлар өте тез өзгереді. Факторлардың өзгеру деңгейі мен жылдамдығы әртүрлі ортада бірдей емес. Мысалы құрлықтың бетінде температура үнемі ауытқып өзгеріп отырады, ал топырақтың қалың қабатында, судың түбінде температура айтарлықтай тұрақты болады және өзгерсе де баяу және аз мөлшерде ғана ауытқиды. Паразит жануарлардың қорегі әрдайым тұрақты және жеткілікті, ал жыртқыштар қоректік жемтігін таба алмай аштыққа ұшырауы жиі кездеседі.
Факторлар олардың құбылып өзгеру уақытына сәйкес кезеңдік және бейкезеңдік фактор деп жіктеледі. Дәлме-дәл бір мезгілде тұрақты қайталап тұратын факторлар – күн мен түннің, қыс пен жаздың алмасуы, табиғи су айдындарының қатуы мен еруі, өсімдік жамылғысының көктеп шығуы мен қурауы т.б. – кезеңдік факторға жатады. Кезеңдік факторларға жануарлар ежелден бейімделіп әдеттенген. Кездейсоқ, кенеттен әсер ететін тұрақсыз факторлар бейкезеңдік факторлар тобын құрайды. Мысалы жер сілкіну, вулкан атылу, жыртқыш жануарлар шабуылдау, көшкін түсу, су тасқыны т.б.. Кезеңдік факторлар шығу тегіне байланысты біріншілік және екіншілік фактор деп бөлінеді. Біріншілік кезеңді факторлар әдетте ғарыштық, ғаламдық себептерге байланысты. Олар тірі ағзаларға алғашқы сезімдер мен әсерлерді тудыратын дабылдың (сигналдың) да рөлін атқарады. Біріншілік факторға мысал ретінде күннің ұзаруын, теңіздің лықсуы мен қайтуын атауға болады. Екіншілік фактор біріншілік фактордың әсерінен туындайды Мысалы күннің ұзаруының әсерінен климаттың жылынуы.
Экологиялық факторлар жануарларға әртүрлі жолмен әсер етеді:
- тітіркендіруші әсер: жануарларға түйсік тудырып тітіркендіреді. Оған жауап ретінде жануарларда физиологиялық, биохимиялық өзгерістер жүрілуі нәтижесінде фактордың әсеріне бейімделеді;
- шектеуші әсер: фактордың ықпалына төзе алмайтындай дәрежеде әсер көрсетеді. Ондай жағдайда жануар ол жерде мекендеп тұра алмайды. Не өлімге ұшырап жойылады, немесе басқа жаққа ығысып мекен ауыстыруға мәжбүр болады;
- модификациялаушы әсер: анатомиялық, морфологиялық өзгерістер тудырып, сол арқылы жануарлардың бейімделуіне себепкер болатын әсерлер жиынтығы;
- дабылдық немесе хабарлаушы әсер: ортаның басқа факторларының өзгерісі туралы алдын ала мәлімдейтін белгі (сигнал) ретінде әсер етеді.
Факторлар жануарларға жеке-жеке емес, біріккен кешенді түрде әсер етеді. Тіршілік ортасының ағзаға тигізетін факторлар кешенінің жиынтығы ол ағзаның дамып жетіліп, көбеюіне шектеу жасамай, тіршілігіне толық мүмкіндік тудыратын мөлшерде болса ондай орта сол ағза үшін қолайлы орта болып саналады.
Экологиялық факторлардың әсер етуінің негізгі заңдылықтары
Қоршаған ортаның факторларының тірі ағзаға тигізетін әсерінің мөлшері фактордың күшіне (сандық көрсеткішіне) байланысты. Әрбір фактордың тірі ағзаға қолайлы әсер ететін, ағзаны қолайсыздандырып жаурататын және ағзаның төзімділігінің шегінен асатын мөлшері бар. Фактордың әсер ету мөлшері қолайлы деңгейде болса ағзаның тіршілік әрекеті қалыпты жағдайда жүріледі. Бұл мөлшер қолайлы белдем делінеді. Фактордың сандық мөлшері қолайлы белдем мөлшерінен азайып, не көбейсе ағзаның тіршілік жағдайы нашарлап мазасызданады, жаурайды. Бұл – беймазалық белдем. Фактордың сандық көрсеткіші өте азайып немесе өте көбейіп кетсе ағза ол фактордың әсеріне одан әрі қарай төзе алмай өлімге ұшырайды. Фактордың әсерінің бұл мөлшерін төзімділіктің шегі деп атайды (1-сурет). Фактордың мөлшері өте аз болуына да, өте көп болуына да ағза төзе алмайды. Бұдан төзімділіктің жоғарғы және төменгі деген екі шегі барын білуге болады. Мысалы тундраның ақтүлкісі +30ºС жылылықта (жоғарғы шек) бастап -55 ºС суықтыққа (төменгі шек) дейін төзе алады. Экологиялық факторлардың сандық мәнінің азайып, көбейіп ауытқуына ағзалардың төзу қабілеті экологиялық валенттілік немесе төзімділік (толеранттыық) деп аталады.
1 сурет – Экологиялық фактордың қарқыны мен оның әсер ету нәтижесінің ара байланысы [В.А. Радкевич (1977) бойынша]
Факторлардың төменгі және жоғарғы мәнінің аралық айырмашылығы төзімділік белдемін құрайды. Жоғарыда айтылған ақтүлкінің төзімділік белдемі +30ºС-тан -55ºС аралығында болғандықтан ақтүлкі ортаның температурасының 85ºС–тық ауытқуына төзе алады. Яғни ақтүлкінің температураға төзімділік белдемінің ауқымы кең (85 ºС). Төзімділік белдемінің ауқымы кең ағзалар эврибионттар деп аталады . Егер төзімділік белдемінің ауқымы тар болса стенабионттар тобын құрайды Мысалы жылы суда тіршілік ететін төменгі сатыдағы шаянның бір түрі температураның 6ºС-қа ғана ауытқуына (+23 ºС-тан +29 ºС аралығында) төзе алады.
Температурасының кең ауқымда ауытқуына төзімді ағзалар эвритермділер, тар ауқымда ауытқуына төзімділер – стенотермділер деп аталады. Сол сияқты қысымға байланысты атағанда – эврибат, стенобат; тұздылыққа төзімділігіне байланысты атағанда – эвригалиндер, стеногалиндер делінеді.
Қандай бір түрдің төзімділік шегінен фактордың мәндік деңгейі артылып кетсе (немесе жетпей қалса) ондай фактор шектеуші факторға жатады. Басқа факторлар ағза үшін қолайлы болғанымен бір ғана фактор төзімділіктің төменгі шегінің деңгейіне жетпесе немесе жоғарғы шегінің деңгейінен артылып кетсе ағзаның тіршілік етуін шектей алады. Түрдің географиялық таралу аймағының аумағы шектеуші фактордың әсеріне байланысты.
Қоршаған ортаның жағдайына жануарлардың бейімделуі
Тарихи дамуының (эволюция) кезеңдерінде жануарлар қоршаған ортаның әртүрлі факторларына біртіндеп бейімделеді. Бейімделу ғылыми тілде адаптация деп аталады. Бейімделуге, яғни адаптацияға қабілеттілік әрбір тірі ағзаға тән қасиет.
Қоршаған ортада тұрақты қайталап тұратын өзгерістер кезінде (жыл мезгіліне, күн мен түнге т.б. байланысты өзгерістер) жануарлардың қалжырамай тіршілік етуіне олардың бейімделуге қабілеттілігі көмегін тигізеді. Жануарларда болатын тұқым қуалау, өзгеру және табиғи жолмен сұрыпталу қасиеттері жануарлардың бейімделу қабілетін пайда болдырады.
Жануарлардың қоршаған ортаның жағдайына бейімделуінің белсенді, енжар және қолайсыз жағдайдан жалтарыну деген үш түрі бар:
Белсенді жолы: қандай бір фактордың әсеріне ағза өзінің қарсылығын жоғарылату, фактордың қалыпты жағдайдан ауытқуына қарамастан ағзаның тіршілігіне қажетті барлық қызметті қалыпты жағдайда сақтау үшін реттеу жүйелерінің қызметін күшейту т.б. белсенді әрекеттер арқылы жүзеге асады. Мысалы, сыртқы орта шамадан тыс суытқан кезде немесе шамадан тыс ыстық кезде сүтқоректілер мен құстар денесінің температурасын өзгертпей, тұрақты мөлшерде сақтау арқылы жасушаларында жүрілетін биохимиялық реакциялардың бірқалыптылығына жәрдемдеседі.
Енжар бейімделу – жануарлар өзінің тіршілік іс-әрекеттерін ортаның факторларының өзгерісіне бағындыру арқылы бейжай түрде икемделу жолы. Мысалы, тіршілікке қолайсыз жағдайда жәндіктер анабиоз (жасырын тіршілік) күйге түсіп денесінде жүрілетін зат алмасу үрдісін барынша төмендетуі арқылы (жәндіктер мен омыртқалы жануарлардың қысқы ұзақ ұйқыға кетуі) қолайсыз жағдайды бейжай тұрғыда өткізуі.
Қолайсыз әсерлерден жалтарыну – жануарлардың мінезінде және тіршілік айналымының кезеңдерінде қолайсыз жағдайлардан қашқақтау әдеттерінің пайда болуы арқылы қоршаған ортаның қолайсыз факторларына кездеспеуге бейімделуі. Мысалы, жылдың әртүрлі мезгілдерінде жануарлар қоныс аударып қолайсыз мекеннен қолайлы мекенге көшуі. Мұндай мекен ауыстырып көшу жануарлар арасында өте жиі кездеседі. Жылдың суық мерзімінде құстар жылы жаққа қайтып көктемде қайта келуі, және жануарлардың басым көпшілігінің балалап көбею уақыты жылдың жылы мерзіміне сәйкес болуы, кейбір жәндіктер қатерлі жағдайды сезінген кезде өлі заттарға ұқсап қимылсыз, қозғалыссыз (танатоза) күйге түсуі барлығы да қолайсыз факторларға ұшырамау мүмкіндігін тудыратын экологиялық бейімделушілікті көрсетеді.
Бейімделу үш түрлі жолмен жүзеге асады:
Морфологиялық бейімделу –жануарлардың дене құрылысы мен пішінінде әртүрлі өзгерістер жүрілу арқылы ортаның жағдайына бейімделуі. Мысал ретінде салқын белдеуде тіршілік ететін құстар мен сүтқоректілердің жүні мен түбіті қыс мезгілі жақындағанда қалыңдап, көктемде күн жылынысымен түлеп, сирейтінін еске түсіріңіз.
Физиологиялық бейімделу –ағзада атқарылатын іс-қызметтер жүйесіне өзгерістер жүрілуінің негізінде бейімделеді. Мысалы шамадан тыс ыстық кезде жануарлар демігіп, тыныс алуын жиілету арқылы салқындайды, немесе терлеп, ағзаның ішкі мүшелерінде жиналған ыстықты буландырып сыртқа шығаруы арқылы ыстық ортаға бейімделуі.
Этологиялық (мінез-қылықтық) бейімделу. Шөлде, ыстық аймақтарда тіршілік ететін көптеген жануарлар күндіз інде (немесе басқадай салқын, көлеңке жерлерде) тығылып жатып, түнде белсенді тіршілік етеді. Сондай-ақ қысқы ұзақ ұйқыға кету, мезгілге байланысты қорегі мол, жылы мекенге көшу т.б. мінездік құбылыстар арқылы жануарлар фактордың мезгілдік, тәуліктік өзгерісіне бейімделеді
Темперетура факторының жануарларға әсері
Жануарларға ең қажетті фактордың бірі –жылулық.
