Ноосфера-сана, ақыл-ой қабаты, экологияның төрт заңы

Адамның табиғатқа араласуы күтпеген қолайсыз жағдайларға әкеліп соқтыруы мүмкін. Мысалы, оңтүстік аралдардың бірінде ДДТ припаратының көмегімен масаларға қарсы күрес жүргізілген. Масалар толық жойылды. Бірақ, біраз уақыттан соң осы бунақденелілермен қоректенетін кесірткелер қырыла бастаған. Содан соң осы жорғалаушылармен қоректенетін жабайы мысықтардың саны кеми бастаған. Нәтижеде тышқандардың саны күрт артып кеткен. Кесірткелердің жойылу нәтижесінде термиттер көбейіп, үйлердің ағаш тіреулерін зақымдаған. Олай болса масалар да қалыптасқан экожүйенің маңызды құрам бөлігі болып табылады.

Экологияның екінші заңы-материя жойылмайды, жоқтан пайда болмайды, ол бір түрден екінші түрге өтеді. Кез келген табиғи жүйеде бір ағзалардың экскременттері мен қалдықтары екіншілері үшін азық болып табылады. Жануарлардың тыныс алуы нәтижесінде бөлініп шығатын қалдық көмір қышқыл газ жасыл өсімдіктер үшін қорек. Өсімдіктер жануарлар тыныс алуы кезінде сіңіретін оттегіні бөліп шығарады. Жануарлардың қалдықтары- оларды ыдырататын бунақденелілер мен бактериялар үшін азық. Ал, олардың қалдықтары-бейорганикалық заттар (азот, фосфор, калий, көмірқышқыл газы және т.б.)- өсімдіктер үшін азық көзі болып табылады.

Үшінші заң: табиғат өзі жақсы біледі. Табиғи жүйеге кез келген ірі антропогенді әсер зиянды. Табиғатта егер оны ыдырату жолы болмаса, ешқандай да жаңа органикалық зат жасалмайды.

Тірі ағзада жасалатын кез келген органикалық затты ыдырататын фермент болады. Адамның қолымен жасалған, бұрын табиғатта болмаған жаңа органикалық затты ыдырататын фермент жоқ. Сондықтан бұл зат жинала береді. Бұған улы химикаттар-пестициттер мен гербициттер мысал бола алады. Табиғатқа ірі өзгеріс енгізу алдында барлық мүмкін болатын экологиялық нәтижелер қарастырылуы тиіс. Орта Азияның ірі өзендері- Сырдария мен Амударияның суын егістікке пайдалану Арал теңізінің деңгейінің айтарлықтай төмендеуіне әкеліп соқтырды. Арал күннен- күнге тартылып барады, ал оның маңындағы Сарықамыс ойпаты суға толуда. Шөлді жерлер қолдан батпақтанып барады.

Іле өзенінде Қапшағай ГЭС-нің салынуы Балқаш көлінің деңгейінің төмендеуіне әкелді.

Төртінші заң-тегін ешнәрсе жоқ.Ғаламдық экожүйе біртұтас бүтінді құрайды. Адамның еңбек қызметі нәтижесінде экожүйеден алынған нәрсенің барлығы қайтарылуы тиіс. Біздің көптеген қателіктеріміз табиғаттағы барлық құбылыстардың өзара байланысын практикада пайдалана білмеуімізге байланысты туындап отыр.

Адамның биосферадан айырмашылығы. Адамның Ғарышқа ұшуына, көптеген айлар бойы су астында тіршілік етуге үйренгеніне қарамастан ол қоршаған ортаның қатаң айқындалған (эвалюциямен) жағдайлары немесе экологиялық факторлар: ауаның газды құрамы, тағам мен ассимиляцияланатын заттардың жиынтығы (жарықтану, ылғалдылық режимі, температура т. б. ) қажет биологиялық түр болып қалды.

Кез келген тірі организмнің қоршаған орта сапасына қоятын талаптары консервативті. Фактор режимдері өзгергенде, табиғи ортаның қандай да бір құрамдас бөліктері организмге қажетті қалыптардан ауытқығанда тіршілік әрекетінің бұл ауытқулардың тіршілікпен сәйкессіздігіне дейінгі бұзылыстары болуы мүмкін.

