«Биологиялық экология»
Кіріспе 4
Биологияның шығу тарихы 6
Қазіргі биологияның негіздері 7
Экологияның шығу тарихы 10
Экологияның кезеңдері 11
Биология мен экологияның арасындағы байланыстар 14
Көптүрлілік.Табиғи популяциялардың генетикалық полиморфизмі 14
Биоценоздардың құрылымы 17
Экожүйлердің энергетикасы 19
Биологиялық өнімділік 20
Биология мен экологияның негізгі заңдары 21
Биологияның негізгі заңдыры 21
Өмірдің біртүтастылығы және көптүрлілігі немесе Сент . Илер заңы 21
Өмірдің глобальдылығы немесеВернадскийдің бірінші заңы 22
Табиғи сұрыптау немесе Дарвин заңы 23
Экологияның негізгі заңдары 24
Оптимум заңы 24
Шелфорд заңы 25
Одум заңы 26
Либихтың минимум заңы 26
Биологиялық экологиядағы зат айналымы 27
Қорытында 28
Пайдаланған әдебиеттер тізімі 29
Биологияның шығу тарихы 6
Қазіргі биологияның негіздері 7
Экологияның шығу тарихы 10
Экологияның кезеңдері 11
Биология мен экологияның арасындағы байланыстар 14
Көптүрлілік.Табиғи популяциялардың генетикалық полиморфизмі 14
Биоценоздардың құрылымы 17
Экожүйлердің энергетикасы 19
Биологиялық өнімділік 20
Биология мен экологияның негізгі заңдары 21
Биологияның негізгі заңдыры 21
Өмірдің біртүтастылығы және көптүрлілігі немесе Сент . Илер заңы 21
Өмірдің глобальдылығы немесеВернадскийдің бірінші заңы 22
Табиғи сұрыптау немесе Дарвин заңы 23
Экологияның негізгі заңдары 24
Оптимум заңы 24
Шелфорд заңы 25
Одум заңы 26
Либихтың минимум заңы 26
Биологиялық экологиядағы зат айналымы 27
Қорытында 28
Пайдаланған әдебиеттер тізімі 29
Биологиялық экология» – анықтамасы , міндеттері мен әдістері. Экологиялық білімдердің қалыптасуының қысқаша тарихи очеркі. К.Рулье, Ч.Дарвин, Э.Геккель еңбектерінің классикалық экологияны қалыптастырудағы маңызы. Экологияның бөлімдері: аутэкология, демэкология, синэкология, глобалды экология. Экологиялық пәндердің осы күнгі классификациясы. IUCN – Табиғат Қорғаудың Халықаралық Ұйымдарының табиғатты қорғау қызметі бойынша ұсыныстар. «Экология – саясат – экономика принципі. Табиғатты пайдалану экономикасы, қоршаған ортаны құқықтық тұрғыдан қорғау жүйесі. Экологиялық зерттеулердің Қазақстандағы және шет елдердегі бағыттары. Қазақстан ғалымдарының экология ғылымын дамытуға қосқан үлесі. Қоршаған ортаны қорғау мен табиғатты пайдалану салаларындағы жаңа көзқарастар мен жаңа технологиялардың бағыты және олардың іске асырылуы.
“Биология” терминін ғылымға алғаш 1797 ж. Неміс ғалымы т. Руз енгізген.
Экология терминін ғылымға енгізген Э.Геккель (1866). Түртүзілу құбылысында, бір жағынан, тірі ағзалардың көптүрлілігі түзілсе, екінші жағынан мекен ортасына бейімделген формалар пайда болады. Тұқым қуалайтын өзгергіштіктің резервінің және генетикалық комбинация салдарынан әрбір буыңда пайда болатын әр түрлі генотиптер арасынан тек кейбіреулері ғаңа мекен ортасына шынайы бейімделген, ал қалғандары нашар бейімделген, кейбіреулері тіпті бейімделмеген болуы мүмкін. Табиғи сұрыптау нәтижесінде шынайы бейімделген генотиптер тандамалы көбейіп, ал қалғандары ұрпақ қалдыра алмай өліп қалатын болса, онда популяциялар генофонды тек «сәтті» аллельдерден және олардың комбинацияларынан құрылған болар еді. Нәтижеде тұқым қуалайтын өзгергіштік тоқталып гомозиготалы генотиптер мөлшері өсіп кетер еді. Табиғатта әр түрлі түрлердің популяциялары бірегей жүйелерге бірігіп ірі бірлестіктер құрады. Оларды ғылым тілінде "бірлестіктер" немесе "биоценоздар" деп атайды. Энергия – материяның барлық түрлерінің өзара әсері мен қозғалысының жалпы сандық өлшемі. Ол табиғат құбылыстарын біріктіреді. Жүйедегі энергияның өзгеру жұмыс орындалған кезде жүреді.
Өнімділік экожүйелердің құнарлылығын сипаттайды. Сондықтан оны зерттеу- экологиялық зерттеулердің өте маңызды бағыты. 10 жыл көлемінде (1964 жылдың 1974 жылдар бойы) дүние жүзінде келісілген түрде экожүйенің өнімділігі және оған әсер ететін факторлар жөніндегі мәліметтерді жинау жүргізілді. Бұл зерттеу Халықаралық биологиялық бағдарлама жүйесінде өткізілді.
Биология мен экологияның негізгі заңдары ұқасас болып келеді. Сондықтанда заңдардың мағынасы ұксас болып келеді.Өмірдің біртүгастылығы және көптүрлілігі немесе Сент - Илер заңы, өмірдің глобальдылығы немесеВернадскийдің бірінші заңы, Табиғи сұрыптау немесе Дарвин заңы,Оптимум заңы,Шелфорд заңы,Либихтың минимум заңы. Биологиялық экологияның ұштастыру процестерін жіктеуінде қолданылады .
“Биология” терминін ғылымға алғаш 1797 ж. Неміс ғалымы т. Руз енгізген.
Экология терминін ғылымға енгізген Э.Геккель (1866). Түртүзілу құбылысында, бір жағынан, тірі ағзалардың көптүрлілігі түзілсе, екінші жағынан мекен ортасына бейімделген формалар пайда болады. Тұқым қуалайтын өзгергіштіктің резервінің және генетикалық комбинация салдарынан әрбір буыңда пайда болатын әр түрлі генотиптер арасынан тек кейбіреулері ғаңа мекен ортасына шынайы бейімделген, ал қалғандары нашар бейімделген, кейбіреулері тіпті бейімделмеген болуы мүмкін. Табиғи сұрыптау нәтижесінде шынайы бейімделген генотиптер тандамалы көбейіп, ал қалғандары ұрпақ қалдыра алмай өліп қалатын болса, онда популяциялар генофонды тек «сәтті» аллельдерден және олардың комбинацияларынан құрылған болар еді. Нәтижеде тұқым қуалайтын өзгергіштік тоқталып гомозиготалы генотиптер мөлшері өсіп кетер еді. Табиғатта әр түрлі түрлердің популяциялары бірегей жүйелерге бірігіп ірі бірлестіктер құрады. Оларды ғылым тілінде "бірлестіктер" немесе "биоценоздар" деп атайды. Энергия – материяның барлық түрлерінің өзара әсері мен қозғалысының жалпы сандық өлшемі. Ол табиғат құбылыстарын біріктіреді. Жүйедегі энергияның өзгеру жұмыс орындалған кезде жүреді.
Өнімділік экожүйелердің құнарлылығын сипаттайды. Сондықтан оны зерттеу- экологиялық зерттеулердің өте маңызды бағыты. 10 жыл көлемінде (1964 жылдың 1974 жылдар бойы) дүние жүзінде келісілген түрде экожүйенің өнімділігі және оған әсер ететін факторлар жөніндегі мәліметтерді жинау жүргізілді. Бұл зерттеу Халықаралық биологиялық бағдарлама жүйесінде өткізілді.
Биология мен экологияның негізгі заңдары ұқасас болып келеді. Сондықтанда заңдардың мағынасы ұксас болып келеді.Өмірдің біртүгастылығы және көптүрлілігі немесе Сент - Илер заңы, өмірдің глобальдылығы немесеВернадскийдің бірінші заңы, Табиғи сұрыптау немесе Дарвин заңы,Оптимум заңы,Шелфорд заңы,Либихтың минимум заңы. Биологиялық экологияның ұштастыру процестерін жіктеуінде қолданылады .
1 Оспанова Г. С., Бозшатаева Г. Т. Экология. Оқулық. – Алматы : Экономика, 2011. – 164 б.
2 Әлинов М. Ш. Экология және тұрақты даму : оқу құралы / – Алматы : «Бастау» баспасы. – 2012. – 272 б.
3 Блукет Н.А., Емцев В.Т. Ботаника с основами физиологии растений и микробиологии: Учебное пособие для вузов.-М: Колос, 1969.-512 с.:ил
4 Горышина Т.К. Экология растений: Учебное пособие для биол. спец. ун-тов.-М.: Высшая школа, 1979.-368 с.:-ил
5 Губанов И.А. и др. Определитель высших растений средней полосы европейской части СССР: Пособие для учителей / И.А.Губанов, В.С.Новиков, В.Н.Тихомиров.-М.: Просвещение,1981.-287 с.:ил
6 Жизнь растений: В 6 т. /Гл. ред. А.А.Федоров.-М.:Просвещение. Т.1: Введение. Бактерии и актиномицеты/ Под ред. Н.А.Красильникова, А.А.Уранова. 1974.-487 с.:ил
7 Разживин А.А., Базарбеков К.У. Нематоды растений Казахстана. Отряд Афеленхида.-Павлодар,2002.-84 с.- (Фауна Казахстана;Т.24.Вып.1. Круглые черви)
8 Дорохина Л.Н. Руководство к лабораторным занятиям по ботанике с основами экологии растений:учебное пособие для студ. пед. ин-тов по спец.»Педагогика и методика начального обучения»/Л.Н.Дорохина, А.С.Нехлюдова.-Изд-ие 2-е, перераб.-М.:Просвещение,1986
9 Потапов И.В. Зоология с основаи экологии животных. Пособие. М.: Академия, 2001
10 Лабораторные занятия по зоологии с основами экологии животных: учебное пособие для студ. по спец. «Педагогика и методика начального обучения»/Е.Н.Степанян и др.-М.:Просвещение,1986.-96 с.:ил
11 Рыков Н.А. Зоология с основами экологии животных:учебное пособие/Н.А.Рыков.-М.:Просвещение,1981.-254 с
12 Зданович В.В. Гидробиология и общая экология/В.В.Зданович, Е.А.Криксунов.-М.:Дрофа,2004.-191 с
13 Вахненко Д.В. Биология с основами экологии: учебник для вузов/Д.В.Вахненко, Т.С.Гарнизоненко, С.И.Колесников; под общ. ред. В.Н.Думбая.-Ростовн/Д:Феникс,2003.-506 с
14 Мамин Р.Г. Безопасность природопользования и экология здоровья: учебное пособие / Р.Г.Мамин.-М.:ЮНИТИ,2003.-238 с
15 Колесников С.И. Биология с основами экологии для студентов вузов/С.И.Колесников.-Ростов на/Д:Феникс,2004.-220.00.-(Серия «Шпаргалка»)
Пехов А.П. Биология с основами экологии: учебник / А.П.Пехов.-Изд.2-,испр. и доп.-СПб.:Лань,2004.-687 с
16 Степанян Е.Н. Лабораторные занятия по зоологии с основами экологии: учебное пособие для студ. вузов/Е.Н.Степанян, Е.М.Алексахина.-М.:Академия,2001.-116 с.:ил
17 Кобылянский В.А. Философия антропоэкологии : исходные идеи, понятия, проблемы:учеб. Пособие /В.А.Кобылянский.-Новосибирск РИФ Новосибирск,2003.-95 с
18 Мамонтов С.Г. Биология: учеб. пособие для студ. вузов /С.Г.Мамонтова.-М.:Академия,2006.-568 с.:ил,-(Высш.проф. образование)
Пропопо Жорарапа
2 Әлинов М. Ш. Экология және тұрақты даму : оқу құралы / – Алматы : «Бастау» баспасы. – 2012. – 272 б.
