Тақырып. Пәнге кіріспе. Экологияның ғылым ретіндегі анықтамасы. Экологияның мақсаттары, міндеттері және әдістері.
ДӘРІСТІК КЕШЕН
(дәріс тезистері, көрнекілік, таратылу материалдары, қажетті әдебиет тізімі)
Ескерту:Бұл пән бойынша барлық дәріс сабақтарына арналып Power Point бағдарламасында көрнекілік слайд дайындалған және олар сабақ барысында қолданылып, студенттер тарапынан жақсы қабылданады.
ДӘРІС ТЕЗИСТЕРІ
тақырып. Пәнге кіріспе. Экологияның ғылым ретіндегі анықтамасы. Экологияның мақсаттары, міндеттері және әдістері.
Жоспар:
- Кіріспе. Пәннің мақсаттары мен міндеттері.
- Экологияның ғылым ретіндегі анықтамасы.
- Экологияның ғылыми зерттеу әдістері.
Экология – тірі организмдердің тіршілік жағдайын және олардың өмір сүретін айнала ортамен арадағы байланысын зерттейтін ғылым болып табылады.
«Экология» деген сөзді «үй туралы ілім» деп аударуға келеді (грек тілінде «ойкос» - үй, тірлік орны және «логос» - ғылым, ілім). Ғылыми сала ретінде экология 20-ғасырдың басынан қалыптасты. Ал, 1960-жылдары ол кең ауқымды қалданысқа енді, яғни сол кездері айтыла бастаған адамзаттың өз тіршілік ортасымен арадағы қатынасында пайда болған экологиялық тоқырау бұған басты себеп болған.
Алманың ішін тесіп жейтін құрт тәрізді, адамзат өз өркениетін биосфера ішінде дамыта отырып оны жартылай бүлдіру арқылы жүзеге асыруда. Соған қарамастан ол осынау аса күрделі жүйені тұтастай алып қарастырып зерттеу шарасын шындап қолға алғалы көп бола қойған жоқ. Ал, осы бағыттағы алғашқы талпынысты неміс ғалымы Александр Гумбольдт(1769-1859) организмдердің өзара және айнала ортамен байланысы арқылы келтірген еді. Ол құрған биогеографияның негізі бойынша ортаның келбетін анықтаушы мүше ауа райы болады.
Адамзат ықылым заманнан бері өзіне қажет маңызды экологиялық ілімді жинақтап келгені мәлім. Ал, экологияның жеке дара ғылыми сала ретінде қалыптасуын шамамен 1866-жылдан бастайды. Себебі, сол жылы алғаш рет «экология» (грекше – «үй туралы ілім») терминін неміс биологы Эрнст Геккель өзінің «Ағзалардың жалпылама морфологиясы» атты еңбегінде келтірген болатын. Экология бүкіл әлемдік, яғни биосфералық деңгейге дейінгі әртүрлі экологиялық жүйелердің ұйымдасуы мен қызметін зерттейді.
Барлық биологиялық объектлер қандай бір деңгейде жүйе болып табылады және экологияда басты түсінік «экожүйе» болады. Алғаш 1935 ж. бұл терминді ағылшын ботанигі Артур Тэнсли(1871-1955) қолданысқа енгізген.
Экожүйе ретінде жанды заттар мен олардың тіршілік ортасы екеуінен құралып тұтаса біріккен кез-келген жүйе қарастырылады.
«Экожүйе» ішінде келесі басты деңгейді бөліп зерттейді:
1– микроэкожүйе, (мыс. кішігірім көлшік), бұнда тіршілік ететін ағзалар зат алмасу айналымын қамтамасыз ету қабылетін сақтап, тіршілік ету барысында;
2– мезоэкожүйе (мыс. өзен);
3– макроэкожүйе (мыс. мұхит);
4 – жер дүниелік экожүйе – яғни биосфера.
Экожүйелер (биогеоценоз) екі бөліктен құралады:
1 – бөлік: «биоценоз»,бұның құрамына өзара байланыстағы әртүрлі тірі ағзалар, яғни жанды заттар қамтылады;
2 – бөлік: «биотоп» немесе«экотоп», олардың тіршілік ортасы.
