Занятие № 7.

Тема: «Экологические аспекты конституции. Полиморфизм вида Homo sapiens». Способы адаптации и тенденции приспособительной изменчивости человека. Гипотеза адаптивных типов человека. Правило Бергмана. Правило Аллена. Тенденции экологической изменчивости. Историческая антропоэкология. Популяция, этнос, народ, раса, антропологическая выборка. Общее понятие об антропологических признаках и их классификация. Виды изменчивости. Виды отборов в эволюционном развитии человека.

2. Форма организации занятия: практическое занятие.

3. Значение изучения темы. Экология человека оценивает и обобщает положение и место человека в меняющихся условиях окружающей среды, характер и направление испытываемых им изменений. Особую актуальность проблемы экологии приобрели в связи с научно-техническим прогрессом, все возрастающим влиянием антропогенного фактора на живую природу, а, следовательно, и на самого человека. В результате воздействия человека на окружающую среду создалась новая, «искусственная» среда обитания, с присущими ей новыми факторами. Проблема адаптации человека к новой среде тесно связана с проблемой здоровья, оптимальной жизнеспособности и работоспособностью.

4. Цели обучения:

- общая (обучающийся должен обладать ОК и ПК);

- способностью и готовностью анализировать социально-значимые проблемы и процессы, использовать на практике методы гуманитарных, естественнонаучных, медико-биологических и клинических наук в различных видах профессиональной и социальной деятельности (ОК-1);

- способностью и готовностью к логическому и аргументированному анализу, к публичной речи, ведению дискуссии и полемики, к редактированию текстов профессионального содержания, к осуществлению воспитательной и педагогической деятельности, к сотрудничеству и разрешению конфликтов, к толерантности (ОК-5);

- учебная: знать понятия адаптация генотипическая, адаптивное изменение, адаптивный тип человека, акклиматизация, антропоэкология, ведущий (или лимитирующий) фактор, историческая антропоэкология, хозяйственно-культурный тип, экологические факторы; критерии древних популяций, принципы исследования антропологических признаков, методы описания и изучения изменчивости в антропологии, виды отборов в эволюционном развитии; уметь охарактеризовать адаптивные типы человека (арктический, континентальный, аридный, тропический и высокогорный); объяснить понятия «народ», «популяция», «этнос», «раса»; владеть методом определения численности населения Земли, навыками изложения самостоятельной точки зрения; анализа и логического мышления, публичной речи, ведения дискуссий.

5. План изучения темы:

5.1. Контроль исходного уровня знаний (тестирование).

Выбрать один правильный ответ

1. РОДОНАЧАЛЬНИК УЧЕНИЯ О ЗАВИСИМОСТИ ЧЕЛОВЕКА ОТ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

1) Гиппократ

2) Страбон

3) Геродот

4) Платон

2. Биоценоз - совокупность всех организмов

1) на одной территории

2) экологической ниши

3) одного вида

4) популяции

3. процесс активного приспособления к климатическим условиям

1) резистентность

2) акклиматизация

3) элиминация

4) балансировка

4. СОВОКУПНОСТЬ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

1) экологическая ниша

2) биотоп

3) биоценоз

4) биогеоценоз

5. СООБЩЕСТВО ОРГАНИЗМОВ И ОКРУЖАЮЩЕЙ ИХ ФИЗИЧЕСКОЙ СРЕДЫ

1) экологическая ниша

2) биотоп

3) биоценоз

4) биогеоценоз

6. ЭКОЛОГИЧЕСКим ПРОЯВЛЕНИЕм ЕСТЕСТВЕННОГО ОТБОРА является

1) генотипическая адаптация

2) адаптацией на уровне фенотипа

3) акклиматизация

4) физиологический стресс

7. АРКТИЧЕСКИЙ АДАПТИВНЫЙ ТИП характеризуется

1) ускорением процессов роста, развития, старения

2) замедлением процессов роста, развития, старения

3) снижением уровня жирового и белкового обменов

4) снижением уровня холестерина крови, гамма-глобулинов

8. ТРОПИЧЕСКИЙ АДАПТИВНЫЙ ТИП характеризуется

1) повышением интенсивности потоотделения, количества потовых желез

2) повышением уровня обменов

3) повышением синтеза эндогенного жира

4) уменьшением поверхности тела

9. ВЫСОКОГОРНЫЙ АДАПТИВНЫЙ ТИП характеризуется

1) меньшей интенсивностью процессов роста и развития, продолжительным жизненным циклом

