Экология ғылымының өрлеу кезеңі

Экология негіздері

Экология (лат. оіkos - үй, баспана; logos - ілім) - жеке организмнің қоршаған ортамен қарым-қатынасын, ортаға бейімделу заңдылықтарын, сондай-ақ организм деңгейінен жоғарырақ тұрған биологиялық жүйелердің - популяциялардың, организмдер қауымдастықтарының, экожүйелердің, биосфераның ұйымдастырылу және қызмет атқару заңдылықтарын зерттейтін ғылым.

Экология терминін ғылымға енгізген адам Эрнст Геккель болып саналады (1866) .

Экология ғылымы жедел дамып, көптеген жаңа салалары пайда болды. 19 ғасырдың аяғы, 20 ғасырдың басында ғалымдар негізінен жекелеген факторлардың, әсіресе климаттық факторлардың, организмдердің таралуы мен сан динамикасына әсерін зерттеді. Бірімен-бірі тығыз байланысқан, біртұтас құрылымдық бірлік түзетін азғалар қауымдастықтары (қ. Биоценоз) туралы ұғым да осы кезде қалыптаса бастады (К. Мәбиус, 1877; С. Форбс, 1887) .

20 ғасырдың басында Экология жеке ғылым бағыт ретінде таныла бастады, ал “экологияның алтын ғасыры” аталған 20 - 40-жылдары популяциялар мен қа-уымдастықтарды зерттеудің басты бағыттары айқындалып, Экологияның негізгі ережелері мен заңдары тұжырымдалды: Ф. Клементс (1916) биоценоздардың өзгеріп, дамитынын және бұл бейімделушілік сипатындағы құбылыс екендігін көрсетті; А. Тинеманн (1925) өнім ұғымын енгізді, ал Ч. Элтонның Э. бойынша алғашқы оқулығында (1927) биоценоздарда жүріп жатқан процестердің заңдылықтары көрсетіліп, трофикалық қуыс ұғымына анықтама берілді, Экологиялық пирамидалар ұғымы тұжырымдалды; 1926 жылы В. И. Вернадскийдің “Биосфера” атты кітабы жарыққа шығып, онда алғаш рет Жердегі бүкіл тірі азғалар жиынтығының - “жердің тірі затының” ғаламдық рөлі айқын көрініс тапты.

А. Тенсли (1935) және В. Н. Сукачев (1940) еңбектері бірімен бірі өзара тығыз байланысқан, қоршаған физикалық ортамен зат және энергия алмасып отыратын азғалар кешені туралы көзқарастардың дамуына, экожүйе және биогеоценоз ұғымдарының қалыптасуына әкелді. Популяция санының ауытқуларын, популяциялар арасындағы әсерлесулерді сипаттайтын матем. модельдер құру (А. Лотка, В. Вольтерра, 1925, 1926), сол модельдерді эксперимент барысында тексеру (Г. Ф. Гаузе, 1934) сияқты, қазіргі теория Экологияның негізін құрайтын зерттеулер де сол жылдары қалыптаса бастады.

20 ғасырдың 60 - 70-жылдары, бұған дейін негізінен биолог мамандардың арасында ғана қолданылып келген “экология” термині кенеттен көпшілік арасында ең танымал терминдердің біріне айналды. Осы жылдары, табиғат пен адамзат арасындағы қайшылықтардың үдей түсуіне байланысты, қоршаған ортаның ластануы, қоршаған ортаның ахуалы, халық санының өсуі, азық-түлік пен энергия қорларын пайдалану сияқты мәселелер ғылымның әр түрлі салаларында зерттеліп, бұқаралық ақпарат құралдары бетінде кеңінен талқылана бастады және бұл процесс әлі де жалғасын табуда. Соның нәтижесінде Экологиялық дүниетаным жаратылыстану ғылымдары ғана емес, көптеген қоғамдық ғылымдарға да енді, Экологияда көптеген жаңа бағыттар пайда болды.

Экология ғылымдарының қалыптасуын төмендегідей кезеңдермен қарастыруға болады.

