5.1 Түрлердің белсенді және пассивті таралу қабілеті
Таралу – особьтардың, олардың диаспораларының немесе дернәсілдерінің қозғалысы. Ол сыртқы агентпен қамтамасыз етілсе, пассивті болуы мүмкін, ал дене оның таралуын кез келген көлік құралымен қамтамасыз еткенде белсенді болуы мүмкін. Пассивті таралу. Пассивті таралудың тиімділігі векторлардың сипаттамаларына және таралатын организмдердің бейімделу дәрежесіне өте тәуелді.
Кейбір формалар таралу үшін сыртқы энергия көздерін пайдаланбайды. Бұл ауыр тұқымдар (тұқым шашушылар), олар жеміс үзілген кезде қысқа қашықтыққа шашылады (сарғалдақ, қынагүл), немесе жержаңғақ (автохорлар) сияқты сабақтарының көмегімен топыраққа батырылады.
Желдің көмегімен таралу немесе анемохория әртүрлі бейімделулер арқылы қамтамасыз етіледі. Ол:
а) ұрықтардың жеңілдігі: қарапайымдылар мен коловраткалар, саңырауқұлақтардың споралары, споралы өсімдіктер, орхидеялардың тозаң тектес тұқымдары;
б) қанатты немесе қауырсынды диаспоралар – қанаттар тұқымның, жемістің, тостағанның, бұтаның бөлігі болуы мүмкін;
в) гүлшоғырлардың, тұтас өсімдіктердің немесе жануарлардың таралуы. Өсімдіктерде бұл әдіс шөлді және далалы аймақтарда байқалады: мысалы, Сахараның жартасты үстіртіндегі «Иерихон раушан гүлі» (Anastatica hierochuntica), сондай-ақ жергілікті тұрғындары «қаңбақ» деп атап кеткен қурай (Salsola kali) және жантақ (Alhagi camelorum).
Ағынды тұщы су – су организмдері үшін табиғи тасымалдаушы (гидрохория). Қалқымалы өсімдік шабуылының мысалы – су сүмбілесі (гиацинт) (Eichhornia crassipes). Оның отаны – тропикалық Американың сулары. Ол вегетативті жолмен көбейеді, өзгерген өркендер, бұтақтар мен жапырақтары шығып кетіп, жаңа қоныстар пайда болуы мүмкін.
Теңіз ағындары тек балдырлар мен планктондарды ғана емес, сонымен қатар жер үсті өсімдіктерінің диаспораларын да тасымалдайды. Дегенмен, бұл таралу әдісі түрдің ареалының кеңеюіне әкелуі үшін бірқатар шарттарды орындау қажет:
а) екі жағалаудың арақашықтығын қамтамасыз ету үшін диаспоралар жер бетінде ұзақ болуы керек;
б) теңіз суы өну қабілетіне кедергі болмауы керек;
в) түр өзінің өну және жаңа жағалауды басып алу қабілетін көрсетуі керек.
Бұл көші-қон әдісі тек 19 жағалаудағы өсімдіктерге ғана тән, мысалы, кокос пальмасы. Тек осылай ғана бұл пальма Тынық мұхитының көптеген аралдарына қоныстанды. Керісінше, өзен арқылы теңізге лақтырып тасталған дәндер мен жемістердің үлкен массасы жойылады.
Жануарлардың немесе зоохорияның көмегімен таралу өте кең таралған. Қозғалғыш жануарлар бактериялардың, споралардың, цисталардың таралуына мүмкіндік береді. Мысалы, стерильді орта арқылы шыбынның қозғалысы бактериялық колониялардың пайда болуымен қатар жүрді. Сол сияқты жұмыртқаларды, ұсақ жануарларды және өсімдіктерді тасымалдаушы ретінде қандай жануар қызмет ететініне байланысты әртүрлі қашықтыққа тасымалдауға болады.
Адам ерте заманнан бері таратудың тиімді агенті болды:
а) саналы таратушы ретінде мәдени өсімдіктер мен үй жануарлары алып жатқан аумақты кеңейтті;
б) еріксіз таралу агенті бола отырып, адам көптеген түрлерді жаңа аймақтарға кездейсоқ енгізді. Өсімдіктер мен жануарлар көбінесе көлікпен таралады.
