2-мавзу: хозирги замон табииётшунослиги ва унинг иш услублари

Биосферанинг тузилиши ва функцияси

Биосфера уч таркибий қисмдан иборат. Бунга литосфера, гидросфера ва атмосфера киради. Биосферанинг юқори чегараси атмосферани озон қаватигача (20-30 км), океан чуқурликлари (11-12 км), литосферани (3,5-7,5 км) чуқурликларигача тарқалган. Литосферада тирик организмларнинг асосий қисми жойлашган. Ер тупроғи тирик организмлар иштирокида ҳосил бўлади. Гидросфера - ер шарининг 71 фоизидан ортиғини эгаллайди. Тирик организмларнинг яшаш муҳитларидан бири. Дунё океанида сувнинг 95 фоизи (1300 млн. км³), музликларда (24 млн. км³) сув заҳираси бор, ички сув хавзаларида 0,2 млн. км³, тирик организмлар таркибида 0,001 млн. км³ га яқин. Сувда эриган газларни миқдори тириклик учун муҳим аҳамиятга эга. Улар сувнинг ҳарорати ва тирик организмларга боғлиқ.
Атмосферани - асосий қисми азот, кислород ва углерод оксидидан иборат. Атмосфера таркибини барқарорлиги биологик жараёнларда муҳим аҳамиятга эга: нафас олиш, органик моддаларни минераллашувида, фотосинтез жараёнида. Кислород ўсимликларни фаолиятида ҳосил бўлса, азот ва углерод оксиди хайвонлар фаолияти ва вулқонлик ходисаларда ҳам ҳосил бўлиб туради. Атмосфера тирик организмлар учун яшаш муҳити таянч вазифасини ўтамаса ҳам кўпгина тирик организмларни актив фаолияти атмосферада ўтади, масалан, хашоротлар, қушлар.
Тирик организмлар асосан ер ва океаннинг юза қатламларида жойлашган.
Тирик организмларнинг биосферадаги биомассаси 2,43х10¹² килотонна, шундан 99,2 фоизи қуруқликдаги яшил ўсимликларга тўғри келади, ҳайвонлар 0,8 фоизни ҳосил қилади.
Океанларда ўсимликлар биомассаси 6,3 фоизга, ҳайвон ва микроорганизмлар 93,7 фоизга тўғри келади. Океанлардлаги биомасса ер шари тириклик биомассасини 0,13 фоизини ҳосил қилади (0,03х10¹² килотонна).
Турлар бўйича 21 фоиз ўсимликларга тўғри келади. Ҳайвонлар турининг 96 фоизи умуртқасиз ҳайвонлар, фақатгина 4 фоизигина умуртқали ҳайвонларга тўғри келади, шулардан 1/10 сут эмизувчвилар, миқдорий нисбатларда тубан даражада ривожланганлари кўпни ташкил этади.
Ернинг умумий массасига нисбатан тириклик массаси 0,01-0,02 фоизинигина ҳосил қилишига қарамай, ерни геохимик ўзгаришларида катта вазифани бажаради.
Ҳар йили тирк организмлар ҳосил қилган махсулот қуруқ органик махсулот хисобига 235,5 млрд. тоннага тўғир келади, шу даврда фотосинтез учун 46 млрд. тонна углерод тутилади. Бунинг учун 170х10⁹ тонна корбанат ангидрид ва 68х10⁹ тонна сув реакцияга киришади. Тирик организмлар ҳаёт фаолиятида йилига 6х10⁹ тонна азот; 2,9х10⁹ тонна фосфор ва бошқа элементлар - кальций, натрий, олтингугурт, темир ва бошқа элементлар иштирок этади.
Биосферани ўзига хос асосий вазифаларидан бири атмосфера, ер, гидросфера билан тирик организмлар ўртасидаги кимёвий элементларни айланувини таoминлайди.
Экология фани ва унинг тушунчалари
Экология тирик организмларни яшаш жойи "уйи" ҳақидаги фан (грекча еikоs - яшаш жойи, уйи).
Экология тирик организмларнинг яшаш жойидаги ўзаро муносабатларини ва ташқи шароит билан алоқаларини ўрганади. Экология тирикликнинг тузилиши ва функциясини организмлардан юқори ҳар хил босқичларидаги: популяция, жамоа, экосистемалар даражасида ўрганади. Экология атамасини немис зоологи Э.Геккель 1866 йилда фанга киритган, лекин бу фаннинг ҳақиқий ривожланиши ХХ асрнинг иккинчи ярмидан бошланди ва ҳозир ҳам давом этмоқда.
Агар биология ва биосфера тирикликни бир бутунлигича ўрганса, экология уларни ҳар хил босқичлардаги бир бутунлигини, уларни оралиқ ҳолатларидаги ва организмлар билан глобал ходисаларни ўзаро муносабатларини ўрганади.
Ауто экология - алоҳида турларни тирик ва ўлик табиат билан ўзаро муносабатларини ўрганади. Масалан турлараро муносабатлардан ўлжа ва йиртқич, хўжайин ва паразит ҳамда бошқалар.
Биоценоз - маoлум жойда яшаётган ўсимлик, ҳайвонларни йиғиндисини ўзаро муносабатларини ўрганади. Масалан аквариум, ҳовуз, кўл, ўрмон биоценози.
Биогеоценоз - тириклик жамоаси билан ўлик табиатни ўзаро муносабатларини ўрганади. Масалан тупроқнинг тузилиши, ундаги кимёвий моддалар билан тириклик жамоасини ўзаро таoсирини ўрганади.
Популяция - экологиянинг асосий тушунчаларидан бири. Популяция бир турга кирувчи индивидлар йиғиндисидан иборат бўлиб, уларни маoлум географик территорияда тарқалган ва хилма-хил шароитларда яшашга мослашган индивидлар гурухи (ҳарорат, намлик, озиқ-овқаи ва бошқалар).
Ана шу территория шароитларининг йиғиндиси экологик кўрсаткичлар дейилади. Экологик кўрсаткич маoлум турни озиқ занжиридаги ўрнини белгилайди.
Организмлар озиқланиши характерига қараб бир неча тропик босқичларни ҳосил қилади. Масалан ўрта мактабдан сизга маoлум бўлган озиқланиш пиармидасини эсга олинг, озиқланиш пирамидаси ўз навбатида биосферадаги моддалар алмашинувини белгилайди.

