дәріс. Организмдердің жер бетінде таралу ерекшеліктері.

Мақсаты: Организмдердің жер бетінде таралу ерекшеліктерін анықтау.

Жоспары:

5.1 Организмдердің жер бетінде пайда болуы.

5.2 Организмдердің кеңістікке таралу ерекшеліктері, жолдары

5.3 Эндемиктер мен реликті организмдер

Тірек сөздер:Реликт, протобиоттар,автотрофтар,консументтер.

Жер шарында тіршіліктің пайда болуы мен дамуы тарихи-геологиялық ұзақ жылдарды қамтиды. Тірі материяның дамуы, қалыптасу мен жаңа түрлердің шығуы эволюциялық даму процесінің жемісі болып табылады.

Нәтижесінде, жер шарындағы алғашқы тіршіліктің пайда болуы, одан тірі организмдердің құрлыққа шығуы, топырақ түзілу процестері бәрі де организмдердің жер бетінде табиғи заңдылықпен таралуына әкеп соқты. Организмдердің суда, құрлықта, әуеде, топырақта тіршілік ететін формалары шықты. Нәтижесінде бейімделуге қабілетсіз түрлер (флора мен фауна өкілдері) жер бетінен біржола жойылып отырды.

Бейімделуге қабілетті табиғи сұрыптаудан өткендерінің құрлық пен судағы аясы кеңейе түсті. Әсіресе, жер бетінде топырақ қабатының пайда болуы организмдер әлемін жер шарының материктер мен географиялық белдеулер бойынша кең таралуына жағдай жасады. Бертін келе фауна мен флора өкілдері жер шарының қолайлы ортасын мекендеп өзінің тіршілік ортасына айналдырады.

Тіршілік ортасы – кез келген организмнің өсіп-өніп, көбеюіне, ұрпағын жалғастыруға қолайлы табиғи, тарихи қалыптасқан орта. Қазіргі кезде жер шарында негігі төрт тіршілік ортасы бар. Олар: су, құрлық, әуе, топырақ және организмдердің өзі.

Су – тіршілік ортасы. Гидросфера – планетамыздың ең үлкен көлемін алып жатыр. Су – жер шарының барлық көлемінің 71 % қамтиды. Судың негізгі қорын, яғни 94 %-ын мұхиттар мен теңіздер құрайды. Қалған 6 %-ын – мәңгі мұздықтар, өзен мен көлдердің үлесіне келеді. Суларда жануарлардың 1 500 000, өсімдіктердің 500 000 астам түрлері тіршілік етеді.

Су ортасы организмдер үшін қолайлы орта болғанымен өзіне тән ерекшеліктері де болады. Олардың қатарына судың тұздылығын, қысым, оттегінің мөлшері, су қабатының қозғалыстары мен ағыстары, айналымдары, қорек қоры, судың ащы немесе тұщы қасиеттерін жатқызамыз.

Судағы барлық организмдерге тән қасиет – жүзу. Мәселен, тау өзендерінде тіршілік ететін балықтардың денесі дөңгелек әрі ықшамды, ағысқа қарсы жүзуге бейім болып келсе, жазық жердегі көлдердегі балықтар керісінше ірі әрі жалпақ болып келеді. Ал мұхиттардың әр түрлі тереңдіктердегі балықтардың морфологиялық құрылысы, дене түрі мен қозғалысы мүлдем басқаша.

Құрлықпен салыстырғанда су ортасының тұрақты болып келеді. Мұхиттар мен көлдерде судың температуралық ауытқу аз болғандықтан ондағы организмдерге қолайлы жағдайлар көп. Судағы организмдердің таралуына әсер ететін факторлар - судың тығыздығы, жарық режимі,т.б.

 Жарық, әсіресе судағы өсімдіктерге шектеуші фактор болып саналса, судың тұңғиықтығы – ұсақ организмдер мен балықтардың тіршілігі үшін қажет. Тереңдеген сайын өсімдіктер мен жануарлардың тісі де, көп түрлілігі де өзгереді. Мәселен, судың бетіне жақын көк-жасыл, одан соң қоңыр, тереңде қызыл балдырлар орналасады. Ал тереңдеген сайын жануарлардың көк-жасылдан қызыл түске қарай ауысады. Себебі, судың түбіндегі қызыл түс қара болып көрінген организмдерді жануарлардан қорғануға мол мүмкіндік береді.