2) уменьшением поверхности тела

3) увеличением поверхности тела

4) снижением периферического кровотока

10. СОГЛАСНО «ПРАВИЛУ БЕРГМАНА» РАЗМЕР ТЕЛА ПОДВИДА УВЕЛИЧИВАЕТСЯ

1) с увеличением температуры среды

2) с увеличением влажности среды

3) с уменьшением влажности среды

4) с уменьшением температуры среды

11. СОГЛАСНО «ПРАВИЛУ АЛЛЕНА» ФОРМЫ С УКОРОЧЕННЫМ ТУЛОВИЩЕМ И УДЛИНЕННЫМИ КОНЕЧНОСТЯМИ ПРЕОБЛАДАЮТ

1) на юге

2) на севере

3) в сухой среде

4) во влажной среде

12. НАИБОЛЕЕ ДРЕВНИЙ АДАПТИВНЫЙ КОМПЛЕКС

1) аридный

2) тропический

3) умеренной зоны

4) высокогорный

13. Ключевую роль в эволюции органического мира играет

1) естественный отбор

2) состояние атмосферы

3) наличие пресной воды

4) климатические условия

14. Естественный отбор основывается

1) на колебании численности популяции

2) на изоляции

3) на борьбе за существование

4) на мутации

15. АНТРОПОЛОГИЧЕСКИЙ ПРИЗНАК, КОТОРЫЙ ТОЧНО ИЗМЕРИТЬ НЕВОЗМОЖНО ИЛИ НЕЦЕЛЕСООБРАЗНО, НАЗЫВАЕТСЯ

1) дискретно варьирующим

2) номинальным

3) метрическим

4) порядковым

16. ДИСКРЕТНО ВАРЬИРУЮЩИМ АНТРОПОЛОГИЧЕСКИМ ПРИЗНАКОМ НАЗЫВАЮТ

1) длину тела

2) возрастающую последовательность признака

3) наличие или отсутствие резус-фактора в крови

4) соотношение костного и мышечного компонентов тела

17. ОСНОВНОЙ МАТЕРИАЛ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТБОРА ЭТО

1) пролиферация

2) мутация

3) дегенерация

4) акселерация

18. ЕДИНИЦЕЙ ЭВОЛЮЦИИ ЯВЛЯЕТСЯ

1) популяция

2) род

3) вид

4) семейство

19. Закон Харди—Вайнберга описывает

1) условия генетической нестабильности популяции

2) причины разнообразия фенотипа

3) условия генетической стабильности популяции

4) причины мутаций

20. способность популяции к увеличению численности НАЗЫВАЕТСЯ

1) наследственность

2) рождаемость

3) фенотипизация

4) полиморфизм

21. величина популяции, отнесенная к некоторой единице пространства, называется

1) плотность популяции

2) численность популяции

3) распространенность популяции

4) географическая расположенность популяции

22. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ РОЖДАЕМОСТЬ ЭТО

1) максимальная рождаемость

2) идеальная рождаемость

3) минимальная рождаемость

4) реальная рождаемость

23. гибель особей в популяции НАЗЫВАЕТСЯ

1) смертность

2) дизруптивный отбор

3) мутагенез

4) деструктуризация

24. процесс территориального перемещения населения, в результате чего происходит смешение, НАЗЫВАЕТСЯ

1) дрейф генов

2) мутация

3) миграция

4) акселерация

Основные понятия и положения темы.

В биологической антропологии оформилось направление, получившее название – экологическая (гр. oikos - дом или жилище) - или физиологическая антропология. В задачи антропоэкологии входит исследование приспособительной изменчивости популяций человека, обитающих в разнообразных условиях окружающей среды, с использованием антропологических методов.

