Адаптация человека на севере сравнение адаптивных типов человека
| Вид материала | Документы |
- Педагогическая терминология адаптация, 297.26kb.
- Список статей бабенкова Н., 210kb.
- Программа адаптации студентов первокурсников к обучению в вузе [Электронный ресурс], 27.98kb.
- Сравнение теорий А. Бандуры и Ж. Пиаже. Содержание, 105.46kb.
- Права человека в современном мире, 59.81kb.
- Как зарождались и развивались права человека, 89.57kb.
- Учебная программа дисциплины Психолого-педагогическая антропология Специальность «050706., 225.49kb.
- В. Н. учитель высшей категории, отличник просвещения РФ. 19 февраля 2010 года Задачи, 251.23kb.
- Что такое право и свобода человека?, 23.93kb.
- Экология человека как научная, 87.99kb.
АДАПТАЦИЯ ЧЕЛОВЕКА НА СЕВЕРЕ
1. СРАВНЕНИЕ АДАПТИВНЫХ ТИПОВ ЧЕЛОВЕКА
1.1. Адаптивные реакции и адаптивные типы (экотипы) человека.
Человек как вид обладает огромным адаптивным потенциалом: изменчивостью морфофизиологических признаков, позволяющие ему заселять различные экологические ниши. С другой стороны, сами эти признаки появились в результате воздействия внешних экологических факторов.
Хотя миграции человека, заселение новых областей ойкумены вызывалось социальными (историческими) причинами, приспособление к экологическим нишам требовало биологических перестроек организма. В процессе истории адаптивные возможности аккумулировались и привели к появлению адаптивных типов человека (Алексеева, 1998, с. 199-201).
Адаптивный тип человека – норма биологической реакции на комплекс условий окружающей среды, обеспечивающие состояние равновесия с этой средой и отражающийся в определенных морфофункциональных особенностях популяций, не зависящий от расовой и этнической принадлежности, конвергентно возникающий в одинаковых геоклиматических условиях у групп разного происхождения (Алексеева, 1998); совокупность людей с такими особенностями.
Адаптивные типы Homo sapiens не являются экологически специализированными формами; они представляют собой лишь тенденции к изменению морфофункциональных черт. Такая тенденция благоприятствует существованию в определенной среде, но не препятствует проживанию в других экологических нишах.
Общая адаптивная реакция человека – повышение сопротивляемости неблагоприятным условиям среды (увеличение костно-мускульной массы тела). Мы рассмотрим специфические адаптивные реакции на факторы среды у каждого адаптивного типа.
1.2. Хронология, зональность и иерархия адаптивных типов.
Древнейшая экологическая реакция человечества - разделение на расы в верхнем палеолите; расово-диагностические признаки имеют приспособительный характер (Таблица 4). Однако адаптивные типы формировались в течение всей истории человечества.
Х
ронология появления адаптивных типов отражает последовательность освоения человеком климатических поясов и различных экологических ниш. Некоторые районы ойкумены были заселены сравнительно недавно, но их адаптивные типы уже успели четко оформиться(Алексеева, 1998, с. 250-252) (Таблица 1).
Тропический
адаптивный тип – самый древний, все остальные типы могут считаться дочерними. Арктический тип - самый молодой (рис.1)
Иерархия экологических типов показана на рис.2.
Рис. 1. Хронология адаптивный типов человека (Алексеева, 1998, с. 253, Рис. 58).
Изменчивость морфофункциональных признаков человека имеет географическую зональность: дисперсия сужается от тропиков к полюсам (в направлении расселения человечества по ойкумене) (Алексеева, 1998, с. 202); в континентальной тропической зоне (колыбели человечества) отмечается наибольшая, а арктической зоне – наименьшая вариация
Таблица 1. Хронология появления адаптивных типов человека и их сравнительные характеристики
| Адаптивный тип | Локализаци | Абиотич. среда (ландшафт) | Биотич.среда (флора,фауна) | Экологическая ниша | Новые экол. факторы | Механизмы биол. адаптации |
| Австралопитек (архантроп) тропический тип (5 млн. л.н.) | Южная и Восточ. Африка; предгорья Гималаев | Разнообразие: Открытые плато (500 – 3000 м над ур.м), скальные выходы, ущелья с реками | Разнообразие: Растительность саванн; обилие млекопита-ющих, в т.ч. копытных |
|
|
|
| Синантроп, шелльский человек горный тип Ниж. палеолит (500 - 300 тыс. до н.э.). | То же + вся Африка, Южная и Центр. Европа, часть Азии | То же + высокогорья до 2000 м | То же |
|
|
|
| Континентальный тип | То же + Монголия, Сред.Азия | То же+ степи | |
|
|
|
| Яванский питекантроп хумидный | Ява | | Влажный тропический лес | | | |
| Неандерталец умеренный тип Сред. палеолит (200 –30 тыс. до н.э.). | То же + Сибирь, Западная и Восточ. Европа | | То же +умеренная зона Евразии |
|
|
|
| Кроманьонец арктический тип Верх. палеолит (30 – 28 тыс. до н.э.). | То же+ Америка, приледниковые области Евразии | | То же + арктические ландшафты |
|
|
|
морфологических признаков (и, следовательно, адаптивных возможностей) человека: амплитуды роста, веса, параметров метаболизма.
