Тірі организмдердің өсуі мен дамуы

Жоспары:

 

1. Тірі организмдердің пайда болуы және таралуы

2. Тірі организмдердің негізгі қасиеттері

3. Тірі организмдердің тіршілік деңгейлері

4. Тірі организмдердің өсуі мен дамуы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тірі организмдердің таралуы  бірінші кезекте өздері мекендейтін  ортаның жағдайымен анықталады. Барлық тірі және өлі объектілер, жануарлар  мен қоршаған өсімдіктер, олармен  өзара тікелей байланыста болатын  мекен ортасы деп аталады.  
 
Қоршаган орта (немесе коршаған табиғат ортасы) терминінде адамның ықпалы жайылатын табиғаттың сол бөлігі ретінде түсініледі.  
 
Тірі организмдерге әсер ететін ортаның элементі – экологиялық фактор деп аталады. Өзінің ықпал ету ерекшеліктеріне қарай ол үш негізгі топқа бөлінеді:  
 
- абиотикалық факторлар - бұл өлі табиғаттың тірі организмдерге тікелей немесе жанама түрде әсер етіп, олардың өмір сүру жағдайын белгілеу қасиеті (температура, жарық пен басқа сәулелі энергия, ылғалдылық, ауаның құрамы, атмосфералық қысым, жауын-шашын, жел, су құрамы, топырақ, жер бедері т.б.)  
 
- тіршілік факторлары - бұл тіршілік иелерінің бір-біріне әсер етудің барлық формалары. Әрбір организм басқа жеке дараның (индивидтің) тікелей немесе жанама түрдегі ықпалын бастан кешіреді, өздерінің немесе өзге түр өкілдерімен өзара қатынаста болады немесе оларға тәуелді болып, не болмаса өздері әсер етеді.  
 
- антропогенді факторлар - организмдердің мекен ортасына, табиғаттың өзгеруіне, олардың өмір сүруі жағдайына тікелей ықпал жасайтын адам әрекетінің барлық факторлары. Мұндай факторларға жататындар: өнеркәсіп, ауыл шаруашылық  
өндірістері, көлік пен шаруашылықтың өзге салалары. Әсіресе, соңғы жылдары антропогенді түрде табиғатқа әсер ету жылдамдығы арта түсуде.  
 
Экологиялық факторлардың әр алуандылығына қарамастан олардың организмдерге әсер ету қасиеті мен тіршілік иелерінің жауап беру реакциясының бірқатар ортақ заңдылықтары бар. Организмнің қарқындылыққа немесе әсер ету күшінің факторына реакциясын жатқызуға болады. Жетімсіз немесе шамадан артық әсер ету организмнің өміршеңдігіне кері ықпал етуі мүмкін.  
 
Алуан түрлі тіршілік иелерінің әр түрлі жағдайларда өздерін өте жақсы сезінулері бірдей емес. Мәселен, ылғалды жақсы көретін өсімдіктер ылғалды топырақты (капуста, қант қызылшасы), гүлді капуста көлеңкелі салқынды ұнатады, кейбірі құрғақшылықты, ыстықты (қауын) ұнатады. Осы факторлар өсімдіктің өсу жағдайына өте маңызды ықпал жасайды. Бақылау нүктесінен барынша өсуі – оңтайлылық деп аталады. Бұл әдеттегідей – температураның көлеміне жатады. Жағымды күш әсерінің факторы (мөлшері) осы организм түріне оңтайлы зонаның факторы деп аталады. Ең азынан (минимум) көбіне (максимум) дейін бар аралық температура кезінде өсуге мүмкіндігі барды диапозон (көлемінің) тұрақтылығы дейді. Шектелу нүктесінен, яғни төмен мен жоғарының аралығы тіршілікке қолайлы температура – тұрақтылықтың шегі немесе сол түрдің шыдамдылық шегі болады. Осы экологиялық факторға қатысы бойынша шыдамдылық дәрежесін экологиялық валенттілік деп атайды. Организмнің экологиялық валенттілігі оның әр алуан ортаға қоныстану қабілеттілігін көрсетеді.  
 
Тұрақтылық шегінің нүктесіне жақындау шамасы бойынша, егер әрекет ету факторы азайып немесе көбейсе тіршілік әрекеті төмендеп қысымға ұшырайды немесе тіршілік иесінің өлуіне әкеп соқтырады (біздің мысалда өсімдік), яғни бұл жерде тұрақтылық диапазоны шеңберінде мазасыз күй зонасы туралы айтылып отыр. Мұндай ықпалды басқа факторлар да жасай алуы мүмкін.  
 
Әрбір өсімдік пен жануарлар түрінің оңтайлылығы, мазасыз күй зонасы немесе қысым зонасы мен тұрақтылық шегі (шыдамдылығы) қоршаған ортаның әрбір факторына қатысы барлар өмір сүруде.  
 
