Тірі жүйелердің негізгі қасиеттері.

Тіршіліктің өлі табиғаттан айырмашылығы - материяның сапалы өмір сүру формасы, яғни биологиялық форма болуында. Барлық тірі ағзаларға тән белгілі қасиеттер бар, олар да тірі жүйелер өлшемі деп аталады.

Жасушалардың әрқайсысы органоидтардан құралатын күрделі биологиялық жүйе болып саналады. Жасушалардың барлық органоидтарының құрылысы күрделі, бірімен-бірі өзара әсерлеседі және белгілі мүлтіксіз қызмет атқарады. Тек бір ғана органоид қызметінің өзгеруінен жасуша ішіндегі тепе-теңдік бұзылады, тіпті жасуша тіршілігін жояды. Жасушалардан, ұлпалардан, мүшелерден, мүшелер жүйесінен тұратын көпжасушалы ағзаның да жоғары деңгейлі жаралымы болады. Ағзаның барлық мүшелерінің құрылысы күрделі және өздеріне тән қызметті өзге мүшелерге мүлтіксіз үйлесімдікте орындайды. Бір мүше қызметіндегі өзгеріс біртұтас мүшелер жүйесінің бұзылуына әкеледі, тіпті ағзаның тіршілігі жойылады. Тіршілік иелерінің химиялық құрылымының бірлігі. Тірі ағзалар органикалық және бейорганиқалық заттардан түзілген. Жасуша ағзалық заттарының негізгі массасы нәруыздардан, майлардан, көмірсулардан, нуклеин қышқылдарынан, АТФ және өзге заттардан құралады. Жасушаның бейағзалық заттары - су және минералды тұздар. Органиқалық зат молекулалары жасушаның органоидтарын түзеді. Еріген заттары бар су жасушаның ішкі ортасын құрайды.

Зат және энергия алмасу - бұл тіршілікті қолдау негізіне жататын барлық тірілік атаулының жалпы қасиеті. Тірі ағзалар қоршаған ортадан белгілі заттарды сіңіре алады. Оларды басқа түрге айналдырады да, солардың өзгеруі есебінен энергия алады. Осы заттардың қажетсіз қалдықтарын қоршаған ортаға бөліп шығара алады. Зат алмасу энергетикалық (катаболизм, диссимиляция – заттардың ыдырауы) және икемді (анаболизм, ассимиляция - синтез, қор заттары) алмасу болып бөлінеді. Оның үстіне тірі ағзалар денесін құрайтын өзіне тиесілі заттар синтезінде энергия шығындайды. Ол икемді алмасудың (анаболизм) бөлігі болып табылады.

Физиологиялық ұғым ретіндегі зат алмасуға бір қарағанда байланысы шамалы үдерістер қосылады. Олар: жануарлардың қоректенуі және асқорыту; өсімдіктегі фотосинтез, тынысалу және зәр шығару (сүтқоректілерде тер бөлу де қосылады). Атап айтқанда осы үдерістер барысында ағзалар өздерін қажетті заттармен ғана емес, энергиямен де қамтамасыз етеді. Адамда зат алмасу және өзге үдерістер жүйке және сұйықтық (гуморалды) жолымен бақыланады. Бұл - тіріліктің келесі қасиетінің негізі.

Өзін-өзі реттеу - тірі жүйелердің өз көрсеткіштерін (физиологиялық, т. б.) белгілі деңгейде автоматты түрде орнықтырып, қолдай алуы. Тек тірі нәрсе ғана қоршаған ортаның өзгерісін сезіне алады, мұндайда ішкі орта көрсеткіштері өзгермей, тұрақты қалпында қалады. Мәселен, инсулин гормоны көбейіп кетсе, қандағы глюқоза мөлшері төмендейді, ал глюқоза жеткіліксіз болса, глюкагон және адреналин оның мөлшерін арттырады.

Тітіркенгіштік - тірі жүйелердің сыртқы және ішкі әсерге (өзгерістерге) жауап қайтара алу қасиеті. Адам ағзасындағы тітіркенгіштік көбінесе жүйке, бұлшықет және безді ұлпалардың қасиеттеріне байланысты болады. Бұлар жүйке серпілісі, бұлшықет жиырылуы немесе заттар секрециясы (сілекей, гормондар, т. б.) түріндегі әрекетке жауап қайтару арқылы жүзеге асады. Жүйке жүйесі жоқ тірі ағзаларда тітіркенгіштік қозғалыс кезінде көрініс береді. Мәселен, амебалар немесе домаланғылар (вольвокс) концентрациясы жоғары тұзды қолайсыз ерітіндіден кетіп қалады. Ал өсімдіктер жарықты молырақ сіңіру үшін өркенінің қалпын өзгертеді (жарыққа ұмтылады).