3 Блукет Н.А., Емцев В.Т. Ботаника с основами физиологии растений и микробиологии: Учебное пособие для вузов.-М: Колос, 1969.-512 с.:ил
4 Горышина Т.К. Экология растений: Учебное пособие для биол. спец. ун-тов.-М.: Высшая школа, 1979.-368 с.:-ил
5 Губанов И.А. и др. Определитель высших растений средней полосы европейской части СССР: Пособие для учителей / И.А.Губанов, В.С.Новиков, В.Н.Тихомиров.-М.: Просвещение,1981.-287 с.:ил
6 Жизнь растений: В 6 т. /Гл. ред. А.А.Федоров.-М.:Просвещение. Т.1: Введение. Бактерии и актиномицеты/ Под ред. Н.А.Красильникова, А.А.Уранова. 1974.-487 с.:ил
7 Разживин А.А., Базарбеков К.У. Нематоды растений Казахстана. Отряд Афеленхида.-Павлодар,2002.-84 с.- (Фауна Казахстана;Т.24.Вып.1. Круглые черви)
8 Дорохина Л.Н. Руководство к лабораторным занятиям по ботанике с основами экологии растений:учебное пособие для студ. пед. ин-тов по спец.»Педагогика и методика начального обучения»/Л.Н.Дорохина, А.С.Нехлюдова.-Изд-ие 2-е, перераб.-М.:Просвещение,1986
9 Потапов И.В. Зоология с основаи экологии животных. Пособие. М.: Академия, 2001
10 Лабораторные занятия по зоологии с основами экологии животных: учебное пособие для студ. по спец. «Педагогика и методика начального обучения»/Е.Н.Степанян и др.-М.:Просвещение,1986.-96 с.:ил
11 Рыков Н.А. Зоология с основами экологии животных:учебное пособие/Н.А.Рыков.-М.:Просвещение,1981.-254 с
12 Зданович В.В. Гидробиология и общая экология/В.В.Зданович, Е.А.Криксунов.-М.:Дрофа,2004.-191 с
13 Вахненко Д.В. Биология с основами экологии: учебник для вузов/Д.В.Вахненко, Т.С.Гарнизоненко, С.И.Колесников; под общ. ред. В.Н.Думбая.-Ростовн/Д:Феникс,2003.-506 с
14 Мамин Р.Г. Безопасность природопользования и экология здоровья: учебное пособие / Р.Г.Мамин.-М.:ЮНИТИ,2003.-238 с
15 Колесников С.И. Биология с основами экологии для студентов вузов/С.И.Колесников.-Ростов на/Д:Феникс,2004.-220.00.-(Серия «Шпаргалка»)
Пехов А.П. Биология с основами экологии: учебник / А.П.Пехов.-Изд.2-,испр. и доп.-СПб.:Лань,2004.-687 с
16 Степанян Е.Н. Лабораторные занятия по зоологии с основами экологии: учебное пособие для студ. вузов/Е.Н.Степанян, Е.М.Алексахина.-М.:Академия,2001.-116 с.:ил
17 Кобылянский В.А. Философия антропоэкологии : исходные идеи, понятия, проблемы:учеб. Пособие /В.А.Кобылянский.-Новосибирск РИФ Новосибирск,2003.-95 с
18 Мамонтов С.Г. Биология: учеб. пособие для студ. вузов /С.Г.Мамонтова.-М.:Академия,2006.-568 с.:ил,-(Высш.проф. образование)
Пропопо Жорарапа
Кіріспе
4
1
Биологияның шығу тарихы
6
1.1
Қазіргі биологияның негіздері
7
2
Экологияның шығу тарихы
10
2.1
Экологияның кезеңдері
11
3
Биология мен экологияның арасындағы байланыстар
14
3.1
Көптүрлілік.Табиғи популяциялардың генетикалық полиморфизмі
14
3.2
Биоценоздардың құрылымы
17
3.3
Экожүйлердің энергетикасы
19
3.4
Биологиялық өнімділік
20
4
Биология мен экологияның негізгі заңдары
21
4.1
Биологияның негізгі заңдыры
21
Өмірдің біртүтастылығы және көптүрлілігі немесе Сент - Илер заңы
21
Өмірдің глобальдылығы немесеВернадскийдің бірінші заңы
22
Табиғи сұрыптау немесе Дарвин заңы
23
4.2
Экологияның негізгі заңдары
24
Оптимум заңы
24
Шелфорд заңы
25
Одум заңы
26
Либихтың минимум заңы
26
5
Биологиялық экологиядағы зат айналымы
27
Қорытында
28
Пайдаланған әдебиеттер тізімі
29
Мазмұны
Кіріспе
Биологиялық экология - анықтамасы , міндеттері мен әдістері. Экологиялық білімдердің қалыптасуының қысқаша тарихи очеркі. К.Рулье, Ч.Дарвин, Э.Геккель еңбектерінің классикалық экологияны қалыптастырудағы маңызы. Экологияның бөлімдері: аутэкология, демэкология, синэкология, глобалды экология. Экологиялық пәндердің осы күнгі классификациясы. IUCN - Табиғат Қорғаудың Халықаралық Ұйымдарының табиғатты қорғау қызметі бойынша ұсыныстар. Экология - саясат - экономика принципі. Табиғатты пайдалану экономикасы, қоршаған ортаны құқықтық тұрғыдан қорғау жүйесі. Экологиялық зерттеулердің Қазақстандағы және шет елдердегі бағыттары. Қазақстан ғалымдарының экология ғылымын дамытуға қосқан үлесі. Қоршаған ортаны қорғау мен табиғатты пайдалану салаларындағы жаңа көзқарастар мен жаңа технологиялардың бағыты және олардың іске асырылуы.
"Биология" терминін ғылымға алғаш 1797 ж. Неміс ғалымы т. Руз енгізген.
Экология терминін ғылымға енгізген Э.Геккель (1866). Түртүзілу құбылысында, бір жағынан, тірі ағзалардың көптүрлілігі түзілсе, екінші жағынан мекен ортасына бейімделген формалар пайда болады. Тұқым қуалайтын өзгергіштіктің резервінің және генетикалық комбинация салдарынан әрбір буыңда пайда болатын әр түрлі генотиптер арасынан тек кейбіреулері ғаңа мекен ортасына шынайы бейімделген, ал қалғандары нашар бейімделген, кейбіреулері тіпті бейімделмеген болуы мүмкін. Табиғи сұрыптау нәтижесінде шынайы бейімделген генотиптер тандамалы көбейіп, ал қалғандары ұрпақ қалдыра алмай өліп қалатын болса, онда популяциялар генофонды тек сәтті аллельдерден және олардың комбинацияларынан құрылған болар еді. Нәтижеде тұқым қуалайтын өзгергіштік тоқталып гомозиготалы генотиптер мөлшері өсіп кетер еді. Табиғатта әр түрлі түрлердің популяциялары бірегей жүйелерге бірігіп ірі бірлестіктер құрады. Оларды ғылым тілінде "бірлестіктер" немесе "биоценоздар" деп атайды. Энергия - материяның барлық түрлерінің өзара әсері мен қозғалысының жалпы сандық өлшемі. Ол табиғат құбылыстарын біріктіреді. Жүйедегі энергияның өзгеру жұмыс орындалған кезде жүреді.
Өнімділік экожүйелердің құнарлылығын сипаттайды. Сондықтан оны зерттеу- экологиялық зерттеулердің өте маңызды бағыты. 10 жыл көлемінде (1964 жылдың 1974 жылдар бойы) дүние жүзінде келісілген түрде экожүйенің өнімділігі және оған әсер ететін факторлар жөніндегі мәліметтерді жинау жүргізілді. Бұл зерттеу Халықаралық биологиялық бағдарлама жүйесінде өткізілді.
Биология мен экологияның негізгі заңдары ұқасас болып келеді. Сондықтанда заңдардың мағынасы ұксас болып келеді.Өмірдің біртүгастылығы және көптүрлілігі немесе Сент - Илер заңы, өмірдің глобальдылығы немесеВернадскийдің бірінші заңы, Табиғи сұрыптау немесе Дарвин заңы,Оптимум заңы,Шелфорд заңы,Либихтың минимум заңы. Биологиялық экологияның ұштастыру процестерін жіктеуінде қолданылады . Планетадағы барлық заттар үнемі айналымда болады. Күн энергиясы жер бетінде 2 зат айналымын қамтамасыз етеді:улкен геологиялық және кіші геологиялық. Биосферадағы заттардың үлкен айналымы негізгі 2 кезеңнен ерекшеленеді. Жер дамуының геологиялық өне бойында жүріп келетін және биосфераның дамуында негізгі роль атқаратын планетарлық процесс.
Курстық жұмыстың өзектілігі биологилық экологияны ұштастыратын процестер, биологияда және экологияда қарастыратын заңдардың бір-бірімен байланысты екені көрсетілуі.
Курстық жұмыстың мақсаты - Биология мен экологияны ұштастыратын үрдістерді қарастыру үшін биологияны және экологияны бөлек қарастырып алу керек.Биологияда және экологияда ашылған заңдарды қарастырып , олардың байланыстарын талдау.
Курстық жұмыстың міндеттері:
1)Биология мен экологияны ұшатастыратын үрдістерді бар екенін көрсету.
2)биологиядағы ұғымдарды экологияда пайдалану.
3)әртүрлі факторлардың биологиялық және экологиялық әсерлерін білуді үйрету.
1 Биологияның шығу тарихы
"Биология" терминін ғылымға алғаш 1797 ж. Неміс ғалымы т. Руз енгізген. Биология оңтүстік-шығыс азия елдерінде (қытай, жапония, үндістан) 6-1 ғасырларда дами бастағанымен, тіршілік құбылыстарына жүйелі түрде сипаттама берген грек және рим философтары мен дәрігерлері болды. Соның ішіндегиппократ (460-370) алғаш адам мен жануарлардың анатомиялық және морфологиялық құрылысына жүйелі түрде сипаттама беріп, оларда болатын түрлі аурулардың қалыптасуындағы сыртқы орта мен тұқым қуалаушылықтың рөлін атап көрсеткен. Аристотель (384-322) өз еңбектерінде жануарларды құрылысы мен тіршілік әрекеттеріне қарай 4 топқа бөлді. Сонымен қатар адамның анатомиялық-морфологиялық құрылыс ерекшеліктерін, ой-өрісінің дамуын да зерттеді.