Температура мысалында талқылап, біз тек бір факторды ғана қарастырдық, ойымызша қалган барлығы да оңтайлылық зонасына сәйкес келетін шығар. Біз Ю. Либихтің тұжырымдаған шектеулі заң факторларының әрекетін бақыладық. Өзінің оңтайлылық зонасынан сыртқары фактор организм күйінің мазасыздығына себеп болғанды шектеулі дейді. Осы фактордың өзгеруіне орай организмдер өте сезімтал болып келеді. Өсімдіктер мен жануарлардың бір түрінің өзгерісіне әсер ету факторының жиі шектеуі биотикалық деп аталады. Мәселен, азықтың жетімсіздігі жануарлардың әр алуан түрлерінің таралуына және дамуына шектеу қояды. Өсімдіктердің дамуына да су, температура, жарықтың болмауы – шектеу факторларының бірі. Бірде-бір фактор өздігінен әрекет жасамайды. Ортамен өзара қатынас жасағанда барлық организмдер динамикалық тепе-теңдікті немесе тұрақтылықты сақтаулары қажет.  
 
Экологиялық валенттіліктің кең түрі тіршіліксіз орта факторына қатысы бойынша фактордың атауына «эври» қосымшасын қосып атайды (грекше еvrуs – кең). Мысалы, температураның айтарлықтай ауытқуларына эвритермді түрі шыдайды. Экологиялық енсіз валенттілік (тар) «стено» стенотермді қосымшасымен (грекше stеnоs – тар, енсіз) белгіленеді. Әр алуан экологиялық факторлардың (кең) алшақ шегіндегі ауытқуларға бейімделетін түрлерді эврибионтты деп атайды; тіршілік ету үшін қатаң белгіленген жағдайды қажет ететіндер – стенобионтты деп аталады.  
 
Экологиялық факторлардың әсерінен тірі организмдер белгіленген иерархиялық жүйелерге бірігеді. Онда тіршілік иелерінің әр алуан деңгейде ұйымдасқандарды: популяциялар, бірлестіктер және экожүйелерді көруге болады.  
 
Популяция дегеніміз – белгілі бір аумақта тіршілік ететін және өзара шағылысып ұрпақ беретін бір түр дараларының жиынтығы. Түрлі факторлардың әсерінен популяциядағы даралар саны, құрамы, таралуы өзгеріп тұруы мүмкін. Популяция латынша роpulus – халық, ел дегенді білдіреді.  
 
Табиғатта популяцияның әр алуан түрлерінің өте жоғары жүйесінің дәрежесі – қауымдастыққа бірігеді. Қауымдастық (биотикалық) – бұл белгілі аумақты мекендеуші популяцияның жиынтығы. Қауымдастық организмдері органикалық емес ортамен энергетикалық байланыста. Мысалы, өсімдік, минералды тұздар, оттегі, су, көмір қышқыл газының үнемі беріліп тұру есебінен тіршілік жасай алады. Мұндай жағдайда «қауымдастық» (бірлестік) терминінің қолданылуы мүмкін ең кіші бірлікті биоценоз деп атайды (1877 ж. К. Мебиус енгізген).  
 
Өзара байланыстағы организмдерді және бірлесе мекендейтін топтарды – биоценоз дейді. Биоценоздың көлемі әр алуан — індер қауымдастығы, ағаш жапырағы, құмырсқа илеуінен бастап, орман, дала, шөл т.б. – ландшафтарына (жер бедеріне) дейін. «Биоценоз» терминін құрлықта өсіп түрған біртекті өсімдіктерге қолданады. Мысалы, қылқанды орман, дәнді дақыл егістік биоценозы т.б.  
 
Биота (грекше bios – өмір) – өсімдік, жануар мен микроорганизмдер түрлерінің ортақ (жалпы) аймаққа таралуының жиынтығы. Түрлердің арасындағы экологиялық байланыстың жоқтығынан ол биоценоздан ерекшеленеді.  
 
Организмдер қауымдастығы органикалық ортамен материалдық-энергетикалық жағынан тығыз байланыста болады. Биоценоз алып жатқан кеңістік биотон деп аталады. Биоценоз бен оның биотоны биогеоценоз деп аталатыны көбірек немесе азырақ қалыпты жүйені құрайтын бөлінбейтін екі элементтен көрінеді. Биогеоценоз түсінігін (грекше bios – тіршілік, gе – жер, коіnоs – жалпы) ғылымға орыс ғалымы В.Н. Сукачев 1940 ж. енгізген.  
 
Жер бетіндегі барлық кұбылыстар мен заттардың бірлігі және өзара қатынасы туралы идея бұрынғы КСРО мен шетелдерде бір мезгілде туындады. КСРО-да ол биогеоценоз турасындағы ілім ретінде, басқа елдерде – экожүйе жөніндегі ілім ретінде дамыды. Экологиялық жүйе немесе экожүйе – өздерінің мекен ортасында тірі организмдердің жасаған табиғаттың бірыңғай кешені. Сонымен қатар, ондағы барлық компоненттер энергия мен зат алмасудан өзара байланыста. Өзгеше айтқанда, экожүйе тіршілік пен тіршіліксіз компоненттердің жиынтығы.  
 
Биогеоценоз бен экожүйе ұқсас түсінік, бірақ тепе-тең емес.  
Бұл түсініктердің екеуі де өз ортасын мекендеген тірі организмдердің жиынтығын түсіндіреді, бірақ экожүйе – өлшемсіз түсінік. «Тамшыдан мұхитқа дейін» деп «экожүйе» терминінің авторы ағылшын биологы А. Тенсли образды түрде айтқан болатын. Аквариум, тоған, батпақ, ғарыш кемесінің кабинасы – осының барлығы экожүйелер.  
 