Родоначальником учения о зависимости развития человеческого общества от окружающей среды считается Гиппократ, который в книге «О воздухах, водах и местностях» писал о прямой зависимости здоровья населения и многих болезней от климата. Геродот в своей «Истории» попытался объяснить черты характера людей и политический строй разных стран особенностями природы. Обоснованные Гиппократом идеи географического детерминизма развивают и Платон, и Аристотель, которые делают акцент на идею природной предопределенности господства эллинской цивилизации над варварами. Древнегреческий географ Страбон, рассуждая в своей «Географии» о причинах величия Рима, видел его истоки в особенностях природы и географии Италии. Страбон считал географическую среду одним из условий общественного развития (наличие природных ресурсов – развитие ремесла – развитие орудий труда). В XVII веке возрождаются идеи географического детерминизма в книге Ш. Монтексье «О духе законов», в которой предпринята попытка решить проблемы влияния климата на человека и общество, связи развития земледелия и плотности населения.

Концепция географического детерминизма развивается и в отечественной науке. В XVIII веке с позиции географического фактора, размеров территории и уровня просвещенности народов В.Н. Татищев не только выделил три возможные формы государственного правления (демократия, аристократия, монархия), но и обосновал необходимость монархии для России. Бедность природы, неразвитость органической жизни задерживает общественное развитие. Точно также общественное развитие задерживает холодный и сухой климат, где энергия людей затрачивается на выживание в тяжелых климатических условиях (И. Ильин «Сущность и своеобразие русской культуры»). Напротив, разнообразие природного ландшафта, чередование гор и долин, лесов, рек способствует ускорению развития. На влияние рек на общественное развитие указал русский историк В.О. Ключевский и Л.И. Мечников, который в работе «Цивилизации и великие исторические реки» указал на влияние гидросферы на развитие общества. Ученый указывает на роль не только рек, но и морей, океанов. Великие древние цивилизации (Египетская, Вавилонская, Китайская, Индийская) возникли по берегам крупных рек. Реки не только стимулировали развитие торговли, но и стали источниками развития земледелия. На смену речным цивилизациям приходят морские. Изначально в процессе цивилизационного развития центром стало Черное и Средиземное море, где возникли многочисленные финикийские города. Позднее к финикийской федерации присоединились Греция и Рим. Однако способность цивилизации к распространению, расширению зоны своего влияния приводит их через моря на берега океанов. Развитие общества обусловлено, по мысли Мечникова, сменой трех типов цивилизаций: речные-морские-океанические.

В антропологии преобладал интерес к социальной природе человечества, к основным этапам его формирования (эволюции), к его этнической истории. Считалось, что как только в ряду предковых форм человека появился Homo sapiens, такой важный биологический фактор возникновения современного человека как естественный отбор перестал играть формообразующую роль, " передав свои функции" факторам социальным.

Развитие материальной и духовной культуры всегда играли и продолжают играть ведущую роль в освоении человеком земного пространства и во взаимоотношениях человечества с окружающей средой. Комплекс условий среды складывается из отдельных параметров - т.н. экологических факторов (компонентов среды). По своей природе их можно разделить на два типа:

· абиотические факторы, куда входят основные физические характеристики среды, например такие, как температура, влажность, топография и особенности ландшафта, геохимические свойства местности и т.п. Совокупность таких условий в данном пункте Земли называют экологической зоной, или биотопом;

· биотические факторы - все те воздействия, которые могут быть связаны с популяциями других существ, с которыми человек сосуществует на данной территории. Эти т.н. симпатрические виды служат нам источником пищи, выступают в качестве наших конкурентов или даже хищников. Некоторые из них являются возбудителями или переносчиками инфекций. Совокупность всех этих организмов, обитающих на одной территории и взаимодействующих на трофическом и пространственном уровне, называют биотическим сообществом (аналогичные понятия - биоценоз и биом).

Вместе эти разнородные компоненты функционируют как единый комплекс, они составляют т.н. биогеоценоз (экосистему) - т.е. сообщество организмов и окружающей их физической среды, взаимодействующих и образующих отдельную экологическую единицу. Биогеоценоз представляет собой функционально единую и сбалансированную систему. Представители каждой популяции выполняют в этой системе определенные " функции" и занимают свое особое положение относительно других биологических объектов - т.н. экологическую нишу. Человек не является в этом отношении исключением.

В комфортной среде возможность существовать (оставлять потомство) имеют самые разные люди, обладающие различными биологическими характеристиками. В других условиях определенные черты оказываются более уязвимыми, а их носители имеют меньше шансов выжить и продолжить свой род. В зависимости от жесткости условий и того, насколько успешно к ним приспосабливаются организмы, происходит избирательное выживание тех или иных фенотипов. А это не что иное, как отбор - основа эволюционного развития, в результате которого происходит изменение генотипического состава следующих поколений людей.