Ағзалардың температурасы оларды қоршаған ортаның темперетурасына байланысты болады. Өйткені ағзалардың тіршілігінің негізін қалайтын зат алмасу реакцияларының жылдамдығы мен бағыты сыртқы ортаның температурасына байланысты өзгеріп отырады. Ағзаның тіршілігінің барлық іс-әрекеті температураға тәуелді жүріледі. Жер шарының суық белдеуінде тіршілік ететін жануарлар қысқы мезгіл басталарда ұзақ ұйқыға кетуі, күздің аяғына қарай сүтқоректілер мен құстардың жүні мен қауырсынының қалыңдауы, құстардың жылы жаққа қайтуы, кеміргіштер қыстық азық қорын жинап, інінің аузын бітеуі, міне осының бәрі қыстың қытымыр суығынан қорғану үшін жасалады. Жаз басталасымен жануарлар түлеп, жұмыртқалап, төлдей бастауы –жылы мезгіл басталғанының белгісі.
Тірі ағзалардың көбі 0-55°С температураның аралығында тіршілік ете алады. 0°С-тан төмен немесе 55°С-тан жоғары температурада жасуша цитоплазмасындағы белоктар (ақуыздар) ұйып, белоктың құрылысы бұзылатындықтан ағзалар тіршілік ету мүмкіндігінен айрылады. Ағзаның денесінде су азайған сайын температураның қалыпты жағдайдан ауытқуына төзімділігі жоғарылайды. Өсімдіктің тұқымы, кейбір жәндіктердің споралары және бактериялар 120-140°С ыстыққа және -190-273°С суыққа төзе алады. Кейбір жайбасарлар (Tardigrada) мен кішкентай жұмырқұрттар 150°С ыстыққа да, -270°С суыққа да біраз уақыт төзетіні тәжірибе арқылы анықталған. Кейбір жұмырқұрттар да 81°С қайнар бұлақта, кейбір түрлі шыбынның дернәсілі 69°С ыстық арасында, ал ұлулар 47-50°С ыстық бұлақтарда тұрақты тіршілік етіп дамып жетіле алатыны белгіленген. Жануар зерттеуші австриялық ғалым Швейгер Турцияның Анатолия аймағындағы 41-42°С-қа жететін, күкіртті ыстық арасанда еркін жүзіп, бейғам тіршілік ететін балықтың түрін алғаш тауып анықтаған болатын.
Жер шарының ең суық өлкелерінде тіршілік ететін өте суық температуралық факторға төзуге бейімделген жануарлар да кездеседі. Айталық, Антарктика құрлығында дерлік тіршілік жоқ: мұнда тіршілік етуге жылылық жетіспейді, топырақ түзілмеген(түзілуіне мүмкіндік жоқ), құрлықтың беті жаппай мәңгі мұзбен қапталған. Мұнда жылдың көпшілік мезгілінде -80°С, немесе одан да суық болып тұратынына қарасмастан мұз баспаған кішкентай ғана жалаңаш жерлерінде ондаған түрлі омыртқасыз жануарлар мен төменгі сатыдағы қарапайым өсімдіктер кездеседі.
Енжар тіршілік сатысына ауысқан жануарлардың денесінде судың мөлшері азаятындықтан температураның ысып, суып ауытқуына олардың төзімділігі артады. Мысалы, колорадо қоңызы жазғы енжар тіршілігі кезінде 58-60°С ыстыққа бірнеше сағат бойында төзе алады. Қысқы ұзақ ұйқыға кетіп енжар тіршілік сатысына енген шатырқанат көбелектің жұлдызқұртын (дернәсілін) бір тәулік бойында -78°С суықтыққа ұстағанда ол тастай болып сіресіп қатса дағы қайтадан жылы жерге әкеліп қойғанда «тіріліп» тіршілігін жалғастыра бастаған.
Температура факторын қалай қабылдауына байланысты жануарларды термофильдер яғни жылусүйгіштер және криофильдер яғни суықсүйгіштер деген екі топқа бөледі. Жылусүйгіш жануарлар сыртқы ортаның температурасының төмен болуын қалайды, ал термофильдер жылылықты талғап тіршілік етеді.
Жануарлар жылу энергиясын біріншіден, сыртқы ортадан алады (күн энергиясы, жердің ішкі жылулығы). Сонымен қатар зат алмасу реакцияларынан бөлініп шыққан ішкі энергияны пайдаланады.
Денесіндегі жылу теңдестігін (баланс) сақтауға сырттан алатын және ағзаның өзінің ішкі реакцияларының нәтижесінде өндіретін энергия көзінің қайсысы басым болуына байланысты жануарлар екі топқа бөлінеді: экзотермиялы (пойкилотермиялы) және эндотермиялы (гомойотермиялы).
- Экзотермиялы (немесе пойкилотермиялы) яғни салқын қанды жануарлар (грекше «экзос» – сырт, «пойкилос» - өзгермелі, ауыспалы). Салқын қанды жануарлардың денесінің температурасы тұрақты емес, сыртқы ортаның температурасының өзгеруіне байланысты өзгермелі болады.
Құстар мен сүтқоректілерден басқа барлық жануарлар салқын қандылар (пойкилотермиялы) тобына жатады. Салқын қанды жануарлардың жылу алмасуының негізгі ерекшілігі – оларда зат алмасу үрдісі қарқынсыз болатындықтан денесінен бөлінетін ішкі энергияның мөлшері аз, сондықтан жылу энергиясының басым көпшілігін сыртқы ортадан (күн энергиясы және жердің қызуынан бөлінген энергия) алады. Салқын қандылардың денесінің температурасы сыртқы ортаның температурасына тікелей тәуелді болуы міне осыған байланысты. Бірақ та олардың денесінің температурасы сыртқы ортаның температурасымен дәл бірдей емес, азды-көпті мөлшерде өзгеше болады. Суық кезде олардың денесінің температурасы қоршаған ортаның температурасынан жоғары, ыстықта ортаның температурасынан төмен болады. Көбелек, түктіара тәрізді жәндіктердің денесінің температурасы олар ұшпай тыныш отырған кезде сыртқы ортаның 10°С-тық температурасынан 0,4°С-0,8°С қана жоғары (10,4°С-10,8°С) болған. Ал олар жылдам ұшып белсенді қозғалған кезде денесінің температурасы 36-40°С-қа дейін жетіп, ортаның температурасынан (10°С) әлдеқайда артылатыны дәлелденген. Салқын қанды жануарлардың зат алмасу үрдісі қанша баяу, қарқынсыз жүрілсе де одан азды-көпті эндогендік (іштен өндірілетін) энергия бөлініп шығады. Осы энергияның нәтижесінде денесінің температурасы ортаның температурасынан жоғары болады. Ал денесінің температурасы сыртқы ортаның температурасынан төмен болуы – ішкі секреция бездерінен бөлінген гормондардың әсері денесін салқындатып реттеуіне байланысты.
- Эндотермиялы (немесе гомойотермиялы) яғни жылы қанды жануарларға сыртқы ортаның температурасына тәуелсіз, денесінің ішкі температурасын тұрақты сақтайтын жануарлар жатады (грекше «эндос» - ішкі, «гомойос» - ұқсас, бірдей деген ұғымды білдіреді). Бұлар – құстар мен сүтқоректілер.
Гомойотермді жануарларда зат алмасу қарқынды жүрілетіндіктен, оның нәтижесінде бөлінетін энергия да мол болады. Бұл энергия тек ішкі қызметтерді ғана атқаруға емес, денесінің температурасын тұрақты деңгейде сақтап тұруға да жұмсалады. Және денесінің жылуын сыртқы ортаға таратпай ұстап тұруына олардың жүні мен түбіті, қауырсыны үлкен рөл атқарады. Жүні мен қауырсыны сыртқы ортаның суығы мен ыстығын денесінің ішкі мүшелеріне өткізбеуге де көмегін тигізеді. Сондықтан ортаның температурасы өзгерсе де гомойотермді жануарлардың температурасы өзгермей, тұрақты деңгейде сақталады. Олардың денесіндегі жылу теңдестігін сақтауға өзіндегі зат алмасу үрдісінен өндірілген жылу негізгі рөл атқарады, сыртқы ортаның денесін қыздыратын жылу елеулі үлес қоспайды. Сондықтан да гомойотермді жануарларды эндотермді немесе денесі іштен жылынатын (ішкі жылу көзі арқылы денесінің температурасын реттейтін) жануарлар деген қабат атаумен атайды.
Гомойотермді (эндотермді) жануарлар өз денесінен бөлініп шыққан жылумен қамтамасыз етілумен қатар, жылуды қанша мөлшерде өндіріп, қанша мөлшерде жұмсауды кез-кезінде дәлме-дәл реттеуге қабілетті. Сондықтан да олардың температурасының тұрақтылығы өзгермейді. Эндотермділіктің нәтижесінде жануарлар сыртқы ортаның температурасына тәуелді болмай, еркін тіршілік етуіне айтарлықтай жол ашылатындықтан эндотермділік қасиетінің жануарлар үшін маңызы зор.
Осындай реттеуінің нәтижесінде эндотермді жануарлардың денесінің температурасы жоғары мөлшерде болады және тұрақты сақталады. Қалыпты жағдайда құстардың ішкі температурасы шамамен 41°С деңгейінде. Құстардың жеміне және жеген жемінің сапасына байланысты 38-43,5°С аралығында ауытқиды. Сүтқоректі жануарлардың дене температурасы құстардан төменірек (36-37°С) және әртүрлі топтың сүрқоректі жануарларының дене температурасы бірдей емес: біртесіктілердің (Monotremata) тік ішегінің температурасы 30-33°С (ішкі температураны әдетте тік ішектің температурасын өлшеу арқылы зерттейді), қалталылардың ішкі температурасы - 34°С, кеміргіштерде – 35-39,5°С, тұяқтылар мен жыртқыштарда – 35,2 - 39°С.
Гомойотермді сүтқоректілердің кейбіреуі жылдың қолайсыз мезгілінде қысқы ұзақ ұйқыға кетеді. Қысқы ұзақ ұйқы кезінде олардың денесінің температурасы төмендейтіні анықталған (суыр, саршұнақ, кірпі, жарғанат, құстардан – ұзынқанат қарлығаш). Осылайша денесінің температурасының тұрақты жоғарылығы жылдың мезгіліне байланысты ауысып отыратын жануарлар – гетеротермді (heteros – басқа, әртүрлі) немесе әртүрлі (өзгермелі) температуралы жануарлар тобын құрайды
Температура факторына жануарлардың бейімделуі
Қоршаған орта температурасының өзгерістеріне әртүрлі жолмен бейімделу арқылы жануарлар өздерінің температурасының оңтайлы (оптимум) деңгейде сақталуын қамтамасыз етеді. Температура жағдайына әртүрлі жануарлар әртүрлі жолмен, әртүрлі деңгейдегі белсенділікпен бейімделеді. Ортаның температурасының өзгеруіне сәйкес жануарлар денесінің температурасын негізгі үш түрлі жолмен реттеп бейімделеді.
Химиялық жолмен реттеу арқылы бейімделу – ортаның температурасының өзгерісіне сәйкестіріп денесінен жылу өндіру мөлшерін белсенді түрде өзгертеді: ыстықта – жылуды аз бөледі, суытса – көп бөледі.
Денесінің температурасын физикалық жолмен реттеу арқылы бейімделеді. Денесінің (әсіресе жүнінің, түбітінің, терісіндегі қабық, қабыршақтардың жылу өткізу қабілетін, түсін, тыныс алу, қан айналым жүйесін өзгерту арқылы ішкі жылуының сыртқа шығуын шектеп жылуын сақтау, әйтпесе керісінше, денесіндегі артық ыстықты сыртқа бөліп шығару қабілетін жоғарылату арқылы іске асады.