Отандық әдебиетте өсімдік жабындысы – фитоценозді таралу аймағының сызылған шекарасы ретінде экожүйені сипаттау қалыптасқан болатын. Мәселен, далалық, батпақты, жайылымды т.б. биогеоценоз. Басқаша айтқанда биогеоценоз – бұл экожүйенің жеке оқиғасы, құбылысы әрқашанда табиғи қалпын сақтайды, тіпті адам әсер еткеннің өзінде де. Экожүйе толығымен жасанды болуы мүмкін ғой (аквариум, ғарыш аппараты).  
 
Организмнің тіршілік әрекетін сақтап тұру мен экожүйедегі заттардың айналымы тек энергия ағынының үнемі келу есебінен ғана болуы мүмкін. Жердегі тіршілік атаулылар күн энергиясы сәулелерінің арқасында ғана болып тұр. Фотосинтезделетін өсімдіктер (өздігінен қоректенушілер) химиялық органикалық қосындылардың байланысы нәтижесінде өсіп-өнеді. Қалған барлық организмдер энергияны азық арқылы алады. Азық энергиясын оның бастауынан (өздігінен қоректенуі) бірқатар организмдер арқылы ауыстыру бір организмдердің басқаларын сіңіру жолымен болатынды тамақ тізбегі дейді.  
 
Әрбір экожүйе өсімдіктер мен жануарлар организмдерінің жиынтығынан тұрады, қоректену түрі бойынша екі топқа бөлуге болады:  
 
• автотрофтар (өздігінен қоректенушілер) ұдайы өндіру мен өсу үшін минералды элементтерді қолданатындар мен фотосинтезді іске асыруға қабілетті жасыл өсімдіктер. Фотосинтез - күн энергиясының көмегімен су және көмір қышқыл газын қантқа айналдырудың күрделі процесі. Осындай жолмен қант пен азықтық минерал элементтерінің судан немесе топырақтан пайда болуы нәтижесінде, өсімдік өздерінің организмдерінің құрамына кіретін күрделі заттарды синтездейді. Басқа сөзбен айтқанда химиялық жай заттар: ауа, су, тау жыныстарының минералы мен топырақтар белок, май және көмірсутегі сияқты күрделі қосындыларға айналады. Өздігінен қоректенуші (автотрофтар) – бұл экожүйенің продуценттері (лат. рrоduсеns – өндіруші) органикалық еместен органикалық зат құратындар. Осы органикалық заттардан өсімдіктер мен жануарлардың тканьдері құралады. Фотосинтезделетін өсімдік экожүйенің қалған организмдерінің барлығына азықты өндіреді, сондықтан оларды продуценттер деп атайды.  
 
Гетеротрофтар – (азық) коректену үшін органикалық заттарды қажет ететін организмдер. Бұл организмдерде зат алмасудың күрделі жолдары бар. Өз кезегінде барлық өздігінен қоректенушілер тұтынушы организм (консументтер) мен бастапқы органикалық емес компоненттерге (редуценттер) ыдырайтын органикалық заттар организмдері. Консументтер (лат. коnsumento – тұтынамын, қоректену) – бұл организмдер органикалық заттарды тұтынады. Оларға жататындар құрттар, балықтар, молюскалар жэне өзге де бунақ аяқтылар, бауырмен жорғалаушылар, құстар, сүтқоректілер және адам. Консументтер: бірінші – шөп қоректі жануарлар, екінші, үшінші және одан да жоғары реттегілер жануарлармен қоректенеді. Олар – жыртқыштар (ет қоректілер), сонымен қатар талғаусыз қоректілер (немесе эврифагтар) өсімдіктерді, т.б. жейтіндер (аю, түлкі, шошқа, тарақандар т.б.).  
 
Редуценттер (латынша rеduсеns – қайта келуші, қалпына келуші) – өлі органикалық заттардың ыдырай бастаған организмдері. Өлі және жартылай бұзыла бастаған органикалық зат – детритпен қоректенетін түрлі сапрофит бактериялары, ұсақ саңырауқұлақтар және қалдықтармен коректенетін жануарлар – осыларға жатады. Топырақта — қалдықтармен қоректенетін ұсақ омыртқасыздар, мысалы, ұсақ кенелер, жер құрттары, көпаяқты құрттар; су экожүйесінде – молюскалар, крабтар мен құрттар; шіріген кезбе – бактериялар; өсімдік қалдықтары шірігенде – саңырауқұлақтар. Құрамы мен белсенділігі бойынша бұл редуценттер бірлестіктерінен әр алуандылығы өзге бірлестіктерге қарағанда кем емес. Ал, бұлар біздерге азды-көпті болса да таныс.  
 
Бірде-бір организм басқалармен байланыссыз өмір сүре алмайтыны көпшілікке белгілі жайт. Әрбір тіршілік иесі тек қана қоршаған ортамен үйлесімді түрде, экожүйенің белгіленген шеңберінде тұра алады. Көрнекі құрал ретінде орманды алуға болады. Экологиялық жүйеде барлық организмдер арасындағы байланыстар өзара жалғасқан және қоректік арақатынасының күрделі тізбегін құрайды немесе трофтық тізбек (продуценттер – консументтер – редуценттер), қалай айтқанмен де қорек (азық) организмдердің тіршілік әрекетіндегі маңызды фактор.  
 
