Біздің планетамыздағы барлық организмдердің алуан түрлілігі бір-бірімен тығыз байланысты. Әр адамнан оқшауланған, қатаң түрде жеке өмір сүретін мұндай жаратылыс жоқ. Дегенмен, тек организмдер ғана емес, сонымен қатар сыртқы және ішкі орта факторлары бүкіл биомаға әсер етеді. Бірге жанды және жансыз табиғаттың бүкіл кешені экожүйелердің құрылымымен және олардың қасиеттерімен ұсынылған. Бұл ұғым қандай, ол қандай параметрлермен сипатталады, мақаланы түсінуге тырысайық.
Экожүйелер түсінігі
Экожүйе дегеніміз не? Экология тұрғысынан бұл класстық тиесілігіне және қоршаған орта факторларына, биотикалық және абиотикалық факторларға қарамастан, организмдердің барлық түрлерінің жалпы бірлескен тіршілік әрекеті.
Экожүйелердің қасиеттері олардың сипаттамалары арқылы түсіндіріледі. Бұл термин туралы алғашқы ескерту 1935 жылы пайда болды. А. Тэнсли оны «организмдерден ғана емес, сонымен қатар оларды қоршаған ортадан тұратын кешенді» белгілеу үшін қолдануды ұсынды. Тұжырымдаманың өзі айтарлықтай ауқымды, ол экологияның ең үлкен бірлігі, сонымен қатар маңызды. Басқа атауы - биогеоценоз, дегенмен бұл ұғымдар арасындағы айырмашылықтар әлі де болсакішкене тамақ.
Экожүйелердің негізгі қасиеті – олардың ішіндегі органикалық және бейорганикалық заттардың, энергияның үздіксіз өзара әрекеттесуі, жылудың қайта бөлінуі, элементтердің миграциясы, тірі жандардың бір-біріне кешенді әсер етуі. Барлығы сипаттар деп аталатын бірнеше негізгі сипаттамалық белгілер бар.
Экожүйелердің негізгі қасиеттері
Үш негізгісі бар:
- өзін-өзі реттеу;
- тұрақтылық;
- өзін-өзі жаңғырту;
- бірін екіншісіне ауыстыру;
- тұтастық;
- төтенше сипаттар.
Экожүйелердің негізгі қасиеті неде деген сұраққа әр түрлі жауап беруге болады. Олардың барлығы маңызды, өйткені олардың біріктірілген қатысуы ғана бұл тұжырымдаманың өмір сүруіне мүмкіндік береді. Оның маңыздылығын түсіну және мәнін түсіну үшін әрбір сипаттаманы егжей-тегжейлі қарастырайық.
Экожүйенің өзін-өзі реттеуі
Бұл экожүйенің негізгі қасиеті, ол әрбір биогеоценоз ішіндегі тіршілікті тәуелсіз басқаруды білдіреді. Яғни, басқа тіршілік иелерімен тығыз байланыста болатын организмдер тобы, сондай-ақ қоршаған орта факторлары тұтастай алғанда бүкіл құрылымға тікелей әсер етеді. Экожүйенің тұрақтылығы мен өзін-өзі реттеуіне әсер ететін олардың өмірлік белсенділігі.
Мысалы, жыртқыштар туралы айтатын болсақ, олар бір түрдің шөпқоректілерін олардың саны азаймайынша жейді. Әрі қарай тамақтану тоқтайды, ал жыртқышбасқа қоректік көзге (яғни, шөпқоректілердің басқа түріне) ауысады. Осылайша, түр толығымен жойылмаған, ол қажетті молшылық көрсеткіші қалпына келгенше тыныштықта қалады.
Экожүйеде түрдің басқа даралардың жеуі нәтижесінде табиғи жойылуы мүмкін емес. Бұл өзін-өзі реттеу туралы. Яғни, жануарлар, өсімдіктер, саңырауқұлақтар, микроорганизмдер азық болғанымен, бір-бірін басқарады.
Сонымен қатар, өзін-өзі реттеу экожүйелердің негізгі қасиеті болып табылады, өйткені оның арқасында энергияның әртүрлі түрлерін түрлендірудің басқарылатын процесі жүреді. Бейорганикалық заттар, органикалық қосылыстар, элементтер – барлығы өзара тығыз байланыста және жалпы айналымда болады. Өсімдіктер күн энергиясын тікелей пайдаланады, жануарлар өсімдіктерді жейді, бұл энергияны химиялық байланыстарға айналдырады, олар өлгеннен кейін микроорганизмдер оларды қайтадан бейорганикалық заттарға ыдыратады. Процесс үздіксіз және сыртқы кедергісіз циклді болып табылады, бұл өзін-өзі реттеу деп аталады.
