Экология туралы
жалпы мәлімет
Экология ( лат. оіkos – үй, баспана; logos – ілім) – жеке организмнің қоршаған ортамен қарым-қатынасын, ортаға
бейімделу заңдылықтарын, сондай-ақ организм деңгейінен жоғарырақ тұрған биологиялық
жүйелердің – популяциялардың, организмдерқауымдастықтарының, экожүйелердің, биосфераның ұйымдастырылу және қызмет атқару заңдылықтарын
зерттейтін ғылым.Экология терминін ғылымға енгізген Э.Геккель
(1866). Экология ғылымы жедел дамып, көптеген жаңа салалары
пайда болды. 19 ғасырдың аяғы, 20 ғасырдың
басында ғалымдар негізінен жекелеген факторлардың, әсіресе климаттық факторлардың,организмдердің таралуы мен сан динамикасына әсерін зерттеді. Бірімен-бірі
тығыз байланысқан, біртұтас құрылымдық
бірлік түзетін организмдер қауымдастықтары
(қ. Биоценоз) туралы ұғым да осы кезде қалыптаса
бастады (К.Мәбиус, 1877; С.Форбс, 1887). 20 ғасырдың
басында Экология жеке ғылым бағыт ретінде таныла бастады, ал “экологияның
алтын ғасыры” аталған 20 – 40-жылдары популяциялар
мен қа-уымдастықтарды зерттеудің басты
бағыттары айқындалып, Экологияның негізгі ережелері мен заңдары тұжырымдалды:
Ф.Клементс (1916) биоценоздардың өзгеріп,
дамитынын және бұл бейімделушілік сипатындағы құбылысекендігін көрсетті; А.Тинеманн (1925) өнім
ұғымын енгізді, ал Ч.Элтонның Э. бойынша
алғашқы оқулығында (1927) биоценоздарда
жүріп жатқан процестердің заңдылықтары
көрсетіліп, трофикалық қуыс ұғымына анықтама
берілді, Экологиялық
пирамидаларұғымы тұжырымдалды; 1926 жылы В.И. Вернадскийдің
“Биосфера” атты кітабы жарыққа шығып, онда алғаш
рет Жердегі бүкіл тірі организмдер жиынтығының
– “жердің тірі затының” ғаламдық рөлі
айқын көрініс тапты. А.Тенсли (1935) және В.Н. Сукачев
(1940) еңбектері бірімен бірі өзара тығыз
байланысқан, қоршаған физикалық ортамен зат және энергия алмасып отыратын организмдер кешені
туралы көзқарастардың дамуына, экожүйе және биогеоценоз ұғымдарының қалыптасуына
әкелді. Популяция санының ауытқуларын, популяциялар арасындағы
әсерлесулерді сипаттайтын матем. модельдер
құру (А.Лотка, В.Вольтерра, 1925, 1926), сол
модельдерді эксперимент барысында тексеру
(Г.Ф. Гаузе, 1934) сияқты, қазіргі теория
Экологияның негізін құрайтын зерттеулер
де сол жылдары қалыптаса бастады.
20 ғасырдың 60 – 70-жылдары,
бұған дейін негізінен биолог мамандардың арасында ғана қолданылып
келген “экология” термині кенеттен көпшілік арасында
ең танымал терминдердің біріне айналды.