Жануарлар мен өсімдіктерде белгіленген трофтық немесе қоректік байланыстардың орасан сандағы өзара бейімделулері туындады. Сандар пирамидасы деп аталатын экологиялық жүйенің айқындық заңдылығы бар. Осыған байланысты тізбекті звено құрайтын қатарда жеке даралардың саны үнемі азая береді. Мәселен, солтүстік ормандарда 1 қасқырға шамамен 100 бұлан, Африка саванналарында ірі жыртқыштарға (арыстан, қабылан, сілеусінге) 350-ден 1000-ға дейін жабайы жануардан келеді. Қасқырлардың саны мен тәулік ішінде азықты қажет етудің мәліметі орташа есептелді. Күнтізбелік жыл ішінде 2400 қасқыр – 7480 қабан, 5560 бұлан, 4020 елік алады. Жануарлардың қоректік тізбектегі санының жүйелі түрде азаюына сәйкес, олардың жалпы биомассасы да кемиді, ал бұл экожүйеге энергия ағынының қысқаруына әкеліп соқтырады.  
 
Биоценоздағы айрықша трофтық байланыс – паразитизм, бір түр иесі өзге паразитке қызмет етеді – тек қорек түрінде емес, уақытша немесе тұрақты мекеніне де қызмет етеді (мысалы, фитофтора). Селбесу (симбиоз) деп аталатын (бұршақты түйнекті бактериялар) түрлер арасындағы өзара пайдалы байланыстар бар.  
 
Көптеген орта параметрлерінің жиынтығы осы немесе басқа түрлердің тіршілік жағдайын анықтайтын функционалды сипаты оның экологиялық қуысын көрсетеді (энергияға айналдыруы, өзі тектестермен және ортамен ақпарат алмасуы). Н.Ф. Реймерс бойынша, экологиялық қуыс – экологиялыц жүйе ішіндегі түрлер ортасы немесе оның популяциялық тіршілік жағдайының жиынтығы. Сонымен, өзі мекендейтін әрбір түр аумаққа, өндіру функциясымен байланысты, қоректік қажеттілігіне сәйкес орынды иеленеді. Осындай экологиялық байланыстар биоценоздың белгіленген құрылымын жасайды. Биоценоздар — динамикалық жүйелер, олар тұрақты даму жолында және оларға сукцессия тән.  
 
Сукцессия (латынша – suссеssіо – тұқым қуалау, бірізділік) бір биоценозды өзгенің тізбекті түрде ауыстыруы. Бұл құбылыстың мәні мынада, биоценоздың ішкі ықпалының дамуы нәтижесінде олардың қоршаған ортамен өзара әрекеті біртіндеп «ескіреді» және биоценоздың өзге үлгілерімен ауысады. Көлді қамыс пен өсімдіктер басса, ол батпақ болып, кепсе жайылымға айналады; өрттен кейін орманда топырақ жыныстарының ауысымы болады.  
 
Экологиялық жағдайдың маңыздысы сол, әр текті күрделі биоценоздардың түрлі сыртқы әсерге қарсы тұруының тұрақтылығы соғұрлым жоғары болады.  
 
Табиғи биоценоздардың қосынды түрлері эволюция процесінде бір-біріне бейімделгені соншалықты, өздерінің биогеоценоз құрылымдары жайында, толық қамқорлық жасағандай тұрақтылығымен анықталады. Жыртқыштармен оның жемтігінің арасындағы өзара қатынастары кері байланыс деп аталатыны мысал болады. Бір түр екіншіге зиян келтіреді және онсыз өмір сүре алмайды. Тағы бір мысал, әйтеуір жәндіктің бір түрінің өсімдік текті қорегі мол болса, сол жылы оның популяциясы тез көбейіп, саны артады. Тепе-тендіктен шығаруға ұмтылатын жағымсыз кері байланыс жүйесінде керінеді. Бірақ, популяция санының шамадан тыс артып кетуі, өсімдік текті қорек қорларының азаюына әкеледі. Осындай жетіспеудің нәтижесі жүйедегі жағымсыз кері байланысты оның бастапқы қалпына қайтарып әкеледі.  
 
Адамның ойлау қабілеттілігі қарапайым шектеулі факторларды, уақытша жеңіп шығуға мүмкіндік береді. Оларға жататындар: су, жыртқыштар мен паразиттер, мекендейтін орны мен өзге түрлермен бәсекелесі. Адам өзінің өмір сүруін су, жер және энергетикалық ресурстарды пайдалану арқылы сақтайды. Ол сонымен қатар, ғаламшардағы зат айналымының шұғыл жеделдеуіне елеулі ықпал етіп отыр. Өндіріс қызметі процесінің туындауы, жаңа зат алмасуы техногенді сипат алуда және ол -антропогенді зат алмасу, деп аталады. Бірақта, адам мен табигат арасындағы биологиялық зат алмасулар тіршіліктің тұрақты жағдайы болып қала береді.  
 