Мінез-құлықтық өзгерістер арқылы реттеп бейімделу. Жануарлар мекен-жайдағы өзінің орнын, орналасу бағытын, пішінін, немесе мінезі мен қозғалысын әртүрлі мөлшерде өзгерту арқылы ортаның температурасын өзіне қолайлы деңгейде қабылдайды. Кейбір жануарлар тек мінездік өзгерістер жасау арқылы ғана денесінің жылу теңдестігін (жылу балансын) өте қарқынды реттей алады.
Гомойотермдік жануарлармен салыстырғанда пойкилотермді
жануарларда зат алмасу үрдісінің қарқыны бәсең, баяу жүрілітіндіктен олардың химиялық жолмен денесінің жылуын реттеу мүмкіндігі аз. Физикалық реттеу арқылы температура өзгерісіне бейімделу қабілеті де төмен. Пойкилотермді жануарлардың өздігінен жылу өндіру қабілеті төмен болғандықтан жылудың тапшылығына қарсы тұра алмайды. Сондықтан ортаның температурасы төмендеген кезде олардың тіршілік іс-әрекеті барынша баяулап, қозғалыссыз сілейген бейнеге айналады. Осындай белсенсіз жағдайда олар суыққа жақсы төзе алады. Бұл жағдайдан қайтадан белсенді тіршілікке ауысу үшін олар сыртқы ортадан белгілі бір мөлшерде жылу сіңіріп алуы қажет. Салқын қанды жануарлар күн көзіне қыздырыну немесе керісінше, көлеңкелі салқын жерге орын ауыстыру арқылы сыртқы ортадан денесіне сіңетін жылудың мөлшерін реттей алады. Олар денесінің температурасын көбінесе мінез-құлықтық өзгерістер жасау арқылы реттейді. Атап айтсақ, денесінің пішіні мен тұрпатын өзгерту, микроклиматы қолайлы орынға ауысу т.б. жолдармен. Көптеген салқын қанды жануарлар күндізгі ыстықта көлеңкелі, салқын жерді жағаттайды да, салқын түссе, күн сәулесі түскен орынды сағалайды. Кесіртке мен жыланның шөлде кездесетін кейбір түрлері күндіз қызған құмнан қашқақтап бұталардың бұтағына өрмелейді. Ал көптеген жәндіктер және жылан, кесірткелердің кейбір түрлері қызған ыстық күннен қорғанып інге кіреді. Құмырсқа, ара тәрізді қоғамдық жәндіктер ішкі температурасы өздерінің тіршілігіне қолайлы түрде реттеліп тұратын ұя жасап алады.
Жылы қанды (гомойотермді) жануарлар қоршаған ортамен жылу алмасу үрдісін қарқынды жүргізу арқылы денесінің температурасын жылдың қай мезгілінде болса да тұрақты сақтайды. Олардың әрбірінде дене температурасын өзіне ең оңтайлы мөлшерде сақтауға жәрдемдесетін әртүрлі амал шаралар дамыған. Атап айтсақ, морфологиялық, физиологиялық және мінез-құлықтық бейімделудің қай-қайсысы көптеген түрде кездеседі. Осыған сәйкес қоршаған орта температурасының өзгерісіне физикалық, химиялық жолмен оңай бейімделе алады.
Денесінің температурасын әртүрлі жолмен реттей алатындықтан ит, мысық т.б. жануарларды 44°С-тық ыстық бөлмеде 7 сағат ұстап, содан соң температурасын өлшеп көргенде олардың тік ішегінің температурасы 40-42°С-тан аспаған. Ал Австралияның шөлейт жазығында мекендейтін қызыл кенгуру мен үлкен сұр кенгурулар сыртқы ортаның температурасы 44°С-қа жетсе де денесінің температурасын тұрақты 38°С деңгейінде сақтайтыны айқындалған. Гомойотермді жануарлар ыстыққа төтенше төзімді екенін дәлелдейтін тағы бір мысал – ағылшындық доктор Ч. Блэгденнің итке жүргізген тәжірибесі. Ол 126°С ыстық және құрғақ камераға бірнеше жолдастарымен және итпен бірге кіріп 45 минут шыдап тұрған. Олардың өзімен бірге камераға алып келген шикі ет пісіп, суық су қайнаған, бірақ адамдардың да иттің де денсаулығына ешбір зақым келмеген (Шмидт-Нильсен, 1972).
Салқын қанды жануарлардың дамып жетілуіне температураның әсері
Қандай бір ағзаның ұрығы дамып жетілу үшін белгілі бір мөлшерде жылулықты қажет етеді.
Жылы қанды жануарларға сүтқоректілер мен құстар жататыны бәрімізге мәлім. Құстардың денесінің тұрақты температурасы сүтқоректілерден де жоғары - 42°С. Олар осы артықшылығын пайдаланып жұмыртқасын басып – денесінің жылуымен жылыту арқылы дамытып жетілдіреді. Сүтқоректі жануарлардың ұрығы анасының құрсағында дамитындықтан олар үшін сыртқы ортаның температурасының әсері мүлдем жоққан тән. Жылы қанды жануар денесінің температурасының тұрақтылығын пайдаланып ұрығының дамып жетілу үрдісін сыртқы ортаның температурасына тәуелділіктен айырғаны – гомойотермділіктің тағы бір артықшылығы деп көруге болады.
Салқын қанды жануарлардың өсіп жетілуі тікелей сыртқы ортаның температурасына тәуелді. Суықта салқын қанды жануарлардың жұмыртқасы да, дернәсілі мен қуыршағы да өсіп жетіле алмайды. Себебі, суықтың әсерінен зат алмасу үдерісі тым баяулап дамып жетілуге энергия жетіспейді. Және ересектері де белсенді тіршілік ете алмайды.
Сыртқы ортаның температурасы белгілі бір деңгейге жетіп жылынған кезде олардың тіршілігі қайта сергіп, дамып жетіле бастайды.
Зат алмасу үрдісі қалыпты мөлшерге жетіп, дамып жетіле бастау әртүрлі салқын қанды жануарларда әртүрлі температурадан басталады. Осылайша белсенді тіршіліктің басталу температурасын табалдырық температурасы немесе дамып жетілудің әуелгі температурасы деп атайды. Сыртқы ортаның температурасы әуелгі (табалдырық) температура деңгейінен жоғарылаған сайын дамып жетілу үрдісі қарқындап жануарлардың әрбір даму сатысы жылдамдайды, тез жетіліп есейеді. Мысалы, патшабалықтың уылдырығы 0°С-тан дами бастайды. Оның уылдырығы, температурасы тұрақты +2°С суда 205 тәулік, +5°С суда – 82 тәулік, +10°С суда 41 тәулікте жетіліп шабақ болып шығады. Майшабақтың уылдырығы +2°С суда 45-50 тәулік, +16°С суда 6-8 тәулік дамып шабаққа айналады. Шөп бақаның уылдырығы +9°С суда 30 тәулік, +21°С суда 8 тәулік дамып бақашабақ жетіліп шығатыны анықталған. Сондай-ақ беде сұркөбелегінің жұмыртқасы ауаның тәуліктік орташа температурасы 18°С кезде 9 тәулікте жетіліп дернәсіл сатысына өтеді, ал тәуліктік орташа температурада 23°С болса екпінді дамып, 7 тәулікте дернәсіл жетіліп шығады.
Келтірілген мысалдардан белгілі бір түрдің дамып жетілуіне қажетті температураның жинақ қосындысы барлық жағдайда бірдей екенін көреміз. Дәлірек айтқанда, патшабалықтың уылдырығы:
а) +2°С-та 205 тәулікте жетіледі температураның қосындысы 410°С.
б) 5°С-та 82 тәулік, қосындысы - 410°С.
в) 10°С-та 41 тәулік, қосындысы тағы да 410°С.
Сонымен, салқын қанды жануарлардың дамып жетілуінің әрбір сатысы жүрілу үшін олар сыртқы ортадан белгілі мөлшерде жылуды өзіне сіңіруі қажет. Бұл жылу қарқынды температуралардың қосындысымен өлшенеді. Қарқынды температура дамуды қолдайтын әуелгі табалдырық температура мен қоршаған орта температурасының айырмашылығы арқылы өлшенеді. Мысалы, судың температурасы +5°С-қа жеткеннен бастап бақаның уылдырығы дами бастайды деп көрсек бұл 5°С температура табалдырық температурасы деп есептеледі. Ал даму барысында судың температурасы жылып 12°С-қа жеткен болса қарқынды температура К=12-5=7 болады. Бұны дамудың тұрақты температурасы деп те атайды. Егер табалдырық температураны t деп, кезіндегі ортаның температурасын Т деп белгілесек, қарқынды температураны К=Т-t деп белгілейтін боламыз. Егер бақаның уылдырығы жоғарыдағы көрсеткіштер бойынша 20 тәулік (С) бойы дамып бақашабақ сатысына жеткен болса уылдырықтан бақашабақ сатысына дейінгі дамуына қажетті қарқынды температуралардың қосындысы х = ( T - t° ). С формуласымен оңай есептей аламыз. Мұндағы х – дамуға қажетті (қарқынды) температуралардың қосындысы, С – табалдырық температурадан артық температуралы тәуліктің (немесе сағаттың) саны. Жоғарыда көрсетілген сандарды пайдаланып дамуға қажетті қарқынды температураның жиынтығын (қосындысын) есептейік: х =(12°С - 5°С )•20=140°С. Ендеше уылдырықтан бақашабақ болып даму үшін 140°С жылу қажет екені белгілі болады.
Қарқынды температура жинағын есептей білудің практикалық маңызы зор. Әсіресе жануарларды жерсіндіру, тоған шаруашылығында балық өсіру, ауыл шаруашылығының, орманның зиянкес жәндіктерімен күресу жұмыстарын тиімді жүргізу үшін олардың дамып жетілуіне қажетті температуралық көрсеткіштерді міндетті түрде ескеру қажет.
Ылғалдылық, оның жануарларға әсері
Жануарлардың тіршілігіне тікелей немесе жанама ықпалын тигізетін негізгі фактордың бірі – ортаның ылғалдылығы. Су ағзадағы зат айналым үрдісін қамтамасыз етіп, ағзаның барлық қызметтерінің қалыпты жағдайда дұрыс жүрілуіне мүмкіндік туғызады. Сондықтан денесіндегі ылғалдың теңдестігін сақтау жануарлар үшін аса маңызды. Жануарлар құрлықта, кейбірі суда тіршілік етеді. Ылғалдық үнемі тапшы болатын шөлді мекендерде тіршілік ететін жануарлар да аз емес. Әсіресе құрлықта тіршілік ететін жануарлар ылғалдың тапшылығына ұшырамауға әртүрлі жолмен бейімделген.
Жануарлардың дене салмағының 70-ке жуық пайызын су құрайды. Әсіресе зат алмасуын үнемі екпінді жүргізетін жүйке жүйесі, бауыр сияқты мүшелердің жасушасының жалпы салмағының 80-85 пайызын су иеленеді. Осының өзі-ақ жануарлар үшін су қанша маңызды екенін баяндайды. Жасушадағы барлық судың 95 пайызын еркін су, 4-5 пайызын ақуыз бен қосылыс түзіп байланысқан су құрайды.