Құрлық пен әуе организмдер үшін күрделі өзгерістер үздіксіз жүріп жататын, табиғаты сан қилы орта. Мұнда атмосферада газдың құрамы, ылғалдылығы, тығыздығы, қысымы, т.б. факторлар жиынтығы литосфера құбылысымен қат-қабат байланысып жатады. Тіршілік ортасына тән көптеген қасиеттерді байқауға болады. Мәселен, жарықтың мол түсуі, температура ауытқуы, ауа-райының маусым мен тәулік бойынша өзгеруі, т.б. аталған факторлардың күрделілігіне байланысты организмдер дүниесі эволюциялық даму жолында анатомия-морфологиялық, физиологиялық, экологиялық, т.б. бейімделуге мәжбүр болады.

Оттегімен дем алу үшін тыныс алу мүшелері жетіле түсті, тірек қаңқасы, қолайсыз жағдайлардан сақтану әдістері (орын ауыстыру, ін қазу) ұшуға бейімді жануарлар мен құстардың жаңа түрлері пайда болды. Құрлық пен ауа кеңістігінде – ауа, жауын-шашын, топырақ, ылғал, микроклимат, географиялық белдеулер организмдер үшін үлкен роль атқарды.

Ауа – экологиялық фактор ретінде тұрақты газдың құрамы арқылы сипатталады. Ауаның газдық құрамы: оттегі- 21 %, көмірқышқыл газы -0,03 %, азот -78%, ал қалған газдар жиынтығы 0,97%.

Ауаның газдық құрамы тұрақты сақталуы тиіс. Ауаның құрамындағы аздаған өзгерістер мен ауытқулар тіршілік үшін қауіпті. Ауа көптеген организмдердің тіршілігіне тікелей немесе жанама әсер етіп отырады. Әсіресе ауаның горизонтальды, немесе вертикальды ағысы, организмдердің таралу, бағыт-бағдарына, қозғалысына көп ықпалын тигізеді. Ауаның сол сияқты организмдерге тигізетін механикалық әсері де бар. Мәселен, күшті жел, боран мен дауылдар өсімдіктер мен жануарларды ұшырып, зақымдап, кейде жойып жібереді.

Ауаның организмдер үшін пайдалы жақтары да көп. Ауа қозғалысының өсімдіктерді тозаңдандыруда, тұқымдарының таралуына көп себебін тигізеді. Кейбір аймақтарда жел үнемі болып тұрады. Оған орай, кейбір организмдерде морфологиялық, физиологиялық бейімделу байқалады. Мәселен, үнемі жел соғып тұратын аралдарда кездейсоқ жолдармен түскен құатрдың, көптеген насекомдардың ұшу қабілеті жоғалып, олардың қанатының формалары пайда болады.

Әсіресе, жануарлар мен өсімдіктердің қысқы сұрапыл дауылдар мен қатты борандардан аман шығуы қардың қалыңдығына байланысты болатынын эколог А.Н. Нормазов (1946) жақсы зерттеп жазған. Жануарлар мен өсімдіктер қыстан аман шығуға әр түрлі жолдармен бейімделген. Оларға денесінің мамыққа орануы, желсіз жаққа кетуі, немесе қысқа тыныштық күйге көшуі жатады.

Топырақ ылғалы - өсімдіктер үшін су қоры болып саналады. Топырақ ылғалы жер шарының географиялық аймақтарына байланысты тұрақты болып, өсімдіктер мен жануарлардың бүгінгі биотобы мен тіршілік формасын қалыптастырып отырады.

Организмдердің бүгінгі топтары тіршілік ететін жерлердің климаты да ерекшеленіп айрықша ауа-райы туғызады. Мұны сол жердің экоклиматы деп атайды.