Биологиялық зерттеулердің жаппай сипат алу кезеңі. Бұл кезең 18 ғасырдың аяқ шенін қамтиды. Мыс: Ж. Б. Ламарк (1744-1825), Л. И. Лепехин (1770-1802), Р. Ф. Рульс (1814-1858), И. А. Северцов (1827-1885), Ч. Дарвин (1807-1882), В. В. Докучаев (1846-1903) т. б. табиғат зерттеушілер, биологтар, систематиктер, географтар өздерінің еңбектерінде ғылыми зерттеулер жүргізіп экология ғылымының дамуына өз үлестерін қосты. Осы кезде жарық көрген Ж. Б. Ламарктың «Жануарлар мен өсімдіктердің эволюциясы», Ч. Дарвиннің «Түрлердің шығу тегі» т. б. еңбектері экология ғылымының негізін қалаған еді

Экология ғылымының жеке ғылым ретінде қалыптасу және даму кезеңі. Бұл кезеңде шетелдік ғалымдармен қоса орыс ғалымдарының еңбектері шыға бастады. Бұл кезең 19 ғасырдың басы мен 20 ғасырдың 70-80 жылдарын қамтиды. Атап айтсақ Мәскеу университетінің ғаламы И. А. Северцов, Н. А. Наумов т. б. В. И. Вернадскийдің «Биосфера туралы ілімі» т. б. ғылыми еңбектері экология ғылымының негізін қалаған болатын.

Экология ғылымының өрлеу кезеңі. Қазіргі заманғы экология -бүкіл әлемдік ғылымдар мен әлеуметтік, экономикалық жағдайлар және проблемаларды қарайтын деңгейге жетіп отыр. Осыған орай, экология ғылымының қолданбалы және адам экологиясы бағыттары дами түсті. Экологияның жаңа саласы бойынша теориялық және практикалық зерттеулер жүргізілді.

Қазіргі заманғы экологияның құрылымы

Қазіргі кезде экология ғылымы көптеген басқа да ғылымдармен тығыз байланыста дамып, жаңа ғылым салалары мен бағыттары пайда болуда. Мысалы, әлеуметтік экология, өнеркәсіптік экология, геоэкология, инженерлік экология, ауыл шаруашылығы экологиясы, ғаламдық экология және т. б. :[3]

• Әлеуметтік экология- табиғат пен қоғам арасындағы өзара карым-қатынас заңдылықтарын"табиғат + адам + қоғам"жүйесі негізінде зерттейді.
• Өнеркәсіптік экология- өнеркәсіптік нысандардың тірі ағзаларға және қоршаған орта жағдайларына әсерін зерттейді.
• Геоэкология- жер бетіндегі экожүйелердегі және биосфералық деңгейдегі сыртқы орта құбылыстарының өзара байланысын және олардың тірі азғалармен қарым-қатынасын зерттейді.
• Ауыл шаруашылығы экологиясы- ауыл шаруашылығы салаларының сыртқы ортамен өзара қарым-қатынасын агроценоздардың даму өзгеру заңдылықтарын және ауыл шаруашылығы салаларының бір-біріне әсерін зерттейді.
• Ғаламдық экология- биосфера деңгейіндегі, тіпті Күн жүйесіндегі әлемдік құбылыстарды, табиғи өзгерістерді зерттейді. Мысалы, эпидемиялық аурулар, климаттың жаппай жылынуы, азон қабатының жұқаруы, ядролық қауіп катерлер, шөлейттенудің алдын алу, т. б.

Қазіргі заманғы экологияның негізгі әдістері:

• Жүйелік тұрғыдан қарастыру
• Ортаның жағдайын бақылау
• Эксперимент және модельдеу

Жүйелік тұрғыдан қарастыру -тірі табиғаттың барлық элементтері өзара байланыста болғандықтан, жүйе немесе жүйенің бөлігі болып табылғандықтан көптеген экологиялық зерттеулерде қолданылады. Әр түрлі экологиялық әдістерді қолдануды талап етеді.