Судың жануарларға қажеттігі оның физикалық, химиялық қасиеттеріне және ағзаға атқаратын қызметтеріне байланысты. Судың ағзаға атқаратын төмендегідей қасиеттері мен қызметтерін атауға болады:
- Су - әлемдік табиғи еріткіштердің бәрінен артық еріткіш: көптүрлі заттарды ерітуге қабілеттілігі тұрғысынан судан артық ешбір сұйық жоқ. Жасушада жүрілетін көптеген химиялық реакциялар суда еріген иондардың әрекеттесіп, әсерлесуіне негізделген. Сондықтан да су заттардың ыдырау, түзілуі жүрілетін негізгі ортаның рөлін атқарады.
- Су тек реакцияларды жүргізетін орта ғана емес, судың өзі әртүрлі реакцияларға тікелей қатысып әртүрлі күрделі заттарды түзеді.
- Су ағзалардың жылуын тұрақтандырушы, жылу мөлшерін реттеуші ретінде үлкен рөл атқарады. Бұл – судың жылу өткізгіштік, жылу сыйымдылық қасиеті жоғары және жоғары температурада (100°С) буланатын қасиеттеріне байланысты. Жылу сыйымдылығы жоғары болғандықтан сыртқы ортаның температурасы қалыпты деңгейден өте азайып, не өте көбейіп ауытқыған кезде, сол ауытқудың ағзаға тигізетін әсерін жұмсартады. Жылу өткізгіштігі – ағзаның барлық мүшесіне жылудың біркелкі таралуына жәрдемін тигізеді. Судың булану температурасы жоғары болғандықтан жануарлардың ішкі мүшелерінде пайда болған ыстық терлеген кезде буланған сумен бірге сыртқа бөлініп шығады да ыстықтаған денесі салқындайды.
- Ағзаға қажетті заттар суда еріген ерітінді түрде жануарлардың әртүрлі ұлпалары мен мүшелеріне тарайды, ал ағзаға қажетсіз зиянды заттар тағы да су арқылы аластатылады. Сондықтан судың тасымалдаушылық рөлі де аз емес.
Ылғалдық сүйгіш қасиетіне сәйкес жануарларды гигрофильдер яғни ылғал сүйгіштер, ксерофильдер яғни құрғақ сүйгіштер, мезофильдер яғни аралық топтар (ылғал сүйгіш пен құрғақ сүйгіш аралық мөлшерінде ылғал талап ететіндер) деген үш негізгі экологиялық топқа бөледі.
Құрлық жануарларының ылғал теңестігін реттеу жолдары
Жануарлар сыртқы ортамен ылғал (су) алмасу арқылы денесіне қажетті судың қалыпты дейгейін теңестіреді. Жануарлардың ылғал алмасуы ағзаның суды сыртқы ортадан қабылдап алуы және оны сыртқы ортаға бөліп шығаруы деген бір-біріне қарама-қарсы екі түрлі үрдістен құралады.
Суды сыртқы ортадан алудың тікелей бір жолы – оны ішу. Көптеген жануарлар тікелей ішу арқылы судың қажеттігін қанағаттандыруға бейімделген. Суда тіршілік ететін жануарлардың да көптеген түрлері суды ішу арқылы денесіне сіңіреді. Денесінен сыртқы ортаға шығарылатын су нәжіспен, несеппен бірге және булану арқылы шығады. Кейбір жануарлар, әсіресе суда тіршілік ететін жануарлардың көпшілігі суды денесінің сыртқы жамылғысы (терісі) арқылы немесе сіңіріп өткізуге бейімделген арнайы ұлпалар арқылы сіңіреді. Құрлықта тіршілік ететін қосмекенділер, бауырымен жорғалаушылар, омыртқасыз жануарлар жауынның шықтың суын және топырақтың, тұманның ылғалын терісі арқылы бойына сіңіріп алады.
Сыртқы ортадан алатын судың тағы бір негізгі көзі – жануарлардың қоректік заттары. Қоректік заттарда судың екі түрлі көзі бар. Балауса жас шөптің массасының 80-ге таяу пайызын су иеленеді. Бұл – қоректегі еркін су. Одан басқа тағы да химиялық қосылыстардың құрамындағы судың қоры бар. Жануарлар қоректің құрамындағы еркін суды қорекпен бірге тура пайдаланады. Олардың жеген қоректік органикалық заттары тотығып ыдыраған кезде (яғни ас қорытылған кезде) зат алмасу суы деп аталатын су бөлініп шығады. Зат алмасу суы кепкен, құрғақ, қоректік заттың құрамында да болады. Ешбір сусыз шөлде мекендейтін сарышұнақтар, шөл егеуқұйрығы, қосаяқтар, қоянның кейбір түрлері, Сахара шөлінде тіршілік ететін феннек атты түлкі, кірпінің түрлері көптеген омыртқасыз жануарлардың барлығы да қоректік заттың құрамындағы суды қанағат етіп тіршілік етеді. Әсіресе жыртқыштардың қоректенетін етінің құрамында су көп болады. Мысалы қоянның 1кг жас етінің құрамында 692г еркін су, 156г зат алмасу суы бар. Сонда 1кг қоян етін жеген жыртқыш 848г сумен қамтамасыз етіледі. Бұдан біз көптеген жағдайларда жануарлар өзіне қажетті суды қоректен алатынын көреміз. Жеткілікті мөлшерде қоректенген жануарлар семіріп денесіне майдың қорын жинайды. Жиналған майды қажетті кезінде жануарлар, біріншіден жылудың көзі ретінде, екіншіден, зат алмасу суының көзі ретінде пайдаланады.
Құрлықта тіршілік ететін жануарлар өздерінің тіршілігіне қажетті судың (ылғалдың) тапшылығына жиі ұшырайды. Сондықтан олар денесіндегі ылғалды үнемдеуге әртүрлі жолмен бейімделген.
Кейбіреулері ін қазып, көлеңкелі салқын жерлерді паналап, сулы жерлерге жақын мекендеп, немесе ұзақтағы суатқа шұбыру тәрізді мінез-құлықтық бейімделу арқылы тіршілігіне қажетті судың мөлшерін реттейді. Жер бетінде ауа өте құрғақ кездің өзінде індегі ауаның ылғалдылығы 100%-ға жуық болады. Сондықтан көптеген жануарлар ін қазып тіршілік етуге бейімделген. Олардың көпшілігі жаңбырлы, ылғалды күндерде немесе кешкі салқында, түнде ғана інінен шығып, белсенді тіршілік етеді.
Жәндіктердің денесіндегі ылғалын буландырмай қалыпты деңгейде реттеп ұстауға бейімделген морфологиялық қасиеттеріне хитин қабықшасындағы су өткізбейтін эпикутикула қабатын, бауырымен жорғалаушылардың терісінің сыртын қаптаған қатты қабықшасын, құрлық ұлуларының бақалшық сауытын атауға болады.
Ылғалдылығын тұрақты сақтау үшін несеп және нәжіс айыру кезінде денесінен шығатын судың мөлшерін азайту, зат алмасу үрдісінен шыққан суды тұтыну, несептің мөлшерін азайту, ылғалдылықтың азаюына төзімділігін жоғарлату т.б. физиологиялық бейімділіктері көмегін тигізеді.
Жарықтың жануарларға әсері
Жарық жануарлар үшін қоршаған ортадағы заттарды көруге, бағытын бағдарлап сезіну үшін және басқадай да көптеген рөл атқарады.
Экологиялық ұғым бойынша «жарық» дегеніміз күн сәулесінің 0,05-3000нм(1нм=10-6нм) ұзындық толқын аумағындағы энергия ағыны. Толқынның ұзындық мөлшеріне сәйкес сәулелердің физикалық қасиеті және жануарларға тигізетін экологиялық әсері өзгереді. Мысалы:
0,05-150нм аралығындағы толқында иондаушы сәуле;
150-400нм-лік – ультракүлгін сәулелері;
400-800нм-лік – көрінетін жарық сәулелері;
800-1000нм-лік – инфрақызыл сәуле.
Иондаушы сәуле ғарыштың қысқа толқынды және жердің табиғи радиоактивті сәулелілік шоғырынан құралады. Олар тірі ағзаларға бүлдіргіш әрекет жасайды және ағзаларды мутациялық өзгеріске ұшыратады. Ағзаға иондаушы сәулелердің тигізетін әсері оның мөлшеріне (дозасына) байланысты. Аз мөлшердегі иондаушы сәулелер ағзаға зиян тигізбейді, керісінше, кейбір қажетті заттардың түзілуіне демеу беріп жәрдемдеседі.
Күннен Жерге қарай бағытталған ультракүлгін сәулелердің басым бөлігі жер бетіне жетпейді – озон пердесінде сүзіліп қалады. Жер бетіне тек қана толқынының ұзындығы 300нм –ден артық ультракүлгін сәулелер келіп жетеді. Ультракүлгін сәуленің бұл бөлігінде (300нм-ден артық толқын аумағындағы) энергия мол болатындықтан жанды ағзаларға химиялық жолмен әсерін тигізеді. Атап айтсақ, жасушада жүрілетін синтездерді қарқындатып демеу береді. Олардың демеуімен ағзада Д витамин түзіледі. Ал Д витамин кальцийдің, фосфордың алмасу үрдісін реттейтіндіктен жануарлардың жас төлінің сүйегі жақсы дамып жетілуіне мүмкіндік туады. Түлкі, борсық сияқты көптеген жануарлар күшіктерін таңертең інінен шығарып күн көзіне шуақтататыны осыған байланысты деп көреді.
Қысқа толқынды (280-320нм) ультракүлгін сәулелер ағзаға қатерлі ісік (рак) ауруын тудыру, ауруға қарсылық қабілетін жою, кейбір ауру қоздыратын микроағзаларды белсендіру тәрізді зиянды әсерін тигізеді.
Көрінетін жарық спектрі
Жер бетіне жететін күн энергиясының 40-50 пайызын көрінетін жарық спектрі құрайды. Жарықты пайдаланып жануарлар қоршаған ортадағы өзінің бағыт-бағдарын біледі, сыртқы ортаның жағдайын байқап біліп танысады. Тек көрінетін жарық спектрі арқылы ғана емес, кейбір жануарлар ультракүлгін, инфрақызыл сәуле арқылы көре алады.
Жануарларда жарықты қабылдау арқылы қоршаған ортадағы заттар мен жағдайды сезінетін сезім мүшелері дамыған. Ондай сезім мүшелері жарықты сезіп, жүйке жүйесіне жалғастыратын қарапайым жасушадан бастап күрделі жүйеден құралған көзге дейін әртүрлі деңгейде дамыған. Қараңғы түннің өзінде аз да болса жарық сәулесі болады. Жануарлардың тіршілік ететін ортасының шеңберінде мүлдем (абсолют) қараңғы орта кездеспейді. Алайда, түнде тіршілік ететін жануарлардың өзі де түн қараңғылығындағы аздаған жарық сәулесімен көру арқылы бағыт бағдарын анықтайды. Мысалы, үкі, тентекқұс, лемур, лори атты маймылдар және күн сәулесі жетпейтін терең суда тіршілік ететін балықтар, басаяқты былқылдақ денелілер т.б.
Ешбір сәулесіз толық қараңғы ортада (топырақта, үңгірде, жануарлардың ішкі мүшелерінде) тіршілік ететін жануарларға көздің қажеттілігі жойылып, керексіз мүшеге айналады. Осылайша атқаратын қызметі жоқ, керексіз болған мүше біртіндеп кішірейіп, жойыла бастайды. Бұл –мүшенің редукциясы деп аталады.
Жануарлардың жарықты талғау қасиеті әртүрлі. Кейбір жануарлар қарқыны күшті жарықты сүйеді, енді біреулері бұлтты, көлеңкелі кезді немесе ымыртты, қараңғылықты талғап тіршілік етеді. Жарықты таңдап талғау қасиетіне сәйкес жануарлар төмендегідей экологиялық топқа бөлінеді:
а) Жарықсүйгіштер немесе гелиофильдер (фотофильдер) –бұлар бұлтсыз ашық күндерде белсенді тіршілік етеді, жазық далада, тайаз судың беткі қабатында мекендейді.