Анатомиялық зерттеулер жүргізу арқылы адамның ішкі мүшелерін, көздің тор қабығын сипаттап жазған александриялық ғалымдар: герофил (300 ж.ш.т.) Алғаш рет артерия және вена қан тамырларыныңарасындағы айырмашылықты ажыратса, ал эрасистрат (300-240) мидың құрылысына сипаттама берген. Римдік гай плиний (24-79) құрастырған "табиғи тарих" атты 37 томдық энциклопедия орта ғасырға дейін табиғат жайлы білімдердің негізгі қайнар көзі болып келді. Көне заманның тағы бір ұлы зерттеушісі к. Гален сүтқоректілерге көптеген тәжірибелер жүргізіп, олардың орталық және шеткі жүйке жүйесі жайлы құнды мәліметтер қалдырып, анатомия мен физиологияның дамуына үлкен ықпалын тигізді.
15-16 ғасырларда география саласындағы ұлы жаңалықтарға байланысты өсімдіктер мен жануарлар түрлері жөнінде көптеген деректер жиналды.Осы кезде әйгілі ғалым леонардо да винчи(1452-1519) көптеген өсімдіктер мен жануарларға анатомиялық зерттеу лер жүргізіп,адам мен жануарлар сүйектеріндегі ұқсастықтарды көрсетті. Алғаш рет мүшелер гомологиясын ашты.
1543 ж. Бельгиялық ғалым а. Везалий "адам денесінің құрылысы жайлы жеті кітап" атты еңбегін жарыққа шығарып, ғылыми анатомияның негізін қалады.
Ал 1628 ж. Ағылшын ғалымы в. Гарвей "жануарлардағы жүрек пен қан қозғалысы туралы анатомиялық зерттеу" атты еңбегінде қан айналымы жайлы ілімді тұжырымдаса,
1670 ж. Италия ғалымы д. Борелли жануарлардың қозғалу механизмдерін сипаттау арқылы физиологияның дамуына жол салды.
16-17 ғасырларда микроскоптың ашылуына байланысты өсімдіктердің ішкі құрылысы (р. Гук, 1665; м. Мальпиги, 1675-79; н. Грю, 1671-82), олардың жыныстық ерекшеліктері (р. Камерариус,-1694, т.б.), микроорганизмдер, эритроциттер мен сперматозоидтар (а. Левенгук, 1673) зерттеліп,жәндіктердің құрылысы мен дамуы (м. Мальпиги, 1669; я. Сваммердам, 1669) анықталды. Бұл жаңалықтар эмбриологияда бір-біріне қарама-қайшы түрлі бағыттарды (овизм, анималькулизм, преформизм, эпигенез, т.б.) Қалыптастырды.
1670 ж. Ағылшын ғалымы дж. Рей "өсімдіктер тарихы" атты еңбегінде 19 класқа топтастырылған 18 мың өсімдік түрлеріне сипаттама берді.
18 ғасырда швед ғалымы к. Линней "табиғат жүйесі" атты еңбегінде ғылымға бинарлық номенклатураны енгізді.
18-19 ғасырларда тірі табиғаттың тарихи дамуы жайлы теориялар қалыптаса бастады. Солардың бірі француз ғалымы ж. Ламарктың эволюциялық теориясы мен неміс ғалымдары т. Шванн және м. Шлейденнің клетка теориясы болды. Осы кезде жануарлар физиологиясындағы ірі жетістік - бауырдаглюкогеннің синтезделуі (к. Бернар, 1848), жоғарғы жүйке әрекеті (И.М. Сеченов, 1863) анықталса, француз ғалымы Л. Пастер (1860-1864) қазіргі тірі организмдердің өздігінен пайда болу мүмкіндігін біржолата теріске шығарды.
19 ғасырдағы аса маңызды оқиғалардың бірі Ч. Дарвиннің "Түрлердің шығу тегі" еңбегінде эволюциялық ілімді жариялауы болды. Дарвинизмнің қалыптасуы эволюциялық салыстырмалы анатомия (К. Гегенбауэр), эволюциялық эмбриология (А.О. Ковалевский, И.И. Мечников), эволюциялық палеонтология (В.О. Ковалевский) сияқты жаңа бағыттарға жол ашты. Дәл осы кезде генетика ғылымы қалыптасып, қарқынды дами бастады.
1865 ж. чех ғалымы Г.Мендель белгілердің тұқым қуалау заңдылығын ашты.
1900 ж. голланд ғалымы Де Фриз ғылымға "мутация" деген терминді енгізсе, американ ғалымы Т. Морган "Тұқым қуалаушылықтың хромосомалық теориясын" (1910-11) ашты.
20 ғасырдың 2 - ші жартысында биология ғылымы тірі организмдер құрылысын зерттеуге қол жеткізді. Осының нәтижесінде тірі организмдердің өлітабиғатта кездеспейтін, төменгі және жоғарғы молекулалы органикалыққосылыстардан тұратыны анықталды.Негізгі биополимерлер: белоктар, нуклеин қышқылдары, полисахаридтер, липидтер және олардың молекулаларының құрамдық бөліктері (амин қышқылдары, нуклеотидтер, көмірсулар, май қышқылдары, т.б) ашылды. Осындай жетістіктердің нәтижесінде биологияда жаңа бағыттар пайда болып, кейін олардың бірқатары дербес ғылымға айналды. Мысалы, тірі организмдердің өзара және сыртқы ортамен қарым-қатынасын зерттейтін ғылым ретінде экология қалыптасты.
1.1 Қазіргі биологияның негіздері
Қазірде биологияның барлық тармақтарын біріктіретін бес принцип бар.
Жасуша теориясы (клеточная теория); (гр. teoria cellulae cellula -- жасуша және теория) -жасушалар туралы биологиялық жалпы қорытынды, ғылыми тұжырым. Жасуша теориясының негізін қалаған неміс ғалымы Т. Шванн (1838-1839ж.). Жануарлар жасушасын зерттеген Т. Шванмен қатар, Жасуша теориясын жасауға өсімдіктер жасушаларын зерттеген М. Шлейден де атсалысты. Өздеріне дейінгі ғалымдар еңбектері бойынша жинақталған деректер мен өздерінің ғылыми мәліметтеріне сүйене отырып, Т. Шванн мен М. Шлейден жануарлар мен өсімдіктер организмдері органикалық табиғатының біртекті екендігін көрсете білді. Жасуша теориясы 19 ғасырда ашылған ұлы жаңалықтардың бірі болып саналады.Оның негізгі қағидалары:
1) жасуша - тірі организмнің тым ұсақ құрылымдық бірлігі;
2) жануарлар мен өсімдік организмдеріндегі әртүрлі ұлпалар жасушалары рылысы жағынан бір-біріне ұқсас. Жасуша ядродан, цитоплазмадан, негізгі органеллаларданқұралған;
3) жтек бөліну арқылы көбейеді;
4)жасушалар біртұтас организмнің бір бөлігі. Организм ұлпаларында жасушалардан басқа жасуша туындылары - бейжасушалыққұрылымдар (симпласт, синцитий) және оның өнімдері - жасушааралықзат болады.
Тірі организмдердің клеткалық құрылымының ашылуы - күрделі оптикалық аспаптардың (микроскоптардың) ойлап табылуымен тығыз байланысты болды. Өсімдік ұлпасының клеткалық құрылымын бірінші болып 1665 ж. ағылшын жаратылыстанушысы Р.Гук (1635-1703) ашқан. Өсімдіктер мен жануарлар организмдерінің клеткалық құрылымын Р.Гуктің замандастары италиялық ғалым М.Мальпиги (1628-1694), ағылшын ботанигі Н.Грю(1641- 1712), т.б. өз зерттеулерінде дәлелдеген (1671). Клетка теориясының қалыптасуына чех ғалымы Я.Пуркине (1789-1869) үлкен үлес қосты. Ол клетканың негізгі қызметтік бөлігі клетка қабықшасы емес, оның ішіндегі протоплазма екендігін дәлелдеді.
Өсімдік клеткасы протоплазмасындағы ядроны ағылшын ботанигі Р.Броун (1773-1858) ашты (1830). Дегенмен ядроға көп көңіл бөлген және оны клетка құратын цитобласт деп анықтама берген неміс ботанигі М.Шлейден (1804-81). Шлейден теориясын одан әрі талдап, Клетка теориясын құруда неміс зоологы Т.Шванның (1810-82) еңбегі зор болды. Ол жануарлар мен өсімдік клеткасы құрылымын салыстыруда ядроның маңызы үлкен екенін анықтады. Клетка теориясының бұдан кейінгі дамуы протоплазма мен клетка бөлінуі ашылуына байланысты болды. XIX ғ - дың орта кезінде неміс патологы Р.Вирхов (1821-1902) патологиялық құбылыстарды Клетка теориясы тұрғысынан қарастырып, клеткадағы ядроның маңызы аса зор екеніне көз жеткізіп, клеткалардың бөліну арқылы көбейетіндігін дәлелдеп берді. Тұқым қуалау белгілерінің сақталуы мен ұрпақтан ұрпаққа берілуін клетка ядросы басқаратынын Э.Геккель анықтады (1866). 1970-80 ж. барлық клеткалы организмдерге тән клетка бөлінуінің тәсілімитоз ашылды. Қазіргі кезде Клетка теориясы көп клеткалы организмдер бірлескен жеке клеткалардан тұрады және олардың өзара байланыстылығынан организмнің тұтастығы туады деп тұжырымдайды. Организм құрылысы күрделіленген сайын, оның тұтастық қасиеті анық байқалып, ол жануарларда жүйке, гуморалдық жүйелер, ал өсімдіктерде клеткалардың цитоплазмалық байланысы арқылы жүреді. Қазіргі заманғы электрондық микроскоп арқылы алынған ғыл. мәліметтер Клетка теориясысын одан әрі байытып, барлық тірі организмдердің құрылымдық және қызметтік бірлігі - клетка екендігін одан әрі дәлелдей түсті.
2.Экологияның шығу тарихы
Экология терминін ғылымға енгізген Э.Геккель (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-түлікпен 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.
2.1 Экология кезендері
Бірінші кезеңде - экологияғылымы туралы деректер жеке организмдерге сипаттама беру арқылы жинақтала бастады. Бұл кезең адамның пайда болған күнінен бастап XIX ғасырдың 60 - жылдарына дейінгі уақыт аралығын қамтиды.
Алғашқы экологиялық түсініктер,ұғымдар мен тұжырымдар кез келген халықтың аңыз-әңгімелерінде, мақал-мәтелдерінде және басқа да ауыз әдебиет үлгілерінде жиі кездеседі. Мысалы, халқымыздың "құндыз -- суда, құлан -- қырда" деген мәтелі әрбір жануардың тіршілік ортасын нақты аңғартып тұр. Ал "Жылқыныңжауыбөгелек, жыланның жауы -- дегелек" деген мақал жануарлар арасындағы қоректік тізбекке нақты дәлел бола алады.
Экология ғылымы туралы кейбір ұғымдар мен түсініктер өте ерте кездерден басталды. Бастапқы экологиялық көзқарастар, негізінен,ботаника және зоология ғылымдарының жетістіктерінің нәтижесінде калыптасты.