Изменчивость исходного (тропического) адаптивного типа реализовалась при заселении новых (внетропических) экологических ниш. Уже на более поздних этапах истории произошло увеличение массы и плотности тела и изменение связанных с этим физиологических признаков.
Кроме сужения дисперсии признаков, при освоении ойкумены утрачиваются крайние величины признаков, происходит их усреднение с целью повышения устойчивости популяции, что особенно заметно в арктической зоне.
Рис. 2. Иерархия адаптивных типов человека (Алексеева, 1998, с.204, Рис. 45).
1.3. Понятие акклиматизации и адаптации
Акклиматизация – однотипные индивидуальные реакции, являющиеся первой и непосредственной приспособительной реакцией на изменяющиеся условия среды (Алексеева, 1998, с. 208). Различают две реакции организма на среду:
Феноакклиматизация – непосредственная реакция на среду, выражающаяся в компенсаторных физиологических реакциях, позволяющих сохранить состояние равновесия среда/организм. Она не выходит за пределы экологических особенностей вида, проходит без генотипических изменений. При эврибионтности (большой пластичности) вида морфотипическая (ненаследственная) изменчивость может проявляться уже в первом поколении, при стенобионтности – в последующих (повышенный уровень гемоглобина, густой волосяной покров, большая масса тела).
В принципе она обратима (при обратимости условий), но иногда (если она чрезвычайно полезна для выживания популяции) закрепляется естественным отбором.
Геноакклиматизация – выработка наследственных генотипических приспособлений в новых условиях. Это начальный этап адаптации.
У пришлого населения многие физиологические процессы (а в последующих поколениях – и строение тела) сдвигается в направлении характеристик, типичных для аборигенов данного региона (исключение – артериальное давление, которое при акклиматизации повышается, как реакция на стресс).
Оптимальная акклиматизация достигается при наибольшем сходстве морфофизиологических особенностей пришлого и коренного населения.
Онтогенетическая адаптация - изменение наследственных адаптивных черт в процессе роста и развития под воздействием среды.
Онтогенез человека в разных нишах идет в одном направлении (рост тела в длину, увеличение массы тела), но разными темпами; это различие тоже имеет адаптивную природу. Адаптивные черты, обеспечивающие оптимальные возможности обитания в определенной экологической нише (аборигенное телосложение и пропорции), проявляются на ранних стадиях развития, что подтверждает их наследственную обусловленность.
Онтогенетические особенности адаптивного типа проявляется у детей разных рас и этносов. Онтогенез (рост и развитие) контролируется социально-экономическим уровнем жизни (характером питания, образом жизни, физическими нагрузками); однако при одинаковой диете расовые различия сохраняются.
Морфозы играют большую роль в процессе акклиматизации (напр., увеличение объема легких у детей, приехавших в высокогорье с равнины; у взрослых таких морфозов не происходит), это характерно и для животных.
Адаптация - новая наследственно закрепленная форма, возникающая при элиминации неустойчивых в данных условиях фенотипов (Алексеева, 1998, с. 208).
Особи с оптимальным для данного биотопа соотношением морфофункциональных черт имеют больше шансов оставить потомство.
Наследуется группа крови, резистентность к инфекциям (высокий уровень антител); некоторые локусы ДНК зависят от комплекса климатогеографических параметров. Наследственность играет большую роль в закономерностях пространственного распределения характеристик метаболизма (напр., специфики окисления жиров и усвоения белков у населения Арктики). Нередко белково-липидный статус связан с расовой принадлежностью.
Если популяция находится в экстремальной вреде и притом невелика и изолирована, то генетическая дифференциация населения определяется не дрейфом генов, а селективным давлением среды. В этом случае генетическая адаптация популяции стремится стабилизировать процесс дифференциации, противостоять случайному дрейфу генов. Это приводит к усреднению признаков в популяции (иначе теряется ее приспособленность).
Активная адаптация - активное избирательное отношение вида к среде (высокая интенсивность роста, развития, размножения; повышение уровня обмена; локализация жизненного цикла). Свойственна субарктическим популяциям млекопитающих (Шварц, 1963) и человека.
Пассивная адаптация – замедление развития и энергетических процессов. Свойственна высокогорным популяциям млекопитающих и человека (в условиях, близким к субарктическим).