Әрбір биоценоз құрамына көптеген түрлер қамтылады, алайда олар дербес жеке дара келбетте емес, популяциятүрінде болып келеді.
Популяция – түрдің жекелеген бір бөлігі, ол белгілі бір кеңістікті иеленеді және онда өздігінен реттелу қабылеті бар, сондықтан ол түрдің оңтайлы саны шектеліп сақталады.
Экология ғылымында тұтас жүйе мен оның құрамын ондағы өзара байланыс пен өзара ықпал арқылы зерттейтіні алынған және оны талдауда көптеген факторлар қарастырылады.
Тіршілік иелерінің жүйелі ұйымы жақсы білініп тұрады. Алайда, оның күрделі деңгейі жоғарылаған сайын оны байқау қиындай түседі, соған орай биологтар оны біртіндеп байқаған.
Бұл бір түр ішіндегі өзара байланыстар жайлы мағлұматтар жинақтала келе және басқа түрлермен оның байланысы, арықарай олардың айнала қоршаған жансыз (абиотикалық) ортамен қатынасы арқылы көрінген.
Осылайша зерттеу объектісі мен мақсаты ретінде қаралатын биожүйенің деңгейі жоғарылап отырған, яғни экология ғылымының ауқымы біртіндеп кеңейе берген.
Бұл ғылымның дамысы барысында келесі үш кезеңді қарастырады.
Экологияның басты міндеті популяция динамикасын зерттеп, ондағы өзгерістерді қадағалау, биоценоз және экожүйе ілімін қалыптастыру деп көреді. Биоценоз құрылымын және сол деңгейде ортаны игеру қарқынын зерттеу арқылы тіршілік қорларын барынша пайдалы, әрі толық кәдеге жарату жолын айқындайды. Осы тұрғыдан алғанда экологияның басты міндеті осы заңдылықтарды ашу, оны Жер шарын индустрияландыру мен урбанизациялауға сәйкес басқарып үйрену болып табылады.
Экологтар өз зерттеулеріне биологиямен қатар басқа да көптеген ғылым саласындағы нәтижелер мен әдістерді кеңінен қолданады. Алайда бұндағы зерттеу объектісі ретінде биожүйе мен оны қоршаған орта қарастырылады.
Экологиялық зерттеу әдістерін олардың сан алуан келбетіне қарамастан келесі үш түрге бөлуге болады:
1) Даладағы бақылау;
2) Тәжірибе жүргізу;
3) Математикалық моделдеу.
Бүгінде экология ғылымы бұл келтірілген әдістерді жеке дара, әйтпесе бірлестіре қолданады. Оларды таңдау ғылыми зерттеу жұмысының белгілі бір мақсатына сәйкес жүзеге асырылады.
1. Даладағы бақылау. Бақылау кезінде зерттеуші табиғи объектіні (мысалы, экожүйені) сырттай бақылап, оның қалыпты жағдайын өзгеріссіз сақтайды, немесе бұндай араласпау мүмкін болмаған жағдайда оның ауқымын барынша азайтуға тырысады.
2. Тәжірибе жүргізу. Тәжірибе жүргізу кезінде зерттеуші өзі бақылайтын объектісінде қалыпты жағдайдың кейбір көрсеткіштерін әтейге өзгертеді, сосын осы әсерден объектіге келген ықпалға бақылау жасайды. Тәжірибені табиғи ортада (зерттелетін экожүйенің қалыпты жағдайын арнайы өзгерте отырып), немесе арнайы өзгерткен жасанды ортада (мысалы, ғылыми зертханада) жүргізеді.
3. Математикалық моделдеу. Математикалық моделді жасау барысында эколог ғалым табиғи объектінің құрылымы мен ондағы өзгерістерге ұқсастыра математикалық өрнек жасап, соны қолдану арқылы зерттеу жүргізеді.