Организмдердің тіршілік етуі өздері тіршілік ететін табиғи орта жағдайларымен тығыз байланысты болатындығы ертедегі ойшыл ғалымдар Эмпедоклдің (б.з.д.490-430жж.),Теофрасттың (б.з.д.372-287 жж.), Аристотельдің (б.з.д. 384-322 жж.) еңбектерінде атап көрсетілген.Орта ғасырлардағы өндіріс деңгейінің нашар дамуы және діни көзқарастардың кеңінен таралуы биология ғылымдарының дамуына едәуір кедергі болды. Дегенмен де Разес (865-925 жж.), Әбу Насыр әл-Фараби (870-950 жж.), Әбу Әли ибн Сина (Авиценна, 980-1037 жж.) және т.б. ғалымдардың еңбектерінде табиғат жайлы нақты ғылыми деректер кездеседі. Осындай ғылыми еңбектердің арқасында алғаш рет тірі организмдер мен орта жағдайларының өзара қарым-қатынасы туралы нақты деректер жинақталып, ғылыми қорытындылар жасала бастады.
Қайта өрлеу дәуірінде табиғат туралы зерттеулерге қызығушылық арта түсті. Ботаника және зоология, т.б. ғылым салаларында нақты ғылыми мәліметтер жинақталып, басқа да жаңа ғылым салалары қалыптаса бастады.
Көптеген саяхатшылардың жаңа жерлерді ашуына сәйкес сол аумақтардың өсімдіктері мен жануарлары туралы ғылыми еңбектер жарық көрді. Голланд ғалымы Антони ван Левенгуктің (1632-1723 жж.) микроскопты жасап шығаруы арқылы бұрын белгісіз болып келген ұсақ организмдер жайлы жаңалықтар жарияланды. Ағылшынғалымы Джон Рей (1628-1705 жж.) "Өсімдіктер тарихы" деген еңбегінде 18 мыңнан астам өсімдік түрлеріне сипаттама жазды. Сонымен қатар ол биология ғылымына алғаш рет "түр" деген ұғымды енгізді. Көрнекті швед ғалымы Карл Линней (1707-1778 жж.) өз еңбектерінде тірі организмдердің тіршілігінде климаттық жағдайлардың басты рөл атқаратындығын атап көрсетті. Француз ғалымы Жорж Бюффон (1707-1788 жж.) организмдер мен қоршаған орта жағдайларының арасында өзара тығыз байланыс болатынын ерекше атап жазды. Швейцариялықғалым Абраам Трамбле (1710 -- 1784 жж.) су жануарларының тіршілігі үшін температураның әсері, қоректік заттардың болуы және олардың өзара қарым-қатынасы туралы пікірлер айтты. Ағылшын ғалымы Эразм Дарвин(1731-1802 жж.)
"Табиғат ордасы" және т.б. еңбектерінде организмдер арасындағы өзара тығыз байланыстар болатынын поэмалық толғау ретінде жазды. Француз ғалымы Жан Батист Ламарк (1744-1829жж.) орта жағдайларының өсімдіктер мен жануарлардың тарихи дамуындағы рөліне ерекше назар аударды.
Экологиялық көзқарастардың дамуына орыс ғалымдары П.С.Паллас (1741-181 жж.), И.И. Лепехин (1740-1802 жж.), И.Г.Гмелин (1709-1755 жж.), С.П. Крашенинников (1711-1755 ЖЖ. ) және т.б. үлкен үлес қосты.
Көрнекті неміс ғалымы Александр Гумбольдт (1769-1859 жж.) дүние жүзінің көптеген аймақтарына жасаған саяхаттарында жинаган материалдарының негізінде "Өсімдіктер географиясы туралы идеялар" деген еңбек жазды. Ғалым бұл еңбегінде табиғаттағы барлық организмдердің біртұтастығын және олардың орта жағдайлармен тығыз байланыстылығын ғылыми тұрғыда нақты атап көрсетті.
XVII-XVIII ғасырларда жарық көрген биологиялық еңбектерде нақты ғылыми экологиялық мәліметтердің үлесі мол болды. Көптеген саяхатшылардың еңбектерінде экологиялық бағыттағы зерттеулерге ерекше көңіл бөлінді. Тіпті кейбір ғалымдар (Ж.Ламарк, Т.Мальтус және т.б.) алғаш рет адамның табиғатқа әсер етуінен болатын жағымсыз жағдайлардан сақтану кажеттігін де ерекше ескертті.
Екінші кезеңде -- экология ғылымы өз алдына жеке ғылым саласы болып қалыптасты. Бұл кезең XIX ғасырдың 60-жылдары мен XX ғасырдың 50-жылдар аралығын қамтиды. Бұл кезеңде орыс ғалымдары К.Ф.Рулье (1814-1858 жж.), Н.А.Северцов (1827-1885 жж.) және В.В.Докучаев (1846-1903 жж.) еңбектерінде алғаш рет көптеген экологиялық ұғымдар мен қағидаларга ғылыми тұрғыдан дәлелді қорытындылар жасалды.
К.Ф.Рулье органикалық дүниенің дамуы үнемі өзгеріп тұратын орта жағдайларының әсерлеріне тікелей байланысты деп қорытынды жасады. Сонымен катар ол жануарлар экологиясы ғылымының негізін салды.
Н.А.Северцов 1855жылы "Воронеж губерниясындағы аңдардың, құстардың,қосмекенділер мен жорғалаушылардың тіршілігіндегі маусымдық құбылыстар" деген еңбегін жариялады. Бұл еңбек сол кездегі зоология ғылымындағы жан-жақты жүргізілген теңдесі жоқ экологиялық зерттеу деп бағаланды.
Топыратану ғылымының негізін салғанВ.В.Докучаевтың табиғат белдемдері жайлы ілімі экология ғылымының дамуына зор ықпал етті. Ғалым өз еңбектерінде өсімдіктер ментопырақ арасында болатын өзара қарым-қатынастарға жан-жақты талдау жасады.
Экология ғылымының дамуына үлкен үлес қосқан ағылшын ғалымы Чарлз Дарвин (1809-1882 жж.) болды. Оның "тіршілік үшін күрес" және "табиғи сұрыпталу" туралы түйінді тұжырымдары тікелей тірі организмдердің өзара және олардың орта жағдайларымен байланыстарына негізделді.
Неміс ғалымы Эрнст Геккель алғаш рет экологияны өз алдына жеке ғылым саласы деп, оған ғылыми анықтама берді. Сондықтан да Э.Геккель экология ғылымының негізін салған ғалым деп өте орынды аталады.
XX ғасырдың 30-40-жылдарында табиғат жүйелерінде болатын өзара байланыстарды зерттеу жоғары сатыға көтерілді. Ағылшын ғалымы Артур Тенсли (1871-1955 жж.) 1935 жылы "экожүйе" ал орыс ғалымы В.Н.Сукачев(1880-1967 жж.) 1940 жылы "биогеоценоз" туралы ұғымдарға ғылыми нақты түсініктемелер берді.
Атақты орыс ғалымы В.И.Вернадскийдің (1864-1945 жж.) дүние жүзі ғалымдары мойындаған биосфера туралы ілімі қазіргі экология ғылымының ғылыми теориялық негізі болып есептелінеді.
Үшінші кезең - XX ғасырдың 50-жылдарынан басталып қазіргі уакытқа дейінгі аралықты қамтиды. бұл кезеңде экология ғылымы өз алдына көптеген жаңа салалар мен бағыттарға бөлінді. Сонымен бірге экологияжаратылыстану және қоғамтану ғылымдарының басын қосып отырған кешенді ғылымға айналды.
3. Биология мен экологияның арасындағы байланыстар
3.1 Көптүрлілік.Табиғи популяциялардың генетикалық полиморфизмі
Түртүзілу құбылысында, бір жағынан, тірі ағзалардың көптүрлілігі түзілсе, екінші жағынан мекен ортасына бейімделген формалар пайда болады. Тұқым қуалайтын өзгергіштіктің резервінің және генетикалық комбинация салдарынан әрбір буыңда пайда болатын әр түрлі генотиптер арасынан тек кейбіреулері ғаңа мекен ортасына шынайы бейімделген, ал қалғандары нашар бейімделген, кейбіреулері тіпті бейімделмеген болуы мүмкін. Табиғи сұрыптау нәтижесінде шынайы бейімделген генотиптер тандамалы көбейіп, ал қалғандары ұрпақ қалдыра алмай өліп қалатын болса, онда популяциялар генофонды тек сәтті аллельдерден және олардың комбинацияларынан құрылған болар еді. Нәтижеде тұқым қуалайтын өзгергіштік тоқталып гомозиготалы генотиптер мөлшері өсіп кетер еді. Бірақ, табиғи популяцияларда бұған қарама-қарсы құбылыс байқалады - популяцияның коптеген даралары жоғары дәрежеде гетерозиготалы болып келеді. Кейбір даралар бірнеше локустар бойынша гетерозиготалы болады, ал бұл популяциялардың гетерозиготалылығын жоғарылатады. Мысалы, Антарктидада тіршілік ететін киттердің қорегі ұсақ шаян тәрізділердің 126 дарасының 36 локусын электрофорез әдісі арқылы зерттегенде, олардың 15 локусында өзгергіштік байқалмаған (бәрінде бірдей болған), 21 локусының 3-4 аллельдік формалары анықталған.
Осы популяциялар даралары 58% локустары бойынша гетерозиготалы болып, олардың 2-ден көп аллельдері болатыны анықталған. Орташа әрбір дара 5.8% гетерозиготалы локусқа ие болған. Өсімдіктердің орташа гетерозиготалылығы -- 17, омыртқасыздардың -- 13.4, омыртқалылардың -- 6.6, адамдардың -- 6.7%-ға тең. Популяциялардың осыншама үлкен дәрежеде гетерозиготалы болуын тек мутациялар арқылы түсіңдіруге болмайды, себебі мутациялар өте сирек құбылыс.
Популяцияларда ұзақ уақыт тепе-тендік күйінде болып, мөлшері жағынан ең сирек кездесетін генотиптен 1%-дан артық болатын бірнеше генотиптің кездесуін генетикалық полиморфизм (көптүрлілік) деп атаймыз. Генетикалық полиморфизм мутациялар және комбинативтік өзгергіштік салдарынан түзіледі және табиғи сұрыптау арқылы бірқалыпты деңгейде сақталынады. Генетикалық полиморфизмнің 2 түрі белгілі:
1) Адаптациялық полиморфизм;
2) Балансты не гетерозиготалы полиморфизм.
Занды түрде озгеріп отыратын ортада сұрыптау әр түрлі генотиптерге қолайлы болатын болса адаптациялық полиморфизм түзіледі. Мысалы, екі нүктелі қанқызының популяциясында күздің ақырында қара түсті қоңыздар (доминантты белгі), ал көктемде қызыл түсті қоңыздар саны басым болады. Мұның себебі қызыл түсті қоңыздар суыққа шыдамды болса, қара түсті қоңыздар жаздың күні жедел көбейе алады.
Егер сұрыптау рецессивті және доминантты гомозиготалыларға қарағанда гетерозиготалыларға қолайлы болатын болса, онда балансты(гетерозиготалы) полиморфизм қалыптасады. Мысалы, жеміс шыбынының жасанды популяциясында алғаш мутантты қара денелі (рецессивті белгі) шыбындар басым болып шамалы уақыттан кейін қара денелілердің саны азайып, 10 пайыз молшеріне жетіп тоқтаған. Зерттеулер нәтижесінде рецессивті гомозиготалылар мен доминантты гомозиготалылардың гетерозиготалы дараларға қарағанда тіршілік қабілетінің томен болатыны анықталған.