Экоклиматты туғызатын факторлардың бірі - өсімдіктер. Мысалы, орман алқабы өзінің ауасының ылғалды, таза, қоңыр салқын климатымен ерекшеленеді. Мұндағы өсімдіктер мен жануарлар дүниесі де ерекше болып келеді. Ал кейбір ұсақ жәндіктер үшін, ін, ағаштағы үңгірлер, құмырсқа үйлері т.б. оқшауланған жерлердің өзіне тән абиотикалық факторлар жиынтығы, тұрақты климаты қалыптасады. Бұл жерлер өзінше микроклимат құрайды, оны біз сол жердің микроклиматы дейміз.

Топырақтың құнарлы қабатты түзудегі микроорганизмдер, өсімдік пен жануарлар өкілдерінің ролін ерекше атауға болады. Микроорганизмдер әр түрлі өсімдік пен жануарлардың қалдықтарымен қоректене отырып, топырақты оттегімен және органикалық заттармен байытады.. олардың ішінде топырақта көп кездесетін микрофлора - әсіресе –саңырауқұлақтар мен бактериялар.

Қазіргі биосфера барлық тірі организмдер мен олардың тіршілік ортасын қамтитын көптеген құрамды бөлшектерден тұратын күрделі жүйені құрайды.

Жер бетіндегі ең алғашқы организмдерде (протобиоттар) күн сәулесін өзіне сіңіруге қабілетті қосылыстардың пайда болуының маңызы зор болды. Осындай қосымшаларға хлорофилдер мен электрондарды тасымалдаулардың ферменттік жүйелері болуы қажет болды. Бұл кезде биорганикалық заттардан органикалық заттардың түзілуі кезінде күн сәулесін өзіне сіңіре алады. Организмдердің артықшылығы байқалды. Осылайша фотосинтездеуші организмдер пайда болды. Оларды ғылымда «автотрофты» (грекше - өз бетінше қоректену) организмдер деп атайды.

Фотосинтез үрдісі ең алғаш анаэробты (оттексіз ортада тіршілік ете алатын) бактерияларда байқалған. Олар жердің геологиялық тарихында өте ерте кезде пайда болған.

Тіршіліктің тарихи даму барысындағы келесі кезеңде сутегін судан алып, пайдалануға қабілеті бар фотосинтездеуші организмдердің пайда болуы ерекше роль атқарады. Мұндай организмдер СО2 газын пайдалана отырып, қоршаған ортаға О2 бөле бастады. Жер бетіне алғаш О2 бөлген цианобактериялар болды. Мұның нәтижесінде атмосфераға молекулярлық оттегі көптеп бөліне бастады. Бірте-бірте атмосфераның жоғарғы қабатында күннің ультракүлгін сәулелерінің оттегіне жол бермейтін озон қабаты пайда болды.

Жер бетіндегі бос күйіндегі оттегінің пайда болып және оны пайдаланудың нәтижесінде тірі организмдердің жаңадан көптеген түрлері пайда болды.

Жер бетіндегі биологиялық эволюцияның ең алғашқы, әрі басты ерекшелігіне эукариотты және көпжасушалы организмдердің пайда болуын жатқызуға болады.

Әртүрлі прокариотты жасушалардың өзара сілбесіп тіршілік етуінің арқасында ең алғашқы ядросы айқын байқалатын эукариотты организмдер пайда болды. Бұл болжам ғылымда селбесу (симбиоз) гипотезасы деп аталады. Селбесуге амеба тәрізді прокариотты жасушалар негіз болған, ал олар ұсақ жасушаларды қорек ретінде пайдаланған, яғни ондай бактериялар өзінің иесі болып саналатын жасушаны энергиямен де қамтамасыз етіп отырған.

Амеба тәрізді жасушаішіндегі аэробты бактериялардан бірте-бірте митохондриялар пайда болған. Кейбір осындай селбескен жасушалардың сыртына екінші бір тамшықты бактериялар жабысып тіршілік еткен. Соның нәтижесінде талшықтар және пайда болды. Осылайша алғаш рет қарапайым жалшықты организмдер пайда болған.

Көпжасушалы организмдердің пайда болуы туралы алғаш рет 1874 жылы неміс ғалымы Эрнест Геккель (1834-1919) өз пікірін ұсынды. Геккельдің пікірінше, организм онтогенездік дамуының әрбір сатысында өзінің арғы ата-тегінің тарихи даму кезеңінің кейбір сатысын ғана қайталайды. Мысалы, көпжасушалы организмнің зиготалық кезеңі олардың біржасушалық ата тегін, ал бластула кезеңі – ата тегінің шар тәрізді талшықты шоғырлы кезеңін қайталайтынын атап көрсеткен.