Сходство и различие адаптивных типов человека и экологических форм наземных животных показано в Табл. 2.
Таблица 2. Сходство и различие адаптации у человека и животных
| Сходство | Различие |
Правило Бергманна: размеры и масса тела в пределах одного политипического теплокровного вида увеличиваются с понижением температуры среды (в холодном климате увеличивается масса тела). Правило Аллена: у теплокровных одного вида в теплом климате увеличиваются выступающие части тела (удлинение конечностей). Правило Глогера: большая поверхность тела характерна для тропиков, малая – для арктической зоны
|
|
1.4. Краткий обзор морфофункциональных расовых различий
Общий обзор морфофункциональных расовых признаков приведен в Табл. 3. В качестве контроля приняты европеоиды. Расовая дифференциация (также экологически обусловленная) сохраняется в пределах всех географических зон, заселенных человеком, хотя и модифицируется влиянием экологических факторов (климато-географических зон, питания).
Адаптивные типы модулируют расовые различия; часто территориально отдаленные и разные по происхождению расовые и этнические группы в экологических регионах-аналогах (с одинаковыми геоклиматическими условиями) конвергентно приобретают близкие морфологические характеристики (напр., длину и массу тела).
Соматические признаки строения тела (долихоформия, плотность тела) не являются безусловно расово-диагностическими: по диаметру грудной клетки, ширине плеч и таза, отношению длины конечностей к длине тела расы почти не отличаются.
По сравнению с нормой изменчивости признаков у европеоидов, значения тех же признаков у негроидов и монголоидов располагаются диаметрально противоположно:
Таблица 3. Морфофункциональные расовые признаки
| Негроиды | средняя долихоморфия (удлиненное строение тела): длинные ноги, короткий корпус, узкие плечи и таз. Темный цвет кожи, курчавые волосы, сильное развитие слизистых оболочек носа и губ – приспособление к воздействию инсоляции, высокой температуре и влажности. Большая устойчивость процессов терморегуляции к высокой температуре и низкой влажности (понижена температура тела; развито потоотделение, реже сокращается сердце). Дети имеют малую массу, растут медленнее, но продолжают расти после 16 лет; почти не накапливают жир; плотность тела очень быстро падает, затем после 18 лет резко возрастает; раньше проявляется долихоморфия и соотношение поверхность/масса (тропический тип). Эталон – аборигены Африки. |
| Монголоиды | брахиморфия (укороченное строение тела): невысокий рост, короткие ноги, длинный корпус, широкие плечи и таз, массивный скелет, сильнее развита мускулатура. Нередко - большая масса и высокая плотность тела (индекс Рорера). В холодном климате увеличена масса тела (правило Бергманна), развито жироотложение. Крупное лицо, низкое переносье, слабо выступающий нос (возможно, из-за экологического фактора: дефицита остеобразующих элементов в почве зоны вечной мерзлоты). Дети с рождения тяжелее и плотнее, набирают массу взрослого человека в 16 лет и прекращают расти; накапливают подкожный жир; раньше проявляется брахиморфия (континентальный тип). Эталон – аборигены Сибири. Моноголоиды уральского типа (ненцы) близки к европеоидному типу |
| Австралоиды | большая долихоформия: длинные ноги, короткий корпус, узкое туловище. Эталон – аборигены Австралии. |
| Американоиды | по многим признакам схожи с монголоидами. Эталон – индейцы Америки |
| Европеоиды | часто выступают контрольной группой (т.к. населяют экологически благоприятный умеренный пояс). Дети имеют промежуточную скорость роста, раньше обретают пропорции взрослых (умеренный тип). |
.
1.5. Обзор морфофункциональных различий адаптивных типов
Общий обзор адаптивных типов II порядка приведен в Табл. 5.
Климатическая зональность вызывает конвергенцию соматических признаков на фоне расовых различий и однонаправленность эволюции приспособительных реакций и признаков разных рас и этносов (массы и длины тела, параметров основного обмена) у населения одной географической зоны.
Если принять за норму значения изменчивости признаков у населения умеренных широт (жители умеренного пояса Центральной Европы), то значения тех же признаков у населения тропиков и полярных широт располагаются диаметрально противоположно.
Морфологические и физиологические черты адаптивных типов определяются
- воздействием климатических и географических факторов
- особенностями питания.
На некоторых территориях обычные физиологические связи между признаками нарушаются вмешательством исторических причин (изоляция, смешение) или устойчивым действием климатических факторов (Алексеева, 1998).
Общие правила морфологии и физиологии, представленные в Табл.4, соблюдаются не всегда, но имеют форму четко выраженной тенденции.
Табл. 4. Общие правила морфологии и физиологии человека
| Морфология | Физиология |
|
|