в) Көлеңке сүйгіштер немесе гелиофобтар (фотофобтар) –бұлтты, тұманды күндерде белсенді тіршілік етеді, ну орманның, бітік шөптің арасында немесе су түбінде тіршілік етеді. (Photos - жарық, helios - күн).
Факторлардың біріккен әсері
Факторлардың біріккен әсері-констелляция (со - бірге, stellatio – орналасу). Екі немесе бірнеше фактор бір жануарға қатар әсер еткенде, олардың біреуінің әсері екіншісінің әсеріне ықпалын тигізеді. Қоршаған ортаның бір факторы екінші бір фактордың әсерін үдетіп немесе бәсеңдетіп өзгертеді.
Мысалы Blastophagus piniperda деген қабықжемір қоңыз қоршаған ортаның температурасы +25°С кезде жарықсүйгіштік,+20°С болып азайса жарыққа бейтараптылық, ал 35°С болып жоғарыласа жарықбезерлік (көлеңкеге қашу) мінез көрсететіні анықталған.
Температураның әсеріне жануарлардың төзімділігі ауаның ылғалдылық мөлшеріне байланыста болатыны әркімге белгілі. Әсіресе шопандар мен бағбандар мұны жақсы біледі. Ауа құрғақ болса гомойотермді жануарлардың ыстыққа төзімділігі артады, ылғалды ауа ыстық пен суыққа төзу қабілетін төмендетеді. Себебі, жануарлар денесінің ыстығын терлеу арқылы буландырып, сыртқа шығарып салқындайтыны жоғарыда айтылған. Ал, ауадағы ылғалдың көптігі булануды шектейтіндіктен терлеу арқылы ыстыққа төзу бейімділігіне бөгет келтіреді. Қоршаған ортаның ауасы құрғақ болса жануарлардың суыққа төзімділігі де артады. Өйткені, ылғалды ауа жылуды жақсы өткізетіндіктен дененің жылу сақтау қабілетін төмендетеді. Құрғақ ауалы ортамен салыстырғанда ылғалды ортада жануарлар денесіндегі жылудан оңай айырылады. Мысалы итті температурасы 43°С ыстық, ауасы құрғақ бөлмеге кіргізіп 7 сағаттан кейін тексеріп көргенде оның денесінің температурасы қалыпты деңгейде (38°С) болған, ал температурасы 43°С, ылғалдылығы мол (65%) бөлмеге кіргізген иттің температурасы 3 сағаттан кейін 42°С-қа жетіп әлсірей бастаған.
Салқын қанды (пойкилотермді) жануар да факторлардың біріккен әсеріне ұшырайды. Ауаның температурасы 24°С, ылғалдылығы 45% болған жағдайда күздік көбелектің дернәсілі 7 күнде бір рет түлеп, тез жетілетіні, ал егер температура тұрақты (24°С) болғанымен ылғалдылық 70% болып көбейсе жетілуі баяулап 10-12 күнде бір рет түлейтіні зертханалық зерттеуден анықталған.
Жануарларға жел, температура, ылғалдылық, жарық, қысым т.б. көптеген фактордың біріккен әсер ықпалын тигізеді. Бірақ қазірге дейін факторлардың бірлескен әсерінің ықпалын екі-екі факторды жеке-жекелеп салыстыру арқылы ғана зерттеу жұмысы кеңінен қолданылып келеді. Себебі, көп түрлі фактордың өзара әсерлесуінің нәтижесінде олардың жиынтық ықпалының мөлшері қаншалықты болуын анықтау өте қиын.
Жануарларға жер бедері мен су түбінің әсері
Жер бетінің кедір-бұдырлық сипатының жалпылама атауы жер бедері (рельеф) деп аталады. Бейне-бітіміне қарай дөңес (немесе дұрыс), ойыс (немесе теріс пішінді бедер деп бөлінеді. Жер бедері ішкі (эндогендік) және сыртқы (экзогендік) геологиялық құбылыстардың өзара әсерлесуінің нәтижесінде құрылып қалыптасады. Көлемінің мөлшеріне қарай жер бедерін үш дәрежеге бөледі: макрорельеф, мезорельеф, микрорельеф.
Негізгі тегіс кеңістіктен биіктеген (немесе ойыстаған) айырмашылық мөлшері 20-1000 метрге жететін және одан артылатын бедерлер макрорельефті құрастырады. Бұған таулар, жазықтар, үстірттер, өзен аңғарлары жатады. Биіктік немесе ойыстық айырмашылығы 1-20метрлік бедерлер мезорельефті құрастырады. Бұған ойпаттар, қабақтар, баурайлар, әртүрлі жыралар мен сайлар жатады. Биіктік немесе ойыстық мөлшер бірнеше сантиметрден 1 метрге дейінгі айырмашылықтағы жер бедерлері микрорельефті құрастырады. Бұлар – төмпешіктер, жыралар т.б. жатады. Жер бедерінің жануарларға әсері көп. Таулар желдің күшін бәсеңдетіп, бағытын өзгертеді, жауын өрден ылдыйға, жыра шұңқырларға жиналады, таудың көлеңке жағы салқын, оның теріскей, күңгей және батыс, шығыс жағында жарықтың және жылудың таралуы бірдей емес. Өзен арнасында жер асты суының деңгейі жоғары, ауасы ылғалды болады. Міне осылардың бәрі жануарлардың таралуына, олардың тіршілік етуіне әсерін тигізеді.
Судың түбі су жануарлары үшін тіршілік ететін орта, бекініп орналасатын орын жай, қорегін табатын кеңістік, қозғалып жүруіне төсеніш (субстрат) ретінде рөл атқарады. Судың түбінің ерекшелігіне (құм, саз, ылай, тастақ т.б.), ондағы қоректік заттың мөлшеріне, тағы басқа сипаттарына байланысты су түбінде тіршілік ететін жануарлардың алуантүрлілігі, саны әртүрлі болады: саз балшықты болса жануарлар көп, тастақты суда аз кездеседі.
Жануарларға биотикалық фактордың әсері
Тірі ағзалардың бір-біріне және қоршаған ортаға тигізетін әсер-ықпалының бүкіл жиынтығы биотикалық факторға жатады. Жануарлардың тіршілігі үшін биотикалық факторлардың маңызы зор. Олар өзінің төңірегіндегі басқадай тіршілік иелерімен қарым-қатынассыз тіршілік ете алмайды. Мұндай қарым-қатынастың кейбіреуі жануар үшін пайдалы немесе зиянды да болуы мүмкін. Бірақ басқа жанды ағзаларсыз жападан жалғыз тіршілік ету мүмкін емес.
Жануарлар өзара қарым-қатынас жасап байланысуының нәтижесінде көбею, қоректену, қорғану, ортаның қолайсыз жағдайына бірігіп күресу мүмкіндігіне ие болады. Сонымен қатар мұндай қатынастардың әсерінен бір-біріне ауру жұқтыру, бір-біріне шабуылдап қатер туғызу тәрізді кері ықпал да жоқ емес.
Жануарлардың өзара қарым-қатынасы түрішілік және түраралық деп бөлінеді. Бір түрге жататын ағзалардың өзара әсерлесуі – түрішілік қарым-қатынас. Бұл қандай бір түрлі жануардың тіршілігі үшін негізгі рөл атқарады. Бір түрге жататын жануарлар ұдайы бір мекенде бірге тіршілік ететіндіктен және жыныстық қатынас үшін, қоректену үшін өзара бәсекелестікке түсетіндіктен, қысқасы өзара ешбір үзіліссіз әсерлесетіндіктен түрішілік қарым-қатынас биотикалық факторлардың ішінен ең негізгісі болып саналады. Түрішілік қарым-қатынас негізінен бәсекелестік түрде (орын жай үшін, көбею кезінде жыныстық қатынасқа түсу үшін, қоректену үшін т.б.) жүріледі. Сонымен қатар жас төлдерін қорғау, оларды тіршілікке үйрету, басқа жануарларға тобымен шабуылдау немесе топтанып қорғау, қауіп-қатер туралы бір біріне сыбыс беріп сақтандыру т.б. көптеген жолмен бір-біріне көмегін тигізеді. Өзара қандай бір бәсекеге түсудің өзі түрдің шынығып сұрыпталуына жол салып, бірден бір пайдалы әсерін тигізеді: күзде үйірге түсерінде арқардың құлжалары үйірді иелену үшін бәсекелесіп сүзіседі. Ең күшті, сапалы құлжа басқаларды жеңіп, үйірді иеленіп, саулықтарды іштендіретіндіктен туған төлі де төзімді, сапалы болады. Бұндай бәсекелестіктің нәтижесінде табиғи сұрыпталу жүріліп, түрдің тіршілік ету қабілеті жақсаратынын көреміз.
Түраралық қарым-қатынастан туындайтын биотикалық фактордың бірнеше түрі бар: комменсализм, аменсализм, мутуализм, өсімдік пен жануарлардың, жыртқыш пен жем болушы жануарлардың арасындағы түраралық бәсеке қарым-қатынасы. Бұлардың ішінен жануарларға экологиялық фактор ретінде айтарлықтай маңыздылары - өсімдік пен жануарлардың, жыртқыш пен жем болушы жануарлардың түраралық қарым қатынасы.
Жануарлар мен өсімдіктердің экологиялық байланысы
Жануарлардың басым көпшілігі өсімдікпен қоректенеді. Қандай бір биоценозда өсімдікпен қоректенетін жануарлардың түрі де, саны да басқалардан артық. Олардың таралуы, мекендеуі, санының аз-көптігі, тіршілігінің басқа да көптеген сипаты өсімдікке байланысты. Өсімдік жабындысын жануарлар жыртқыштардан тасаланып бас сауғалайтын, желден, суықтан қорғайтын мекенжай, ұялап көбейетін орын ретінде пайдаланады. Жыртқыш жануарлар жемін тауып ұстауына өсімдік кейде пайдалы, кей жағдайда пайдасыз әсерін тигізеді.
Тек өсімдік қоректі жануарларға ғана емес, жыртқыш жануарлар үшін де өсімдіктің қоректік жанама әсері мол.
Табиғаттағы қоректік өсімдіктің қоры мезгіл сайын, жыл сайын өзгеріп отыруына сәйкес өсімдікпен қоректенетін жануарлардың құрамы мен саны да тұрақты болмайды. Атап айтсақ, омыртқалы және омыртқасыз жануарлар ағаш тектес өсімдіктердің тұқымымен қоректенеді. Бірақ ағаш тектес өсімдіктердің тұқымының өнімі жыл сайын бірдей емес, кей жылдары мүлдем жеміс бермей қалады. Шырша мен қарағай тұқым бермеген жылы қайшыауыз торғай мен тиін ұрықтанбайды және басқа жаққа ауып кетеді. Қылқан жапырақты орманның тұқымы мол өнім берген жылы тұқымға мейлінше тойынып семірген қайшыауыз торғай қыстың өзінде-ақ жұмыртқалап балапан басып өсіреді. Ал тиіннің саны жаңғақ көп шыққан жылдың келесі жылында көбейеді. Өйткені жаңғақ пісіп жетілгенге дейін тиіннің ұрықтану мерзімі бітіп кетеді. Бірақ негізгі қоректік заты (жаңғақ) жеткілікті болғандықтан олар қыстан шығынсыз күйлі шығып келесі жылы көп төл туады. Монғолияның қуаң даласында тіршілік ететін дала тышқаны (Microtus brandti) да шөп көп шыққан жылдың келесі жылында көбейіп жайылымның өніміне үлкен зиян келтіреді. Күз мезгілі ылғалды және жылы болса өсімдіктің тұқымы дереу өскіндеп көктей бастайды, жаңа шыққан сол балауса шөп жауған қардың астында қалады да дала тышқаны, құмтышқаны, алақоржын тағы басқа кеміргіштерге жайлы жағдай туғызады. Сондықтан олар қыста да туып көбейеді. Өсімдікпен қоректенетін көптеген жануар шөп шықпаған, ағаштар жеміс бермеген, қуаңшылық болған жылы аштан қырылу қаупіне ұшырайды. Өсімдік өнімі өсімдікпен қоректенетін жануарларға тікелей әсерін тигізумен қатар жыртқыш жануарларға да жанама түрде ықпал етеді: мысалы, қуаңшылықтан болып тышқан, сарышұнақ, қосаяқ тектес жануарлардың азаюының салдарынан олармен қоректенетін күйкентай, қаршыға, қырғи, ителгі қатарлы құстар; түлкі, қарсақ, сусар т.б. жыртқыш жануарлар қоректік қордың тапшылығына ұшырап азаяды, немесе басқа жаққа ауып көшуге мәжбүр болады.