Белсенді таралу. Белсенді таралу жылдам және ұзақ уақыт қозғала алатын түрлердің миграциясында үлкен рөл атқарды. Суда тіршілік ететін түрлерден – киттәрізділер, құрлықтағылардан – қасқыр (Canis lupus), қанаттылардан – Азия ұшпа шегірткесі (Locusta migratoria). Белсенді қозғалыстар жаппай миграция түрінде болуы мүмкін (шегірткелер мен көбелектер, ұсақ кеміргіштердің үлкен колониялары – леммингтер мен сұр егеуқұйрықтар). Кейбір жағдайларда эпизодтық жаппай миграция (оны маусымдық миграциядан ажырату керек) түрдің жаңа аумаққа енуіне әкелуі мүмкін. Мигранттар чемпионы – Канададан Орталық Америкаға тұрақты саяхат жасайтын Солтүстік Американың монарх көбелегі (Danaus archippus). Жаздың соңында бұл көбелектер үйір-үйір болып жиналып, оңтүстікке қарай бет алады, кейде 3000 км-ге жетеді. Олар күндізгі уақытта қатаң белгіленген маршруттар бойынша шамамен 35 км/сағ жылдамдықпен ұшады және Мексика мен көршілес елдердің кейбір ормандарында қыстайды [4, б. 17].
5.2 Тіршілік ету ортасының типологиясы
Ареал – белгілі бір түрдің немесе тірі организмдердің басқа жүйелі таксондарының популяциялары ұзақ уақыт бойы үнемі кездесетін жер бетінің немесе су айдынының бөлігі.
Ареал туралы ілім (ареалология) биогеографияның маңызды тарауларының бірі, оның міндеті организмдердің географиялық таралу заңдылықтарын талдау болып табылады. Биогеографиялық аудандастыру, жүйелі құрамы бойынша ерекшеленетін фауналық және флоралық аймақтарды бөлу іс жүзінде аудандарды талдауға негізделген. Биогеографияда негізгі зерттеу объектісі түрдің таралу аймағы болып табылады, өйткені түр тірі ағзалардың негізгі және бастапқы таксономиялық категориясы болып табылады. Сонымен қатар, түр үсті таксондары мен тип тармақтарын зерттеуге толық құқығы бар. Кейбір жағдайларда, әсіресе географиялық түр түзелу процесін зерттегенде, бұл түрше құнды ғылыми материал береді.
Ареал биологиялық түрдің маңызды географиялық сипаттамасы болып табылады. Аймақтардың қалыптасуы тірі организмдердің эволюциялық процестері мен олардың тіршілік ету ортасының жағдайлары арасындағы өзара әрекеттесу нәтижесінде жүзеге асады, олардың бақылауында көбінесе жаңадан пайда болған таксондарды орналастыруға болады.
Өсімдіктер мен жануарлар ареалының карталары организмдердің таралуының жалпы географиялық заңдылықтарын анықтау үшін салыстырмалы әдісті қолдануға мүмкіндік береді. Аймақтардың едәуір санын салыстырмалы талдау олардың әртүрлілігін кейбір шектеулі түрлер санына дейін азайтуға болатынын көрсетеді. Өсімдіктер мен жануарлардың белгілі бір топтары бойынша таралу карталарының серияларын талдау және салыстыру кезінде олардың конфигурациясы мен өлшемдеріндегі ұқсастықтары мен айырмашылықтары анықталады, бұл олардың географиялық таралуының кейбір жалпы заңдылықтарын анықтауға мүмкіндік береді [2, б. 100].
Ареалдар өлшеміне қарамастан өзгереді. Ең дұрысы, түрдің көбеюіне кедергілер болмаған жағдайда түрдің әрбір ареалы шеңбер түрінде болуы мүмкін. Шын мәнінде, сабақтастыққа байланысты көпбұрыштардың екі тобы дәстүрлі түрде ажыратылады – үздіксіз және дизъюнктивті немесе бірнеше бөліктен тұратын бөлшектелген. Егер оның екі фрагменті арасындағы қашықтық бір немесе екі ұрпақтың өмір сүру уақытында табиғи түрде таралуы мүмкін өлшемнен аспаса, үздіксіз диапазон туралы айта аламыз.
Үздіксіз ареал түрлерінің бірі таспа немесе сызықты, өзендердің, теңіздердің немесе тау жоталарының бойымен созылған, мысалы, өзендердің құмды шөгінділерінде кездесетін Ақбақай (Petasites) тұқымдасының өсімдіктерінің ареалы, литораль жануарлары мен тұщы су балықтарының ареалы. Бассейндік аудандар бір ағынды суды жинау жүйесімен шектелген. Солтүстік жарты шардағы кейбір түрлердің жалпы таралу құрылымы солтүстіктен оңтүстікке қарағанда батыстан шығысқа қарай ұзағырақ, өйткені батыстан шығысқа қарай қозғалыс күрт климаттық өзгерістерді тудырмайды, мысалы, солтүстіктен оңтүстікке қарай жылжу.