Осы жылдары, табиғат пен адамзат арасындағы
қайшылықтардың үдей түсуіне байланысты,
қоршаған ортаның ластануы, қоршаған ортаның
ахуалы, халық санының
өсуі, азық-түлік пен энергия қорларын пайдалану сияқты мәселелер
ғылымның әр түрлі салаларында зерттеліп,
бұқаралық ақпарат құралдары бетінде
кеңінен талқылана бастады және бұл процесс
әлі де жалғасын табуда. Соның нәтижесінде
Экологиялық дүниетаным жаратылыстану ғылымдары ғана емес, көптеген қоғамдық
ғылымдарға да енді, Экологияда көптеген
жаңа бағыттар пайда болды. Бұл бағыттар
мен салалардың бірқатары Э.Геккель негізін
қалаған биология Экологиядан әлдеқайда алшақ жатыр. Кейбір “экологиялық”
деп аталып жүрген ғылым салаларының қазіргі
күнге шейін нақты шекаралары белгіленіп,
еншісі ажыратылған жоқ және солардың
барлығын қанағаттандырарлық ортақ анықтама
беру оңай емес. Экологиялық ғылымдардың
соншалық сан алуан болуына қарамастан
осы күнгі Экологияның барлық салалары
мен бағыттарының негізінде организмдердің
қоршаған табиғи ортамен қарым-қатынасына
арналған іргелі биология идеялар жатыр.
Мысалы, бірінен бірі соншалық алшақ көрінуі
мүмкін, өсімдіктер мен жануарлардың түрлерін
жерсіндіру, егістікке берілетін минералдық тыңайтқыштардың мөлшерін белгілеу, дәрі-дәрмектердің
емдік мөлшерін анықтау, атмосфераға шығарылатын
немесе су қоймаларына төгілетін ластаушы
заттардың шектік концентрацияларын есептеу
сияқты шаралардың негізінде Экологиядағы
шектеуші факторлар ережесі мен толеранттық
заңы жатыр.
Экология – организмдердің бір-бірімен және қоршаған
табиғи ортамен әсерлесу заңдылықтарын
зерттейтін іргелі табиғаттану ғылымы
деп анықтама беруге болады. Жедел дамып
келе жатқан және шекарасы көмескі Экология
салаларының қатарында адамның қоршаған
ортамен қарым қатынасын зерттейтін әлеуметтік
экологияны атап өткен жөн:
- 1) ең жалпылама түрде – қоғамның география, әлеуметтік және мәдени ортамен, яғни адамды қоршаған ортамен ара салмағын зерттейтін ғылыми пән;
- 2) адамзат қоғамының табиғи ортамен әсерлесуін және өзара байланыстылығын зерттеу арқылы табиғатты ұтымды пайдаланудың ғылым негіздерін жасайтын, сол арқылы табиғатты сақтап, адамның тіршілік ету ортасын оңтайландыруды көздейтін ғылыми пән. Әлеуметтіу Экологияның негізгі міндеті – адамзат қоғамының және оның жекелеген аймақтық топтарының табиғатпен әсерлесу заңдылықтарын зерттеу негізінде жаңа табиғи-мәдениеттендірілген ортаны жобалау;
- 3) жекелеген әлеуметтік топтардың табиғатпен қарым-қатынасын қарастыратын адам экологиясының бір бөлігі;
- 4) адамдардың іс-әрекеттерін және сол іс әрекеттерді өзге адамдардың түсінуін, жеке тұлға немесе ұжым ретінде әлеуметтік-психология тұрғыдан баға беруін зерттеу.
Зерттеу нысаны ортақ болуына байланысты
әлеуметтік Экология адам Экологиясымен
ұштасады. Экологияның негізі биологияда
жатқанымен, қазіргі кезде ол шын мәнінде
биология шеңберінен шығып, көптеген
салалары қолданбалы, экономика, қоғамдық
ғылымдарға ұласады. Көпшілік қауымға
Экологияның биология негізінен гөрі оның табиғатты қорғау, табиғат қорларын ұтымды пайдалану (табиғатты
пайдалану) сияқты қолданбалы қырлары
немесе өнеркәсіптік Экология, агроэкология, урбоэкология, адам Экологиясы сияқты салалық бөлімдері көбірек танымал.