Адам биосфераның биотикалық құрауыштарына кіреді, онда ол проценттермен қоректік тізбек арқылы байланысады. Өзі бірінші және екінші реттің консументтеріне жатады, гетеротрофқа жатады, дайын органикалық заттар мен биогенд элементтерді пайдаланады, зат айналымына қатысады. Адам тірі заттардың физикалық - химиялық біртұтастық заңына бағынады (В.И.Вернадскийдің). Тірі организмдердің барлық сан алуандығына қарамастан олардың физикалық - химиялық жағынан ұқсастығы соншалық, біреулері үшін зиянды нәрсе басқалары үшін де тіпті әсерсіз бола алмайды (олар тек төзімділігімен ғана ерекшеленуі мүмкін).

Осыған байланысты адамның табиғатты өзгертуі қазір тіршілік етіп отырған түрлер үшін, оның ішінде ерекше биолигиялық түр болып табылатын адамның өзі үшін де аса қауіпті.

Биосфера адам мен басқа да тірі ағзалардың бірден - бір мекен ету ортасы болып табылады.

В.И.Вернадский мен басқа да бірқатар ғалымдардың теориасынан биосфераның алмастырылмайтындығы заңы шығады.

Биосфера – бұл туындаған кез келген ауытқуларда тіршілік ортасының тұрақтылығын табиғи бірлестіктер құруға үміттенуге ешбір негіз жоқ.

«Адам барлық тірі ағзалар тәрізді ғаламшар аспектісінде тек тіршілік аймағында – биосферада, өзі сонымен берік байланысқан және одан кете алмайтын белгілі бір жер қабатында ғана ойлап, әрекет жасай алады. Оның тіршілік етуі оның атқаратын қызметі болып табылады» (В.И.Вернадский).

Адамның биосферадан ажырамастығы ноосфераны құрудың басты мақсатын көрсетеді. Ол биосфераның адам биотикалық түр ретінде пайда болып, өз денсаулығы мен өмірін сақтай отырып тіршілік ететін типін сақтап қалуда жатыр. Тек адмзаттың саналы әрекеттілігі ғана ғаламдық дамудың басты айқындаушы факторына айналады. «Ноосфера-біздің ғаламшарымыздағы жаңа геологиялық құбылыс, ал адам-ірі геологиялық күш» (В. И. Вернадский).

Ноосфераны жасауда негізгі екі тәсіл бар: а) бүкіл биосфераның өзгеруіне әкелетін процестерді шектеу; б) техносфераны биосферадан толықтай дерлік оқшаулау арқылы оны барынша сақтау. Демек, даму екі бағытта жүре алады.

Тірі организмдердің метоболизміне сыртқы химиялық ортаның сапасының өзгеруінің теріс ықпалы соңғы кездері «экологиялық қақпан» деген атау алды. Мұндай қақпанның физиологиялық үрдістерге әсер етуін («Минимат» ауруы) келтіреді. Мәселен, дидзопропилфторфосфат (ДФФ) атты белгілі зат тек жүйке ұлпаларындағы нейрохимиялық үрдістер кезінде жинақталатын ацетилхолинде бәсеңдетуде маңызды роль атқаратын ацетилхолинестерезаның ферментіне инактивациялық ықпалын тигізеді. Улы химикаттар тек өздері қарсы қолданылатын түрлер үшін ғана қауіпті емес. Оларды шаруашылық мақсатта пайдалану ортаның қатты ластануына және қалаусыз салдарға әкелуі мүмкін.

ХХ ғасырдың 20-шы жылдарында В.И.Вернадскийдің еңбектерінде биосфера Жер шарының тірі оргонизмдер жайлайтын бөлігі, ең үлкен экожүйе екенін ғылыми түрде негіздеді және ол бірінші рет тірі организмдердің геологиялық ролі туралы биосфера ілімін ұсынды. Ол еңбектерінде топырақ түзу процесі ауа-райынан басқа өсімдіктер мен жануарлардың жиынтық әсеріне байланысты екенін көрсетті; тірі организмдердің іс - әрекеті жер қыртысының кейпін өзгертетін ең негізгі фактор екенін де дәлелдеді. В.И.Вернадский биосфера заттегі геологиялық жағынан кездейсоқ емес әр түрлі 7 бөлшектен тұратынын атап айтты: тірі заттек, тіршілік (биогенді) заттегі, өлі (енжар) заттек, биологиялық енжар заттек және т. б. Ол ғаламшардағы барлық организмдердің жиынтығын тірі заттек деп атай отырып, оның негізгі қасиеті ретінде жалпы массасын, химиялық құрамын және энергиясын қарастырды. В.И.Вернадский анықтамасы бойынша өлі (енжар) заттек деп түзілуіне тірі организмдер қатыспайтын биосферадағы заттектер жиынтығы айтылады.