Ортаның жағдайын бақылау -бұларға метеорологиялық бақылау, температураны өлшеу, судың химиялық құрамын, тұздылығын, мөлдірлігін, топырақ ортасының сипатын анықтау, радиациялық фонды өлшеу, ортаның химиялық және бактериалдық ластануын анықтау т. б. жатады. Қазіргі кезде осылардың ішінде практикалық маңыздылығы жағынан мониторингке ерекше көңіл бөлінуде. Мониторингінің мақсаты -бақылау, баға беру және болжам жасау.

Эксперимент және модельдеу -Зерттеулер эксперименттік әдістемелердің көмегімен бірлестіктер мен экожүйелерде жүргізіледі. Экологияда статистикалық математика, математикалық логика, сандар теориясы, матрицалық алгебрамен байланысты ақпараттар мен кибернетика теориясының әдістері қолданылады. Соңғы кезде биологиялық жүйелерді модельдеу кеңінен қолдануда. Зерттеулердің міндеттеріне байланысты әр түрлі модельдер қолданылады (шынайы нақты модельдер, таңбалы модель, концептуалды және математикалық модельдер) . [4]

Қазіргі жалпы экологияның негізгі зерттеу нысандары жоғары биологиялық жүйелер (популяциялар, биоценоздар, экожүйелер, биосфера) және олардың уақыт пен кеңістік аралығындағы өзгерістеріне байланысты түрлі міндеттерді қамтиды. Олар:

1) организмдердің әр түрлі топтарының (популяциялардың, түрлердің және т. б. ) сыртқы орта факторларымен өзара қарым-қатынастарын және олардың тіршілік ортасына әсер ету заңдылықтарын зерттеу;

2) биоценоздардағы көптеген түрлер популяцияларының бір-бірімен байланыс заңдылықтарын зерттеп анықтау;

3) тіршілік ортасы мен популяциядағы дара сандарының бір-біріне тәуелділігін зерттеу;

4) популяциялардағы тіршілік үшін күрес заңдылықтары мен табиғи сұрыпталу бағыттарын зерттеу;

5) орта жағдайларының организмдерге және олардың популяциялық жеке топтарына әсерін зерттеу;

6) адамның табиғатты тиімді пайдалану жолдарын және орта жағдайларына антропогендік факторлардың әсер етуін алдын ала болжауға байланысты зерттеулер жүргізу;

7) ауыл шаруашылығы зиянкестерімен күресу үшін биологиялық әдістердің тиімді тәсілдерін анықтап, қолданысқа енгізу;

8) өндіріс процестеріне жаңа қалдықсыз технология тәсілдерін кеңінен енгізуге арналған зерттеулер жүргізу.

Қоршаған орта немесе мекен ету ортасы бұл дараның өмір сүретін ортасындағы нақты шарттардың жиынтығы, оларға қатынасы.

Тіршілік ету орталарының ауа, ауа-жер, топырақ және организмдік деген түрлерін ажыратамыз. Бұл орталарда организмге тән шарттар жасалады. Тіршілік ету шарттары деп организмнің қалыпты тіршілік етуін қамтамасыз ететін орта элементтерінің жиынтығы, сондай-ақ организм көбейіп, онымен негізгі тіршілік процестерінің жүруін қамтамасыз ететін кешен деп түсінеміз.

Организмге әсер ететін тіршілік ортаның элементтері экологиялық факторлар деп аталады. Олар үш топқа бөлінеді: абиотикалық, биотикалық және антропогендік.

Абиотикалық факторлар - өлі табиғаттың физикалық және химиялық факторларынның жиынтығы, олардың қатарында өте маңызды- температура, ылғалдылық, жарық және өзге де климаттық компоненттер, сондай-ақ судың, ауа және топырақ орталарының химиялық құрамы және т. б.

Биотикалық факторлар - организмдердің оны қоршаған биотамен қарым-қатынастарының барлық формаларын айтады.

Антропогендік факторлар - адамның қоршаған ортаны тірі организмдер тіршілік ететін ортаның өзгерісіне алып келетін немесе олар­дың тіршілігінде көрініс беретін түр­лі әрекеттердің жиынтығы. Биотаға антропогендік факторлардың әсері артып келеді. Салыстырма үшін: қазіргі кезде адам техниканың көмегімен табиғатқа көп әсер ете алады, бұрынғы неандерталдықтарға шаққанда. Экологиялық факторлар­дың осылайша жіктелуі шартты. Кейде берілген факторды бір категорияға орналастыру қиын. Мысалы, балараның ұясының температурасы қоршаған орта температурасымен қатар, ұядағы аралар санына да тәуелді болады. Бір мезгілде абиотикалық та, биотикалық та факторлардың функциясы саналады.