Қозғыштық - тірі жүйелердің тітіркенгіш әрекетке жауап қайтара алу қасиеті. Ал қозу - тітіркендіру және қозғыштық әсерінен пайда болатын нақтылы қайтарылған жауап. Жүйке, бұлшықет және безді ұлпалар - қозатын ұлпалар, ал сүйек ұлпасы қозбайды. Сүйек жасушалары жарғақша зарядының өзгеру әсеріне, дереу болған синтезге және заттардың бөлініп шығуына немесе жиырылуға жауап қайтармайды. Тітіркендіргіштік пен қозғыштықтың қисынды аяқталуының бірі - кеңістіктегі қимыл (қозғалыс).

Қозғалыс (қимыл) - орын ауыстыра алу қасиеті. Бұл да тірі нәрсеге ортақ қасиет, дегенмен бір қарағанда бекініп орныққан ағзалар қозғала алмайтын тәрізді болып көрінеді. Кез келген тірі ядролы (эукариотты) жасушада цитоплазма қозғалыста болады. Тіпті бекініп орныққан жануарлар әдетте аздап қозғалыс жасайды. Өсімдіктерге «өсу» қимылы тән қасиет, ол жасушалар саны мен мөлшерінің ұлғаюы есебінен жүзеге асады.

Көбею - тірі ағзаларға ортақ қасиет, ол тіршіліктің ұрпақтар қатарында, яғни тарихи ұласуын қамтамасыз етеді. Бұл өзін-өзі көшірмелеудің қарапайым ғана қасиеті емес. Көбею барысында бастапқы аналық (ататек) ағзаның қасиеттері мен белгілері сақталады. Сонымен бірге өзгергіштік те пайда болады. Көпжасушалы ағзада жасушалар өсу негізінде көбейеді. Біржасушалылар зат алмасу, сондай-ақ цитоплазмалар көлемі мен органоидтар санын арттыру есебінен өседі.

Даму - жаратылым (организация) деңгейінің барлығына тән қасиет. Тірі жүйелер - молекулалық және жасушалық жүйеден биосфераға дейін ғаламшарымыздағы ағзаларды біртұтас алғанда - өз кезінде өзгере, дами және әбден жетіле алады. Бұл өзгерістер белгілі заңдылық сипатта болады. Өлі жүйелер де дамиды. Мысалы, тау жүйелері түзіледі, өседі, «ескіреді», бүлінеді. Тек тірі нәрсе ғана жаратылым деңгейін арттырып, дами алады. Мұны жасушалы деңгейден де бақылап отыруға болады

Биосфераның тұракты күйінің даму күйлері (популяциялар динамикасы, қауымдастықтар сукцессиялары, тірі заттың кызметтері, биотикалык айналымдар).

Популяция динамикасы - популяциядағы даралардың сандық мөлшерін және оларды реттеудің механизмдерін зерттейтін популяциялық экологияның бөлімі.

Популяция динамикасының негізгі белгілеріне жататындар:

Популяцияның сандық мөлшері - белгілі бір аумақтағы немесе көлемдегі даралардың жалпы саны;

Популяция тығыздығы - белгілі бір жер аумағындағы немесе көлемдегі даралардың орташа саны;

Популяциядағы туылу саны - белгілі бір уақыт ішінде көбею нәтижесінде популяцияда пайда болған жаңа даралардың саны;

Популяциядағы өлу саны - белгілі бір кезеңдегі популяциядағы өлген даралар саны;

Популяция өсімі - популяциядағы даралардың туылуы мен өлуі арасындағы сандық айырмашылық;

Өсу қарқыны - белгілі бір уақыт ішіндегі популяциядағы орташа өсім.

Мұндай демографиялық белгілерді зерттеу популяция тіршілігінің заңдылықтарын, сәйкесінше жалпы экожүйедегі тұрақтылық негіздерін анықтауға мүмкіндік береді.