Гетерозиготалылардың гомозиготалыларға қарағанда артықшылығын аса жоғары доминанттылық деп атайды. Сұрыптаудың гетерозиготалыларға қолайлы болу механизмдері әр түрлі болып келеді. Жалпы алғанда, сұрыптау белсенділігі нақтылы генотип (фенотип) жиілігіне тәуелді болады. Мысалы, балықтар, құстар, сүтқоректілер жемтіктерін аулағанда сирек кездесетін фенотиптерді аулайды. Гетерозиготалылардың артықшылығының тағы бір себебі, ол гетерозис құбылысына байланысты.
Тіршілік ортасының факторларының алуан түрлі болуының салдарынан сұрыптау бір мезгілде бірнеше бағытта жүреді, ал оның ақырғы нәтижесі сұрыптау бағыттарының белсенділігінің ара қатынасына байланысты болады. Мысалы, адамдардың орақ пішінді эритроциттерінің жартылай летальды аллелінің концентрациясының Жер шарының кейбір аудандарында жоғары деңгейде болуы осы аллелге бағытталған теріс сұрыптау үстіне белсенді оң контрсұрыптаудың қабаттасуы саддарынан болып табылады. Себебі, орақ пішінді эритроциттер безгек індеті жиі болатын тропикалық аймақтарда ағзалардың осы ауруға төзімділігін жоғарылатады. Популяциялардағы табиғи сұрыптаудың ақырғы нәтижесі сұрыптау және контрсұрыптау бағыттарының бір-бірінің үстіне қабаттасуына байланысты болады және осы арқылы бір мезгілде генофондтың тұрақтылығымен генетикалық көптүрлілігі қалыптасады.
Балансты полиморфизм популяцияларға бірнеше құнды қасиет береді:
1) генетикалық көптүрлі популяциялар сыртқы ортаның кең ауқымды жағдайларын игере алады;
2) оның генофондыңда кең көлемді тұқым куалаушылық өзгергіштіктің қоры жинақталады, осының нәтижесіңде ол эволюциялық икемділікке ие больш, кез келген бағытта өзгере алады.
Адамдар популяцияларында генетикалық полиморфизм жоғары деңгейде болады, сондықтан олардың алуан түрлі фенотиптері байқалады. Адамдар бір-бірінен терісінің, көзінің, шашының рендерінің әр түрлі болуымен, мұрын және құлақ қалқаншасының пішіндерінің т.б. белгілерінің әр түрлі болуымен ерекшеленеді. Адамдарда бір не бірнеше амин қышқылдар арқылы ерекшеленетін және әр түрлі қызмет атқаратын ақуыздар түрлері белгілі. Ақуыздар -- белгілер, сондықтан да олар адам ағзасының тікелей генетикалық құрылымын анықтайды. Адамдарда АВО, резус жүйелері бойынша эритроцитарлық антигендерінің көптеген түрлері белгілі. Гемоглобиннің 130-ға жуық түрлері, глюкоза -- 6 фосфатдегидрогеназа ферментінің 70 жуық түрі белгілі. Жалпы, адамдардың ферменттерінің синтезделуін қадағалайтын 30 пайыз гендерінің жиілігі түрліше болады, бірі жиі кездессе, екіншілері сирек кездеседі. Мысалы, гемоглобиннің 130 түрінен жиі кездесетіні 4-Нв8 (тропикалық Африкада, Жерорта теңізінде), НвС (Батыс Африкада), НвД (Үндістанда), НвЕ (Оңтүстік Шығыс Азияда). Ал гемоглобиннің қалған аллель дерінің концентрациясы 0.01 -- 0.0001%-дан аспайды. Адамдар популяциясыңда аллельдердің таралуының әр түрлі болуы қарапайым эволюциялық факторларға, оның ішінде мутациялық құбылысқа, табиғи сұрыптауға, гендер дрейфіне және миграцияға байланысты.
Популяция туралы түсінік әрбір түр белгілі бір аумақта - ареалда тіршілік етеді. Көбіне ареалдың әр жерінде орналасқан особьтар топтары бір-бірімен байланыса да алмай, шағылыса да алмай бөлектеніп өмір сүреді. Бұл топтардың саны түрдің санына, тарихи (филогенетикалық) жасына, ареалдың аумағына және басқа да себептерге байланысты. Популяция - тіршілік циклдары, морфологиялық белгілері ұқсас, генефондары ортақ особьтар жиынтығы.
Популяция ұғымы лат. populus - халық деген мағынаны білдіреді. Бұл терминді алғаш рет дат генетигі В.Л.Иогансен қолданды.
Популяция ұғымы биологияда негізгі ұғымдардың бірі, ал популяцияны генетикалық, эволюциялық және экологиялық тұрғыдан зерттеу жұмыстары ерекше бағытқа - популяциялық биологияға бірігеді. Популяциялық экология немесе демэкология осы бағыттың бір бөлігі болып табылады.
Бір популяцияға жататын азғалар бір-біріне қоршаған ортаның факторлары немесе басқа да бірге тіршілік ететін түрлерден кем әсер етпейді. Популяцияда тұраралық қарым-қатынастың барлық формалары кездеседі. Алайда популяцияда көбіне бәсекелестік және мутуалистік (бір-біріне пайдалы) байланыстар қатты байқалады. Популяциядағы өзіндік түруші қарым қатынастары - бұлұрпақ әкелуге қатысты байланыстар; әртүрлі жынысқа жататын особьтар арасындағы және ата-аналары мен ұрпақтары арасындағы байланыстар.
Экологиялық жүйелердің, сонымен қатар популяцияның негізгі қасиеті - олар үнемі өзгерісте, қозғалыста болады. Бұл жүйенің өнімділігіне, биологиялық алуан түрлілігіне, құрылымдық - Функционалдық ерекшелігіне әсер етеді. Тірі материяның ұйымдасу жүйесінде популяциялық деңгей ерекше орын алады.
Бір жағынан популяция тіршіліктің әртүрлі деңгейінде: ағза-популяция-биоценоз-биогеоценоз -биосфера Функционалдық-экологиялық қатарына кіретін биоценотикалық қарым-қатынастың элементарлық бірлігі болып табылады. Екінші жағынан популяция әртүрлі деңгейдегі таксондардың Филогенетикалық байланысын: ағза-популяция-түр-тұыстұқымдас-отр яд-класс-патшалық көрсететін генетикалық- эволюциялық қатарына кіретін эволюциялық процестің элементарлық бірлігі.
3.2 Биоценоздардың құрылымы
Табиғатта әр түрлі түрлердің популяциялары бірегей жүйелерге бірігіп ірі бірлестіктер құрады. Оларды ғылым тілінде "бірлестіктер" немесе "биоценоздар" деп атайды. Биоценоз (bіоs-өмір, kоіnоs-жалпы) -табиғи жағдайлары бірегей жерлерде тіршілік ететін өсімдіктер, жануарлар және микроорганизмдердің жиынтығынан түрады. Биоценоз ұғымын алғаш рет үсынған неміс зоологі К. Мебиус (1877 ж.). Биоценоз қүрамындағы организмдердің бір-бірімен карым-қатынасын биоценотиқалық түрғыда қарастыру қажет. Өйткені, кез келген биоценоз өзімен-өзі жеке дамымайды. Ол әр кашанда өлі табиғатпен бірлестікте ғана өмір сүреді. Сондықтан биоценоз компоненттерінің қолайлы тіршілік ортасы - биотоптардан турады. Яғни, биотоп - тірі организмдердің жиынтығы, тіршілік ететін орта. Нәтижесінде биоценозбен биотоп бірлесіп - биогеоценозды қүрайды. Алғаш рет бүл терминді ғылымға 1940 жылы В. Н. Сукачев енгізген. Сонымен биогеоценоз дегеніміз биоценоз және биотоптың (экотоп) диалектикалық бірлестігі. Ол төмендегідей қүрамдас бөліктерден түрады: өндірушілер (жасыл ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
4
1
Биологияның шығу тарихы
6
1.1
Қазіргі биологияның негіздері
7
2
Экологияның шығу тарихы
10
2.1
Экологияның кезеңдері
11
3
Биология мен экологияның арасындағы байланыстар
14
3.1
Көптүрлілік.Табиғи популяциялардың генетикалық полиморфизмі
14
3.2
Биоценоздардың құрылымы
17
3.3
Экожүйлердің энергетикасы
19
3.4
Биологиялық өнімділік
20
4
Биология мен экологияның негізгі заңдары
21
4.1
Биологияның негізгі заңдыры
21
Өмірдің біртүтастылығы және көптүрлілігі немесе Сент - Илер заңы
21
Өмірдің глобальдылығы немесеВернадскийдің бірінші заңы
22
Табиғи сұрыптау немесе Дарвин заңы
23
4.2
Экологияның негізгі заңдары
24
Оптимум заңы
24
Шелфорд заңы
25
Одум заңы
26
Либихтың минимум заңы
26
5
Биологиялық экологиядағы зат айналымы
27
Қорытында
28
Пайдаланған әдебиеттер тізімі
29
Мазмұны
Кіріспе
Биологиялық экология - анықтамасы , міндеттері мен әдістері. Экологиялық білімдердің қалыптасуының қысқаша тарихи очеркі. К.Рулье, Ч.Дарвин, Э.Геккель еңбектерінің классикалық экологияны қалыптастырудағы маңызы. Экологияның бөлімдері: аутэкология, демэкология, синэкология, глобалды экология. Экологиялық пәндердің осы күнгі классификациясы. IUCN - Табиғат Қорғаудың Халықаралық Ұйымдарының табиғатты қорғау қызметі бойынша ұсыныстар. Экология - саясат - экономика принципі. Табиғатты пайдалану экономикасы, қоршаған ортаны құқықтық тұрғыдан қорғау жүйесі. Экологиялық зерттеулердің Қазақстандағы және шет елдердегі бағыттары. Қазақстан ғалымдарының экология ғылымын дамытуға қосқан үлесі. Қоршаған ортаны қорғау мен табиғатты пайдалану салаларындағы жаңа көзқарастар мен жаңа технологиялардың бағыты және олардың іске асырылуы.
"Биология" терминін ғылымға алғаш 1797 ж. Неміс ғалымы т. Руз енгізген.
Экология терминін ғылымға енгізген Э.Геккель (1866). Түртүзілу құбылысында, бір жағынан, тірі ағзалардың көптүрлілігі түзілсе, екінші жағынан мекен ортасына бейімделген формалар пайда болады. Тұқым қуалайтын өзгергіштіктің резервінің және генетикалық комбинация салдарынан әрбір буыңда пайда болатын әр түрлі генотиптер арасынан тек кейбіреулері ғаңа мекен ортасына шынайы бейімделген, ал қалғандары нашар бейімделген, кейбіреулері тіпті бейімделмеген болуы мүмкін. Табиғи сұрыптау нәтижесінде шынайы бейімделген генотиптер тандамалы көбейіп, ал қалғандары ұрпақ қалдыра алмай өліп қалатын болса, онда популяциялар генофонды тек сәтті аллельдерден және олардың комбинацияларынан құрылған болар еді. Нәтижеде тұқым қуалайтын өзгергіштік тоқталып гомозиготалы генотиптер мөлшері өсіп кетер еді. Табиғатта әр түрлі түрлердің популяциялары бірегей жүйелерге бірігіп ірі бірлестіктер құрады. Оларды ғылым тілінде "бірлестіктер" немесе "биоценоздар" деп атайды. Энергия - материяның барлық түрлерінің өзара әсері мен қозғалысының жалпы сандық өлшемі. Ол табиғат құбылыстарын біріктіреді. Жүйедегі энергияның өзгеру жұмыс орындалған кезде жүреді.
