13 Топырақ қабаттары және топырақ организмдері

Топырақ – көптеген тірі организмдер мекені. Негізінен топырақ ішінде төменгі сатыдағы организмдер – бактериялар, саңырауқұлақтар, балдырлар, құрт-құмырсқалар тіршілік етеді. Топырақ жеке әртүрлі өлшемдегі қатты бөлшектерден тұрады. Қатты бөлшектер сумен және ауамен қоршалған. Сондықтан топырақты үш фазалы жүйе ретінде қарастырады. Топырақтың жоғарғы беті борпылдақ. Мұның құрамында көптеген өлі органикалық заттар бар (өсімдіктер қалдығы, қарашірік). Топырақ қабаты тереңдеген сайын аэрация нашарлайды. Оттегінің мөлшері азайып, көмір қышқыл газы мен органикалық заттардың ыдырауы кезінде бөлінетін басқа да газдардың мөлшері артады. Топырақтың жоғарғы қабаттарында өсімдікке қажетті фосфор, калий, азот, кальций және басқа заттар жинақталған.Тіршілік ортасымен байланысы бойынша топырақ жануарлары негізгі үш экологиялық топқа бөлінеді:

геобионттар - үнемі топырақта тіршілік ететін организмдер. Олардың бүкіл даму циклы топырақта жүреді (жауын құрттары); геофилдер – тіршілік циклының жоқ дегенде бір фазасы міндетті түрде топырақта өтетін организмдер (шегірткелер Acrididea, кейбір қоңыздар - Staphylinidae, Carabidae, Elateridae). Олардың личинкалары топырақ ішінде дамып, өскен соң жер бетінде тіршілік етеді; геоксендер – топырақты кейде уақытша немесе қорғаныс ретінде пайдаланатын организмдер (тарақандар, кемірушілер және басқа да інде тіршілік ететін сүтқоректі организмдер). Сондай-ақ топырақ организмдерін дене мөлшері мен қимылына байланысты да экологиялық топтарға бөледі:микрофауна – детриттік қоректік тізбектің негізін құрайтын топырақ микроорганизмдері. Бұларға жасыл (Chlorophyta), көк-жасыл балдырлар (Cyanophyta), бактериялар (Bacteria), саңырауқұлақтар (Fungi) және қарапайымдар (Protozoa) жатады

мезофауна – қозғалғыш, майда жануарлар тобы. Бұларға топырақ нематодтары (Nematoda), насекомдардың майда личинкалары, кенелер (Oribatei) және басқалар жатады. Бұлар негізінен детриттермен және бактериялармен

- макрофауна – топырақтағы ірі насекомдар (жауын құрттары және т.б.)

- мегафауна – топырақта тіршілік ететін сүтқоректілер, мысалы, көртышқандар, жертесерлер және т.б.

14 Организмдердің биологиялық ырғақтары. Биологиялық сағат.

Тірі табиғаттың бір қасиеті – мұнда болып жатқан көптеген процестердің циклді түрде жүруі. Жер бетіндегі бар өмір - клеткадан бастап биосфераға дейін, белгілі бір ырғақтарға бағынышты. Кезінде академик А.А.Богомолец (1928), тіршілік процестерінің ырғақтары табиғи циклдерге сәйкес келетінін байқаған. Ол өз еңбектерінде, табиғи ырғаққа сәйкес организмдегі бүкіл процестер: жүректің соғуы, тыныс алу, жүйке жүйелері және т.б. белгілі бір ырғақпен жүретінін атап көрсеткен болатын. Кез-келген организм үшін табиғи ырғақтарды: ішкі (организмнің тіршілігіне байланысты) және сыртқы (қоршаған ортадағы өзгерістер) деп екі топқа бөледі. Ішкі циклдар – ең алдымен организмнің физиологиялық ырғақтары Биологиялық процестер мен құбылыстардың сипаты мен белсенділігінің мезгілді тербелісін биологиялық ырғақ деп, ал оны зерттейтін ғылымды хронобиология деп атайды. Жердің Күнге қатысты және Айдың Жерге қатысты айналуына байланысты сыртқы циклдарға геофизикалық табиғат құбылыстары тән Организмдер тіршілігіндегі көптеген өзгерістер мезгілі бойынша сыртқы геофизикалық циклдарға сәйкес келеді. Бұл адаптациялық биологиялық – тәуліктік, айға байланысты судың келуі мен қайтымы және жылдық ырғақтар. Осы ырғақтардың арқасында организмдегі маңызды биологиялық процестер – қоректену, өсу, көбею тәуліктің немесе жылдың қолайлы кезеңдерінде жүреді. Адаптациялық биологиялық ырғақтар тіршілік иелерінің үнемі өзгеріп отыратын қоршаған ортаға бейімделуі ретінде пайда болды. Тәуліктік ырғақтар бір клеткалы организмдерден бастап адамға дейінгі барлық организмдерге тән. Тәулігінде адамда болатын 100-ден аса физиологиялық қызметтер: ұйқтау және ояу жүру, дене температурасының өзгеруі, жүрек соғуының ырғағы, тыныс алудың тереңдігі мен жиілігі, несептің химиялық құрамы мен мөлшері, тердің бөлінуі және т.б. бар екені белгілі. Жануарлардың ұйқтап және ояу жүруіне байланысты күндізгі және түнгі жануарлар деп екіге бөледі. Кейбір түрлер күндіз де, түнде де бірқалыпты белсенді тіршілік жасайды. Олардағы мұндай ырғақты полифазалы деп атайды. Көптеген түрлерде сыртқы орта жағдайлары (температура, ылғалдылық, жарық т.б.) өзгермеген, тұрақты жағдайда тәуліктік мезгілге жақын циклдар ұзақ уақыт бойы сақталып қалады. Мысалы, дрозофиллдерде мұндай эндогенді ырғақ ондаған ұрпаққа дейін жалғасады. Сөйтіп тәуліктік цикл түрдің туыла бітетін генетикалық қасиетіне ауысады. Мұндай эндогенді ырғақтарды циркадты деп атайды Циркадты және тәуліктік ырғақтар уақытты сезінетін организмнің қабілеттілігінің негізінде жатыр. Организмдердің мұндай қабілетін «биологиялық сағат» деп атайды. Судың көтерілуі және қайтымы ырғақтары. Теңіздің жағасында тіршілік ететін түрлер қоршаған ортаның өте күрделі жағдайында өмір сүреді. Судың көтерілуінің күші де заңдылықты түрде айына (29,5 күн тәулігі) өзгеріп тұрады. Айына екі рет (жаңа ай туған кезде және ай толған кезде) судың көтерілуі ең жоғарғы дәрежеде болады. Табиғаттағы ерекше құбылыстардың бірі – жылдық ырғақтар. Жыл бойындағы физикалық жағдайлардың заңдылықты түрде өзгеріп отыруына көптеген түрлер эволюциялық бейімделген. Олардың маңыздылары көбеюмен, миграциямен және жылдың қолайсыз кездерін өткізуге байланысты. Қоршаған ортаның маусымдық өзгерістері күшті болған сайын организмдердің тіршіліктеріндегі жылдық ырғақтар қатты байқалады.