Автогенді өзгерістерді экожүйенің дамуы немесе экологиялык сукцессия деп атайды. Экологиялық сукцессияға анықтама берген кезде мынандай 3 жағдай ескерілуі тиіс:

1. Сукцессия қауымдастықтың компонентінің ықпалында жүреді. Өз кезінде кауымдастық сукцессияның сипатымен жылдамдығын анықтап, даму шектерін тежейтін физикалык ортаның өзгерістерін туындатады.

2. Сукцессия - қауымдастықтың түрлік кұрамының және оның ішінде өтіп жатқан процестердің өзгеруіне байланысты жүретін экожүйенің реттелген дамуы.

3. Сукцессияның шарықтау шегі - энергия ағыны бірлігіне шыққанда максималды био масса және түр аралық әсерлесудің максималды саны тежелетін тепе-тең күндегі экожүйенің қалыптасуы болып табылады.

Биосферада заттардың биотикалық айналымы келесі ағзалардың қарым-қатынастарымен қамтамыз етіледі: продуценттер, консументтер және редуценттердің.

Биогеоценоздағы зат айналымы тіршіліктің пайда болу процесінде қалыптасып, тірі табиғат эволюциясының дамуы нәтижесінде күрделене түседі. Сондай-ақ, биогеоценозда зат айналымы болу үшін экожүйеде анорганикалық заттардан органикалық заттар түзетін және Күн сәулесінің энергиясын басқа түрге өзгертіп, сол органикалық заттарды пайдаланып, оларды қайтадан анорганикалық қосылыстарға айналдыратын организмдер болады. Биогеоценоздың негізін продуценттер, консументтер, редуценттер құрайды. Консументтер (лат. consumo – тұтынамын), тұтынушылар – қоректік тізбекте фотосинтез немесе хемосинтез жүргізетін өндіргіштер (продуценттер) түзетін дайын органикалық заттарды пайдаланатын организмдер. Барлық гетеротрофты организмдер Консументтер болып табылады. Олар өздері пайдаланған органикалық заттарды ақырғы өнімдерге дейін ыдыратпайды. Консументтер тобына барлық адам, жануарлар түрі, микроорганизмдердің біраз тобы, паразит және жәндік жегіш өсімдіктер жатады. Консументтер алғашқы (бірінші реттік) және соңғы (екінші реттік) болып жіктеледі. Алдыңғы топқа өсімдік тектес азықпен қоректенетіндер (өсімдік қоректі жануарлар, паразит өсімдіктер, кейбір “өсімдік қоректі” микроорганизмдер), ал соңғысына – жануар текті тамақпен қоректенетіндер жатады. “Консументтер” деген түсінік гетеротрофтар деген ұғымға жақын, бірақ олардың айырмашылығы Консументтер редуценттерге (органикалық қалдықтарды бейорганикалық заттарға айналдыратын организмдерге) жатпайды. Сонымен қатар Консументтер ұғымы автотроф-гетеротроф организмдерін жіктеуде емес, продуцент – консумент – редуцент қатарларын жіктеуде қолданылады. Эколгиялық жүйеде Консументтер басқарушы, теңестіруші буын рөлін атқарады, сондықтан олар сан және түр жағынан продуценттерден де, редуценттерден де басым болады. Продуценттер - өз ағзаларын өздері қалыптастыратын организмдер. Редуценттер[1] (лат. reducentіs — қалпына келтіруші), ыдыратушылар — өлі органикалық заттарды (өлекселер мен организм қалдықтарын) ыдыратып, оларды органикалық емес заттарға айналдыратын организмдер (сапротрофтар). Оларды кейде деструкторлар, яғни ыдыратушылар деп те атайды. Редуценттер табиғи бірлестіктердегі (биогеоценоздардағы), экожүйелердегі қоректік тізбектің соңғы кезеңін қамтиды, яғни қоректік тізбек Редуценттердің қызметімен аяқталады. Сондықтан Редуценттер кез келген қоректік тізбекте (заттар мен энергия айналымында) басты рөл атқарады. Редуценттер гетеротрофты организмдерге жатады. Редуценттердің қоректік тізбектегі атқаратын қызметінің сызба нұсқасы: Редуценттерге бактериялар, саңырауқұлақтар, кейбір балдырлар, өлексемен қоректенетін жәндіктер, шұбалшаң, өзен шаяны, т.б. тіршілік иелері жатады. Сулы ортада тіршілік ететін Редуценттер судың биол. тұрғыдан тазаруына септігін тигізеді. Ал топырақ құрамында кездесетін Редуценттер топырақтың құнарлылығын арттырады.