Жануарлар да өсімдік жамылғысының құрамына, таралуына және өсімдіктердің өсіп жетілуіне маңызды рөл атқарады.
Көптеген өсімдіктің тұқымы жануарлар арқылы бір жерден екінші жерге таралады. Өсімдіктің жануарлар арқылы таралуы зоохория деп аталады. Қазақстанның далалық белдеуінде кең таралған селеу, түйетікен, кәріқыз т.б. көптеген өсімдіктің тұқымы күзде пісіп жетілген кезде тікенектері арқылы малдың және көптеген жануарлардың жүніне жабысып алыс мекендерге таралады. Өсімдіктің тұқымымен қоректенетін құстар мен сүтқоректі жануарлар жеген тұқымын түгелімен шайнап ұсақтамай жұтады. Шайналып ұсақталмаған тұқым қорытылмайды, бүтін күйінде жануарлардың нәжісімен араласып сыртқа шығады. Осындай жолмен өсімдіктің тұқымын тарататын құстарға жеміс піскен кезде жеміспен қоректенетін, бірақ жемістің сыртқы шырынын қорытып, ішіндегі тұқымын қорытпай бүтіндей сыртқа шығаратын қарға, сауысқан, таған тәрізді қорек талғамайтын құстарды атауға болады. Олар өсімдіктің тұқымымен қоректенуге бейімделмегендіктен оны қорытпайды. Тұқыммен қоректенуге бейімделген әртүрлі торғайлар тұқымды толық қорытатындықтан тұқымның таралуына рөлі аз. Жануарлардың асқорыту жүйесі арқылы өтіп сыртқа шыққан тұқым көктеп даму қабілетін толық сақтап қана қоймай, кей жағдайда даму қабілеті жануарларға жұтылмаған тұқымнан артық болатыны анықталған. Мысалы, таған деп аталатын ақтұмсық қарғаның жеген беденің тұқымының үштен бірі көктеп дамуға толық қабілетті қалпында сыртқа шығарылатыны анықталған. Сұраюдың нәжісімен бірге сыртқа шыққан балдырғанның тұқымының көктеп шығу қабілетін бұл өсімдіктің өзінде өсіп тұрған тұқымның көктеп шығу қабілетімен салыстыру үшін екеуін бірдей жағдайда егіп тәжірибе жасаған. Сонда өсімдіктен жинап алған тұқымның көктеп даму қабілеті – 38%, ал сұраюдың нәжісінен теріп алынған тұқымның көктеп даму қабілеті – 65% болып аюдың асқорыту жүйесіндегі әртүрлі сөлдер тұқымның өсіп дамуы қабілетін жоғарылататыны айқындалған.
Жемісі арқылы өсімдіктер әртүрлі жануарларды өзіне қызықтырып тартуының өзінде тұқымын сол жануарлар арқылы таратуға бағытталған бейімделушілік қасиеті бар. Жеміс жейтін жануарлар оның тұқымын қорытпайды.
Жеті түрлі құстың саңғыруынан теріп алынған ұрықтың өсіп-өну қарқынын тәжірибе жүргізу арқылы зерттеп көргенде қай-қайсысының өсіп шығу қабілеті жақсарып және даму қарқыны өсетіндегі дәлелденген.
Тиін, боршатышқан, жорға торғай және басқа да кейбір жануарлар қыста жеу үшін өсімдіктің тұқымын ініне немесе жерге көміп жинайды. Қыста жегеннен артылған тұқым келесі көктемде жинаған жеріне бітік өсіп таралады.
Имек итошағанның тікенекті жабысқақ тұқымы кейбір қосмекенділер арқылы, көптеген өсімдіктің тұқымы тасбақаларға жабысып таралатындығы белгіленген.
Құмырсқа, термиттер илеуіне әртүрлі өсімдіктің тұқымын, дәнін тасып әкеліп қоректенеді. Бірақ тұқымның құрамындағы жасұнықты (клетчатка) ыдыратып қорытуға олардың ас қорыту жүйесіндегі ферменттердің дәрмені жетпейтіндіктен илеуіне саңырауқұлақ өсіреді. Илеуде өскен саңырауқұлақ тұқымның жасұнығын ыдыратып жұмсартады да құмырсқа, термиттердің жегеніне жарамды болады. Мысалы Atta туыстығына жататын құмырсқалар Rhzites тәріздес саңырауқұлақтың, термиттер Monilia саңырауқұлақтардың спорасын илеуіне тасып әкеліп «егетіні» анықталған.
Өсімдіктің тұқымын алыс аймақтарға таратуда жыл құстарының маңызы зор. Ұшқат итшомырт, шәнкіш, аюбадам, бүлдірген қатарлы өсімдіктердің жемісімен қоректенетін жыл құстары күзде қайтқан кезде олардың тұқымын географиялық бір белдемнен екінші белдемге, құрлықтың бір бөлігінен екінші бөлігіне таратып өсімдіктің таралу аймағының шеңберін кеңейтеді. Жоғары сатылық саңырауқұлақтардың спорасының сыртқы қабығы өте берік, олар ас қорыту ферменттерінің әсеріне ыдырап ерімейтіндіктен саңырауқұлақтың жемісті денесімен қоректенген жануарлардың ас қорыту жүйесінен өткенде қорытылмай нәжісімен бірге сыртқа шығады. Саңырауқұлақтың жемісті денесін таңдап жейтін тиін, қоян, бұғы, ұсақ кеміргіштер қатарлы жануарлар саңырауқұлақтың таралуына үлкен ықпалын тигізеді.
Өсімдіктің тозаңдануына жануарлардың маңызы орасан зор. Жануарлар гүлдің тозаңын жеп азайтуы өсімдікке аздаған зиян келтірсе де, оның орасан зор пайдасы да бар.
Тозаңмен және гүлдің шірнесімен (нектар) қоректенетін алуантүрлі жәндіктер бір гүлдің тозаңын екінші гүлге тасымалдап, өсімдіктің айқас тозаңдануын жүзеге асырады. Айқас тозаңданудың нәтижесінде өсімдіктің гетерозиготтылығы(генетикалық әртүрлілігі) қамтамасыз етіліп, ортаның факторларының өзгерісіне бейімделу қабілеті жақсарады. Өсімдіктердің тарихи даму кезеңінде шірнелік без қалыптасуы өсімдікке де, жәндікке де пайдалы, ынтымақты тіршіліктің бір түрі деп көруге болады: қоректік сапасы жоғары, сіңімділігі мол шірнемен қоректену жәндіктер үшін пайдалы, ал осылай қоректену арқылы айқас тозаңдану жүзеге асырылатындығы өсімдікке пайдасын тигізеді.
Өсімдіктің айқас тозаңдануын жүргізуге қатысатын жәндіктердің түрі өте көп. Жәндіктер арқылы айқас тозаңдану көрінісі энтомофилия деп аталады. Өсімдіктің жәндіктер арқылы тозаңдануға бейімделгені соншалық өсімдіктің гүлінің құрылысына жәндіктің аузының құрылысы дәлме-дәл сәйкес келеді.
Өсімдіктердің гүлінің қандай түсті болуы да қандай жәндікпен тозаңдануына сәйкес болатыны дәлелденген. Гүлдің түсі мен пішініне қарай әртүрлі жәндік өзінің шірне жинайтын гүлдерін басқа гүлден ажыратып таниды. Сондықтан да әртүрлі өсімдік белгілі бір топтың жәндіктерімен тозаңдануға бейімделген: жоңышқа көбінесе балара арқылы, беде түктіара арқылы тозаңданады. Ал темекі, сүйсін (Orchis) және басқа да көптеген өсімдіктің гүлі түтікше тәріздес ұзын болғандықтан олар тұмсығы ұзын көбелектер арқылы тозаңданады. Күрделігүлділер, раушангүлділер және сарғалдақ тұқымдастардың гүлі ашық, шірнесі мен тозаңын жеуге, жинауға оңай болғандықтан бұндай өсімдіктерді шыбындар, жарғаққанаттылар, қоңыздар тәрізді көптеген жәндік тозаңдандыра алады.
Өсімдіктің тозаңы көбінесе жәндіктің денесіне жабысу арқылы бір өсімдіктен екіншісіне тасымалданады. Ал, аралардың аяғында немесе құрсағында тозаң жинайтын арнаулы жабдығы болады.
Кейбір мәліметтер бойынша әлемдегі барлық гүлді өсімдіктің 81 пайызы жәндіктер арқылы тозаңданатыны айқындалған. Бұдан, әрине, тозаңдану нәтижесінде табиғи және мәдени өсімдіктердің жемісі мен тұқымының түзіліп жетілуіне жәндіктер орасан зор рөл атқаратынын білу қиын емес.
Тек жәндіктер ғана емес, кейбір құстар мен сүтқоректі жануарлар да өсімдіктің айқас тозаңдануына жәрдемін тигізеді. Құстардың жәрдемімен тозаңдану құбылысы – орнитофилия (ornithos – құстар; philous – тозаңдану). Орхидея немесе сүйсіннің гүлі тек колибри дейтін құстың тұмсығы арқылы тозаңдануға, фритиллярия (Fritillaria imperalis) дейтін өсімдік көкшіл шымшықтың тұмсығы арқылы тозаңдануға бейімделген. Австралияда өсетін жабық тұқымды өсімдіктердің 16 пайызының тозаңдануына құстар демеушілік көрсететіні белгіленген.
Сүтқоректілер де өсімдіктің тозаңдануына тікелей немесе жанама түрде жәрдемін тигізеді.
Әсіресе итбас жарғанат, жалпақтабан жарғанат қатарлы қолқанаттылар қатарына жататын сүтқоректілердің өсімдікті тозаңдандыруға маңызы зор. Қолқанаттылар арқылы тозаңдану құбылысы хироптерафилия (Chiroptera – қолқанаттылар қатарының латын аты; philous – тозаңдану) деп аталады. Қазіргі кезде қолқанаттылардың жәрдемімен тозаңданатын 130-ға жуық туысқа қарасты өсімдік белгілі. Қолқанатты сүтқоректілер арқылы тозаңданатын өсімдіктердің гүлі ақ, хош иісті, гүлінің сабағы берік болады.
Жануарлар мен өсімдіктің өзара байланысы жоғарыда баталғандармен ғана шектелмейді. Жануарлар өсімдікті отап жеуінің салдарынан өсімдік зақымданып өнімі азаяды, әртүрлі мүшелерінің қызметтік қабілеті, төзімділігі төмендейді, өсіп жетілу үрдісі баяулап, ауруға төтеп беру қабілеті нашарлайды.
