2.5. Организмнің ортаға бейімделуінің негізгі жолдары

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, ауылшаруашылық 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:

1. Аквариумның түбіне 5-7 см қалыңдықта ылғал құм салып, оған бірнеше былқылдақденелілерді салыңыздар. Кейін олардың үстінен тағы да құм себіңіздер. Ылғал құм біртіндеп кеуіп, былқылдақденелілер анабиоз жағдайына түседі. Осындай «құрғақшылық» жағдайда былқылдақденелілер 4 айға дейін болады. Одан кейін ол өзінің бастапқы салмағынан 50% салмақ жоғалтады. Аквариумды жеткілікті мөлшерде сумен толтырса, былқылдақденелілер қайтадан тіршілігін жалғастырады.

2. Былқылдақденелілердің бастапқы салмағын өлшеп, жазу керек. Кейінгі салмағын тағы да өлшеп, айырмашылығын салыстырыңыздар.

3. Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.

§ ТАПСЫРМАЛАР

1. Биологиялық тұрғыдан, адамда толық анабиоз болуы мүмкін бе?

2. Астықты сақтаудың тиімді режимі сақталған астық қоймаларды 2 есе артық салу мен астықтың өнімін 2 есеге арттырудың қайсысы тиімдірек?

3. Өлімнен анабиоздың қандай айырмашылығы бар?

4. Тәулігіне бамбук 30 см өсіп отырады. Оның 12 сағаттан кейін ұзындығы қанша болады?

5. Бір балыққа шамамен 3 л су керек. 50 л суы бар аквариумға қанша балық жіберге болады?

6.Үй қарғасының төменгі критикалық температурасы қаңтарда -25°C, ал тамызда-0°C. Бұл жағдайларды немен түсіндіруге болады?

7. Құстар жылықанды болуына байланысты қоршаған орта температурасының өзгерісіне тәуелсіз. Неліктен құстардың көпшілігі қыста солтүстік аудандардан оңтүстікке ұшып кетеді?

8. Берілген кестені толтырыңыздар.