Антропогенді зат алмасу биологиялық айналымнан өзінің тұйық еместілігімен принципті түрде ерекшеленеді, ашық сызықты сипатта, ягни тіршіліктің «айналымынан» айрылған. Антропогенді зат алмасуды енгізуде – табиғи ресурстар, шығаруда – өндірістік және тұрмыстық қалдықтар. Қоршаған ортаны ластау екіге бөлінеді. Табиғи ластану жанартаудың атқылауы, жер сілкіну, сел, су тасқыны, өрт сияқты т.б. табиғи процестер. Ал, антропогендік ластану адамның іс-әрекетінен пайда болады.  
 
Экологиялық шараның жетімсіздігінен табиғи ресурстарды тиімді түрде пайдаланудың коэффициенті өте төмен, пайдалы қазбаларға қарағанда 2-10%-ті ғана құрайды. Ресурстар сарқылуда, халық саны өсуде (1960 ж. – 3 млрд, 1975 ж. – 4 млрд, 1987 ж. – 6 млрд). Оның үстіне тау-тау болып үйілген өндіріс қалдықтары мекен ортасын ластауда. Олар ыдырамастан тіршілік иелеріне көптеген зиян келтіруде. Тіршілік табиғатында күрделі иерархиялық ұйымдардың өзін-өзі реттеудің орасан мол резервтері (қоры) қаланған, бірақ сол резервті ашу үшін биосфера ағынының процесіне сауатты түрде араласа білу керек. Өндірістік жұмыстың барлығын жоспарлағанда экологиялық зардаптардың болатын мүмкіндігін қатаң ескеру керек. Бұрынғы жинақталған табиғат зандары жайындағы білімді есепке ала отырып, қазіргі эколог ғалымдар экология заңдары деп әдебиеттерде аталып жүрген адамзат қоғамы мен қоршаған ортаның өзара принциптерінің жалпы зандылықтарын белгіледі. Экология заңдарының ішінде айқын тұжырымдармен белгілі болған американдық эколог ғалымы В. Коммонердің (1971) төрт заң-афоризмі (мәтел-зандары) бар:  
 
- табиғаттағы құбылыстың бәрі барлығымен байланысты – (жалпыға бірдей заттар байланысы);  
 
- барлығы бір жаққа кетіп қалуы керек (сақталу заңы);  
 
- еш нәрсе тегін берілмейді (бағаның дамуы туралы);  
 
- табиғат өте жақсы біледі (эволюциялық таңдаудың басты критерийлері туралы).  
 
Жалпыға бірдей байланыс (бәрі барлығымен байланысты) заңынан бірнеше салдар шығады.  
 
• Үлкен сандар заңы: үлкен сандардың кездейсоқ факторларының тұтас әрекеті жағдайынан тәуелсіз жүйелі сипаты бар нәтижеге әкеледі. Сонымен, топырақтағы, судағы миллиардтаған бактериялар тірі организмдер денесінде тіршілік иелерінің қалыпты өмір сүрулері үшін тұрақты микробиологиялық ерекше ортаны жасайды. Немесе кейбір газ көлемінде көп мөлшердегі молекуланың козғалысы температура мен қысымның ерекшелігін анықтауға себепші болады.  
 
• Ле Шателъе (Браун) принципі: жүйеге сыртқы әсер ету кезінде қалыпты тепе-теңдік күйінен шығару, бұл тепе-теңдік бағытпен араласып, сыртқы әсер етуі кемиді. Биологиялық деңгейде ол экожүйенің өз-өзін реттеуші ретінде қабілеттілік  
түрінде іске асады.  
 
• Үйлесімділік заңы: кез келген жүйе асқан тиімділікпен өзіне тән уақыт кеңістігінің шегінде қызмет істейді.  
 
• Табиғаттағы кез келген жүйе өзгерісінің адамға тура немесе тікелей әсері – индивидуумның (жеке адам) күйінен күрделі қоғамдық қатынасқа дейін болады.  
 
Заттар массасының сақталу заңынан («барлығы бір жаққа кету керек») іс-тәжірибелік мәні бар кем дегенде екі постулат шығады.  
 
• Оны қоршаған орта есебінен жүйені дамыту заңы мынаны айтады: кез келген табиғи немесе қоғамдық жүйе тек қоршаған ортаның материалдық-энергетикалық және ақпараттық мүмкіндікті пайдалану есебінен дами алатын болады. Оқшауланып өзін дамыту мүлдем мүмкін емес.  
 
• Қалдықтар немесе өндірістік жанама әсердің жойылуға келмейтін заңы: өндірістік жұмыс процесінде пайда болатын қалдықтар ізсіз жойылмайтындығы, олар бір формадан екінші формаға ауыстырылады немесе басқа кеңістікке қойылады. Ал оның әсері талай уақытқа созылуы мүмкін. Бұл заң  
қазіргі қоғамда тұтыну мен қалдықсыз өндірістің принципті мүмкіншілігін болғызбайды. Материя жойылмайды, тіршілікке ықпал жасай отырып, бір формадан басқаға ауысады.  
 
