ЭКОЛОГИЯЛЫҚ ЖҮЙЕЛЕР

Биогеоценоз. Тіршілік ету жағдайлары едәуір дәрежеде ұқсас болып келетін, белгілі бір территорияда мекендейтін өзара байланысты түрлердің (әр түрдің популяцияларының) мұндай комплекстері биогеоценоз құрайды.

Биогеоценоз өлі табиғат факторларымен (топырақ, ылғалдылық, температура және т. б.) тығыз байланыса отырып, олармен бірге тұрақты жүйе түзеді, оның компоненттері арасында зат айналымы өтеді. Өздігінен реттелу әрбір түр особьтарының саны белгілі бір, айтарлықтай тұрақты деңгейде сақталатынынан көрінеді. Мұндай өзін-өзі реттейтін тұрақты жүйені академик В. Н. Сукачев биогеоценоз деп атады. Ғылыми әдебиеттерде мұндай жүйелерді көп ретте экологиялық жүйелер (экожүйелер) деп атайды.

Особьтардың қоректену сипаты мен энергияны қабылдау әдістері биогеоценоз популяциялары арасындағы байланыстардың негізін құрайды. Қоректену әдістеріне қарай барлық организмдер екі топқа - автотрофтар мен гетеротрофтарға бөлінеді. Автротрофтар (негізінен өсімдіктер) органикалық заттарды синтездеу үшін айналадағы ортаның бейорганикалық қосылыстарын пайдаланады. Гетеротрофтар (жануарлар, адам, саңырауқұлақтар, бактериялар) автотрофтар синтездеген дайын органикалық заттармен қоректенеді. Организмнің тіршілік әрекеті процесінде бейорганикалық қосылыстардың қоры қалпына келтірілігі отырмаса, кез келген биогеоценозда олар тез арада таусылып қалған болар еді. Тынысалу, жануарлар өлекселері мен өсімдік қалдықтарының ыдырауы нәтижесінде органикалық заттар бейорганикалык қосылыстарға айналып, қайтадан табиғи ортаға оралады, сөйтіп оларды тағы да автотрофтар пайдалана алады.

Сөйтіп, биогеоценозда организмдердің тіршілік әрекетінің нәтижесінде атомдар ағыны үздіксіз өлі табиғаттан тірі табиғатқа және керісінше өтіп, тұйық айналым түзеді. Заттар айналымы үшін үнемі сырттан энергия келіп отыруы қажет. Энергия көзі - Күн. Заттардың организмдердің әрекетіне байланысты қозғалысы циклді өтеді, бұл қозғалыс әлденеше рет пайдаланылуы мүмкін, ал бұл процестегі энергия ағыны бір ғана бағытта өтеді. Күн сәулесінің энергиясы биогеоценозда әртүрлі формаларға өзгереді: химиялық байланыстар энергиясына, механиқалық және ең ақырында ішкі энергияға айналады.

Биогеоценоздағы зат айналымы - тіршілік үшін қажет шарт. Ол тіршіліктің пайда болу процесінде қалыптасып, тірі табиғат эволюциясының дамуы нәтижесінде күрделенді. Екінші жағынан, биогеоценозда зат айналымы болуы үшін экожүйеде бейорганикалық заттардан органикалық заттар түзетін және Күн сәулесінің энергиясын басқа формаға өзгертетін, сондай-ақ осы органикалық заттарды пайдаланып, оларды қайтадан бейорганикалық қосылыстарға айналдыратын организмдердің болуы тиіс.

Кез келген биогеоценоздың негізі - жасыл өсімдіктер органикалық зат түзушілер (продуценттер). Биогеоценозда міндетті түрде өсімдікпен және етпен қоректенетін жануарлар - тірі органикалық затты қабылдайтындар (консументтер) және ең ақырында органикалык қалдықтарды ыдыратушылар - негізінен органикалық заттарды қарапайым минералдық қосылыстарға дейін ыдырататын микроорганизмдер (редуценттер) болады. Биогеоценозда осы үш негізгі топтың әрқайсысы көптеген түрлерден түзілген.

Алайда құрамында автотрофты өсімдіктер болмайтын биогеоценоздар бар, мысалы, мұхиттың тереңіндегі немесе үңгірлердегі экожүйелерді атауға болады. Дегенмен, мұндай биогеоценоздардың барлығында сырттан органикалық заттар формасындағы энергияның келуі міндетті, бұл заттар өсімдіктердің фотосинтез нәтижесінде жинақтайтын Күн энергиясын алмастырғандай болады.