Дизьюнктивтік (бөлшектелген) ареалдар бірнеше бөліктерден тұрады. Дизъюнкциялар климаттың өзгеруіне, жер бетінің тарихына және адам әрекетіне байланысты болуы мүмкін. Дизъюнкциялардың пайда болуы түрдің бұрынғы үздіксіз ареалының белгілі бір бөлігінде жойылып кетуіне әкеледі. Ұқсас өлшемдегі жеке ұсақ фрагменттерден тұратын үлкен дизъюнктивтік аймақ дисперсті диапазон ретінде белгіленеді, ал егер бөліктер ауданы бойынша тең емес болса, онда дизъюнктивтік ареалдың негізгі және бағынышты бөліктерін ажыратуға болады.
Өсімдіктер мен жануарлардың көпшілігі үшін көпбұрыштың негізгі бөлігінен 100 км немесе одан да көп бөлігін бөлу оқшаулануға және дизъюнктивті аймақтардың пайда болуына әкеледі.
Кең тараған жыртылу түріне жоталардың биік тауларында орналасқан және бір-бірінен тау аралық аңғарлар мен аласа таулар бөлінген кездегі жоталардың жарылуы жатады.
Бірдей үзілістері бар әртүрлі таксондардың ареалы типтерге біріктірілген. Дизъюнктивтік ареалдар мен дизъюнкциялардың кейбір түрлерінің арнайы атаулары болады. «Циркумполярлық» термині арктикалық шеңбер бойымен созылатын диапазондар үшін қолданылады. Айналмалы континенттік және мұхиттық аймақтар белгілі ендік шекараларымен шектелген құрлық немесе мұхиттардың жиынтығын алып жатыр. Пантропиктік ареалдар барлық материктердің тропиктерін қамтиды [4, б. 24].
Әдетте, ареалдарды нақты зерттеу қажеттіліктері үшін жіктеу кезінде белдемдік және аймақтық шектеулерге сәйкес атаулар қолданылады, тундра, тайга және далалық аймақтар болуы мүмкін. Ареалдар тайгалық еуразиялық немесе тек сібірлік болуы мүмкін. Екінші жағынан, ареалдар өте жиі үлкен аймақтағы бірнеше аймақтарды қамтиды. Мысалы, ареалдар еуропалық, қиыр шығыстық, еуразиялық, голарктикалық және т. б.
Табиғат зоналарының құрылымына іргелес жатқан ареалдар, әдетте, таулы қауымдастықтармен байланысты ең типтік аймақтық ландшафттармен шектелген түрлерге жатады. Экологиялық тұрғыдан алғанда пластикалық (эвритопиялық) түрлердің кең ауқымы бар. Кейбір су және су маңындағы мекендеушілер туралы да солай айтуға болады, өйткені су қоймалары мен олардың маңайында әрқашан тұрақты және тегіс орта болады. Мысалы, кәдімгі қамыс және шықшықшөптердің кейбір түрлері өте үлкен ареалға ие. Кішігірім ареалдар көбінесе нақты анықталған дисперстік кедергілер болған кезде пайда болады – аралдарда және тауларда. Тау шыңдарының, аралдардың, үңгірлердің немесе су қоймаларының эндемиктері белгілі. Байкал өзінің көптеген эндемикалық жануарларымен танымал [5, б. 24].
5.3 Түрлердің таралу және шығу орталықтары
Кез келген түрдің таралу аймағы гетерогенді және толығымен организмдерге толы. Ареалдың кейбір бөліктерінде даралар көптеп кездеседі, ал басқа бөліктерінде түрдің экологиялық ерекшеліктеріне байланысты олар азаяды. Аралдың шекарасында өмірге қабілетті ұрпақ қалдырмайтын сирек кездесетін даралар жиі кездеседі. Ареалдың шекарасында түр қоршаған ортаға қатысты таңдаулы болады, кейде ол тіпті тіршілік формасын өзгерте алады. Мысалы, оның таралу аймағының солтүстік-шығыс шекарасындағы өзекті жөке ағашы бұта түрінде қара қылқан жапырақты ормандардың жамылғысының астында кездеседі. Ареалдың кейбір бөлігінде белгілі бір түр өкілдерінің болмауы уақытша және кездейсоқ, уақытша және табиғи болуы мүмкін. Сондай-ақ, бұл аймақта түрлер үшін қолайлы мекендеу орындарының болмауына байланысты ол тұрақты болуы мүмкін. Негізгі контурдың ішіндегі қоныстанбаған аудандар табиғаттағы нақты жағдайды көрсететін ареал шекараларын құрайды.