Тұрақтылық
Экожүйелердің басқа да қасиеттері бар. Өзін-өзі реттеу төзімділікпен тығыз байланысты. Осы немесе басқа экожүйе қанша уақытқа созылады, оның қалай сақталатыны және басқаларында өзгерістер болатын-болмайтыны бірқатар себептерге байланысты.
Нағыз тұрақты - адамның араласуына орын жоқ. Ол организмдердің барлық түрлерінің тұрақты жоғары санына ие, қоршаған орта жағдайларының әсерінен өзгерістер болмайды немесеолар мардымсыз. Негізінде кез келген экожүйе тұрақты болуы мүмкін.
Бұл күйді адам оның араласуы және белгіленген тәртіпті орындамауы (ормандарды кесу, жануарларды ату, жәндіктерді жою және т.б.) бұзуы мүмкін. Сондай-ақ, климаттық жағдайлар организмдерге бейімделуге уақыт бермей, күрт өзгерсе, табиғаттың өзі тұрақтылыққа әсер етуі мүмкін. Мысалы, табиғи апаттар, климаттың өзгеруі, су тапшылығы, т.б.
Ағзалардың түрлерінің алуан түрлілігі неғұрлым көп болса, соғұрлым экожүйелердің өмір сүруі ұзағырақ болады. Экожүйенің қасиеттері - тұрақтылық және өзін-өзі реттеу - бұл тұжырымдама негізінен негізделген. Осы белгілерді жинақтайтын термин бар – гомеостаз. Яғни, барлық нәрседе тұрақтылықты сақтау – түрлердің әртүрлілігі, олардың көптігі, сыртқы және ішкі факторлар. Мысалы, тропиктік ормандарға қарағанда тундраның экожүйелерінің өзгеруі ықтимал. Өйткені, олардағы тірі заттардың генетикалық әртүрлілігі соншалықты үлкен емес, бұл дегеніміз. және өмір сүру деңгейі күрт төмендейді.
Өздігінен қайталану
Егер сіз экожүйелердің негізгі қасиеті неде деген сұрақты мұқият ойластырсаңыз, олардың өмір сүруінің өзіндік қайталану мүмкіндігі кем емес маңызды шарт деген қорытындыға келуге болады. Шынында да, келесідей құрамдастарды үнемі көбейтусіз:
- организмдер;
- топырақ құрамы;
- су мөлдірлігі;
- ауаның оттегі құрамдас бөлігі және т.б.
Тұрақтылық және өзін-өзі реттеу туралы айту қиын. Биомассаның үнемі жандануы және саны үшінқолдауға ие болса, тамақтың, судың жеткілікті болуы, сонымен қатар қолайлы өмір сүру жағдайлары маңызды. Кез келген экожүйенің ішінде қарт адамдар жас, ауру адамдар сау, күшті және төзімді адамдармен үнемі ауыстырылады. Бұл олардың кез келгенінің өмір сүруінің қалыпты шарты. Бұл уақтылы өздігінен қайталану жағдайында ғана мүмкін болады.
Осындай түрдегі экожүйенің қасиеттерінің көрінісі әрбір түрдің аллельдерінің генетикалық сақталуының кепілі болып табылады. Әйтпесе, тірі тіршілік иелерінің бүкіл тектері мен түрлері, сыныптары мен тұқымдастары кейіннен қалпына келтірілмей жойылып кетуі мүмкін.
Сабақтастық
Сонымен қатар экожүйелердің маңызды қасиеттері экожүйелердің өзгеруі болып табылады. Бұл процесс сукцессия деп аталады. Ол сыртқы абиотикалық факторлардың өзгеруінің әсерінен пайда болады және бірнеше ондаған жылдардан миллиондаған жылдарға созылады. Бұл құбылыстың мәні ұзақ уақыт бойы тірі организмдер мен жансыз табиғаттың сыртқы жағдайлары арасында пайда болатын екі ішкі факторлардың әсерінен бір экожүйені екіншісімен дәйекті ауыстыру болып табылады.
Сондай-ақ сабақтастықтың маңызды себебі - адамның экономикалық белсенділігі. Сонымен, ормандар шалғындар мен батпақтармен алмасады, көлдер шөлдерге немесе жайылма шалғындарға айналады, егістіктерді ағаштар басып, орман пайда болады. Әрине, фауна да айтарлықтай өзгерістерге ұшырайды.