Экологияның барлық салаларының теориясы
негізін құрайтын биологияЭкологияны немесе жалпы Экологияны
айрықша қарастырған жөн. Биологиялық
экология – негізінен биол. жүйелерге
әсер етуші қоршаған орта факторларының
үш тобын (абиотикалық фактор, биотикалық
фактор, анторопогендік фактор) және жердегі
тірі материяның ұйымдастырылуының төрт
деңгейін (дара организмдер деңгейі, популяциялар
деңгейі, экожүйелер деңгейі, биосфера
деңгейі) зерттейді. Тиісінше, дара организмнің
немесе белгілі бір түрге жататын организмдер
тобының қоршаған орта жағдайларымен,
әсіресе физикалық ортамен қарым-қатынасын
зерттейтін бөлімі аутэкология деп аталады;
популяциялардың құрылымы мен сан динамикасы, популяция санының реттелу механизмдері, жойылып
кету қауіпі төнген түрлерді сақтау, шаруашылық
мәні бар түрлер мен олардың жекелеген
популяцияларын сүйемелдеу немесе керісінше
санын шектеу сияқты мәселелермен демэкология
(популяциялық Экология) шұғылданады;
өсімдіктерден, жануарлардан және микроорганизмдерден
тұратын күрделі жүйелердің құрылымын,
дамуын, орнықтылығы мен өнімділігін,
аталған организмдер топтарының арасындағы
сан алуан әсерлесулерді, олардың бір-бірімен
және физикалық ортамен зат және энергия
алмасуын зерттеу синэкологияның үлесіне
тиеді. Жер биосферасының тіршілік ортасы ретіндегі ерекшеліктерін,
қалыптасу тарихын, құрылымы мен қызмет
атқару заңдылықтарын, адамның шаруашылық
және өзге де әрекеттеріне байланысты
биосферада болып жатқан өзгерістерді,
биосфераның келешегі мәселелерін глобалдық Экология (ғаламдық Экология) зерттейді. Глобалдық Экологияның теориясы
негізін В.И. Вернадский тұжырымдаған
биосфера туралы ілім құрайды. Қорыта
айтқанда, биология пән ретінде, Экологияға
әр түрлі деңгейдегі биология жүйелердің
қоршаған орта жағдайларымен әсерлесе
отырып қалыптасуы, дамуы және тұрақты
қызмет атқаруы жөніндегі ғылым деп қарастыруға
болады. Оның зерттеу бағыттары ортаға
бейімделудің экология механизмдері, популяциялардың санын
реттеу, өнімділік процестерін басқару,
табиғи және антропогендік ценоздардың
орнықтылығы, экологиялық индикация, Экологиялық
мониторинг сияқты проблемалар төңірегінде шоғырланады.
Экологияның ғылым
болып қалыптасу кезеңдері
Бірінші кезеңде — экология ғылымы туралы деректер жеке
организмдерге сипаттама беру арқылы
жинақтала бастады. Бұл кезең адамның пайда
болған күнінен бастап XIX ғасырдың
60-жылдарына дейінгі уақыт аралығын қамтиды.
Алғашқы экологиялық түсініктер, ұғымдар мен тұжырымдар кез келген халықтың аңыз-әңгімелерінде,
мақал-мәтелдерінде және басқа да ауыз
әдебиет үлгілерінде жиі кездеседі. Мысалы,
халқымыздың "құндыз — суда, құлан — қырда" деген мәтелі әрбір жануардың тіршілік
ортасын нақты аңғартып тұр. Ал "Жылқының жауы — бөгелек,жыланның жауы — дегелек" деген мақал жануарлар арасындағы қоректік
тізбекке нақты дәлел бола алады.
Экология ғылымы туралы кейбір ұғымдар
мен түсініктер өте ерте кездерден
басталды. Бастапқы экологиялық көзқарастар,
негізінен, ботаника және зоология ғылымдарының жетістіктерінің нәтижесінде
калыптасты.
Организмдердің тіршілік етуі өздері
тіршілік ететін табиғи орта жағдайларымен
тығыз байланысты болатындығы ертедегі
ойшыл ғалымдар Эмпедоклдің (б.з.д. 490—430 жж.),Теофрасттың (б.з.д. 372—287 жж.), Аристотельдің (б.з.д. 384—322 жж.) еңбектерінде атап көрсетілген.