Биосфера, сонымен, заттектер айналымын үзбей сүйемелдеп тұратын ғаламшардың ең үлкен экожүйесі, яғни тіршіліктің өніп-өсіп, көбеюіне мүмкіндік бар қабат. Оның шекарасы Жер бетіндегі 20-25 км деңгейден (атмосфераның озон қабатына дейінгі бөлігі кіреді) 11 км мұхит тереңдігіне және жер астына 6км тереңдікке дейін созылып таралған.

1) қоршаған ортаға түсіп жатқан немесе адам мен табиғатқа зиянды әсерлердің нәтижесінде пайда болып жатқан заттар;

2) қоршаған ортаны ластайтын заттар (мысалы, химиялық заттар).

Экологиялық тұрғыдан ластану объектісі әрдайым экожүйе (биогеоценоз) болып табылатындығын түсіну қажет. Бұдан өзге, табиғи орта бір заттардың тым көптігі немесе онда басқа заттардың болуы (жаңа қоспалардың) экологиялық факторлардын режимдерінің өзгергендігін білдіреді, себебі зиянды заттар өзінің шынайы мәнінде экологиялық факторлар болып табылады. Демек, бұл факторлардың режимі (немесе олардын құрамы) қандай да ағзаның (немесе қоректік тізбектегі түйіннің) экологиялық қуысының талаптарынан ауытқиды. Бұл кезде зат алмасу үрдістері бұзылады, продуценттердің ассимиляция қарқындылығы, ендеше бүкіл биогеоценозын өнімділігі де кемиді.

Осылайша, ауаның, су мен топырақтың құрамында бар кез келген зат ластаушы агент бола алады. Қоршаған ортаның құрамына кіретін заттарды құрамдас бөліктер (ингридиенттер) деп атайды, Құрамдас бөліктер табиғи текті (мысалы, жанартаудың атқылауы, өсімдік тозаңы, жел көтерген шаң т.б.) антропогенді текті (қоғамның іс-әрекеттілігінің нәтижесінде) текті бола алады.

Ортаның ластануы - күрделі үрдіс. Өңдіріс қалдықтарындағы химиялық қосылыстар әдетте өздері бастапқыда болмағаи жерлерге тап болады. Олардың көпшілігі химиялық белсенді, әрі тірі ағзаның ұлпасының құрамына кіретін молекулалар мен өзара әрекеттесуге немесе ауада белсенді түрде тотығуға қабілетті. Мұндай заттардың барлық тіршілік иелері үшін у болып табылатыны түсінікті.

- адамдардың қатысынсыз табиғи құбылыстардың нәтижесінде болатын ластанулар;

- адамдардың іс-әрекетінің нөтижесінде болатын антропогенді ластанулар; бұған өнеркәсіптік өндірістің техногендік әсерлері үлкен үлес қосады.

Ластаушылардың табиғаты бойынша ластаудың мына түрлерін айырады:

1) биологиялық ластану - экожүйеге оған жат ағза түрлерін әкелу және олардың көбеюі. Микроорганизмдермен ластануды сондай-ақ бактерологиялық, немесе микробиологиялық ластану деп те атайды;

2)физикалық (радиациялық, жылулық, жарықтық, электромагниттік, шулық және т.б.);

3) химиялық (биосфсраның химиялық заттармен ластануы).

Түзілу әдісіне байланысты біріншілік және екіншілік ластануды айырады.

Қоршаған ортанын компоненттеріне байланысты біріншіден атмосфераның, гидросферанын, (литосфераның) және атмосфералық ауанын, жербеті мен жерасты суларының және топырақтың ластануын қарастырады, Адам организміне ылғи түсіп тұратын ластаушы заттардын 70% тамақпен, 20% -ауамен, ал 10% - сумен бірге түседі.