Ў симлик бирламчи истеoмолчилар

Б актерия, замбуруғлар иккиламчи истеoмолчилар

Экологиянинг муҳим ўзига хос хусусиятларидан бири бу тирик организмлар жамоасини барқарорлиги. Трофик босқич қанча юқори бўлса, организмларни хилма-хиллиги ҳам шунча кўп бўлади, организмлар қанча хилма-хил бўлса, биосфера шунча барқарор бўлади.

Тириклик дунёси бу оддий организмларни йиғиндисидан иборат эмас, бир бутун система, мустаҳкам озиқа занжирини ҳосил қилади, натижада улар орасида мураккаб муносабатлар келиб чиқади. Агар шу озуқа занжиридан биронтаси йўқолса, бир бутун системани ўлишига олиб келиши мумкин. Жамоани йўқолиб бориши билан ундаги ахборот ҳам йўқолади.
Экологиянинг муҳим хулосалари қуйидагилар:

1. 
   Ҳар бир тирик организм атроф муҳит билан ўзаро муносабатда яшайди.
   
2. 
   Тириклик дунёси ер планетасини катта ўзгаришларга олиб келади. Тирик организмлар эволюция жарёнида мураккаблашиб бориб ер шарини территорияларини эгаллайди, ер шарида модда ва энергияни қайта тақсимланишига олиб келади.
   
3. 
   Популяциялар учун муҳим шароитлар етарли бўлса, уларни сони ортиб боради ҳамда мутаносибликка олиб келади ва миқдори шу мутаносиблик атрофида тўхтайди.
   