Түрлі физикалық-географиялық аудандарда экологиялық факторлар­дың сәйкестігі құрыла бастады, ол тірі организмдердің планетада таралу заңдылығына негіз болды. Эволюциялық процестер барысында экологиялық фактордың мезгілдік өзгерісі әсерінен кейбір түрлерде бейімдеушілік қасиеттер қалыптасқан: қыстық немесе жаздық ұйқыға кету, диапауза.

Барлық экологиялық факторларды қоса есептегенде, олардың кейбіреулерінің ғана тіршілік етуге маңызы бар. Эволюция барысында организмдер олардың әсеріне қатысты бейімдеушілік жасады. Организмнің қор­шаған орта өзгерістеріне бейімделу дәрежесі экологиялық шыдамдылық немесе толеранттылық деп аталады. Сондықтан түрлерде ол орта өзгерістерінің диапазонында көрініс береді, оның шекарасында берілген түр дараларының тіршілік әрекеті сақталады.

Тіршілікке маңызды функциялардың әсеріне қарай әр биологиялық түрге қатысты өзіндік оптимум мәні болады, қалыпты тіршілік ету аймағы және төзімділік аралықтары.

Дараның тіршілік әрекеті айтарлықтай өте жақсы түрде өтетін экологиялық фактордың көріну дәрежесі, оптимум деп аталады. Оптимумнан ауытқу тіршілік қабаттарын төмендетеді. Түрдің өсуі, көбеюі және ұзақ уақыт тіршілік етуі мүмкін болатын факторлардың мәндер шегі қалыпты

тіршілік зонасы ұғымына сәйкес келеді. Оның шегінде құлдырау аймағы жатыр, ол қалыпты тіршілік етудің бұзылуымен сипатталады. Олар критикалық нүктелермен шектеледі - экологиялық төзімділіктің жоғарғы және төменгі нүктелері, одан ары тіршілік мүмкін емес. Қалыпты және құлдырау аймақтарын қамтитын фак­тор мәнінің диапазоны, түрдің берілген экологиялық факторға төзімділігінің көрсеткіші есептеледі.

Тірі организмдердің алуантүрлері бірдей емес экологиялық төзімділікке ие болмайды. Үлкен экологиялық тө­зімділікке ие топтар, яғни фактордың оптималды мәнінен ауытқуға төзімділер эврибионттар деп аталады, ал төзімділігі аз болса стенобионттар деп аталады. Эврибионтты организмдер мысалы ретінде, актинияны айтуға болады, ол тропиктік те, арктикалық та теңіздерде тіршілік ете алады. Стенобионтты организмдерге мысалы, тек қана жылы теңіздер­де тіршілік ететін коралл полиптері, гренландиялық кит - тек арктикалық теңіздерде тіршілік етеді.

Экологиялық валенттіліктің қанда да бір факторға қатысты шектері түрлі түрлерде графикалық түрде сипаттауға болады.

Стенобионтты организмдер тө­менгі және жоғарғы температураның кең диапазонына төзімді. Эврибионт­ты организмдер температураның кең диапазонында тіршілік етуге қабілетті. Стенобионтты организмдерде төзімділіктің минимум және максимум шекаралары жақын орналасса, сол себептен температураның аз өзгерісі эврибионтты түрлермен оңай қабылданса, стенобионттарға олар қырыпжойғыш әсер етеді.

Экологиялық төзімділік жасы, жынысы, организмдердің жеке дамуының сатысына орай ауытқуы мүмкін. Мысалы, краб дернәсілдері (личинкалары) тұщы суда дами алмайды, ал ересек түрлері өзендерге ағысқа бойлай өте алады.