Дәріс №21-22

ТАҚЫРЫБЫ: ЭКОЖҮЙЕДЕГІ АДАМ

Жоспар

1.Тірі ағзалардың бірлестіктері. Биоценоз, биотоп,биогеоценоз, экожүйе. Қоректену тізбегі – сукцессия

2. Экожүйелер

Бір территорияда немесе акваторияда өмір сүретін әр түрлі түрлердің популяциялары табиғатта өз алдына жеке изоляцияда, еш қатынассыз өмір сүре алмайды, олар бір – бірімен үнемі байланыста болады.Бұл қатынас түрлері әртүрлі және күрделі. Бір ағзалар басқа ағзалармен қоректенеді. Біреулері бірінің тіршілік ету ортасында өмір сүреді.Ал өте ұсақ микроағзалар өлген өсімдіктер мен жануарлардың қалдықтарын шірітеді. Соның негізінде табиғатта ағзалардың бірлестігі қалыптасады, олар сол территорияда немесе акваторияда тіршілік етуші барлық түрлердің популяцияларын біріктіреді.

Бірлесіп тіршілік етуші және ағзалардың өзара байланысы биоцеоноз деп аталады (лат. Биос-тіршілік,цено – жалпы).

Биоценоз алып жатқан абиотикалық орта аймағы биотоп яғни, биоценоз тіршілік ететін орта деген ұғымды береді (лат.биос - өмір,топос – орын).

Биоценоздағы бір түрдің өкілдері биотикалық қатынастарының көптеген формалары олардың бірлестіктегі өмірлерінің негізгі жағдайларын, қоректерін табу жолдарын және жаңа кеңістікті иемдену мүмкіншіліктерін (конкуренттілік, комменсализм, жыртқыш – жәбірленуші және т.б.) анықтайды

Әрбір бірлестіктегі жеке түрлерге жататын даралардың өзара және олардың басқа түрлер популяцияларымен қарым-қатынасын, дамуы мен алмасуына айналадағы орта жағдайларының тигізетін әсерін зерттеу де – экологиялық міндеттердің бірі

В.Н.Беклемишевтің түрлер арасындағы биоценоздағы биотикалық қатынастар мынандай төрт типке бөлінеді:

а) трофикалық, б) топикалық в)фористік г)фабрикалық.

Кез келген жүйенің құрылымы – оның бөлімдерінің байланысы мен қатынастарының заңдылықтарында. Биоценоздаң құрылымы көпжақта,олар мынандай аспектыларды бөледі.

Жеке түрлердің ролін анықтау үшін олардың сандық сапасын анықтап, санақ жүргізіп алады:

Биоценоздың кеңістіктік құрылымы оның өсімдіктік бөлімінің – фитоценоз, жерүсті және жерасты өсімдік массаларының қосындысымен анықталады.

Фитоценоз үшін ярусты және мозаикалық қосылыс тән.

Ярусты дегеніміз –жерүсті өсімдіктерінің бірнеше қабаттағы таралуы (ағаштекті, бұталы, шөптесін және мүктектілер ярусы) және басқалар.

Мозаикалыққа - өсімдіктердің горизонтальды бағыттағы таралуы (микротоптардағы,микроценоздар,микрофиценоздар,парцелдар және т.б.).

Биоценоздың экологиялық құрылымы.Биценоздың бірлестіктің экологиялық құрылымын сипаттайтын түрлі типтері ағзаның экологиялық топтарының қатынасы мен анықталады.

Әрбір биогеоценоз, негізінен, екі құрылымды бөліктен, сол аймақтағы тіршілік етуші тірі ағзалардан және сол ағзалар тіршілік ететін орта жағдайларының әсерінінң жиынтығынан тұрады Олардың арасында тығыз байланыс туындап, белгілі бір жүйені құрайды.Ол жүйе экологиялық жүйе деп аталады.

Биоценоздағы тіршілік жағдайлары онда болатын зат айналым әрекетіне тікелей байланысты болады.биогеоценоздағы зат айналым тіршіліктің күрделенуіне байланыстыэволюция барысында үнемі күрделеніп отырады.

Кез келген биогеоценоздың негізін жасыл өсімдіктер (органикалық затты түзушілер) құрайды,олады продуценттер деп атайды.