Тек қана ауылшаруашылығында өсіретін 400 түрлі мәдени өсімдікті зақымдайтын 7500 түрлі зиянкес жәндік тізімделген. Бірақ экологиялық жалпы заңдылыққа сүйенсек: өсімдік - өндіруші (продуцент), жануарлар – тұтынушы (консумент). Табиғи жағдайда тұтынушылар өндірушінің жылдық өнімінің 10-15 пайызынан артық тұтынбайды. Бұдан қарағанда өсімдіктің өніміне жануарлардың тигізетін кері әсері сонша көп емес сияқты көрінуі мүмкін. Бірақ өсімдіктің өнім беруіне (фитомассаның түзілуіне) жануарлар әртүрлі жолмен кері әсерін тигізіп, бөгет жасауының салдарынан өсімдік өзінің өнім беру мүмкіндігін толық жүзеге асыра алмайды.
Жануарларға жегізбеу үшін өсімдіктерде әртүрлі қорғану амалдары пайда болып қалыптасқан. Мысалы жануарлардың жеуіне бөгет жасау бағытында тікен, тікенектер арқылы қорғану, қабығы қатайып, қалыңдау, жағымсыз иіс, улы заттар бөліп шығару т.б. Жануарларда да өсімдікпен қоректену үшін икемделген бейімделушілік жүріледі. Сондықтан өсімдік барлық жануарлардан толық қорғана алмайды. Бейімделудің нәтижесінде кей жануардың жеуінен құтылса да, кейбір жануарға жегізуге мәжбүр болады. Өйткені бейімделу – салыстырмалы ұғым. Бір жануардан қорғанған бейімділігі, басқа бір жануардан қорғаныс бола алмайды.
Өсімдік қоректі жануарлар мен өсімдіктер бір-біріне химиялық заттар арқылы өзара ықпал ету қатынасы жиі кездеседі. Өсімдік қоректі жануарлардың жағымсыз ықпалынан айығу үшін кейбір өсімдік денесіне улы заттарды жинайды немесе жиіркендіруші, есеңгіретуші, жаман иісті заттарды шығарады.
Айталық, көктемде терек гүлденген кезде оның сырғагүлінде кониферил, бензоат деген заттар көптеп жиналатындықтан сырғагүлмен қоректенетін шіл оны аз ғана мөлшерде шектеп жейді. Теректің қабығында салицин, саликортин дейтін заттар болатындықтан басқа ағаштардың қабығын жейтін көптеген жәндік теректің қабығын жемейді. Қоян мен құндыз теректің қабығын кеміріп жейтіні ежелден мәлім. Бірақ оларға салицин, саликортин әсер етпейді. Құсықсүт (Euphorbia) туысына жататын өсімдікті жеген мал дереу уланады. Ал құсықсүт көбелегі (Deilephia euphorbiae ) дейтін көбелектің жұлдызқұрты (дернәсілі) осы құсықсүттің жапырағын жеп тіршілік етеді. Зерттеп көргенде бұл көбелектің жұлдызқұртында улы затты сіңіріп алып, сыртқа бөліп шығаратын бездер болатыны анықталған. Теңізде өсетін Chlorodesmis fascigiata дейтін балдырдың хлородесмин деген улы заты болатындықтан оны ешбір балық жемейді, ал теңіздің таңқы шаяны осы балдырмен қоректенеді екен.
Бұл мысалдар арқылы біз бір топтың жануарларынан қорғану үшін өсімдіктерде пайда болған қасиеттер мен құбылыстар екінші бір жануарлардан қорғай алмайтынын көреміз. Бірақ морфологиялық, физиологиялық және химиялық жолмен өзін қорғау бағытындағы бұл бейімделулер ол өсімдіктің популяциясындағы дарақтар күрт азайып кетпей биоценоздағы сандық қатынас деңгейін тұрақты сақтауға мүмкіндік береді.
Далалы аймақтарда тұяқты жануарлар мен көпжылдық астықтұқымдас өсімдіктер өзара тығыз байланыста өсіп өнеді. Егер тұяқты жануарлар жыл сайын отап белгілі бір мөлшерде азайтып қысым көрсетпесе шымтүбірлі астықтұқымдас өсімдіктер бітік өсіп, олардың шымтүбірлері бірігеді де басқа өсімдіктерді ығыстыра бастайды. Ылғалы аз қуаң далада өсімдіктің қалдығы шіритіндіктен топырақтың бетінде ескі қу шөптің тығыз да қалың қабаты түзіліп жас өркеннің өсуіне жол бермейді. Сондықтан далалы аймақтарда ұзақ уақыт бойында мал немесе тұяқты жануарлардың жайылмауының себебі шымтүбірлі астықтұқымдас өсімдіктердің жойылып оның орнын арамшөптер басуына әкеліп соқтырады.
Тұяқты жануарлар (мал және тұяқты аңдар) шымтүбірлі астықтұқымдас өсімдіктерді отап сиретуімен қатар қыста түспе шөппен қоректеніп, жердің бетін жаппай қу шөп басудан сақтайды, өсімдіктің ұрығын жерге таптап көмеді және олардың қиы топырақты тыңайтады. Бұдан далалы аймақтарда өсімдікті жануарлар отап, белгілі мөлшерде тұрақты сиретіп әсер етуі өсімдік жамылғысына зиянды емес, керісінше қажетті және пайдалы екенін көреміз.
Бірақ мал немесе басқа жануарларға мөлшерден тыс оталып және тапталған дала өзінің тұрақтылығын сақтай алмайды. Жануарлардың тұяғына тапталған топырақтың су сіңіруі, жылу өткізуі нашарлайды және тұздылығы молаяды. Далалы аймақтың өсімдік жамылғысының негізін қалап, басым бөлігін құрайтын шымтүбірлі астықтұқымдас өсімдіктердің шымтүбірі жануарлардың тұяғына тапталып, жарақаттануы салдарынан олар азайып, не біржола жойылып оның орнына жусандар мен сораңдар көбейеді. Бұл әрине даланың шөлденуіне үлкен әсер етеді. Монғолияның шөлейт далалы аймақтарында соңғы жылдарда көбее бастаған құландар шөптесін және шалабұта өсімдіктерді тұяғымен теуіп қопарып жейтіндіктен топырақты босатып құмның көшуіне демеу беретіні байқалды.
Інде тіршілік ететін кеміргіштер топырақты қазып ін жасауы арқылы өсімдіктің тіршілігіне айтарлықтай әсерін тигізеді. Кеміргіштер інінен қазып шығарған күпсек топырақты несебімен, қиымен «тыңайтады». Мұндай бос топыраққа алдымен көбінесе сирек топырақты сүйетін біржылдық арамшөптер өсіп, келесі жылдардан көпжылдық өсімдіктер қосылып өсе бастайды. Суыр, сарышұнақ тәрізді кеміргіштердің інінен шығарған үйінді бос топырақта өскен өсімдік жабындысын оның төңірегіндегі табиғи өсімдік жабындысымен салыстырғанда іннің бос топырағында өскен өсімдіктің алуан түрлілігі мол, өнімі көп, өсімі бітік болады. Бірақ ін топырағындағы өсімдіктің құрамы да, өнімі де тез өзгереді. Солай болуы, әрине , заңды да. Өйткені бұл –жаңа биоценоз. Жаңадан қалыптаса бастаған жас биоценоз климакс сатысына жеткенге дейін сукцессиялық ауысу жүрілетіндіктен тұрақсыз және дамып келе жатқан жүйе болғандықтан өнімі үдемді болуы –экологиялық заңдылық. Құмырсқаның, термиттің илеуіндегі өсімдік жамылғысы да оны қоршаған ортадағы өсімдік жамылғысынан төтенше айырмашылықта болады.
Жәндіктер әлемінің өсімдікке тигізетін әсері алуан түрлі. Орманның кейбір зиянкестері күрт көбейген кезде мыңдаған гектар орманның жапырағын түгелдей жеп, орманның қуарып жойылуына себепкер болады. Колорада қоңызының картофельге, Азия шегірткесінің дәнді дақылдарға, пияз жұмырқұртының пиязға шектіретін зияны ұшан теңіз.
Көптеген жұмырқұрттар, жауын құрты, сапрофаг қоректі басқа да көптеген жәндіктер өсімдіктің қуарып түскен қалдығын жеп, қалдықты ұсақтап бөлуі арқылы тез ыдырап, топырақта қарашіріндінің түзілуіне көмегін тигізеді. Осылайша өсімдіктің қалдығы жанама жолмен өсімдіктің өсуіне қолайлы жағдай туғызады.
Жануарлардың несебі мен қиында нитраттар мол болатыны ежелден белгілі. Мал қораның және жануарлардың тұрақты түнейтін орнының төңірегіндегі топырақ нитратпен байып, нитратсүйгіш өсімдіктердің бітік өсуіне мүмкіндік туады. Әсіресе алабұта (Chenopodium), қызылша (Beta), асжапырақ (Spinacia), қыша (Sinapis), таран (Polygonum),қалақай (Urtica), қурай (Rheum) туысына жататын өсімдіктер нитратты көп талап ететіндіктен малдың және жабайы жануарлардың жатын орнының төңірегінде көптеп өседі.
Әдебиеттер: (3,6,8,9,17)
3-тақырып: Экологиялық талаптарына сәйкес жануарларды топтарға бөлу.
1. Экологиялық талаптарына сәйкес жануарларды топтарға бөлу (жәндіктер экологиясы, қосмекенділер экологиясы, құстар экологиясы, сүтқоректілер экологиясы)
Негізгі тіршілік орталары және жануарлардың тіршілік ортасына бейімделуі
Біздің жер шарымызда тіршілік тараған негізгі төрт орта бар. Ең бірінші орта – су, тіршілік ең алғаш рет суда пайда болып дамыған. Бұдан соң тірі организмдер жер бетіндегі ауалы ортада және топырақта тіршілік етуге бейімделді. Тіршілік тараған төртінші еркше орта ретінде тірі ағзалардың өзін атауға болады: Әрбір тірі ағзаның денесінің ішкі және сыртқы мүшелерінде көптеген паразит және симбиоз өсімдіктер мен жануарлар мекендеп өмір сүреді. Сондықтан тірі ағзалар да басқа бір тірі ағзалардың тіршілік ететін ортасына айналады.
Аталған тіршілік орталарының (су, жер беті, топырақ және тірі ағзалар) әрбіреуі өзіне тән экологиялық сипаттарымен ерекшеленеді.
Су жануарларының экологиялық сипаты
4.1.1 Тіршілік ортасы ретінде судың экологиялық ерекшелігі
Су тірі ағзалардың құрамында ең мол кездесетін, ең қарапайым химиялық зат. Жасуша цитоплазмасының 70%, медуза салмағының 95%, ұлудың 92%, бактериялардың 76-86%, адамның салмағының 70%-ын су иеленеді.
Су – тіршілікті демейтін, тіршілік үшін бірден бір қолайлы жағдайларды өзіне қалыптастырған орта. Судың тіршілік үшін қолайлы болуының себебі, біріншіден судың физикалық қасиеттеріне байланысты. Жер шарындағы заттардың ішінде табиғи жағдайда сұйық (су), қатты (мұз) және газ (бу) деген үш түрге айнала алатындығы судың негізгі қасиетінің бірі. Судың физикалық қасиеттерінен атайтын болсақ оның молекуласының ассиметриялық құрылымда болуының биологиялық, экологиялық үлкен мәні бар. Молекуласы симметриялы емес болғандықтан оның оң және теріс зарядтарының ауырлық орталығы ешбір сәйкесіп қабаттаспайды. Сондықтан да судың молекуласы тұрақты электромагниттік қасиет сақтайды. Электромагниттік қасиеті тұрақты сақталатындықтан су басқа көптеген заттарды ерітіп (ыдыратып), ағзаға қажетті көптеген реакциялардың жүрілуіне мүмкіндік туғызады. Судың әмбебап еріткіш бола алатынының негізі де осында.