Өнімділік экожүйелердің құнарлылығын сипаттайды. Сондықтан оны зерттеу- экологиялық зерттеулердің өте маңызды бағыты. 10 жыл көлемінде (1964 жылдың 1974 жылдар бойы) дүние жүзінде келісілген түрде экожүйенің өнімділігі және оған әсер ететін факторлар жөніндегі мәліметтерді жинау жүргізілді. Бұл зерттеу Халықаралық биологиялық бағдарлама жүйесінде өткізілді.
Биология мен экологияның негізгі заңдары ұқасас болып келеді. Сондықтанда заңдардың мағынасы ұксас болып келеді.Өмірдің біртүгастылығы және көптүрлілігі немесе Сент - Илер заңы, өмірдің глобальдылығы немесеВернадскийдің бірінші заңы, Табиғи сұрыптау немесе Дарвин заңы,Оптимум заңы,Шелфорд заңы,Либихтың минимум заңы. Биологиялық экологияның ұштастыру процестерін жіктеуінде қолданылады . Планетадағы барлық заттар үнемі айналымда болады. Күн энергиясы жер бетінде 2 зат айналымын қамтамасыз етеді:улкен геологиялық және кіші геологиялық. Биосферадағы заттардың үлкен айналымы негізгі 2 кезеңнен ерекшеленеді. Жер дамуының геологиялық өне бойында жүріп келетін және биосфераның дамуында негізгі роль атқаратын планетарлық процесс.
Курстық жұмыстың өзектілігі биологилық экологияны ұштастыратын процестер, биологияда және экологияда қарастыратын заңдардың бір-бірімен байланысты екені көрсетілуі.
Курстық жұмыстың мақсаты - Биология мен экологияны ұштастыратын үрдістерді қарастыру үшін биологияны және экологияны бөлек қарастырып алу керек.Биологияда және экологияда ашылған заңдарды қарастырып , олардың байланыстарын талдау.
Курстық жұмыстың міндеттері:
1)Биология мен экологияны ұшатастыратын үрдістерді бар екенін көрсету.
2)биологиядағы ұғымдарды экологияда пайдалану.
3)әртүрлі факторлардың биологиялық және экологиялық әсерлерін білуді үйрету.
1 Биологияның шығу тарихы
"Биология" терминін ғылымға алғаш 1797 ж. Неміс ғалымы т. Руз енгізген. Биология оңтүстік-шығыс азия елдерінде (қытай, жапония, үндістан) 6-1 ғасырларда дами бастағанымен, тіршілік құбылыстарына жүйелі түрде сипаттама берген грек және рим философтары мен дәрігерлері болды. Соның ішіндегиппократ (460-370) алғаш адам мен жануарлардың анатомиялық және морфологиялық құрылысына жүйелі түрде сипаттама беріп, оларда болатын түрлі аурулардың қалыптасуындағы сыртқы орта мен тұқым қуалаушылықтың рөлін атап көрсеткен. Аристотель (384-322) өз еңбектерінде жануарларды құрылысы мен тіршілік әрекеттеріне қарай 4 топқа бөлді. Сонымен қатар адамның анатомиялық-морфологиялық құрылыс ерекшеліктерін, ой-өрісінің дамуын да зерттеді.
Анатомиялық зерттеулер жүргізу арқылы адамның ішкі мүшелерін, көздің тор қабығын сипаттап жазған александриялық ғалымдар: герофил (300 ж.ш.т.) Алғаш рет артерия және вена қан тамырларыныңарасындағы айырмашылықты ажыратса, ал эрасистрат (300-240) мидың құрылысына сипаттама берген. Римдік гай плиний (24-79) құрастырған "табиғи тарих" атты 37 томдық энциклопедия орта ғасырға дейін табиғат жайлы білімдердің негізгі қайнар көзі болып келді. Көне заманның тағы бір ұлы зерттеушісі к. Гален сүтқоректілерге көптеген тәжірибелер жүргізіп, олардың орталық және шеткі жүйке жүйесі жайлы құнды мәліметтер қалдырып, анатомия мен физиологияның дамуына үлкен ықпалын тигізді.
15-16 ғасырларда география саласындағы ұлы жаңалықтарға байланысты өсімдіктер мен жануарлар түрлері жөнінде көптеген деректер жиналды.Осы кезде әйгілі ғалым леонардо да винчи(1452-1519) көптеген өсімдіктер мен жануарларға анатомиялық зерттеу лер жүргізіп,адам мен жануарлар сүйектеріндегі ұқсастықтарды көрсетті. Алғаш рет мүшелер гомологиясын ашты.
1543 ж. Бельгиялық ғалым а. Везалий "адам денесінің құрылысы жайлы жеті кітап" атты еңбегін жарыққа шығарып, ғылыми анатомияның негізін қалады.
Ал 1628 ж. Ағылшын ғалымы в. Гарвей "жануарлардағы жүрек пен қан қозғалысы туралы анатомиялық зерттеу" атты еңбегінде қан айналымы жайлы ілімді тұжырымдаса,
1670 ж. Италия ғалымы д. Борелли жануарлардың қозғалу механизмдерін сипаттау арқылы физиологияның дамуына жол салды.
16-17 ғасырларда микроскоптың ашылуына байланысты өсімдіктердің ішкі құрылысы (р. Гук, 1665; м. Мальпиги, 1675-79; н. Грю, 1671-82), олардың жыныстық ерекшеліктері (р. Камерариус,-1694, т.б.), микроорганизмдер, эритроциттер мен сперматозоидтар (а. Левенгук, 1673) зерттеліп,жәндіктердің құрылысы мен дамуы (м. Мальпиги, 1669; я. Сваммердам, 1669) анықталды. Бұл жаңалықтар эмбриологияда бір-біріне қарама-қайшы түрлі бағыттарды (овизм, анималькулизм, преформизм, эпигенез, т.б.) Қалыптастырды.
1670 ж. Ағылшын ғалымы дж. Рей "өсімдіктер тарихы" атты еңбегінде 19 класқа топтастырылған 18 мың өсімдік түрлеріне сипаттама берді.
18 ғасырда швед ғалымы к. Линней "табиғат жүйесі" атты еңбегінде ғылымға бинарлық номенклатураны енгізді.
18-19 ғасырларда тірі табиғаттың тарихи дамуы жайлы теориялар қалыптаса бастады. Солардың бірі француз ғалымы ж. Ламарктың эволюциялық теориясы мен неміс ғалымдары т. Шванн және м. Шлейденнің клетка теориясы болды. Осы кезде жануарлар физиологиясындағы ірі жетістік - бауырдаглюкогеннің синтезделуі (к. Бернар, 1848), жоғарғы жүйке әрекеті (И.М. Сеченов, 1863) анықталса, француз ғалымы Л. Пастер (1860-1864) қазіргі тірі организмдердің өздігінен пайда болу мүмкіндігін біржолата теріске шығарды.
19 ғасырдағы аса маңызды оқиғалардың бірі Ч. Дарвиннің "Түрлердің шығу тегі" еңбегінде эволюциялық ілімді жариялауы болды. Дарвинизмнің қалыптасуы эволюциялық салыстырмалы анатомия (К. Гегенбауэр), эволюциялық эмбриология (А.О. Ковалевский, И.И. Мечников), эволюциялық палеонтология (В.О. Ковалевский) сияқты жаңа бағыттарға жол ашты. Дәл осы кезде генетика ғылымы қалыптасып, қарқынды дами бастады.
1865 ж. чех ғалымы Г.Мендель белгілердің тұқым қуалау заңдылығын ашты.
1900 ж. голланд ғалымы Де Фриз ғылымға "мутация" деген терминді енгізсе, американ ғалымы Т. Морган "Тұқым қуалаушылықтың хромосомалық теориясын" (1910-11) ашты.
20 ғасырдың 2 - ші жартысында биология ғылымы тірі организмдер құрылысын зерттеуге қол жеткізді. Осының нәтижесінде тірі организмдердің өлітабиғатта кездеспейтін, төменгі және жоғарғы молекулалы органикалыққосылыстардан тұратыны анықталды.Негізгі биополимерлер: белоктар, нуклеин қышқылдары, полисахаридтер, липидтер және олардың молекулаларының құрамдық бөліктері (амин қышқылдары, нуклеотидтер, көмірсулар, май қышқылдары, т.б) ашылды. Осындай жетістіктердің нәтижесінде биологияда жаңа бағыттар пайда болып, кейін олардың бірқатары дербес ғылымға айналды. Мысалы, тірі организмдердің өзара және сыртқы ортамен қарым-қатынасын зерттейтін ғылым ретінде экология қалыптасты.
1.1 Қазіргі биологияның негіздері
Қазірде биологияның барлық тармақтарын біріктіретін бес принцип бар.
Жасуша теориясы (клеточная теория); (гр. teoria cellulae cellula -- жасуша және теория) -жасушалар туралы биологиялық жалпы қорытынды, ғылыми тұжырым. Жасуша теориясының негізін қалаған неміс ғалымы Т. Шванн (1838-1839ж.). Жануарлар жасушасын зерттеген Т. Шванмен қатар, Жасуша теориясын жасауға өсімдіктер жасушаларын зерттеген М. Шлейден де атсалысты. Өздеріне дейінгі ғалымдар еңбектері бойынша жинақталған деректер мен өздерінің ғылыми мәліметтеріне сүйене отырып, Т. Шванн мен М. Шлейден жануарлар мен өсімдіктер организмдері органикалық табиғатының біртекті екендігін көрсете білді. Жасуша теориясы 19 ғасырда ашылған ұлы жаңалықтардың бірі болып саналады.Оның негізгі қағидалары:
1) жасуша - тірі организмнің тым ұсақ құрылымдық бірлігі;
2) жануарлар мен өсімдік организмдеріндегі әртүрлі ұлпалар жасушалары рылысы жағынан бір-біріне ұқсас. Жасуша ядродан, цитоплазмадан, негізгі органеллаларданқұралған;
3) жтек бөліну арқылы көбейеді;
4)жасушалар біртұтас организмнің бір бөлігі. Организм ұлпаларында жасушалардан басқа жасуша туындылары - бейжасушалыққұрылымдар (симпласт, синцитий) және оның өнімдері - жасушааралықзат болады.
Тірі организмдердің клеткалық құрылымының ашылуы - күрделі оптикалық аспаптардың (микроскоптардың) ойлап табылуымен тығыз байланысты болды. Өсімдік ұлпасының клеткалық құрылымын бірінші болып 1665 ж. ағылшын жаратылыстанушысы Р.Гук (1635-1703) ашқан. Өсімдіктер мен жануарлар организмдерінің клеткалық құрылымын Р.Гуктің замандастары италиялық ғалым М.Мальпиги (1628-1694), ағылшын ботанигі Н.Грю(1641- 1712), т.б. өз зерттеулерінде дәлелдеген (1671). Клетка теориясының қалыптасуына чех ғалымы Я.Пуркине (1789-1869) үлкен үлес қосты. Ол клетканың негізгі қызметтік бөлігі клетка қабықшасы емес, оның ішіндегі протоплазма екендігін дәлелдеді.