Геккельдің болжамы бойынша шар тәрізді шоғырдың бір шеті ішке қарай иіліп, екі қабатты гаструлаға ұқсас даму кезеңі басталады. Мұндай екі қабатты организмді Геккель гастрей деп атады. Сондықтан оның гипотезасы гастрей теориясы деп аталады. Геккельдің бұл болжамы бойынша көпжасушалы организмдердің бәрі де бір түбірден пайда болған деген пікірге келген.

Көпжасушалы организмдердің пайда болуы туралы қазіргі кезде орыс ғалымы И.Мечниковтің (1845-1916) фогоцителла теориясы негізге алынды. Оның пікірі бойынша, көпжасушалы организмдер шоғырлы қарапайым талшықтардан пайда болған. Оған мысал ретінде талшықты вольвоксты атауға болады. Шоғырлы вольвокс талшығы бар жасушасы арқылы қоректенеді, сондықтан қарапайым шоғырлы организмнің негізгі қоректену тәсілі фагоцитоз деп аталады. Қоректі ұстаған жасуша шоғыры жойыла ауысып, одан асқорыту қызметін атқаратын жасушалар жиынтығынан эктодерма пайда болған, ал сыртқы жағындағы тітіркендіргіштерді қабылдайтын, әрі қорғану мен қозғалу қызметіне атқаратын жасушалардан эктодерма қабаты пайда болған.

Биосфера алғаш тіршілік пайда болған кезден бастап үнемі өзгеріп келеді. Биосфера эволюциясының нәтижесінде сан алуан түрлер пайда болды, олардың құрлысы да күрделеніп отырды және олардың биомассасы да артып отырды. Жер тарихында көптеген геологиялық өзгерістер болып тұрды, соның нәтижесінде организмдердің бір тобы жойылып, бір тобы жаңадан пайда болып отырды.

Биосфера эволюциясының нәтижесінде негізгі тіршілік ортасы бірте-бірте белгілі бір реттілікпен және заңдылықпен қайталанып тұрды. Қорыта айтқанда, Жердегі биосфера эволюциясында негізінен ерекше бес кезең айқын байқалады:

Сулы ортада тіршіліктің пайда болуы және дамуы

Тіршіліктің жаңа ортасы селбесіп тіршілік ететін гидробиоттар, симбиоттардың (паразиттер,т.б.) пайда болуы

Организмдердің құрлыққа таралуы арқылы жаңа тіршілік ортасын (құрлық, топырақ, ауа) игеруі

Адамның пайда болуы және оның биологиялық түрден әлеуметтік тіршілік иесіне айналды.

Адамның ақыл-ой, санасының арқасында биосфераның жаңа саналық –ноосфера деңгейіне ауысуы

Қорыта келе, реликт - өзінен сақтанып қалуына сыртқы орта жағдайы қолайлы болғандықтан сақталып қалған ескі заман түрлері. Мысалы, Қазақстан жеріндегі спиреантус өсімдігі Бетпақдалада кездеседі. Жер жүзінде адам болмаған кезде Бетпақдаланың- шөлдің орны – ылғалды дала болған және мұнда тропик ормандары өскен. Спиреантус – сол кезден қалған өсімдіктерінің бір түрі.

Өзін-өзі бақылау сұрақтары:

1Организмдердің жер бетінде пайда болуы.

2 Организмдердің кеңістікке таралу ерекшеліктері, жолдары

3 Эндемиктер мен реликті организмдер

Әдебиеттер:

1 Биогеография / под редакцией Г.М. Абдурахманова и др. – Москва: Академия, 2003. – 474 с.

2 Биогеография / под редакцией Г.М. Абдурахманова. – Москва: Академия, 2007. – 473 с. 3 Второв П.П. Биогеография: учебник для вузов. – Москва: Владос, 2001. – 303 с.

4 Второв П.П. Биогеография: учебное пособие для вузов. – Москва: Просвещение, 1978. – 270 с.

Дата добавления: 2023-11-19