Мұрагершілік қанша уақытқа созылады? Дәл биогеоценоздың ең қолайлы және нақты жағдайларға бейімделген кезеңіне. Мысалы, Қиырдың қылқан жапырақты ормандарыШығыс (тайга) - қазірдің өзінде қалыптасқан байырғы биоценоз, ол әрі қарай өзгермейді. Ол мыңдаған жылдар бойы қалыптасқан, осы уақыт ішінде бірнеше экожүйе өзгерісі болды.
Төтенше сипаттар
Экожүйелердің бұл қасиеттері жаңадан пайда болған, биогеоценозда пайда болатын жаңа және бұрын тән емес белгілер. Олар жалпы жүйедегі барлық немесе бірнеше қатысушылардың күрделі жұмысының нәтижесінде пайда болады.
Типтік мысал - маржан рифтері қауымдастығы, ол целентераттар мен балдырлардың өзара әрекеттесуінің нәтижесі болып табылады. Маржандар – олардан бұрын осы қауымдастықта болмаған биомассаның, элементтердің, қосылыстардың үлкен мөлшерінің негізгі көзі.
Экожүйе функциялары
Экожүйелердің қасиеттері мен функциялары бір-бірімен тығыз байланысты. Мәселен, тұтастық сияқты қасиет барлық қатысушылар арасындағы тұрақты өзара әрекеттестіктің сақталуын білдіреді. Соның ішінде жансыз табиғат факторларымен. Ал функциялардың бірі - энергияның әртүрлі түрлерінің бір-біріне дәл үйлесімді ауысуы, бұл популяцияның барлық бөліктері арасындағы элементтердің және биоценоздардың өздерінің арасындағы ішкі айналымы жағдайында мүмкін болады.
Жалпы, экожүйелердің рөлі олардың ішінде болатын өзара әрекеттесу түрлерімен анықталады. Кез келген биогеоценоз өзінің өмір сүруінің нәтижесінде биомассаның белгілі бір биологиялық өсуін беруі керек. Бұл функциялардың бірі болады. Өсу жанды және жансыз табиғат факторларының жиынтығына байланысты және кең ауқымда өзгеруі мүмкін. Осылайша, ылғалдылығы жоғары және жақсы жарықтандырылған аймақтарда биомасса әлдеқайда көп. Бұл оның өсімі, мысалы, шөл даламен салыстырғанда әлдеқайда жоғары болады дегенді білдіреді.
Экожүйенің тағы бір функциясы трансформациялық. Ол энергияның бағытталған өзгеруін, оның тіршілік әрекетінің әсерінен әртүрлі формаларға айналуын білдіреді.
Құрылым
Экожүйелердің құрамы мен қасиеттері олардың құрылымын анықтайды. Биогеоценоздың құрылымы қандай? Ол барлық негізгі буындарды (тірі және абиотикалық) қамтитыны анық. Сондай-ақ, тұтастай алғанда, бүкіл құрылым экожүйелердің негізгі қасиеттерін тағы бір рет растайтын тұйық цикл болуы маңызды.
Кез келген биогеоценозда екі негізгі байланыс бар.
1. Экотоп – абиотикалық табиғат факторларының жиынтығы. Ол, өз кезегінде, бейнеленген:
- климат (атмосфера, ылғалдылық, жарық);
- эдафотопом (топырақтың құрамдас бөлігі).
2. Биоценоз – белгілі бір экожүйедегі тіршілік иелерінің барлық түрлерінің жиынтығы. Үш негізгі сілтемені қамтиды:
- зооценоз - барлық жануарлар;
- фитоценоз - барлық өсімдік организмдері;
- микробоценоз - барлық бактерия өкілдері.
Жоғарыдағы құрылым бойынша барлық буындар бір-бірімен тығыз байланысты және бір желіні құрайтыны анық. Бұл байланыс, ең алдымен, энергияны сіңіру мен түрлендіруде көрінеді. Басқаша айтқанда, қоректік тізбектер мен торлардапопуляция ішінде және арасында.
Биогеоценоздың мұндай құрылымын 1940 жылы В. Н. Сукачев ұсынған және бүгінгі күнге дейін өзекті болып отыр.
Жетілген экожүйе
Әртүрлі биогеоценоздардың жасы әр түрлі болуы мүмкін. Әрине, жас және жетілген экожүйеге тән белгілер әртүрлі болуы керек. Дәл солай.