Әр түрдің таралу аймағының өзіндік тарихы бар, ол түрдің қалыптасу тарихымен тығыз байланысты. Түрдің қалыптасуы белгілі бір түрге, яғни аналық түрге қатысты тектік форма мекендеген белгілі бір аумақта жүреді. Жас (туынды) түрдің қалыптасуымен аяқталатын трансформациялар шектелген кеңістік біріншілік ареал болып табылады. Палеонтологиялық және палеогеографиялық деректерсіз түрлер мен басқа таксондардың бастапқы таралу құрылымын немесе шығу орталығын анықтау өте қиын. Түрдің бастапқы шығу аймағы қазіргі ареалдың белгілі бір бөлігінде болуы мүмкін, бірақ одан да тыс жерде болуы мүмкін. Әр түрдің тіршілігі уақыт өте келе үздіксіз және жойылып кеткен түрлер жер бетінде қайта пайда болмайды. Түрдің кеңістікте болуы үздіксіз болуы керек. Бірақ уақыт өте келе ареалдар өзгереді.
Бұл өзгерістер геологиялық процестермен, климаттың өзгеруімен, филогенезбен және адам әрекетімен байланысты. Салыстырмалы түрде тұрақты түрлердің статикалық шекаралары болады. Басқаларында аумақ азаю немесе жоғарылау бағытында тез өзгеруі мүмкін – оңтайлы аймақтар. Ареалдардың пульсациясы сияқты құбылыс орманның солтүстік шекарасын құрайтын кейбір ағаш өсімдіктерінде байқалады. Жылыған сайын мұндай аймақтардың шекаралары солтүстікке, ал салқындаған кезде оңтүстікке ауысады. Жойылып кету қаупі төнген түрлердің таралу аймағы өте тез өзгеруі мүмкін [4, б. 31].
Температура сияқты қоршаған орта параметрлерінің әрқайсысының тіршілік әрекетіне және сәйкесінше отырықшылық қабілетіне әсері жағынан өзгеруі бірнеше кезеңдерден өтеді. Бұл фактордың ең төменгі немесе максималды мәні бөлуді шектейді. Олардың арасындағы аралықта осы параметрдің оңтайлы мәнінің аймағы бар, ол осы түр үшін ең қолайлы, қалғандарының бәрі тең. Бұл ескертпе өте қажет, өйткені белгілі бір жағдайда әртүрлі факторлардың тұтас кешені, қарама-қарсы бағыттың бөлігі бар. Нәтижесінде кез келген бір фактордың диапазоны оның оңтайлы мәндерінің шегінде белгілі бір түрдің диапазонына қатысты ығысуы мүмкін, кейде онымен мүлдем сәйкес келмейді.
Қоршаған орта факторларының бүкіл жиынтығы мүмкін болатын комбинациялардың сансыз санын құрайды, ал жеке «оқшауланған» әсерлерді зерттеу көбінесе эколог үшін күрделі міндет болып табылады.
Біз үшін минимум ережесін есте ұстау маңызды, ол организм үшін маңызды кез келген бір қоршаған орта параметрінің белгілі бір минималды мәні кезінде басқа факторлардың қолайлы бағыттағы өзгерістері күтілетін оң нәтиже бермейді. Бұл принципті алғаш рет неміс химигі Либих өсімдіктер үшін тұжырымдаған және оны Либихтің минималды ережесі деп атайды. Шынында да, егер ылғалдылық немесе температура қандай да бір шекті мәннен төмен түссе, тыңайтқыштар немесе жарық мөлшері бұдан былай ешқандай ағзаға оң әсер етпейді. Егер оңтайлы температурада судың тұздылығы белгілі бір деңгейден төмен түссе, маржандар өмір сүре алмайды және. керісінше, қолайлы тұздылықпен олар температураның төмендеуімен тропикалық сулардың шегінен шықпайды.