«Ештеңе тегін берілмейді» - деген тұжырымдама мынаны аңғартады: экожүйенің эволюциясындағы кез келген жаңа табыстар, бұрынғы жетістіктердің әйтеуір бір бөлігін жоғалтумен жалғасатыны ақиқат және жаңаның туындауы өте күрделі проблема. Мысалы, көп клеткалы организмдердің пайда болуы (өсімдіктер, саңырауқұлақтар, жануарлар) мен олардың құрғаққа шығуынан ғаламшардағы биологиялық әр алуандылықтар бірнеше есе көбейді. Экономикалық қуыстар мен жер биосферасын қалыптастырып оны игеру басталды. «Көп клеткалармен» бірге тіршілік иелеріне қауіпті аурулар, оның ішінде жұқпалы қатерлі ісіктер т.б. келді. Бұл заңның үш салдары бар.  
 
Эволюцияның кері дамымайтын заңы (бір бағытта даму): үлкен жүйелер тек бір бағытта ғана – қарапайымдылықтан күрделілікке қарай эволюцияланады; инволюция, регресс жүйесінің тек қана жеке даму кезеңіне немесе жеке бөлігіне жатуы мүмкін.  
 
Эволюцияның жеделдеу ережесі: жүйедегі ұйым күрделілігінің өсуіне орай эволюцияның да қарқыны арта түседі. Бұл ереже адамзат тарихына және техниканың дамуына, органикалық әлем түрлерінің ауысымдарына бірдей дәрежеде жатқызылуы мүмкін.  
 
Тегін ресурстар болмайды – осы заңның тағы бір салдары: кеңістік, энергия, күн сәулесі, су қандайда сарқылмайтын болса да кез келген олардың шығындарын сол жүйемен мүлтіксіз төленеді.  
 
Б. Коммонер былай деп жазды: «… ғаламдық экожүйе біртұтас болып көрінеді, сол шеңберде ештеңені ұту немесе жоғалтуы мүмкін емес және ол жаппай жақсарудың объектісі (нысаны) бола алмайды; адам еңбегімен алынғандардың барлығының орындары толықтырылуы тиіс. Осы вексель бойынша төлемнен қашқақтауға болмайды; бұл тек кейінге шегерілуі мүмкін. Қоршаған ортаның бүгінгі дағдарысының шегерілімі тым созылып барады дегенге саяды».  
 
«Табиғат жақсы біледі» заңы биосферада ненің болуы керек, ненің орын алуы қажет еместігін барлығын алдымен анықтайды. Қарапайым молекуладан адамға дейін – табиғатта барлығы қатаң конкурстан өтіп, жүлде ретінде – тіршілік етуге құқық алып отыр. Бүгінде ғаламшардың эволюциясынан өткен мыңның бір бөлігі болатын өсімдіктер мен жануарлардың түрлері мекендеуде.  
 
Бұл эволюциялық таңдап іріктеудің басты критерийі – ғаламдық биотикалық айналымға, кетігін тауып қалану (үйлесу) мен барлық экологиялық қуыстарды толтыру. Кез келген организмнен шыққан заттардың барлығында оны ыдырататын ферменттер болуы керек, ал ыдыраған өнімдер қайтадан айналымға қосылуы тиіс. Егерде осы заңды биологиялық түрлердің біреуі бұзатын болса, ерте ме, кеш пе эволюция онымен ажырасып тынады.  
 
Адамның өнеркәсіп өркениеті ғаламдық көлемде биотикалық тұйықтықты өрескел бұзып отыр, ол үшін жазаланбай қоймайды. Осындай қиын жағдайдан тек қана ымыраға келу ғана шығармақ. Нұрлы жол мен акылға ие бола білген адамның қиындықтан жол табатынына сенім мол.  
 
Б. Коммонердің тұжырымдамасына қоса, қазіргі экологтар — «барлығына жетпейді» деген экологияның тағы бір заңын шығарды (Ресурстардың шектеулі заңы). Тіршілік иелерінің барлық формаларына арналған қоректік заттардың көлемі жерде, әрине шектеулі. Сондай-ақ, биосферада жаңадан пайда болған органикалық әлем өкілдерінің бәріне де бірдей жете бермейді. Сондықтан кейбір организмдердің шамадан тыс ғаламдық көлемде көбеюі, өзге түрлердің азаюы есебінен болуы мүмкін.

 

Өлі табиғаттан тірі организмдерді  өздеріне тән негізгі касиеттері аркылы бірден ажыратуға болады. Тірі организмдерге тән негізгі қасиеттер:

• химиялық құрамының біркелкілігі,
• заттар мен энергияның алмасуы,
• құрылымдық деңгейінің ұқсас болуы,
• көбею,
• тұқым куалаушылық,
• өзгергіштік,
• өсу мен даму,
• тітіркенгіштік,
• дискреттілік (оқшаулану),
• өзін-өзі реттеу,
• ырғақтылық қасиеттер де тән.

Тірі организмдердің химиялық құрамының біркелкі болуы. Тірі организмдердің құрамында табиғатта кездесетін 70-тен астам химиялық элементтер болады. Тірі организмдер мен өлі табиғаттың құрамындағы химиялық элементтердің мөлшері әр түрлі. Мысалы, өлі табиғаттың құрамында оттектен басқа кремний, темір, магний, алюминий, т.б. элементтер көбірек кездеседі. Тірі организмдердің химиялық құрамының 98%-ын, негізінен, 4 химиялық элемент құрайды. Ондай элементтерге — көміртек, оттек, азот және сутек жатады. Тірі организмдерде бұл элементтер күрделі органикалық молекулалардың түзілуіне қатысады. Өлі табиғатта бұл элементтер басқаша мөлшерде және өзгеше сапада болады. Өлі табиғатта кездесетін органикалық қосылыстар, негізінен, тірі организмдердің тіршілік әрекеттерінен пайда болған. Тірі организмдер құрамындағы органикалық молекулалардың өздеріне тән ерекшеліктері бар және олар тірі организмдерде белгілі бір қызмет атқарады.