Су тірі ағзаның денесінде бос және байланысқан су деген екі түрде кездеседі. Ағзадағы судың басым бөлігі (шамамен 95%) басқа заттармен қосылыс түзбей, бос түрде кездеседі. Бос су ағзада үздіксіз жүрілетін әртүрлі реакциялардың ортасы ретінде және химиялық заттармен әрекеттесіп оларды еріткіш ретінде маңызды рөл атқарады. Реакциялардың нәтижесінде ағзада пайда болған керексіз заттарды сыртқа бөліп шығаруға да бос су жұмсалады. Сутегінің осал байланысы арқылы ақуызбен қосылыс түзілген судың молекулалары байланысқан суды құрайды. Тірі ағзаның денесіндегі судың 4-5% байланысқан су иеленеді. Байланыстағы су цитоплазманы құрайтын коллойд сұйықтағы ақуыздың сыртын қоршаған су қабыршағын (яғни сольват қабыршағын) түзеді. Бұл қабыршақ ақуыздың молекулаларын бір-бірінен ажыратып тұратындықтан ақуыздың ұйысуынан сақтайды. Сольват қабыршақты түзетін байланысқан су тұздарды ерітуге кіріспейді және өте төмен температурада (-40°С шамасында) қатады. Осыншама төмен температурада қататындықтан жасуша цитоплазмасындағы ақуыздардың суықтық әсерінен ірімеуіне (коагуляция) пайдасын тигізеді.
Судың жылу сыйымдылығы мол –ауаның жылу сыйымдылығынан 4есе артық.Судың жылу өткізгіштігі де жоғары, басқа сұйықтардан едәуір артық және жылдам өткізеді. Судың булану температурасы да жоғары (100°С). Бұл аталған физикалық қасиеттері суда тіршілік ететін жануарларға жағымды әсерін тигізеді. Атап айтсақ суда температураның өзгерісі баяу жүріледі: судың температурасы кенет ысып немесе кенет суып кетпейді. Қандай бір фактордың кенет өзгерісіне жануарлар (және барлық тірі ағзалар) төзе алмайтындықтан суда жүрілетін температураның баяу өзгерісі жанды ағзаларға жағымды әсерін тигізеді. Судың жылу өткізгіш қабілеті жоғары болғандықтан оның терең қабатына дейін күн сәулесінің жылуы тарай алады. Булану температурасы жоғары болғандықтан ағзаның бойындағы ылғал ыстық күндерде тез буланып кетпей, тірі ағза ылғалын тұрақты сақтауына ықпалын тигізеді және сүтқоректі жануарлар терлеу арқылы денесін салқындатуға мүмкіндік туғызады.
Су үздіксіз қозғалыста болатындықтан суда еріген минералдық заттар және жылу біркелкі тарайды. Тұнық судың 30 метрлік терең қабатына дейін күн сәулесі және күндізгі жылу толық жете алады.
Судың тірі ағзаларға, экологиялық жайлы орта болуына оның жарық өткізгіш қасиетінің де маңызы зор. Атап айтсақ судың 150-200 метрлік терең қабатына дейін күн сәулесінің фотосинтездеуге қабілетті жарығы өте алады. Бұл қабат фотосфера белдемі, яғни судың жарық белдемі деп аталады. Ал шамамен 200 метрлік тереңдіктен бастап жарықтың мөлшері біртіндеп азайып 2000 метрлік тереңдікке күн сәулесінің 1% ғана жетеді. Бұл белдемді д и с ф о т о с ф е р а яғни судың күңгірт белдемі деп атайды. Судың 2000 метрден терең төменгі қабатына күн сәулесі өтпейді. Мүлдем қараңғылыққа бөленген бұл белдемді афотосфера яғни қараңғы белдем деп атайды. Бұдан біз судың жарық өткізу қабілеті де жоғары екенін көреміз. Сондықтан судың 150-200 метрлік терең белдеміне дейін фотосинтез толық жүре алады. Ал 2000 метрлік тереңдікке дейінгі белдемде судың терең қабатына дейін өте алатын көк және күлгін сәулелер арқылы фотосинтез жүргізе алатын кейбір балдырлар тіршілік етеді.
Судың тығыздығы мен тұтқырлығы өте жоғары. Судың меншікті салмағы 1,0 г/см3 , тығыздығы ауаның тығыздығынан 800-1000 есе артық. Осыншама тығыз болғандықтан су жануарлардың қозғалысына кедергілік көрсетеді. Яғни жануарлар суда жүзу үшін судың тығыздық күшін жеңуге мәжбүр болады. Және судағы гидродинамикалық кедергіге аз ұшырау үшін денесінің сырты ұдайы сілемейленіп тұрады. Сондықтан жылпылдақ болады және де су жануарларының басым бөлігінің денесі сүйір келеді.
Судың тығыздығы мол болғандықтан судағы жануарлар мекендеп тұрақтау үшін тірек болатын төсеніш субстратты қажетсінбейді. Ал жер бетіндегі барлық жануарлар үшін тұрақтанатын төсеніш (субстрат) міндетті түрде қажет. Өйткені ауаның тығыздығы аз болғандықтан ауада тұрақтап тұра алмайды: ауада ұшып тіршілік ететін жануарлардың барлығының көбейіп жетілетін, тұрақты мекендейтін орны (субстраты) жерде немесе суда болатын себебі осыған байланысты.
Тереңдеген сайын судағы қысым көбейеді, жарық және оттегі азаяды. Терең суда мекен ететін жануарлар осының бәріне морфологиялық және физиологиялық тұрғыдан бейімделуге тура келеді. Терең суда тіршілік ететін жануарлар судың қысымына биохимиялық жолмен бейімделу қабілеті дамыған. Олардың ферментінің құрамындағы қысымға сезімтал ферменттер азайып, қысымға төзімді дегидрогеназа қатарлы ферменттердің мөлшері көбейетіндігі дәлелденген.
Судың әртүрлі тереңдіктегі қабаттарында жануарлардың тіршілігіне қажетті экологиялық жағдай әртүрлі екенін оның жоғарыда сипатталған қасиеттерінен көруге болады. Қандай бір суды негізінен бенталь яғни судың түбі және пелагиаль яғни судың іші (су қабаты) деген екі бөлікке бөледі. Осыған сәйкес судың түбінде тіршілік ететін жануарлар мен өсімдіктер бентос ағзалар деп, ал судың бетінен түбіне дейінгі ішкі қабатында ішкі белдемдерінде тіршілік ететін ағзалар пелагос деп аталады. Теңіз мұхиттардағы пелагос ағзалар судың тереңдік белдеміне сәйкес:
а) эпипелагиаль (200 метрге дейінгі тереңдікті қамтитын, беткі саяз белдемі); б) батипелагиаль (bathys – терең; 200-2000 метрлік тереңдікті қамтитын, мәңгі күңгірт, қарауытқан қабат);
в) абиссопелагиаль (2000 метрден терең, мүлдем қараңғылық басқан су белдемі). Батипелагиаль және абиссопелагиаль белдемдерде өсімдік болмайды, тек қана микроорганизмдер мен жануарлар тіршілік етеді.
Жануарлардың суда тіршілік етуге бейімделуі
Судың тығыздығы мол болғандықтан су тереңдеген сайын ондағы қысым да көбейеді. Әрбір 10м тереңдікке батқан сайын 1 атмосфералық қысым қосылып отырады. Мұхиттың ең терең жері 11 км-ге тең. Ондағы қысым 1000 атмрсфераға жетеді. Су тереңдеген сайын қысым күрт өзгеретіндіктен суда тіршілік ететін жануарлар құрлықта тіршілік ететін жануарлармен салыстырғанда қысымның өзгерісіне төзімді (эврибат) келеді. Әр түрлі тереңдікте тіршілік ететін кйбір жануарлар судың беткі қабатындағы 1-2 атмосфералық қысымнан бастап судың терең қабатындағы бірнеше жүз атмосфералық қысымда да тіршілік ете алады. Сондықтан олар теңіз, мұхиттардың жағасынан бастап абиссалдық белдемнің 6-7 км-лік терең қабатында да мекендей алады.
Бірақ теңіз, мұхиттарда тіршілік ететін жануарлардың басым бөлігі белгілі бір деңгейдегі қысымда ғана өмір сүре алады – яғни стенобионт. Әсіресе таяз суда немесе өте терең суда тіршілік ететін жануарлар қысымның ауытқуына төзімсіз болады. Мысалы, құмқазар (Arenicola) дейтін буылтық құрт, теңіз табақшасы (Patella) дейтін былқылдақ денелі жәндіктер теңіздің жағалық белдемінде ғана тіршілік етеді (2-суреттің 1-6).
Ал көптеген түрлі балықтар, басаяқты ұлулар, шаяндар, теңіз жұлдызшалары, т.б. тек 4-5 км-лік тереңдікте 400-500 атмосфералық қысымда ғана тіршілік етеді.
Судың тығыздығы жоғары болғандықтан көптеген гидробионттар оны тірек болдырып қалқып жүреді. Мұндай қалқыма тіршілікті ағзалар планктон ағзалар дейтін ерекше экологиялық топты құрайды. Планктонның құрамына қарапайым денелілер, медузалар, сифонофор, тарақшалар, қанатаяқты ұлулар, алуан түрлі кішкене шаяндар (мұртшааяқты, ескекаяқты), балықтың, бақаның уылдырығы және т.б. көптеген жануарлар жатады.
Планктон ағзалар өздігінен белсенді жүзіп жүре алмайды. Олар судың толқыны мен ағынын пайдаланып енжар қалқу арқылы қозғалады. Су түбіне шөгіп кетпей қалқып жүру үшін планктондарда өздерінің қалқымалығын жақсыратуға бағытталған бейімделушіліктер дамыған. Қалқып жүруге бейімделген сипаттарын атасақ: 1) денесінің мөлшерін азайту, жалпаю, ұзару, көптеген өскіндер мен тікенектер пайда болу арқылы және пішіні домалақ шар тәріздес, қол шатыр тәріздес болып өзгеру арқылы суды тірек етіп сүйенетін ауқымын ұлғайтады; 2) денесіне ауа көпіршіктері мен майды көптеп жинау, сүйек қаңқасы біртіндеп кішірею немесе түгелдей жойылуы арқылы, денесінің салмағын азайту негізінде суға батып кетпеуіне бейімделген. Мысалы, көптеген бір жасушалы планктон жәндіктердің цитоплазмасы ауалы көпіршіктерге (газовые вакуоли) және май тамшыларына бай болатыны медуза, планктон, құрсақаяқты ұлуларда ауаға толы қапшықтар болатыны планктондық тіршілікке бейімделгенін дәлелденді. Судың бетінде, анығырақ айтқанда, ауалы ашық орта мен судың аралығында тіршілік ететін планктондық жануарлардың жеке бір экологиялық тобы н е й с т о н деп аталады. Нейстондарға масаның, жүзбе қоңыздық дернәсілдері, суаршын қандалалар, кейбір шыбындар мен өрмекшілер және кейбір құрсақаяқты ұлулар және т.б. жатады. Нейстон жәндіктер судың толқыны мен ағынын пайдаланып енжар қозғалумен қатар кейбіреуі белсенді түрде өздігінен қозғала алады.
2-сурет. Теңіз жануарларының экологиялық топтары және тіршілік нысаны.
Достарыңызбен бөлісу: |