Қоршаған ортаны айтарлықтай өзгертетін және сол арқылы қауымдастықтың қалған бөлігіне әсер ететін организмдерді эдификаторлар (басым түрлер) деп атайды. Сонымен, шыршалы ормандарда сол немесе басқа түрлер басым; қарағайлы ормандарда – қарағайлар және т. б. Осылайша, эдификатор өзінің жалпы массасы мен аудан бірлігіне немесе берілген қауымдастықтың көлеміне келетін саны бойынша басым болады. Басқаша айтқанда, жалпы биомассаға немесе молшылыққа негізделген эдификаторлар жиі басым болады.
Қоршаған ортаның негізгі факторлары, ең алдымен, температура мен жауын-шашынның жер шарында таралуының зоналылығымен анықталады. Мұның нәтижесі экватордан алыстаған сайын бірін-бірі алмастыратын табиғи аймақтар. Климаттың континенттілік дәрежесін анықтайтын бойлық провинциялық да маңызды. Тау жүйелері үлкен қиындықтар туғызады. Тауларда, әдетте, биіктік белдеуі деп аталатын аудандастыру да бар. Оңтүстік тауларда, ең жалпы түрде, кейде биіктік белдеулерінің ендік белдеулерімен ұқсастығын табуға болады, дегенмен бұл ұқсастық жарықтандыру, температура, кейде ылғалдылық сияқты факторлардың әртүрлі маусымдылығымен айтарлықтай шектеледі. Қоршаған орта факторларының аймақтық өзгерістерінің жалпы фонында таулы көтерілістердің, тау аралық бассейндердің, батпақты ойпат, беткейлердің әртүрлі экспозициясы және т. б. болуына байланысты интразональды әсерлер де пайда болады. [5, б. 17–18].
5.4 Космополиттер, эндемиктер
Эндемиктер – белгілі бір географиялық аймақпен шектелген және оның шекарасынан шықпайтын түрлер. Осылайша, эндемикалық таксондар биотаның белгілі бір бөлігін құрайды және басқалардан ерекшелену үшін қызмет етеді [4, 30 б.].
Әсіресе тар ареалдар арал, үңгір пішіндері, тау аңғарларының мекендеушлері немесе тау жоталарының жоғарғы белдеулері үшін тән. Ұшпайтын жәндіктер түрлерінде өте тар ареалы жиі кездеседі. Мысалы, Carabus тұқымдасының барылдауық қоңыздары Кавказда бір-екі таралу шегінде мекендейді:
- С. polychrous Абхазиядағы Бзыбь жотасын;
- С. komarovi Сванетияны мекендейді;
- С. cordicollis Эльбруста ғана кездеседі;
- басқа туысының түрлері – Trechus, бұдан да көп жергілікті ареалдарға ие, кейде белгілі бір түрлер тек бір таудың баурайында таралған.
Oreomela тұқымдасының қанатсыз жапырақ жегіш қоңыздары Тянь-Шань және Памир-Алай тауларында ұқсас ареалдарға ие. Бұл тұқымның барлық түрлері және олардың 50-ден астамы өте тар эндемикалық аймақтарға ие.
Үңгірлерде тұрақты тіршілік ететін троглобионттардың өте тар ареалы, бұл жер үсті және тұщы су түрлеріне де қатысты [2, б.104].
Жер шарының көп бөлігін алып жатқан аймақтар космополиттер деп аталады. Олар неғұрлым жиі кездесе, соғұрлым таксономиялық бірлік дәрежесі жоғары болады. Көптеген қатарлардың, отрядтардың және тұқымдастардың ауқымы космополиттік, ал туыстар мен түрлер өте сирек космополиттік болып табылады. Дәлірек айтқанда, жоғары сатыдағы өсімдіктер мен жануарлардың арасында космополиттер жоқ.
Ең үлкен жоталар жер шарының құрлық немесе су кеңістігінің жартысына жуығын алып жатыр. Мұндай космополиттерге су немесе батпақты өсімдіктер жатады. Мысалы, балықоты (Lemna spp.), қамыс (Phragmites australis), элодея (Elodea canadensis), кашалот (Physeter catodon), косатка (Orcinus orca). Космополиттердің екінші тобы – синантропты түрлер, мысалы, жұмыршақ (Capsella bursa-pastoris) немесе сұр егеуқұйрық. Споралылардың, төменгі сатыдағы саңырауқұлақтардың, актиномицеттердің, бактериялардың арасында космополиттер әлдеқайда көп [4, б. 29].