Ортаның экологиялық факторлары организмге бірігіп әсер етеді, олардың әрқайсысының әсері өзгелердің әрекетін қарқындылығына тәуелді. Мысалы, адам ауаның жоғарғы температурасын оның ылғалдылығы төмен болғанда жақсы көтерсе, суықты жоғары калориялық тағамдарды қолданғанда көтере алады.

Организмдердің бір мезгілде қоршаған ортаның түрлі факторларын қабылдайтындығын ескере келе, сиректеу олардың әсері оптимуммен сәйкес келеді. Кейде бір фактор бұл мәнге ие болады.

Тіршілік үшін маңызды факторлар көп жағдайда мәні оптимумнан алшақтап, төзімділік шегіне жақындасады немесе шектеуші фактор де­ген атауға ие болады. Шектеуші фак­тор организмдер тіршілігінде үлкен роль атқарады, оның экологиялық ортасын және географиялық ареалын анықтайды.

Абиотикалық факторлар арасында айтарлықтай мәнге температура, ылғалдылық, күн радиациясы ие, себебі олар климатты анықтайды.

Температура. Температура зат алмасу жылдамдығын анықтай отырып, организмдердің бүкіл тіршілік ету процестеріне әсер етеді. 10 °С-қа температураның артуынан зат алма­су реакциясының жылдамдығы 2-3 есеге артады. Көптеген организм­дердің қалыпты қызмет атқаруының жоғарғы шегі ферменттер денатурациясы деңгейінен төмен және 45- 50 С-тан аспайды. Егер температу­ра мұз қату нүктесінен төмендесе, арнайы қорғаныш механизмдерінің жоқтығынан тірі организмдер өз клеткаларында мұз кристалдарын түзе бастайды, солай тіршілік те тоқтайды. Көптеген организмдер үшін температуралық фактордың оптимумы 10 °С пен 35°С аралықтарында жатыр. Бірақ түрлі бейімдеушіліктер арқасында температуралық факторға төзімділік шекараларының айтарлықтай кеңеюі мүмкін. Түраралық айырмашылықтар бұл қатынаста өте үл­кен болады. Арктикалық ендіктердің 0 С-қа жақын температурасы көпте­ген балдырлар, омыртқасыздар және балықтар түрлерімен мекен етіледі.

Барлық тірі организмдер жылу энергиясының екі негізгі көзін пайдаланады: сыртқы (күн энергиясы және оның туындылары) және ішкі, организмде өтетін жылу бөлумен жүретін алмасу реакциялары. Тіршіліктін эволюциясы барысында энергияның ішкі түрлерінің қарқындылығын арттыру жүреді. Олармен қатар жылу энергиясын жасау және оны жұмсау деңгейін қамтамасыз ететін термореттеушіліктің арнайы механизмдері қалыптасты.

Дене температурасының тұрақтылығына орай жануарлар: пойкилотермді немесе суыққанды, гомойотермді деп жіктеледі.

---

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.

• Іс жүргізу
• Автоматтандыру, Техника
• Алғашқы әскери дайындық
• Астрономия
• Ауыл шаруашылығы
• Банк ісі
• Бизнесті бағалау
• Биология
• Бухгалтерлік іс
• Валеология
• Ветеринария
• География
• Геология, Геофизика, Геодезия
• Дін
• Ет, сүт, шарап өнімдері
• Жалпы тарих
• Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
• Журналистика
• Информатика
• Кеден ісі
• Маркетинг
• Математика, Геометрия
• Медицина
• Мемлекеттік басқару
• Менеджмент
• Мұнай, Газ
• Мұрағат ісі
• Мәдениеттану
• ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
• Педагогика
• Полиграфия
• Психология
• Салық
• Саясаттану
• Сақтандыру
• Сертификаттау, стандарттау
• Социология, Демография
• Спорт
• Статистика
• Тілтану, Филология
• Тарихи тұлғалар
• Тау-кен ісі
• Транспорт
• Туризм
• Физика
• Философия
• Халықаралық қатынастар
• Химия
• Экология, Қоршаған ортаны қорғау
• Экономика
• Экономикалық география
• Электротехника
• Қазақстан тарихы
• Қаржы
• Құрылыс
• Құқық, Криминалистика
• Әдебиет
• Өнер, музыка
• Өнеркәсіп, Өндіріс