Орта ғасырлардағы өндіріс деңгейінің
нашар дамуы және діни көзқарастардың
кеңінен таралуы биология ғылымдарының
дамуына едәуір кедергі болды. Дегенмен
де Разес (865—925 жж.), Әбу Насыр әл-Фараби (870—950 жж.), Әбу Әли ибн Сина (Авиценна, 980—1037 жж.) және т.б. ғалымдардың еңбектерінде
табиғат жайлы нақты ғылыми деректер кездеседі.
Осындай ғылыми еңбектердің арқасында
алғаш рет тірі организмдер мен орта жағдайларының
өзара қарым-қатынасы туралы нақты деректер
жинақталып, ғылыми қорытындылар жасала
бастады.
Қайта өрлеу
дәуірінде табиғат туралы зерттеулерге қызығушылық
арта түсті. Ботаника және зоология, т.б.
ғылым салаларында нақты ғылыми мәліметтер
жинақталып, басқа да жаңа ғылым салалары
қалыптаса бастады.
Көптеген саяхатшылардың
жаңа жерлерді ашуына сәйкес сол аумақтардың
өсімдіктері мен жануарлары туралы
ғылыми еңбектер жарық көрді. Голланд ғалымы Антони ван Левенгуктің(1632—1723 жж.) микроскопты жасап шығаруы арқылы бұрын белгісіз
болып келген ұсақ организмдер жайлы жаңалықтар
жарияланды. Ағылшын ғалымы Джон Рей (1628—1705 жж.) "Өсімдіктер тарихы"
деген еңбегінде 18 мыңнан астам өсімдік
түрлеріне сипаттама жазды. Сонымен қатар
ол биология ғылымына алғаш рет "түр" деген ұғымды енгізді. Көрнекті шведғалымы Карл Линней (1707—1778 жж.) өз еңбектерінде тірі организмдердің
тіршілігінде климаттық жағдайлардың
басты рөл атқаратындығын атап көрсетті.
Француз ғалымы Жорж Бюффон (1707—1788 жж.) организмдер мен қоршаған
орта жағдайларының арасында өзара тығыз
байланыс болатынын ерекше атап жазды. Швейцариялық ғалым Абраам Трамбле (1710—1784 жж.) су жануарларының тіршілігі
үшін температураның әсері, қоректік заттардың
болуы және олардың өзара қарым-қатынасы
туралы пікірлер айтты. Ағылшын ғалымы Эразм Дарвин (1731—1802 жж.) "Табиғат ордасы" және
т.б. еңбектерінде организмдер арасындағы
өзара тығыз байланыстар болатынын поэмалық
толғау ретінде жазды. Француз ғалымы Жан Батист Ламарк (1744—1829 жж.) орта жағдайларының өсімдіктер мен жануарлардың тарихи дамуындағы рөліне ерекше назар
аударды.
Экологиялық көзқарастардың дамуына орыс ғалымдары П.С.Паллас (1741—181 Іжж.), И.И. Лепехин (1740—1802 жж.), И.Г.Гмелин(1709—1755 жж.), С.П. Крашенинников (1711—1755 ЖЖ<) және т.б. үлкен үлес қосты.
Көрнекті неміс ғалымы Александр Гумбольдт (1769—1859 жж.) дүние жүзінің көптеген аймақтарына
жасаған саяхаттарында жинаган материалдарының
негізінде "Өсімдіктер географиясы
туралы идеялар" деген еңбек жазды.
Ғалым бұл еңбегінде табиғаттағы барлық
организмдердің біртұтастығын және олардың
орта жағдайлармен тығыз байланыстылығын
ғылыми тұрғыда нақты атап көрсетті.
XVII—XVIII ғасырларда жарық
көрген биологиялық еңбектерде
нақты ғылыми экологиялық мәліметтердің
үлесі мол болды. Көптеген саяхатшылардың
еңбектерінде экологиялық бағыттағы
зерттеулерге ерекше көңіл бөлінді.
Тіпті кейбір ғалымдар (Ж.Ламарк, Т.Мальтус және
т.б.) алғаш рет адамның табиғатқа әсер
етуінен болатын жағымсыз жағдайлардан
сақтану кажеттігін де ерекше ескертті.
Карл Францевич Рулье
Екінші кезеңде — экология ғылымы өз алдына жеке ғылым
саласы болып қалыптасты. Бұл кезең XIX
ғасырдың 60-жылдары мен XX ғасырдың 50-жылдар
аралығын қамтиды. Бұл кезеңде орыс ғалымдарыК.Ф.Рулье (1814—1858 жж.), Н.А.Северцов (1827—1885 жж.) және В.В.Докучаев (1846—1903 жж.) еңбектерінде алғаш рет көптеген
экологиялық ұғымдар мен қағидаларга
ғылыми тұрғыдан дәлелді қорытындылар
жасалды.
К.Ф.Рулье органикалық
дүниенің дамуы үнемі өзгеріп
тұратын орта жағдайларының әсерлеріне
тікелей байланысты деп қорытынды
жасады. Сонымен катар ол жануарлар экологиясы ғылымының негізін
салды.
Н.А.Северцов 1855жылы "Воронеж
губерниясындағы аңдардың, құстардың, қосмекенділер менжорғалаушылардың тіршілігіндегі маусымдық құбылыстар"
деген еңбегін жариялады. Бұл еңбек сол
кездегі зоология ғылымындағы жан-жақты
жүргізілген теңдесі жоқ экологиялық
зерттеу деп бағаланды.
Топырақтану ғылымының негізін салған В.В.Докучаевтың табиғат белдемдері жайлы ілімі экология
ғылымының дамуына зор ықпал етті. Ғалым
өз еңбектерінде өсімдіктер мен топырақ арасында болатын өзара қарым-қатынастарға
жан-жақты талдау жасады.
Экология ғылымының
дамуына үлкен үлес қосқан ағылшын ғалымы Чарлз Дарвин (1809—1882 жж.) болды. Оның "тіршілік үшін күрес" және "табиғи сұрыпталу" туралы түйінді тұжырымдары тікелей
тірі организмдердің өзара және олардың
орта жағдайларымен байланыстарына негізделді.
Неміс ғалымы Эрнст Геккель алғаш рет экологияны өз алдына жеке
ғылым саласы деп, оған ғылыми анықтама
берді. Сондықтан да Э.Геккель экология
ғылымының негізін салған ғалым деп өте
орынды аталады.
XX ғасырдың 30—40-жылдарында
табиғат жүйелерінде болатын
өзара байланыстарды зерттеу
жоғары сатыға көтерілді. Ағылшын
ғалымы Артур Тенсли (1871—1955 жж.) 1935 жылы "экожүйе" ал
орыс ғалымы В.Н.Сукачев (1880—1967 жж.) 1940 жылы "биогеоценоз"
туралы ұғымдарға ғылыми нақты түсініктемелер
берді.
Атақты орыс ғалымы В.И.Вернадскийдің (1864—1945
жж.) дүние жүзі ғалымдары мойындаған биосфера
туралы ілімі қазіргі экология ғылымының
ғылыми теориялық негізі болып есептелінеді.
Үшінші кезең — XX ғасырдың 50-жылдарынан басталып қазіргі
уакытқа дейінгі аралықты қамтиды. бұл
кезеңде экология ғылымы өз алдына көптеген
жаңа салалар мен бағыттарға бөлінді.
Сонымен бірге экология жаратылыстану және қоғамтану ғылымдарының басын қосып отырған кешенді
ғылымға айналды.
Экологиялық факторлардың
әсер етуінің кейбір заңдылықтары Организмге қатысты
факторлардың әсерінен бірнеше жалпы
заңдылықтарды бөліп көрсетуге болады.
Ондай заңдылықтарға оптимум ережесі,
шектеулі факторлар ережесі, факторлардың
өзара әсері ережесі және т.б. Жатады:
Оптиум
ережесі: Кез-келген фактордың организмге
оң ететін шектері болады. Фактордың жоғары
немесе төмен дәрежедегі әсері организмге
теріс етеді. Мысалы, ылғалдың тапшылығы
немесе шектен тыс көп мөлшері өсімдіктің
дұрыс өсуіне кері етеді. Организм тіршілігі
үшін аса қолайлы экологиялық фактордың
белсенділігі оптимум немесе экологиялық
Фактордың оптимум аймағы
деп аталады. Оптимум аймағынан тыс,
организмнің тіршілігіне қауіпті
немесе өлуіне алып келетін Пессимум аймағы
жатыр. Әрбір организм, түр үшін өзінің
оптимум жағдайлары бар. Ол тек әр түрлі
жағдайда орналасқан әр түрге жататын
особьтар үшін ғана емес, бір организмнің
әртүрлі даму стадияларында да әр қалай
болады. Түр үшін оптимумның қандай деңгейі
қолайлы болуына байланысты оларды жылу
сүйетін және салқын сүйетін, ылғал сүйетін
және құрғақшылықты сүйетін және т.б. деп
бөледі. Әрбір түр үшін өзіне тән шыдамдылық
шектері болады. Ал организмнің белгілі
бір орта факторының жағымсыз әсер- ықпалына
шыдамдылық қабілетін төзімділік дейді.
Белгілі бір факторға қатысты организмнің
өмір сүре алатын төзімділік нүктелерінің
арасын организмдердің экологиялық валентгілігі
(толеранттылығы) деп атайды.
Шелфорд ережесі Фактордың ең төменгі немесе ең жоғары
мәндерінен асып, организмнің тіршілігін
тоқтатуы туралы ұғымды ғылымға 1913 жылы
американдық зоолог В.Шелфорд енгізді. Бұл максимум заңында немесе
толеранттың (төзімділік) заңында көрсетілген.
Кейде мүны Шелфорд ережесі деп те атайды: - организмдердің белгілі
бір ортада орналасуы немесе тіршілік
етуі, организмнің белгілі бір шыдамдылық
(толеранттылық, латынша tolerantia - шыдам,
төзім) шектері (диапазон) бар кешенді
экологиялық факторларына байланысты.
Организм тек осы минималды (ең төмен)
және максималды (ең жогаргы)
мәндердін аралыгында гана өмір сүре
алады. Шыдамдылық немесе төзімділік шектерін
экологиялық валенттілік деп
те атайды. Экологиялық валенттілік
- организмдердің орта факторларының
белгілі бір шамадағы өзгерісіне төзімділігі, яғни түрлердіңқоршаған ортаға бейімделуі. Организм орта жағдайының
ауытқуына неғұрлым төзімділік көрсетсе,
оның экологиялық валенттілігі де соғұрлым
жоғары болады. В.Шелфорд заңының практикалық
маңызы зор. Түрлердің тіршілігін сақтау
үшін экологиялық факторларға шектен
шығып кетуге мүмкіндік бермей оңтайлы
белдемде ұстау қажет. Бұл заңдылықты
адамның тірі табиғатпен қарым-қатынаста
болатын барлық шаруашылық салаларында
(өсімдік, мал, орман, т.б.) үстаған өте дұрыс.
Оптимум заңын қолдану кейде қиынга түседі,
себебі әр фактордың, әр түрдің өзіне ғана
тән оңтайлы мөлшері болады. Бір түрге
жасалган жақсы жағдай екінші бір түр
үшін пессимум болуы немесе тіпті шектен