Сонымен қатар, әрбір биогеоценоз, құрамында өсімдіктер немесе басқада жануарлармен қоректенетін, яғни, дайын органикалық заттарды пайдаланатындар консументтер деп аталады.

Биогеоценоз құрамында (өсімдік пен жануарлар қалдықтарын) ыдыратушыларды – редуценттер деп атайды.

Міне, осылай биогеоценозды құрайтын ағзалардың тіршілік әрекетінің арқасында айналадағы орта мен ағза арасында үздіксіз тұйық айналым түзіледі.Табиғаттағы айналым үшін сырттан үнемі энергия келіп тұруы керек. Ондай энергия көзі -Күн болып табылады.

Биогеоценоздағы күн сәулесінің энергиясы ағзалардың тіршілік әрекетінің нәтижесі арқылы химиялық байланыстар энергиясына, механикалық және ең соңында ішкі энергияға айналады.

Әрбір түр органикалық заттар ыдырағанда бөлінетін энергияның бір бөлігін ғана пайдаланады.Ал сол түрге қажетсіз, бірақ әлі энергиясы мол органикалық заттардың қалған бөлігін басқа ағзалар пайдаланады. Эволюция барысында әрбір биогеоценоздарда бастапқы қоректік заттан өзіне қажетті материалдар мен энергияны алатын өзара бір-бірімен тығыз байланыста болатын түрлер тізбегі қалыптасқан.Көптеген түр дараларының арасындағы мұндай күрделі байланыстарды қоректік тізбектер деп атайды.

Қоркетік тізбектің қай сатысында болмасын соңында органикалық қалдықтар түзіледі. Оларды бактериялар мен ұсақ жәндіктер ыдыратады, осылайша коректік тізбек тұйық жүйе бойынша жүреді.Бұл заңдылық бірін – бірі жеу нәтижесінде жүреді де, коректену тізбегі арқылы жүзеге асады. Тізбек ішінде трофикалық сатысын бөледі.Коректену тізбегінің осылайша жалғасуы экологиялық пирамида ережесі арқылы жүреді.

Экологиялық пирамиданың мына категорияларын бөлуге болады:

1.Сандар пирамидасы – әрбір трофикалық сатыдағы даралар саны.

2.Биомасса пирамидасы -әрбір сатыдағы органикалық заттардың биомассасы.

3.Энергия пирамидасы - әрбір сатыдағы жұмсалған энергия мөлшері.

«Экожүйелер» және «биогеоценоз» ұғымдары бір – бірімен ұқсас,жүйе ішінде айналымда болады, «билгоеценоз» - белгілі бір аймақты қамтиды.Олай болса, билглоценоз жер бетінің белгілі бір бөлшегін алып жатқан, өсімдіктер жиынтығымен немесе – фитоценозбен сипатталады.

Уақыт бірлігіндегі өсімдіктердің органикалық массасын құру бірлестіктегі бірінші өнім деп аталады.

Уақыт бірлігіндегі консументтер массасының өсуі бірлестіктегі екінші өнім деп саналады.

Кез келген биоценоз динамикалы, оларда популяцияға байланысты тіршілік ету жағдайлары мен олардың даралар қатынастары жағынан үнемі өзгерістер болып отырады. Мұндай түрлі өзгерістер әр бірлестіктерде болады,оларды 2 түрлі типке бөлуге болады: тізбекті және түсуші.

Тізбекті өзгерістер бірлестіктегі тәуліктік, мерзімдік және көпжылдық периодты ішкі жағдайлар мен ағзалардың (ішкі) эндогендік ырғақтарының байқалуымен болатын өзгерістерді сипаттайды.

Бірлестіктегі түспелі өзгерістер бірлестікті ақыр аяғында сол бірлестікте басқарушы түрлердің пайда болуына әкеледі.

Осылайша, бірлестіктің өзреруі сукцессия деп аталады. Олар бірінші және екінші деп бөлінеді.

Бірінші суцессия – тіршілігі жоқ жерде тіршілік түғызады.

Екінші сукцессия – бұрын тіршілік болып, түрлі экстремалдық жағдайларға байланысты (өрт,мұздану т.б.)жойылып кеткен жерде тіршілік пайда болуы немесе басқадай ағзалық құрамда қайта қалпына келтіреді.