Өсімдік клеткасы протоплазмасындағы ядроны ағылшын ботанигі Р.Броун (1773-1858) ашты (1830). Дегенмен ядроға көп көңіл бөлген және оны клетка құратын цитобласт деп анықтама берген неміс ботанигі М.Шлейден (1804-81). Шлейден теориясын одан әрі талдап, Клетка теориясын құруда неміс зоологы Т.Шванның (1810-82) еңбегі зор болды. Ол жануарлар мен өсімдік клеткасы құрылымын салыстыруда ядроның маңызы үлкен екенін анықтады. Клетка теориясының бұдан кейінгі дамуы протоплазма мен клетка бөлінуі ашылуына байланысты болды. XIX ғ - дың орта кезінде неміс патологы Р.Вирхов (1821-1902) патологиялық құбылыстарды Клетка теориясы тұрғысынан қарастырып, клеткадағы ядроның маңызы аса зор екеніне көз жеткізіп, клеткалардың бөліну арқылы көбейетіндігін дәлелдеп берді. Тұқым қуалау белгілерінің сақталуы мен ұрпақтан ұрпаққа берілуін клетка ядросы басқаратынын Э.Геккель анықтады (1866). 1970-80 ж. барлық клеткалы организмдерге тән клетка бөлінуінің тәсілімитоз ашылды. Қазіргі кезде Клетка теориясы көп клеткалы организмдер бірлескен жеке клеткалардан тұрады және олардың өзара байланыстылығынан организмнің тұтастығы туады деп тұжырымдайды. Организм құрылысы күрделіленген сайын, оның тұтастық қасиеті анық байқалып, ол жануарларда жүйке, гуморалдық жүйелер, ал өсімдіктерде клеткалардың цитоплазмалық байланысы арқылы жүреді. Қазіргі заманғы электрондық микроскоп арқылы алынған ғыл. мәліметтер Клетка теориясысын одан әрі байытып, барлық тірі организмдердің құрылымдық және қызметтік бірлігі - клетка екендігін одан әрі дәлелдей түсті.
2.Экологияның шығу тарихы
Экология терминін ғылымға енгізген Э.Геккель (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-түлікпен 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.
2.1 Экология кезендері
Бірінші кезеңде - экологияғылымы туралы деректер жеке организмдерге сипаттама беру арқылы жинақтала бастады. Бұл кезең адамның пайда болған күнінен бастап XIX ғасырдың 60 - жылдарына дейінгі уақыт аралығын қамтиды.
Алғашқы экологиялық түсініктер,ұғымдар мен тұжырымдар кез келген халықтың аңыз-әңгімелерінде, мақал-мәтелдерінде және басқа да ауыз әдебиет үлгілерінде жиі кездеседі. Мысалы, халқымыздың "құндыз -- суда, құлан -- қырда" деген мәтелі әрбір жануардың тіршілік ортасын нақты аңғартып тұр. Ал "Жылқыныңжауыбөгелек, жыланның жауы -- дегелек" деген мақал жануарлар арасындағы қоректік тізбекке нақты дәлел бола алады.
Экология ғылымы туралы кейбір ұғымдар мен түсініктер өте ерте кездерден басталды. Бастапқы экологиялық көзқарастар, негізінен,ботаника және зоология ғылымдарының жетістіктерінің нәтижесінде калыптасты.
Организмдердің тіршілік етуі өздері тіршілік ететін табиғи орта жағдайларымен тығыз байланысты болатындығы ертедегі ойшыл ғалымдар Эмпедоклдің (б.з.д.490-430жж.),Теофрасттың (б.з.д.372-287 жж.), Аристотельдің (б.з.д. 384-322 жж.) еңбектерінде атап көрсетілген.Орта ғасырлардағы өндіріс деңгейінің нашар дамуы және діни көзқарастардың кеңінен таралуы биология ғылымдарының дамуына едәуір кедергі болды. Дегенмен де Разес (865-925 жж.), Әбу Насыр әл-Фараби (870-950 жж.), Әбу Әли ибн Сина (Авиценна, 980-1037 жж.) және т.б. ғалымдардың еңбектерінде табиғат жайлы нақты ғылыми деректер кездеседі. Осындай ғылыми еңбектердің арқасында алғаш рет тірі организмдер мен орта жағдайларының өзара қарым-қатынасы туралы нақты деректер жинақталып, ғылыми қорытындылар жасала бастады.
Қайта өрлеу дәуірінде табиғат туралы зерттеулерге қызығушылық арта түсті. Ботаника және зоология, т.б. ғылым салаларында нақты ғылыми мәліметтер жинақталып, басқа да жаңа ғылым салалары қалыптаса бастады.
Көптеген саяхатшылардың жаңа жерлерді ашуына сәйкес сол аумақтардың өсімдіктері мен жануарлары туралы ғылыми еңбектер жарық көрді. Голланд ғалымы Антони ван Левенгуктің (1632-1723 жж.) микроскопты жасап шығаруы арқылы бұрын белгісіз болып келген ұсақ организмдер жайлы жаңалықтар жарияланды. Ағылшынғалымы Джон Рей (1628-1705 жж.) "Өсімдіктер тарихы" деген еңбегінде 18 мыңнан астам өсімдік түрлеріне сипаттама жазды. Сонымен қатар ол биология ғылымына алғаш рет "түр" деген ұғымды енгізді. Көрнекті швед ғалымы Карл Линней (1707-1778 жж.) өз еңбектерінде тірі организмдердің тіршілігінде климаттық жағдайлардың басты рөл атқаратындығын атап көрсетті. Француз ғалымы Жорж Бюффон (1707-1788 жж.) организмдер мен қоршаған орта жағдайларының арасында өзара тығыз байланыс болатынын ерекше атап жазды. Швейцариялықғалым Абраам Трамбле (1710 -- 1784 жж.) су жануарларының тіршілігі үшін температураның әсері, қоректік заттардың болуы және олардың өзара қарым-қатынасы туралы пікірлер айтты. Ағылшын ғалымы Эразм Дарвин(1731-1802 жж.)
"Табиғат ордасы" және т.б. еңбектерінде организмдер арасындағы өзара тығыз байланыстар болатынын поэмалық толғау ретінде жазды. Француз ғалымы Жан Батист Ламарк (1744-1829жж.) орта жағдайларының өсімдіктер мен жануарлардың тарихи дамуындағы рөліне ерекше назар аударды.
Экологиялық көзқарастардың дамуына орыс ғалымдары П.С.Паллас (1741-181 жж.), И.И. Лепехин (1740-1802 жж.), И.Г.Гмелин (1709-1755 жж.), С.П. Крашенинников (1711-1755 ЖЖ. ) және т.б. үлкен үлес қосты.
Көрнекті неміс ғалымы Александр Гумбольдт (1769-1859 жж.) дүние жүзінің көптеген аймақтарына жасаған саяхаттарында жинаган материалдарының негізінде "Өсімдіктер географиясы туралы идеялар" деген еңбек жазды. Ғалым бұл еңбегінде табиғаттағы барлық организмдердің біртұтастығын және олардың орта жағдайлармен тығыз байланыстылығын ғылыми тұрғыда нақты атап көрсетті.
XVII-XVIII ғасырларда жарық көрген биологиялық еңбектерде нақты ғылыми экологиялық мәліметтердің үлесі мол болды. Көптеген саяхатшылардың еңбектерінде экологиялық бағыттағы зерттеулерге ерекше көңіл бөлінді. Тіпті кейбір ғалымдар (Ж.Ламарк, Т.Мальтус және т.б.) алғаш рет адамның табиғатқа әсер етуінен болатын жағымсыз жағдайлардан сақтану кажеттігін де ерекше ескертті.
Екінші кезеңде -- экология ғылымы өз алдына жеке ғылым саласы болып қалыптасты. Бұл кезең XIX ғасырдың 60-жылдары мен XX ғасырдың 50-жылдар аралығын қамтиды. Бұл кезеңде орыс ғалымдары К.Ф.Рулье (1814-1858 жж.), Н.А.Северцов (1827-1885 жж.) және В.В.Докучаев (1846-1903 жж.) еңбектерінде алғаш рет көптеген экологиялық ұғымдар мен қағидаларга ғылыми тұрғыдан дәлелді қорытындылар жасалды.
К.Ф.Рулье органикалық дүниенің дамуы үнемі өзгеріп тұратын орта жағдайларының әсерлеріне тікелей байланысты деп қорытынды жасады. Сонымен катар ол жануарлар экологиясы ғылымының негізін салды.
Н.А.Северцов 1855жылы "Воронеж губерниясындағы аңдардың, құстардың,қосмекенділер мен жорғалаушылардың тіршілігіндегі маусымдық құбылыстар" деген еңбегін жариялады. Бұл еңбек сол кездегі зоология ғылымындағы жан-жақты жүргізілген теңдесі жоқ экологиялық зерттеу деп бағаланды.
Топыратану ғылымының негізін салғанВ.В.Докучаевтың табиғат белдемдері жайлы ілімі экология ғылымының дамуына зор ықпал етті. Ғалым өз еңбектерінде өсімдіктер ментопырақ арасында болатын өзара қарым-қатынастарға жан-жақты талдау жасады.
Экология ғылымының дамуына үлкен үлес қосқан ағылшын ғалымы Чарлз Дарвин (1809-1882 жж.) болды. Оның "тіршілік үшін күрес" және "табиғи сұрыпталу" туралы түйінді тұжырымдары тікелей тірі организмдердің өзара және олардың орта жағдайларымен байланыстарына негізделді.
Неміс ғалымы Эрнст Геккель алғаш рет экологияны өз алдына жеке ғылым саласы деп, оған ғылыми анықтама берді. Сондықтан да Э.Геккель экология ғылымының негізін салған ғалым деп өте орынды аталады.
XX ғасырдың 30-40-жылдарында табиғат жүйелерінде болатын өзара байланыстарды зерттеу жоғары сатыға көтерілді. Ағылшын ғалымы Артур Тенсли (1871-1955 жж.) 1935 жылы "экожүйе" ал орыс ғалымы В.Н.Сукачев(1880-1967 жж.) 1940 жылы "биогеоценоз" туралы ұғымдарға ғылыми нақты түсініктемелер берді.
Атақты орыс ғалымы В.И.Вернадскийдің (1864-1945 жж.) дүние жүзі ғалымдары мойындаған биосфера туралы ілімі қазіргі экология ғылымының ғылыми теориялық негізі болып есептелінеді.
Үшінші кезең - XX ғасырдың 50-жылдарынан басталып қазіргі уакытқа дейінгі аралықты қамтиды. бұл кезеңде экология ғылымы өз алдына көптеген жаңа салалар мен бағыттарға бөлінді. Сонымен бірге экологияжаратылыстану және қоғамтану ғылымдарының басын қосып отырған кешенді ғылымға айналды.