Барқарорлик принципи тирик табиатда катта аҳамиятга эга. Турлар ичида барқарорлик бузилса, мутаносибликни бузилишига олиб келади. Масалан ўлжа ва йиртқич муносабатида ўлжанинг озайиши йиртқичларнинг қирилишига олиб келади. Табиатда тирик организмлар билан ўлик табиат ўртасида борадиган барқарорлик ҳам катта аҳамиятга эга.

Табиатдаги барқарорлик оддий статистика эмас, у доимо ҳаракатда ва шу барқарорлик нуқтаси атрофида бўлади.
Ана шундай нормал ҳолатни давом этишини фанда гомеостаз дейилади ("гомео" - ўша "статика" - ҳолат) ўзини чики ҳолат нормаларини сақлайди, ташқи таoсиротларга қаршилик кўрсатади ва бир хил ҳолатда ушлаб туради, натижада нормал яшашини таoминлайди.
Танамиздаги қон босими, томир уриши, тана ҳарорати гомеостатик механизмлар натижаси, шундай яхши ишлайдики, одатда биз буларни ўзимиз сезмаймиз.
Адаптация - экосистема аoзоларини ташқи шароитга мосланиши.
Организмларнинг адаптацияси морфологик ва хулқ атворни ўзгартириши билан бўлиши мумкин. Бунга капалакларда эшитиш камерасининг кенгайиши, ҳайвонлардаги фаслий ўзгаришларни мисол қилиш мумкин.
Экологик кузатишлардан шу нарса маoлум бўлдики, фақатгина организм, тур ривожланиб қолмасдан экосистема ҳам ривожланади, буни фанда сукцессия дейилади - бу маoлум жойдаги (райондаги) тирик организмлар жамоасининг тартибли алмашинувидир.
Сукцессия - маoлум йўналишга қараб энергиянинг ортиб бориши бўлиб, мазкур системани мутаносиб тутиб туришига қаратилган. У ривожланиши, турғунлашув ва климакс - емирилиб бориш даврларини бошдан кечиради.
Ривожланишда хилма-хиллик ортади - турлар сони кўпаяди, турғунликда бир хил ҳолатда сақланиб туради, климаксда аста-секинлик билан ўлиб боради.
Экосистемадаги турлар хилма-хиллигининг ортиб бориши хисобига ундаги барқарорлик ҳам ортиб боради. Мана энди табиатга нима учун 2 миллионга яқин тур керак деган саволга жавоб берса бўлади.
Сукцессияга мисол қилиб бирон кўлни оладиган бўлсак, ривожланиш даврида сувўтлари, гулли ўсимликлар, ҳайвонот дунёси ортиб боради, сўнгра турғунлик даврига киради, кейин климакс даври ва бир сукцессия энди иккинчисига алмашинади.
Экологиянинг асосий қонунлари:

1. 
   Либих қонуни ёки минимумлик қонуни - ҳаёт учун етарли факторлар бўлмаса, ҳаёт тўхтайди.
   
2. 
   "Толерантлик" қонуни - агар бирон бир фактор керагидан ортиқча бўлса ҳам ривожланиш тўхтайди.
   
3. 
   Рақобат (конкуренция) - бир-бирига яқин турлар бирга узоқ вақт яшай олмайди.
   

Америкалик Латко 1925 ва Италиялик В.Вальтер 1925 йилда биринчи марта экосистемаларни ривожланиш динамикасини математик моделини яратдилар.
Йиртқич - ўлжа системасида ўлжа доимо кўпроқ насл қолдиришга урунса, йиртқич овлаш услубини такомиллаштириб боради.
"Паразит - хўжайин" ўзаро муносабати қизиқ натижаларни беради. Масалан эволюция жараёнида танлаш паразитни хўжайинга камроқ зарар келтириш томонига бориши керак эди, ҳақиқатда эса бундай эмас. Паразит-хўжайин мутаносиблиги мақсадга мувофиқ экан. Улар орасида рақобат кураши боради, натижада иккаласи ҳам ўз тузилишини такомиллаштириб боради.