Қоректену тізбегінің схемасы.

Биогеоценозды және онда өтіп жатқан процестерді сипаттау үшін мынадай негізгі көрсеткіштерді білу қажет.

түрдің алуан түрлілігі - осы биогеоценозды құрайтын өсімдіктер мен жануарлар түрлерінің саны;

популяция тығыздығы - осы түрдің аудан немесе көлем бірлігіне (мысалы, планктондар үшін) келетін особьтар мөлшері;

биомасса - органикалық заттар мен барлық особьтар жиынтығы энергиясының жалпы мөлшері. Биомассаны, әдетте аудан немесе көлем бірлігіне келетін құрғақ заттар есебіндегі масса бірлігімен белгілейді.

Қоректік байланыстар. Әрбір түр органикалық заттарда болатын энергияның тек бір бөлігін ғана пайдаланады. Бұл түрге жарамсыз, бірақ әлі энергиясы мол заттарды басқа организмдер пайдаланады. Сонымен, эволюция процесінде биогеоценоздарда бастапқы қоректік заттан қажетті материалдар мен энергияны алатын өзара байланысқан түрлер тізбегі қалыптасқан. Түрлер особьтарының арасындағы мұндай байланыстар қоректік байланыстар деп аталады.

Қоректік тізбек мысалдарын кез келген жерден көруге болады. Мұның ең қарапайым мысалын біз шөпқоректі жануарлардың өсімдікті жеуінен, ал жануарлардың қиы мен зәрін және өлекселерін түрлі қи, өлексе жейтін бунақденелілер, шіріткіш бактериялардың қорек етуінен байқаймыз. Бірақ табиғи жағдайда бұл тізбектің көптеген бунақтары болады, өйткені бұған ет қоректі жануарлар - жыртқыштар мен паразиттер қосылады. Органикалық қалдықтар тізбектің барлық буынының тіршілік әрекеті нәтижесінде пайда болады.

Биогеоценоздар өте күрделі. Оларда параллель және айқыш-ұйқыш орналасқан көптеген қоректену тізбегі болады, ал түрлердің жалпы саны жүздеп, тіпті мыңдап саналады. Әртүрлі түрлер объектілердің сан алуан түрімен қоректенеді, сөйтіп өздері бірнеше экожүйеге қорек болады.

Қоректену тізбегіндегі энергияның жойылуы. Қоректену тізбегін құратын барлық түрлер жасыл өсімдіктер түзген органикалық заттардың есебінен тіршілік етеді. Мұнда қоректену процесінде энергияны пайдалану және оны екінші түрге айналдырудың тиімділігіне байланысты маңызды заңдылық әрекет етеді. Оның мәні мынадай.

Өсімдікке түсетін Күн сәулесі энергиясының 1%-тейі ғана синтезделген органикалық заттардың химиялық байланысқан потенциалды энергиясына айналады және оны кейін гетеротрофты организмдер қоректену кезінде пайдаланады. Жануарлар өсімдікпен қоректенгенде ондағы энергияның көбі тіршілік әрекетінің әртүрлі процесінде жұмсалады да жылуға айналып, айналадағы ортаға таралады. Тек қорек энергиясының 5-20%-і ғана жануарлардың жаңадан құрылған дене затына айналады. Егер шөпқоректі жануар басқа бір жыртқышқа жем болса, қоректе болатын энергияның көбі тағы зая кетеді. Пайдалы энергия шығыны осындай көп болуына байланысты қорек тізбегі онша ұзын болмайды; әдетте олар 3-5 буыннан (қоректік деңгейі) тұрады.

Экологиялық пирамида сандарының жеңілдетілген түрі

Дегенмен, қоректену тізбегінің негізі болып саналатын өсімдік текті зат мөлшері, әрқашан да өсімдікқоректі жануарлардың жалпы массасынан бірнеше есе артық болады, ал қоректену тізбегіндегі әрбір келесі буынның массасы жедел кемиді. Мұндай өте маңызды заңдылық экологиялық пирамида ережесі деп аталады.

1. Полянский Ю.И. Жалпы биология. -Алматы, 1991. -299 б.