3. Биология мен экологияның арасындағы байланыстар
3.1 Көптүрлілік.Табиғи популяциялардың генетикалық полиморфизмі
Түртүзілу құбылысында, бір жағынан, тірі ағзалардың көптүрлілігі түзілсе, екінші жағынан мекен ортасына бейімделген формалар пайда болады. Тұқым қуалайтын өзгергіштіктің резервінің және генетикалық комбинация салдарынан әрбір буыңда пайда болатын әр түрлі генотиптер арасынан тек кейбіреулері ғаңа мекен ортасына шынайы бейімделген, ал қалғандары нашар бейімделген, кейбіреулері тіпті бейімделмеген болуы мүмкін. Табиғи сұрыптау нәтижесінде шынайы бейімделген генотиптер тандамалы көбейіп, ал қалғандары ұрпақ қалдыра алмай өліп қалатын болса, онда популяциялар генофонды тек сәтті аллельдерден және олардың комбинацияларынан құрылған болар еді. Нәтижеде тұқым қуалайтын өзгергіштік тоқталып гомозиготалы генотиптер мөлшері өсіп кетер еді. Бірақ, табиғи популяцияларда бұған қарама-қарсы құбылыс байқалады - популяцияның коптеген даралары жоғары дәрежеде гетерозиготалы болып келеді. Кейбір даралар бірнеше локустар бойынша гетерозиготалы болады, ал бұл популяциялардың гетерозиготалылығын жоғарылатады. Мысалы, Антарктидада тіршілік ететін киттердің қорегі ұсақ шаян тәрізділердің 126 дарасының 36 локусын электрофорез әдісі арқылы зерттегенде, олардың 15 локусында өзгергіштік байқалмаған (бәрінде бірдей болған), 21 локусының 3-4 аллельдік формалары анықталған.
Осы популяциялар даралары 58% локустары бойынша гетерозиготалы болып, олардың 2-ден көп аллельдері болатыны анықталған. Орташа әрбір дара 5.8% гетерозиготалы локусқа ие болған. Өсімдіктердің орташа гетерозиготалылығы -- 17, омыртқасыздардың -- 13.4, омыртқалылардың -- 6.6, адамдардың -- 6.7%-ға тең. Популяциялардың осыншама үлкен дәрежеде гетерозиготалы болуын тек мутациялар арқылы түсіңдіруге болмайды, себебі мутациялар өте сирек құбылыс.
Популяцияларда ұзақ уақыт тепе-тендік күйінде болып, мөлшері жағынан ең сирек кездесетін генотиптен 1%-дан артық болатын бірнеше генотиптің кездесуін генетикалық полиморфизм (көптүрлілік) деп атаймыз. Генетикалық полиморфизм мутациялар және комбинативтік өзгергіштік салдарынан түзіледі және табиғи сұрыптау арқылы бірқалыпты деңгейде сақталынады. Генетикалық полиморфизмнің 2 түрі белгілі:
1) Адаптациялық полиморфизм;
2) Балансты не гетерозиготалы полиморфизм.
Занды түрде озгеріп отыратын ортада сұрыптау әр түрлі генотиптерге қолайлы болатын болса адаптациялық полиморфизм түзіледі. Мысалы, екі нүктелі қанқызының популяциясында күздің ақырында қара түсті қоңыздар (доминантты белгі), ал көктемде қызыл түсті қоңыздар саны басым болады. Мұның себебі қызыл түсті қоңыздар суыққа шыдамды болса, қара түсті қоңыздар жаздың күні жедел көбейе алады.
Егер сұрыптау рецессивті және доминантты гомозиготалыларға қарағанда гетерозиготалыларға қолайлы болатын болса, онда балансты(гетерозиготалы) полиморфизм қалыптасады. Мысалы, жеміс шыбынының жасанды популяциясында алғаш мутантты қара денелі (рецессивті белгі) шыбындар басым болып шамалы уақыттан кейін қара денелілердің саны азайып, 10 пайыз молшеріне жетіп тоқтаған. Зерттеулер нәтижесінде рецессивті гомозиготалылар мен доминантты гомозиготалылардың гетерозиготалы дараларға қарағанда тіршілік қабілетінің томен болатыны анықталған.
Гетерозиготалылардың гомозиготалыларға қарағанда артықшылығын аса жоғары доминанттылық деп атайды. Сұрыптаудың гетерозиготалыларға қолайлы болу механизмдері әр түрлі болып келеді. Жалпы алғанда, сұрыптау белсенділігі нақтылы генотип (фенотип) жиілігіне тәуелді болады. Мысалы, балықтар, құстар, сүтқоректілер жемтіктерін аулағанда сирек кездесетін фенотиптерді аулайды. Гетерозиготалылардың артықшылығының тағы бір себебі, ол гетерозис құбылысына байланысты.
Тіршілік ортасының факторларының алуан түрлі болуының салдарынан сұрыптау бір мезгілде бірнеше бағытта жүреді, ал оның ақырғы нәтижесі сұрыптау бағыттарының белсенділігінің ара қатынасына байланысты болады. Мысалы, адамдардың орақ пішінді эритроциттерінің жартылай летальды аллелінің концентрациясының Жер шарының кейбір аудандарында жоғары деңгейде болуы осы аллелге бағытталған теріс сұрыптау үстіне белсенді оң контрсұрыптаудың қабаттасуы саддарынан болып табылады. Себебі, орақ пішінді эритроциттер безгек індеті жиі болатын тропикалық аймақтарда ағзалардың осы ауруға төзімділігін жоғарылатады. Популяциялардағы табиғи сұрыптаудың ақырғы нәтижесі сұрыптау және контрсұрыптау бағыттарының бір-бірінің үстіне қабаттасуына байланысты болады және осы арқылы бір мезгілде генофондтың тұрақтылығымен генетикалық көптүрлілігі қалыптасады.
Балансты полиморфизм популяцияларға бірнеше құнды қасиет береді:
1) генетикалық көптүрлі популяциялар сыртқы ортаның кең ауқымды жағдайларын игере алады;
2) оның генофондыңда кең көлемді тұқым куалаушылық өзгергіштіктің қоры жинақталады, осының нәтижесіңде ол эволюциялық икемділікке ие больш, кез келген бағытта өзгере алады.
Адамдар популяцияларында генетикалық полиморфизм жоғары деңгейде болады, сондықтан олардың алуан түрлі фенотиптері байқалады. Адамдар бір-бірінен терісінің, көзінің, шашының рендерінің әр түрлі болуымен, мұрын және құлақ қалқаншасының пішіндерінің т.б. белгілерінің әр түрлі болуымен ерекшеленеді. Адамдарда бір не бірнеше амин қышқылдар арқылы ерекшеленетін және әр түрлі қызмет атқаратын ақуыздар түрлері белгілі. Ақуыздар -- белгілер, сондықтан да олар адам ағзасының тікелей генетикалық құрылымын анықтайды. Адамдарда АВО, резус жүйелері бойынша эритроцитарлық антигендерінің көптеген түрлері белгілі. Гемоглобиннің 130-ға жуық түрлері, глюкоза -- 6 фосфатдегидрогеназа ферментінің 70 жуық түрі белгілі. Жалпы, адамдардың ферменттерінің синтезделуін қадағалайтын 30 пайыз гендерінің жиілігі түрліше болады, бірі жиі кездессе, екіншілері сирек кездеседі. Мысалы, гемоглобиннің 130 түрінен жиі кездесетіні 4-Нв8 (тропикалық Африкада, Жерорта теңізінде), НвС (Батыс Африкада), НвД (Үндістанда), НвЕ (Оңтүстік Шығыс Азияда). Ал гемоглобиннің қалған аллель дерінің концентрациясы 0.01 -- 0.0001%-дан аспайды. Адамдар популяциясыңда аллельдердің таралуының әр түрлі болуы қарапайым эволюциялық факторларға, оның ішінде мутациялық құбылысқа, табиғи сұрыптауға, гендер дрейфіне және миграцияға байланысты.
Популяция туралы түсінік әрбір түр белгілі бір аумақта - ареалда тіршілік етеді. Көбіне ареалдың әр жерінде орналасқан особьтар топтары бір-бірімен байланыса да алмай, шағылыса да алмай бөлектеніп өмір сүреді. Бұл топтардың саны түрдің санына, тарихи (филогенетикалық) жасына, ареалдың аумағына және басқа да себептерге байланысты. Популяция - тіршілік циклдары, морфологиялық белгілері ұқсас, генефондары ортақ особьтар жиынтығы.
Популяция ұғымы лат. populus - халық деген мағынаны білдіреді. Бұл терминді алғаш рет дат генетигі В.Л.Иогансен қолданды.
Популяция ұғымы биологияда негізгі ұғымдардың бірі, ал популяцияны генетикалық, эволюциялық және экологиялық тұрғыдан зерттеу жұмыстары ерекше бағытқа - популяциялық биологияға бірігеді. Популяциялық экология немесе демэкология осы бағыттың бір бөлігі болып табылады.
Бір популяцияға жататын азғалар бір-біріне қоршаған ортаның факторлары немесе басқа да бірге тіршілік ететін түрлерден кем әсер етпейді. Популяцияда тұраралық қарым-қатынастың барлық формалары кездеседі. Алайда популяцияда көбіне бәсекелестік және мутуалистік (бір-біріне пайдалы) байланыстар қатты байқалады. Популяциядағы өзіндік түруші қарым қатынастары - бұлұрпақ әкелуге қатысты байланыстар; әртүрлі жынысқа жататын особьтар арасындағы және ата-аналары мен ұрпақтары арасындағы байланыстар.
Экологиялық жүйелердің, сонымен қатар популяцияның негізгі қасиеті - олар үнемі өзгерісте, қозғалыста болады. Бұл жүйенің өнімділігіне, биологиялық алуан түрлілігіне, құрылымдық - Функционалдық ерекшелігіне әсер етеді. Тірі материяның ұйымдасу жүйесінде популяциялық деңгей ерекше орын алады.
Бір жағынан популяция тіршіліктің әртүрлі деңгейінде: ағза-популяция-биоценоз-биогеоценоз -биосфера Функционалдық-экологиялық қатарына кіретін биоценотикалық қарым-қатынастың элементарлық бірлігі болып табылады. Екінші жағынан популяция әртүрлі деңгейдегі таксондардың Филогенетикалық байланысын: ағза-популяция-түр-тұыстұқымдас-отр яд-класс-патшалық көрсететін генетикалық- эволюциялық қатарына кіретін эволюциялық процестің элементарлық бірлігі.
3.2 Биоценоздардың құрылымы
Табиғатта әр түрлі түрлердің популяциялары бірегей жүйелерге бірігіп ірі бірлестіктер құрады. Оларды ғылым тілінде "бірлестіктер" немесе "биоценоздар" деп атайды. Биоценоз (bіоs-өмір, kоіnоs-жалпы) -табиғи жағдайлары бірегей жерлерде тіршілік ететін өсімдіктер, жануарлар және микроорганизмдердің жиынтығынан түрады. Биоценоз ұғымын алғаш рет үсынған неміс зоологі К. Мебиус (1877 ж.). Биоценоз қүрамындағы организмдердің бір-бірімен карым-қатынасын биоценотиқалық түрғыда қарастыру қажет. Өйткені, кез келген биоценоз өзімен-өзі жеке дамымайды. Ол әр кашанда өлі табиғатпен бірлестікте ғана өмір сүреді. Сондықтан биоценоз компоненттерінің қолайлы тіршілік ортасы - биотоптардан турады. Яғни, биотоп - тірі организмдердің жиынтығы, тіршілік ететін орта. Нәтижесінде биоценозбен биотоп бірлесіп - биогеоценозды қүрайды. Алғаш рет бүл терминді ғылымға 1940 жылы В. Н. Сукачев енгізген. Сонымен биогеоценоз дегеніміз биоценоз және биотоптың (экотоп) диалектикалық бірлестігі. Ол төмендегідей қүрамдас бөліктерден түрады: өндірушілер (жасыл ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- 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
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz