Көптеген организмдер тіршілігінің кейбір кезеңдерінде оптимумдардан алыстататын түрлі факторлардың әсеріне ұшырайды. Оларға өте ыстыққа да, суыққа да, жазғы құрғақшылыққа да, су қоймасының кебуіне де, қоректік заттардың жетіспеушілігіне де төзуіне тура келеді.
Өмір сүру ортасының көптеген жағдайларының нашарлауына байланысты көптеген түрлер өздерінің тіршілік етуін тоқтатып, «жасырын» тіршілік жағдайына көшеді. Алғашқы рет өзі жасаған микроскоппен ұсақ организмдер әлемін зерттеген А. Левенгук 18 ғасырда бұл құбылысты, кейбір организмдердің ауада толық кеуіп, кейін суда қайта «тірілетінін» байқаған. Кептірілген күйде олар жансыз сияқты көрінеді. Кейінірек мұндай жалған өлім – анабиоз деп аталды («ана»-жоқ, «биос»-өмір).
Терең анабиоз – бұл зат алмасудың іс жүзінде толық тоқталуы, бірақ оның өлімнен айырмашылығы, қолайлы жағдай туғанда белсенді өмірге қайтадан көше алады. Анабиоз жағдайына көшу- организмдердің ең қатал жағдайларда өмір сүру мүмкіндігін арттырады. Мысалы, кептірілген тұқымдар мен споралар, кейбір ұсақ жануарлар -коловраткалар, нематодалар ұзақ уақыт бойына немесе сұйық сутегі (-259.14°С) температурасына шыдайды. Анабиоз жағдайлары организмдердің тек түгелімен сусызданған жағдайында ғана жүзеге асады. Бұл процестегі маңызды нәрсе – дене клеткаларындағы судың жоғалуы клетка ішілік құрылымның бұзылуына әсерін тигізбеу керек. Көптеген түрлер бұған қабілетсіз. Мысалы, жоғары сатыдағы өсімдіктер клеткаларында әдетте су қоры бар орталық вакуоль болады. Кепкен кезде вакуоль жоғалады, клетканың пішіні өзгереді, жиырылады және оның ішкі құрылысы өзгереді, ал бұндай өзгерістер жағдайында анабиоз орындалмайды. Сондықтан терең анабиоз табиғатта сирек кездеседі. Бірақ тіршілік іс-әрекеттерінің баяулауы қолайсыз жағдайдағы кең таралған құбылыс. Дене клеткасы бұл жағдайда ішінара сусызданады, сонымен қатар басқа да оның бөліктерінің қайта құрылуы жүзеге асады.
Организмдердің анабиозға жақын күйін - жасырын тіршілік деп атайды. Организмдегі зат алмасудың төмендеу жағдайында өздерінің төзімділігін жоғарлатады және энергияны өте үнемді жұмсайды.
Жасырын тіршілік құбылысына – жәндіктердің меңіреу күйі, өсімдіктердің қысқы тыныштық күйі, омыртқалылардың қысқы ұйқысы, жерде тұқым мен спораның сақталуы, кеуіп қалған су қоймаларындағы ұсақ жәндіктер жатады. Көбеюлеріне қолайлы жағдай туғанша, табиғатта көптеген бактериялар енжар күйде болады.
Жасырын тіршілік - маңызды экологиялық бейімделушілік, бұл өмір сүру ортасының қолайсыз өзгерістеріне бейімделу әдісі. Организмдер қолайлы жағдай туғанда, белсенді тіршілікке қайтадан көшеді.
Организмдердің қоршаған ортаның қолайсыз жағдайларына бейімделуінің үш тәсілі белгілі.
Мүлгу немесе тыныштық күйге көшу барысында өсімдіктер және жануарлар ортаның әсерлеріне бағынады, бұл жағдайда олар өздерінің тіршілігіне қажетті заттар мен энергияларды үнемдейді.
Сыртқы ортаның әсеріне қарсыласу – организмдердің сыртқы және ішкі құрылысындағы арнаулы бейімделушіліктер мен энергияның көп мөлшерін қажет етеді.
Тіршілік үшін қажет екі тәсілінің әрқайсысының артықшылығы мен кемшілігі де бар. Зат алмасуды тежеу мүмкіншілігі – организмдердің жасырын тіршілікке көшуі энергияны үнемдейді және төзімділікті арттырады, бірақ жағдайлар нашарлағанда, олар белсенді болуға қабілетсіз.
Дене температурасы мен су қорын реттеуде түрдің көптеген өкілдері сыртқы орта жағдайының өте кең диапазонында қалыпты тіршілік етуді қолдайды, бірақ тұрақты толтырып отыруға қажетті өте көп энергияны жұмсайды. Сондықтан мұндай организмдер орта жағдайларының ауытқуларына өте төзімсіз. Мысалы, адамдарда дене температурасы 1 °С-қа артуы оның денсаулығының нашарлағанын көрсетеді.
Сыртқы орта әсеріне бағыну және қарсыласумен қатар, тірі қалудың 3-ші әдісі – қолайсыз жағдайдан қашу және қолайлы тіршілік ортасын белсенді түрде іздеу. Мұндай бейімделу жолы тек ғана кеңістікте еркін орын ауыстыра алатын қозғалғыш жануарларға тән. Мысалы, құр мен шіл жылы болатын қар астында тәуліктің көп бөлігін өткізеді. Көптеген жануарлар өздерінің індері мен ұяларын қолайлы жерлерге салады. Қыс кезіндегі қоректің аздығы мен суықтан қашудың айқын мысалы, жыл құстарының ұшып кетуі.
Тірі қалудың барлық үш тәсілі - әртүрлі түрдің өкілдерінде кездесуі мүмкін. Мысалы, суыққанды жануарлар қолайсыз факторларға бағынады, бірақ олардың әсерінен қашады.
Организмдердің жасырын тіршілік жағдайындағы төзімділігін арттыру химиялық шаруашылықтарда кеңінен қолданылады. Арнайы қоймаларда өсімдік тұқымдарын, микроорганизмдерді, ауылшаруа-шылық жануарларының ұрықтарын сақтауда ерекше режим жасалады.
Медициналық практикада донор қанын ауыстыратын, органдар мен ұлпаларды қайта орнататын жағдайлар жасалады. Табиғатта қайта қалпына келтіру мақсатында, жануарлар мен өсімдіктердің жойылып бара жатқан түрлерінің жыныс клеткаларын сақтау жобалары бар.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Организмдердің ортаға бейімделуінің негізгі жолдары
Мақсаты: организмдердің орта жағдайларына әр түрдің өзінше бейімделетінін: қосымша энергияны жұмсау арқылы сақтайтынын немесе қолайсыз факторлар әсерінен қашып құтылатынын немесе басқа әдістермен бейімделу жолдарын түсіндіру.
Құрал-жабдықтар: тұщы су былқылдақденелілері, көбелек пен құстар миграциясының сызбанұсқасы, құм, сызғыш, қалам, жұмыс дәптері.
Жұмыс барысы:
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Су қоймасының жоғарғы бөлігінің аймағында тіршілік ететін организмдердің экологиялық бейімделушіліктерін зерттеу
Мақсаты: білім алушылардың экожүйе туралы білімін толықтырып, адамның экожүйеге әсерін анықтау; судағы ағзалармен білім алушыларды таныстырып, олардың тiршiлiк ету ерекшеліктерін анықтау; су өсімдіктерінің зоналық өсу ерекшеліктерін көрсету; экожүйедегі су ағзаларының трофикалық топтарын анықтау; судағы ағзалар түрлерінiң тізімiн жасап, олардың жойылып кетуіне әсер ететін факторларды анықтау мақсатында топсеруенді ұйымдастыру.
Құрал – жабдықтар: блокнот, қалам, сачок, өсімдіктер мен жануарларды анықтағыштар.
Топсеруенге дайындық: Су қоймасының жоғарғы бөлігі ағзалардың қоныстанған ерекше аймағы, себебі ауа және су орталарының түйіскен жері. Бұл жердегі ағзалар оқушылардың бақылауына қолайлы. Сондықтан оқытушы топсеруендi оңай ұйымдастыра алады. Бұл ортадағы ағзалардың көптүрлілігі экожүйенің тұрақтылығынан көп хабар бере алады.
Топсеруенді маусымның ортасынан тамызға дейін түске дейінгі уақытта өткізген дұрыс. Дәл осы уақытта су қажетті мөлшерде жылынып, тынық да өсімдіктер мен ағзаларды аңғаруға болады. Бақылауды тұрған не жәй ағысты су қоймаларда жүрген абзал.
Дайындықты әдеттегідей кіріспе әңгiмеден бастайды, мұнда негізгі екі мәселе сөз болады. Біріншісі – бұрын танысқан ортаның ерекшелігі туралы білімдерін жаңартып негізгі түсініктерді қалыптастыру. Екіншісі – білім алушылардың су ағзаларымен жеке жұмыс істеуіне мүмкіндік туғызу.
Ағзалардың өмір сүру ортасы болып саналатын суға ерекше назар аударған абзал. Әуелі жылу сыйымдылық түсінігiне тоқталу керек, одан соң неліктен судың жылу сыйымдылығы соншама жоғары (1мл. суды жылыту үшін 1 кал. жылуға 1 ºС қажет), содан су қойманың тұрақты температуралық режимі туралы айту керек. Одан iрі суқоймасындағы өсімдіктер мен жануарлардың басты шектеушi факторы оттегі туралы түсiнiк беру керек (ауадағыдан 21 есе аз). Әңгіме кезінде білім алушылар судағы оттегінің оның температурасына, қабаттарына, онда тіршілік ететін өсімдіктер әлеміне тікелей байланысты екенін ұғыну керек. Білім алушылар суқоймасының жарық режимі екі факторға тиісті екенін: күн шапақтарының су бетінен шағылысуымен судың оларды жұтып алуына тікелей қатысты екенін түсінуі керек. Әдетте ағзалар тіршілігіндегі көміртегінің қажеттілігін оқушылар жете ұғына білмейді. Көміртегі өсімдіктерге фотосинтез процесі үшін, ал кейбір жануарларға сыртқы қабығын қалыптастыратын карбонат ретінде керек. Кіріспеде білім алушылардың барысында судың физикалық қасиеттерімен танысатынын да айту керек. Білім алушылардың бұрын өткен тақырыптарда қалыптастырылған білімдерін бекіту үшін экожүйедегі судың құрылым жүйесін талдап түсіндіру керек. Әуелі судың жағасы, өсімдіктері мен ондағы өмір сүретін тіршілік иелерінің ерекшеліктерін атап өту керек. Білім алушылар өз мысалдарын келтірулері керек. Одан соң судың сапалылық деңгейі, ластану көлемі мен онымен күресу жолдарын түсiндiру қажет. Оқытушы экожүйедегі ең басты мәселелердің бірі - трофикалық топтар туралы әңгіме етеді. Кіріспе әңгіменің соңында өткен білім алушыларға тағы да негізгі мақсатты түсіндіріп өткен өте қажеттi.
Топсеруеннің өткізілуі туралы
Бірінші. Әуелі білім алушыларға таныс емес судың физикалық, химиялық ерекшеліктерін атап өту керек. Су тығыздығын ерекше бөліп айту керек. Ерітілген тұз мөлшеріне қарай табиғи сулардың тығыздығы үлкен болады (1,35 г/см3) (ауа – 0,0013г/см3). Сондықтан өсімдіктердің арқаулық жасушалары тым әлсіз немесе мүлде жоқ, су ғана ұстап тұрады. кезінде ұзын аяқтарын созып алып, тез жылжып бара жатқан жәндіктерді көруге болады. Бұлар – сүліктер.
Екінші. Тұщы сулы суқоймаларда өсімдіктер аймақ бойымен орналасады. Әрбір аймақтың өзіне тән өсімдік әлемі бар. Бұл әсіресе теңіз типті суқоймаға барған кезде байқалады. Мұнда мынадай аймақтарды бөліп көрсету қиын емес:
А) Жағалық, тым көп ылғалға үйренген өсімдіктер. Олардың қатарына орман қамысы, қияқ, қалтагүл жатады.
Б) Ұсақ өсімдіктер аймағы. Бұл аймақтың негізгі өсімдіктері өзен қамысы немесе қамыс. Көбіне олардың 3-4 м. сабақтары жартылай суға кіріп тұрады.
В) Жүзгіш өсімдіктер аймағы. Бұл өсімдіктермен оқушыларға жақынырақ жақсылап таныстыру қажет. Жүзгіш өсімдіктер ішінен екі экологиялық топты ерекше атап көрсетуге болады. Біріншісі – бір жерде тұратын тамырлары жоқ өсімдіктер. Олар балдыршөп, сукөрік, шыбынсалы және тағы басқалары. Екінші топқа – ақ тұңғиық су астында да, үстінде де жапырақтары бар өсімдіктер. Олар көз шешек, сары тұңғиық, шылаң.
Үшінші. Су бетіндегі өсімдіктердің ерекшеліктері туралы нақтылы түсіндірген жөн. Бірінші топтың морфологиялық ерекшелігін кіші балдыршөп мысалында да байқауға болады. Ол үшін кішкене ыдысқа бірнеше өсімдікті алып, аквариумға не банкіге қойған дұрыс. Енді оның сабағының құрылысына назар аударайық, ол кішкене ғана жасыл болып келген. Бұлардың тамыры ең бірінші кезекте тепе-теңдік қалпын сақтау үшін, су мен қоректі ол бүкіл денесімен сіңіреді. Әрбір сабақ өзінен жаңа сабақтар шығарады, ал олар әлі толық өсіп болмай жатып-ақ дәл сондай әрекетке кіріседі. Сөйтіп аз қана уақыт ішінде балдыршөп бүкіл суқойма бетін жауып кете алады. Күзде бұл өсімдікті кездестіру мүмкін емес. Өзіне қажетті мөлшерде крахмал жинаған ол су түбіне кетеді, көктемде қайтадан шығады. Олар – таза су индикаторлары. Көп таралып кетуі судың ластанғандығының белгісі. Оны тарататындар жүзгіш құстар.
Тамырлы өсімдіктер қатарына ақ көзшешек жатады. Бұл өте аз кездесетін түрі, сондықтан аса сақ болған жөн. Көзшешектің су түбінде жуан тамыры бар. Су деңгейі қанша өзгерсе де, гүлі мен жапырағы әрдайым қалқып тұрады. Су бетінде жүзіп жүрген жапырақтары диаметрі – 20 см, формасы – жүрек пішінді. Бұған ерекше назар аудару керек, өйткені сол жерде сары тұңғиық деп аталатын өсімдік те бар. Гүлі бойынша айыру оңай болса да, өзгелей айыру қиын. Ақ тұңғиық жапырағында май сияқты зат бар, сондықтан ол көп суланбайды. Көзшешектің гүлдерін бақылау аса қызық. Таңертең сағат 7-де гүлі ашылады да, кешкі сағат 19-да жабылады. Жауынды күні мүлде ашылмайды, ұрықтануы жәндіктер арқылы жүзеге асады. Тұқым су астында пісіп жетіледі де жоғары жүзіп шығады. Оны жүзгіш құстар да тасымалдауы мүмкін.
Төртінші. Жануарларды да екіге бөлуге болады: мәңгілік мекені су болатын жануарлар мен суға дем алуға келетін жануарлар. Бірінші топқа су өлшегіш пен айналмаларды жатқызуға болады. Үлкен су өлшегіш – ең үлкен түрлердің бірі. Мөлшерi – 13–17 мм. Әуелі ыдысқа ұстап алып, сосын тiршiлiк ерекшелiктерiн ерекшеліктерді байқап көруге болады. Жәндік құрылысын зерттеген уақытта мынаған назар аударған абзал: қызғылт келген денесі, алғашқы қос аяғы қалғандарынан қысқалау. Су өлшегіштер қыста жағада мүк, ағаш діндері арасында шығады.
Демалу, азықтану үшін келетіндер қатарына үйректер, қаздар, аққулар мен шағаларды қосуға болады. Ең бақылауға ыңғайлы құс – барылдауық. Аталығының басы жасыл-қара, қанатында көкшіл-күміс сызық ойылған. Аналығы одан қоңырлау. Егер су қоймада көп аталықтар жүрсе, аналық ұясында болғаны. Сақ болған жөн, үйрек құрғақ жағаға ұя салады. Ол жақсылап жасырылған. Көбею уақыты наурыз бен маусым айлары.
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Аналық организмдердiң өсiмталдығына жарықтың әсерi
Мақсаты: жемiс шыбындарының (дрозофильдер) көбею процесiнiң өсiмталдығына жарықтың әсерiн тәжiрибе жүзiнде бақылау.
Құрал-жабдықтар: жемiс шыбындары, пластикалық тығындар, пробиркалар, бинокулярлы микроскоп.
Жұмыстың барысы:
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Жарықтың жауын құрттарының тiршiлiгiне әсерi
Мақсаты: жауын құрттарының тiршiлiгiне жарықтың әсерiн, олардағы оң немесе терiс таксистiң болуын тәжiрибе арқылы бақылау.
Құрал жабдықтар: топырақ, ағаш жәшiктер, жауын құрттары, шам.
Жұмыс барысы:
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Шегiртке тәрiздiлердiң тiршiлiк формаларын салыстырмалы талдау
Мақсаты: зоофагтар мен миксофитофагтардың негiзгi өкiлдерiнiң тiршiлiгiмен және морфологиясымен танысу.
Құрал-жабдықтар: шегiртке тәрiздiлердiң тiршiлiк формаларының энтомологиялық қорапшалары.
Жұмыс барысы: коллекциялар арқылы шегiртке тәрiздiлердiң түрлерiн –шөптесiн астық тұқымдас (хортобионттар), бұталарда (тамнобионттар), ашық топырақта (геофильдер) және өсiмдiктер сирек өсетiн жерлерде (факультативтi хортобионттар) тiршiлiк ететiн өкiлдерiн көрсету. Организмдердiң төмендегi нышан - белгiлерiн пайдалануға болады.
Жұмыс соңында берiлген 5-кестенi толтыру керек.
5- кесте – Шегiрткенiң тiршiлiк формалары
Нышандары |
Хортобионттар |
Тамнобионттар |
Факультативтi хортобионттар |
Геофильдер |
Индекс 111/В |
|
|
|
|
Маңдайдың шүйдеге қарай бұрышы |
|
|
|
|
Денесiнiң түсi |
|
|
|
|
Артқы қанаттарының түсi |
|
|
|
|
Жабын құрылысы |
|
|
|
|
Артқы аяқ формасы |
|
|
|
|
Аяқ тармақтарындағы өскiн мөлшерi |
|
|
|
|
Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
Тапсырмалар
Жауабы: 45 см.
Жауабы: 16 балық
Жауабы: Құстар ашық жерлер жағдайының тіршілігне бейімделген: олардың біреулері жақсы ұшқыштар, басқалары шөпте тығылады, үшіншілері тез жүгіруді қорғану ретінде пайдаланады.
а) солтүстік жақтан оңтүстік аудандарға қыстауға құстардың күздік қайтуы;
б) боз аюдың қыстық ұйқысы;
в) қыста – 40 ºС темературада полярлы үкінің белсенді тіршілігі;
г) бактериялардың температура төмендегенде спора күйіне көшуі;
д) түйенің денесінің күндіз 37 ºС-тан 41 ºС-қа дейін қызуы және таңға қарай 35 ºС-қа дейін салқындауы:
е) адамның моншада 1000 С температурада болуы, бірақ оның ішкі температурасы қалыпты қалады – 36,6 ºС:
ж) шөлде 80 ºС ыстықта кактустардың өсуі;
з) қар қабатында қарабауырлардың қатты аяздарды көтеруі?
Жауабы: Қашу – а, з; бағыну – б, г, д; қарсыласу – в, е, ж.
Жауабы: Біріншіден жауларынан бүркену үшін сегізаяқтардың қорғаныш бейімделушілігі. Екіншіден жыртқыш сегізаяқтар аулау кезінде өзінің жемтіктері үшін байқаусыз болып қалады.
Жауабы: Қолайлы температуралық жағдайда көптеген бауырымен жорғалаушылар қыстық ұйқыға кетпейді.
Қосымша материалдар мен ақпаратттар
4-сурет – Күндізгі және түнгі рең