Тіршілік - бұл өздігінен өніп-өсумен байланысты материяның өмір сүруіндегі қозғалыстың ерекше түрі. Осы жағдайда "Барлық тірі зат тек тіріден ғана туады"деген италяндық дәрігер Редидің принципі еске түседі. Бұл үрдіс (процесс) генетикалық ақпаратты үрпақтан үрпаққа берумен қам-тамасыз етіледі ("ұқсастан ұқсас туады").
Тірі заттың қасиеттеріне өзін-өзі қайта тудыра алудан басқа ұйымдасу ерекшелігі, құрылымның реттілігі, тұтастығы және дискреттілік, өсуі мен дамуы, зат және энергия алмасуы, тұқым қуалаушылық пен өзгергіштік, тітіркенгіштік, қозғалыс, ішкі реттеушілік, қоршаған ортамен өзара әрекеттілігінің ерекшелігі жатады. Ортамен өзара қатынастың ерек-шелігі әрбір ағзаның өзінің экологиялық ортасының болуында жатыр.
Экологиялық қуыс- түрдің, популяцияның, ағзаның тұрақты тіршілік етуіне сәйкес келетін, негізгі, ортогональді өзгерісті, жиынтығында ортаның ресурстары мен жағдайларын бейнелейтін көп өлшемді кеңістіктің (гиперкеңістік) аймағы. Табиғи немесе табиғи-антропогенді айналаның (ортаның) мүмкіншілік көлемінің ағзалар мен олардың қауымдастықтарына айналаның өзін елеулі бүлдірусіз қалыпты тіршілік әрекетімен қамтамасыз етуі ортаның сыйымдылығыдеп аталады.
Қалыпты тіршілік (өмір сүру)әрекетініңастарынан тиімді қоректенуге, тыныс алуға, көбеюге, баспанаға және т.б. мүмкіншіліктерді түсінеміз. Қоректену ағзаның тіршіліктік әрекеттілігінің үрдістерін қамтамасыз ету үшін түтыну, қоректік заттарды (энергияны) шығару үрдісін білдіреді.
Тыныс алу- бұл оттегінің келіп түсуі мен көмір-қышқыл газының бөлінуін (ішкі тыныс алу) қамтамасыз ететін ағзада өтетін физикалық-химиялық жөне физиологиялық үрдістердің жиынтығы, сондай-ақ жасушалар мен үлпалардың олардың тіршілік өрекеттілігіне қажетгі энергия шығарумен органикалық заттардың тотығуы үшін отгегіні пайдалануы (жасушалық жөне үлпалық тыныс алу); ағзалардың көпшілігі (аэробтар) тыныс алу үшін ауадағы оттегіні пайдаланады.
Көбею барлық тіршілік иелеріне төн міндетті қасиет; түр ерекшелігімен жөне ортақ физикалық-химиялық бірлі-гімен тіршіліктің үздіксіздігін жөне жалғасуын қамтамасыз ететін өзіне ұқсастарды тудыру; көбеюдің негізгі екі түрі бар: жыныссыз жөне жыныстық кебею.
Жыныссыз көбею - мұнда бір ата-аналық түр түқым қуалаушылық белгілері бойынша өзіне ұқсас екі немесе одан да көп жаңа түрлерге тіршілік береді. Жыныссыз көбею түріне вегетативті көбею жатады.
Жыныстық көбею. Әдетте оған екі түр қатысады, олар-дың өрқайсысы түрлі түқым қуалаушылық белгілері бар жыныс жасушасын - гаметаны (жоғарғы ағзаларда ейел мен еркектің жыныс жасушалары - аналық жасуша мен спер-матозоид) береді. Үрықтану кезінде гаметалар бірігіп, зигота түзіп, онда екі ата-ананың да түқым қуалаушылық белгілері үйлеседі; тірі заттардың кейбір топтарында көбею түрлері -жыныстық жөне жыныссыз көбею кезектесіп жүреді. Әр түрге, оның популяциясына тіршілік ету жағдайына байла-нысты өзгеріп отыратын көбеюдің белгілі бір қарқындылығы тән. Кез келген ағзаның өзіне төн ерекше дене қүрылысы бар. Оның нәтижесінде олар тектік типтің (генотипі) жөне тіршілік ету ортасының өзара өрекеттестігіне байланысты белгілі бір форма мен көлемге (фенотип) ие болады.