Жетілген экожүйенің қандай қасиеті оны салыстырмалы түрде жақында қалыптасқаннан ерекшелейді? Олардың бірнешеуі бар, барлығын қарастырыңыз:
- Әр популяцияның түрлері қалыптасқан, тұрақты және басқалармен алмастырылмайды (ығыстырылмайды).
- Тұлғалардың әртүрлілігі тұрақты және енді өзгермейді.
- Бүкіл қауымдастық еркін өзін-өзі реттейді, гомеостаздың жоғары дәрежесі бар.
- Әр ағза қоршаған орта жағдайына толық бейімделген, биоценоз бен экотоптың қатар өмір сүруі барынша қолайлы.
Әрбір экожүйе өзінің шарықтау шегі – тұрақты ең өнімді және қолайлы түр әртүрлілігі орнатылғанша сукцессиядан өтеді. Дәл сол кезде биогеоценоз бірте-бірте жетілген қауымдастыққа айнала бастады.
Биогеоценоз ішіндегі ағзалар топтары
Бір экожүйедегі барлық тіршілік иелері бір-бірімен бір бүтінге байланысты болатыны заңдылық. Сонымен қатар олар топырақтың құрамына, ауаға, суға - барлық абиотикалық компоненттерге үлкен әсер етеді.
Әр биогеоценозда энергияны сіңіру және түрлендіру қабілетіне қарай организмдердің бірнеше тобын ажырату әдетке айналған.
- Продюсерлер - бұлбейорганикалық компоненттерден органикалық заттарды өндіретін. Бұл жасыл өсімдіктер және бактериялардың кейбір түрлері. Олардың энергияны сіңіру жолы автотрофты, олар күн радиациясын тікелей жұтады.
- Тұтынушылар немесе биофагтар – тірі ағзаларды жеу арқылы дайын органикалық заттарды тұтынатындар. Бұл жыртқыштар, жәндіктер, кейбір өсімдіктер. Бұған шөпқоректілер де кіреді.
- Сапротрофтар – органикалық заттарды ыдыратуға қабілетті, осылайша қоректік заттарды тұтынатын организмдер. Яғни, олар өсімдіктер мен жануарлардың өлі қалдықтарымен қоректенеді.
Жүйедегі барлық қатысушылар бір-біріне тәуелді позицияда екені анық. Өсімдіктер болмаса, шөпқоректілер азық ала алмайды, ал оларсыз жыртқыштар өледі. Сапрофагтар қосылыстарды өңдемейді, қажетті бейорганикалық қосылыстардың мөлшері қалпына келтірілмейді. Бұл қатынастардың барлығы қоректік тізбектер деп аталады. Үлкен қауымдастықтарда тізбектер желілерге айналады, пирамидалар пайда болады. Трофикалық өзара әрекеттесулерге байланысты мәселелерді зерттейтін ғылым – экология ғылымы.
Экожүйеге әсер етудегі адамның рөлі
Бүгін бұл туралы көп айтылып жатыр. Ақырында, адам соңғы 200 жыл ішінде экожүйеге келтірілген залалдың толық ауқымын түсінді. Мұндай мінез-құлықтың салдары айқын болды: қышқыл жаңбыр, парниктік эффект, жаһандық жылыну, тұщы су қорының азаюы, топырақтың кедейленуі, орман алқаптарының қысқаруы және т.б. Мәселелерді шексіз ұзақ уақыт көрсете аласыз, себебі олардың саны өте көп.
Мұның бәрі адамның экожүйеде атқарған және әлі де атқарып жүрген рөлі. Жаппай урбанизация, индустрияландыру, технологияның дамуы, ғарышты игеру және адамның басқа да әрекеттері жансыз табиғат жағдайының күрделенуіне ғана емес, сонымен бірге планетаның жойылуына және биомассасының азаюына әкеледі.
Әрбір экожүйе адамның қорғанысын қажет етеді, әсіресе бүгінгі күні. Сондықтан оған қолдау көрсету әрқайсымыздың міндетіміз. Бұл көп нәрсені қажет етпейді – үкімет деңгейінде табиғатты қорғау әдістері әзірленуде, қарапайым адамдар тек белгіленген ережелерді ұстанып, олардың құрамына әртүрлі заттар мен элементтердің шамадан тыс мөлшерін енгізбей, экожүйелерді тұтас ұстауға тырысуы керек.