ДНҚ

Тірі организмдердегі  ондай органикалық қосылыстардың  негізгі тобына — нуклеин қышқылдары — ДНҚ, РНҚ жатады. бұл косылыстар тірі организмдердің тұқым қуалаушылық және өзгергіштік қасиеттері арқылы ұрпақтарына беріліп, тірі организмдер тіршілігін үнемі жалғастырып отырады.

Нәруыз құрылымы

Тірі организмдер құрамындағы  органикалық қосылыстардың екінші тобына — нәруыздар (белоктар) жатады. Нәруыздар жасуша құрамындағы кейбір органоидтердің құрамына кіреді әрі  биологиялық өршіткі (катализатор) қызметін атқарады.

көмірсулар

Органикалық қосылыстардың  үшінші тобына — көмірсулар мен майлар жатады. Олар организмдерді қажетті энергиямен қамтамасыз етеді және биологиялық мембрана мен жасуша қабықшасының құрылымдық құрамын түзуге қатысады.

 

 

Тірі организмдердегі  заттар мен энергияның алмасуы (метаболизм)

Метаболизм

Метаболизм гректің "metabole" сөзінен алынған, "өзгеру", "алмасу" деген ұғымды білдіреді. Қоршаған орта мен тірі организмдер арасында үнемі заттар мен энергия алмасу процесі жүреді. Зат алмасу кезінде тірі организмдер өздеріне қажетті қоректік заттарды сіңіріп, тіршілік әрекетінен пайда болған ыдырау өнімдерін сыртқа шығарады. Өлі табиғатта да зат алмасу болады. Өлі табиғаттағы зат алмасу кезінде заттар бір орыннан екінші орынға тасымалданады немесе бір күйден екінші күйге ауысады. Мысалы, топырақтың шайылып тасымалдануы, судың буға не мұзға айналуы, т.б. Тірі организмдерде жүретін зат алмасудың сапалық жағынан өлі табиғатта болатын зат алмасудан үлкен айырмашылығы болады. Тірі организмдер қоршаған ортадан түрлі заттарды қабылдап, өзінің тіршілігіне кажетті заттарға айналдырады және сол арқылы тіршілігін сақтайды. Бұл процесс анаболизм (пластикалық алмасу немесе ассимиляция) деп аталады. Ол грекше "anabole" — "өрлеу" деген ұғымды білдіреді. Зат алмасудың екінші кезеңі — катаболизм (энергетикалық алмасу немесе диссимиляция) деп аталады. Ол грекше "Katabole" — ыдырау (бұзылу) деген ұғымды білдіреді. Катаболизм процесінде организмдер денесіндегі күрделі органикалық қосылыстар карапайым заттарға ыдырайды да, сол организмнің тіршілігіне қажетті энергия бөлінеді. Заттар мен энергия алмасу аркылы тірі организмдердің ішкі ортасының құрамына кіретін заттар мөлшерінің өзара тұрақтылығы камтамасыз етіледі.

Тірі организмдердің құрылымдық деңгейінің біркелкі болуы

Барлық тірі организмдердің құрылымдық және қызметтік бірлігін жасуша құрайды. Жасушаның құрылысын және оның құрамындағы әрбір органоидтердің атқаратын қызметін естеріңе түсіріңдер.

Тірі организмдердің көбеюі

Тірі организмдер көбею  арқылы ұрпақ қалдырып, өз түрінің  тіршілігін үнемі жалғастырып отырады. Тірі организмдердің көбеюі кезінде  ДНҚ молекулалары арқылы әрбір организмнің  өзіне тән белгілері ұрпақтарға беріледі. ДНҚ-ның бір молекуласынан екі еселену аркылы бір-біріне өте ұқсас әрі бастапқы белгісін дәл қайталайтын екі орамды молекулалар тізбегі түзіледі. Тірі организмдердің көбеюі тікелей тұқым қуалаушылық касиетімен байланысты.

 

Тірі организмдердің тұқым қуалаушылығы

Тұкым куалаушылық аркылы тірі организмдер өздерінің белгілерін, қасиеттерін және ерекшеліктерін ұрпақтарына беріп отырады. Тірі организмдердің белгілері олардың түрлі тіршілік деңгейлеріндегі құрылыс ерекшеліктері арқылы айқындалады. Организмдердің касиеттері әрбір құрылымдық қосылыстардың атқаратын қызметі аркылы білінеді. Тұқым қуалаушылық касиет арнайы құрылымы бар заттардың (генетикалық аппарат) генетикалық коды арқылы беріледі. Генетикалық код ДНҚ молекуласындағы аминқышқылдарынан тұратын нуклеотидтердің орналасу ретіне тікелей байланысты болады.