Экожүйенің тұрақтылығы, биологиялық айналымның сенімді өтуі, түрлердің әртүрлілігіне негізделген және сукцессияның толықтылығы сол бірлестіктің эволюциялық ұзақ өзгерісінен туындаған.

Жоспар:

1. 
   Қазіргі ғаламдық экологиялық климаттық өзгерістер, озон қабатының жұқаруы, қышқылдық жауын шашындар.
   
2. 
   Атмосфераның, топырақтың және өсімдік , мұхиттардың ғаламдық ластануы.
   
3. 
   Қоршаған ортаның ластаушыларының тірі организмге әсері
   

Оларға: көміртек диоксиді, метан, фреон, озон, азот оксиді т.б. жатады.

Жылулық газдар жер бетінен ұзын толқынды жылу толқындарының сәулеленіп шығуына кедергі келтіретіндіктен, осы газдармен қаныққан атмосфера температурасы жоғарылайды.

Бұл газдар жер бетіне күн энергиясын өткізіп, сыртқа қарай, яғни космосқа жылуды мүлдем шығармайды. Жылулық эффект жер бетіндегі орташа ғаламдық ауа температурасының өсуінің басты себепшісі болып табылады.

2100 жылға қарай жер бетінің орташа температурасы шамамен 2- 4⁰С градусқа өседі деген болжамдар бар. Бұл мұз дәуірінен кейінгі температураға сәйкес келеді, яғни экологиялық салдар катастрофаға әкелуі мүмкін. Ең алдымен мұхит деңгейі көтеріледі, судың астында 30 мемлекеттің территориялары қалады, климаттық тепе-теңдік бұзылып көп жылдық тау-жыныстары деградацияланады.

Озон тесіктері. Жер бетінен 20-25 км қашықтықта орналасқан қалыңдығы 3 мм болатын озон қабатының мүжілуі озон қабатында саңылаулардың пайда болуына әкеледі. Озон қабаты жер бетіндегі барлық тіршілік иелерін күннің ультркүлгін сәулелерінен, яғни радиациядан қорғайды. Мұндай озон қабатының тозуы табиғи және антропогендік жолмен іске асады. Мысалы антропогенді жолмен озон қабатының тесілуі атмосфераға құрамында хлор молекулалары бар қоспалар мен химиялық заттардың түсуі нәтижесінде жүреді. Құрамында хлоры бар заттар қатарына суытқыш заттарда, яғни тоңазытқыш пен кондиционерлерде пайдаланылатын суытқыш агенттердің (фреондардың) ауаға түсуі, еріткіштер, аэрозольдер озон қабатын жояды.

Қышқыл жаңбырлар. Ауадағы күкірт диоксидімен азот оксидтерінің ауадағы ылғалда еріп, нәтижесінде түзілген қышқыл жауын-шашындарды қышқыл жаңбырлар деп атайды. Орташа рН мөлшері 5,6 дан төмен болады. Қышқыл жаңбырлардың зиянды әсері өте көп, атап айтсақ, өсімдіктердің жапырақтарына зиян келтіру, мәрмәрдан жасалған мәдени ескерткіштерді және ғимараттарды бұзу, металдар коррозиясының жылдамдауы т.б.

Өнеркәсіп және тұрмыс қалдықтарынан қорғау. Әр түрлі өнімдерді өндіру немесе пайдалану кезінде пайда болатын және өзінің бастапқы қасиеттерін жоғалтқан, енді қоланылуға келмейтін заттардың, материалдардың және т.б. қалып қойған бөлімдерін жатқызамыз. Қалдықтар қоршаған ортаға және адам ағзасына зиянды материалды заттарға жатады.

Барлық қалдықтарды мына топтарға бөлуге болады:

- тұрмыстық (коммуналдық);

- өнеркәсіптік (өндіріс қалдықтары);

- өнідірісөнімдерінің қалдықтары;

- қауіпті (улы);

- радиоактивті қалдықтар.

Өндірістік қалдықтарды қатты және сұйық қалдықтарға бөледі. Қатты қалдықтарға металдардың, ағаштардың, пластмассалардың, өндіріс өнімдерінің қалдықтары жатады. Сұйық қалдықтарға ағынды суларды тазартқаннан кейін қалатын тұнбалар, газдарды ылғалдық әдіспен тазартқан кезде қалатын минералды және орагникалық шаңдар қалдықтары жатады.