Ағзаларкеңістікке кездейсоқ "шашылған" жоқ. Олар популяцияларға, ал популяциялар топтануға немесе биоценоздарға "жинақталған". Соңғылары биосфераның қарапайым бірліктері болып табылатын экологиялық жүйелерді немесе биогеоценоздарды абиотикалық факторлармен біріге отырып қалыптастырады.
Тіршілік біртұтас, әрі дискретті. Бір ағзалардың тіршілік етуі басқаларына байланысты болғандықтан органикалық дүние біртұтас. Сөйте түра жеке ағзалардан қүралатын ол да дискретті.
Зат алмасу - бұл жасушаларда өтетін жөне ағзалардьщ қоршаған ортамен байланысын қамтамасыз ететін (бұл олардың өмір сүру шарты болып табылады) химиялық үрдістердің жиынтығы. Жасушалардағы зат жөне энергия аліуіасу ағзаның бұ-зылған қүрылымдарының, өсуі мен дамуының қайта қалпына келуіне екеледі. Ағзалар, заттар мен энергиялардың үздіксіз тасқынын өткізетін ашық жүйелер болғандықтан, олардың бұл қасиеті жалпы тірі заттар құрылымының барлық дең-гейлерівде де өздігінен жаңартулар жасап, ағзалардың өсуі мен дамуын қамтамасыз етеді.
Тітіркенушілігінің арқасында ағзалар ортамен теңеседі. Ортаның факторларына іріктеле жауап қату арқылы (таксистер, рефлекстер, т.с.с.) ағзалар онымен қарым-қатынасын "айқыңдайды", нәтижесінде орта мен ағзаның бірлігі пайда болады. Ағзалар мен ортаның, тірі жөне өлі табиғаттың ара-сында біртүтастық бар; ағзалардың жағдайы ортаға байланыс-ты, ал орта ағзалардың тіршілік өрекеттілігінің арқасында өзгереді. Ағзалардың тіршілік өрекеттілігінің нөтижесі болып бос оттегі бар газды атмосфераның жөне Жердің топырақты қаба-тының пайда болуы, өткен кезеңдерде көмірдің, шымтезектің, мүнайдың түзілуі жене т.б. табылады.
Тірі ағзалардың жиынтықты химиялық құрамы атмосфера мен литосфераның қүрамынан көп ерекшеленеді. Ол сутек пен оттек атомдарының аса басымдылығы жағынан гадросфераның химиялық қүрамына жақын, алайда, оның гидросферадан айырмасы, ағзаларда көміртегінің, кальций мен азоттың үлесі анағүрлым көп. Тірі зат негізінен су жөне ауа мифанттары болып табылатын, ягаи газ тврізді жөне еритін қосылыстарды түзетін элементтерден түрады. Тірі ағзалардың дене массаларының 99,9 пайызын жер қыртысында басқа қосылыстар түрівде көп кездесетін 14 элемент құрайды (С, О2, Н2, N2, Р, Са жөне т.б.). Осылайша, тіршілік - жер қыртысының химиялық туындысы болып шығады. Ағзалардан Менделеев кестесіндегі барлық элементтер табылған, яғни олар өлі табиғатқа да қатысты химиямен сипатталады.
Ағзаларда жүзеге асырылатын биохимиялық үрдістер күрделі келеді, олар циклде;,рге біріккен реакциялар тізбегің береді. Егер оларды өлі табиғатта өндіретін болсақ, онда бізге зор энергетикалық күш қажет болар еді. Тірі ағзаларда бұл реакциялар молекулалардыьэ, белсену энергаясын күшейтетін ақуыздық (белоктық) фермекгтер (биокатализаторлар) арылы жүреді. Алмасу реакциялары үшін материалдар мен энер-гияны тіршілік иелері қорщаган ортадан алатындықтан олар ортаны өздерінің тіршілік етулерімен ғана өзгертеді.
Дата добавления: 2015-09-11; просмотров: 2961;