Тірі организмдердің өзгергіштігі

Тірі организмдердің өзгергіштік  қасиеті тікелей тұқым қуалаушылык  касиетімен байланысты жүреді. Өзгергіштік  кезінде тұқым қуалаушылықтың негізі болып саналатын гендердің құрылымы өзгереді. Тұқым қуалаушылық қасиет мүлде өзгермейтін болса, тірі организмдер қоршаған орта жағдайларының түрлі өзгерістеріне бейімделе алмайды. Өзгергіштік арқылы организмдерде гендер құрылымының жаңа белгілері мен қасиеттері пайда болады. Сонымен қатар өзгергіштік арқылы табиғи сұрыпталуға жол ашылады. Организмдер қоршаған орта жағдайларының түрлі өзгерістеріне бейімделіп, тіршілік әрекетін әрі карай жалғастырады. Осылайша бірте-бірте жаңа түрлер пайда болады.

Тірі организмдердің өсуі мен дамуы

Тірі организмдерге тән  қасиеттің бірі — олардың өсуі мен дамуы. Организмдер өскен  кезде жасушалар санының артуынан жеке мүшелері ұлғаяды да, жас даралар  бірте-бірте ересектеріне айналады. Даму қасиеті тірі организмдерге  және өлі табиғатқа тән кері қайталанбайтын заңды құбылыс. Даму арқылы табиғатта  жаңа қасиеттер пайда болады да, тірі организмдер мен өлі табиғаттың құрылымдық құрамы өзгереді. Тірі организмдердің жекелей дамуы — онтогенез, ал тарихи дамуы — филогенез деп аталады. Онтогенездік даму кезінде тірі организмдерде бірте-бірте белгілі реттілікпен жеке организмнің өзіне тән қасиеттері қалыптасады. Филогенездік даму — тірі организмдерге тән әрі белгілі бір бағыт бойынша жүретін, кері кайталанбайтын процесс. Бұл кезде жаңа түрлер пайда болып, тіршілік күрделене түседі.

Тірі организмдердің тітіркенгіштігі

Кез келген тірі организм сыртқы орта жағдайларымен және басқа да организмдермен өзара тығыз байланыста болады. Тірі организмдер қоршаған орта жағдайларының әр түрлі тітіркендіргіштеріне түрліше жауап қайтарады. Көп  жасушалы жануарлар тітіркендіргіштерге  жүйке жүйесі аркылы жауап қайтарады. Олардың орта жағдайларының тітіркендіргіштеріне жүйке жүйесі арқылы жауап қайтаруын  рефлекс дейді. Жүйке жүйесі болмайтын бір жасушалы қарапайым жануарлар мен өсімдіктердің қозғалысында немесе өсуінде тітіркендіргіштердің әсерінен болатын өзгерісті таксис немесе тропизм дейді. Мысалы, өсімдіктердің жарыққа карап қозғалуын фототаксис дейді.

Тірі организмдердің біртұтастылығы және дискреттілігі

Дискреттілік (оқшаулану) латынның "discretum" деген сөзінен алынған, "бір-бірінен айқын оқшаулану" деген ұғымды білдіреді. Жер бетіндегі тіршілік жеке — жеке оқшаулану (дискретті) формасында кездеседі. Кез келген организмнің оқшауланған құрылысы, оның әркелкі деңгейлік құрылымдық көріністерінен айкын байқалады. Мысалы, организмді құрайтын жасушалар — жеке органоидтерден, көп жасушалы организмдердегі ұлпалар — жеке жасушалардан, популяция — жеке даралардан тұрады. Мысалы, өсімдік немесе жануар мүшелері бір-бірінен құрылысы мен атқаратын кызметі әр түрлі ұлпалардан тұратындығымен ажыратылады. Жоғарыда айтылған әрбір тіршілік деңгейлерінің құрылымдық ерекшеліктерін естеріңе түсіріңдер.

Тірі организмдердің өзін-өзі реттеуі

Тірі организмдер орта жағдайларының өзгерістеріне қарамай, өздерінің химиялық құрамын, ондағы физиологиялық процестердің бір  қалыпты жүруін үнемі реттеп отырады. Жануарларда бұл кезде организмнің  ішкі ортасының тұрақтылығы (гомеостазы) бірқалыпты деңгейде сақталады. бұл процесс жүйке, эндокриндік, т.б. жүйелер арқылы реттеліп отырады.

Тірі организмдер  тіршілігіндегі ырғақтылық

Қоршаған орта жағдайларында  оқтын-оқтын болып тұратын өзгерістер тірі организмдердің тіршілік әрекетіне  ерекше әсер етеді. Соған орай тірі организмдердің тіршілігінде ырғақты  өзгерістер айқын байқалады. Мұндай ырғақты өзгерістер секундтық, минуттық, сағаттық, тәуліктік, маусымдық, жылдық, т.б. уақыттар аралығында жүріп отырады. Мысалы, адам өміріндегі тәуліктік  ырғаққа байланысты ұйқы мен сергектікті, кейбір жануарлар тіршілігіндегі маусымдық  ұйқыға кетуді, қоныс аударуды, т.б. атауға болады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пайдаланылған әдебиеттер:

1. Сәтімбеков Р. Биология: Жалпы білім беретін мектептің қоғамдык-гуманитарлық бағытындағы 11-сыныбына арналған окулық. — Алматы: "Мектеп" баспасы, 2007
2. "Қазақ Энциклопедиясы", 11 – том