Масса экзогенных причин непосредственно контролирует онтогенез человека, определяя процесс реализации генотипа в фенотип. Не утратив своего видового единства, современный человек расселился по миру чрезвычайно широко. Взаимодействуя со средой в процессе постепенного и длительного расселения, человеческие популяции приобретали черты, делающие их более приспособленными к тем или иным географическим условиям жизни (т.е. свойства, оптимальным образом соответствующие той или иной среде). Человек постепенно менялся - адаптировался к новым специфичным сочетаниям экзогенных факторов. Любые подобные приспособительные черты (биологического и небиологического порядка), возникшие естественным образом или специально выработанные группами человека для успешного существования в данных условиях, называют приспособительными, или адаптивными, изменениями. Биологическая изменчивость, которая может быть ассоциирована с конкретными экологическими причинами, а также имеет значение для выживаемости и успешного существования человека или сообщества людей может быть названа экологической, или приспособительной, изменчивостью.
Для экологии особый интерес представляют т.н. лимитирующие (или ведущие) факторы - ключевые изменчивые параметры среды, прямо или опосредовано влияющие на жизнеспособность и стабильность индивидов, популяций и в целом сообществ.

Всю территорию Земли можно разделить на небольшое число экологических зон - типов среды, характеризующихся определенным сочетанием ключевых параметров. В мировом масштабе отдельные климатические зоны распределяются в соответствии с широтой местности и ее топографией (в частности, высотой над уровнем моря). Вместе с ними закономерно распространяются и наиболее крупные экосистемы планеты. В течение всего времени эволюции человека климат и топография планеты претерпевали глобальные изменения. В соответствии с этими климатическими и геологическими процессами меняется и распространение основных биотических сообществ.

Наконец, непрерывно развиваются и сами экосистемы. Это динамичные образования - одни виды, входящие в состав их биотического компонента вымирают, другие приспосабливаются к сложившейся новой ситуации. Такая смена одних видов другими, происходящая за некоторый период времени в пределах экосистемы получила название экологической сукцессии. Финальной стадией этого процесса обычно является т.н. климаксное сообщество - устойчивое, самовозобновляющееся и находящееся в равновесии с данной средой.

Все эти изменения идут и в современном мире: продолжается межледниковье (интерстадиал), тектонические плиты не останавливают свое движение, высятся новые горные системы и разрушаются старые. Человек со своими городами, мусором, полями, нефтью и парниковым эффектом и т.п. представляет мощнейший экологический фактор (т.н. антропогенный фактор).

Адаптация (от лат. adaptatio - прилаживание, приспособление) - понятие, имеющее в науке несколько разные оттенки:

· во-первых, под адаптацией часто подразумевается сам процесс, в ходе которого организм приспосабливается к условиям окружающей среды, изменяя свое строение и функции (адаптация = процесс приспособления);

· второе значение термина отражает степень соответствия между организмом и средой. Здесь адаптация рассматривается как " оценка" достигнутого в данный момент результата приспособления, протекающего в конкретном местообитании (биотопе) и в соответствующем сообществе (биоценозе) (адаптация = результат приспособления).

Адаптивный эффект достигается посредством изменения целого ряда характеристик: биохимических, физиологических, морфологических и поведенческих.

Так, к высокой температуре среды человек может приспособиться при помощи следующих реакций:

· уменьшения вязкости крови (биохимические изменения);

· повышения вентиляции легких или потоотделения (изменения физиологические);

· увеличения относительной поверхности тела или его частей (т.е. морфологическая адаптация);

Адаптация в таком случае может рассматриваться как стратегия выживания, направленная на решение новых " задач", которые ставит перед организмом среда (адаптация = стратегия выживания).

Приспособление может быть генетически детерминированным явлением, возникающим в ходе естественного отбора по данному ведущему фактору - в результате избирательной смертности одни генотипы (менее приспособленные к данному фактору) элиминируются, другие, напротив, имеют больше шансов закрепиться в популяции. В таком виде явление адаптации обусловлено генетически и представляет собой длительный исторический процесс, затрагивающий ряд поколений. Приспособление может быть результатом непосредственной фенотипической или поведенческой реакцией, возникающей в ответ на тот же фактор в течение короткого времени (например, в течение жизни). В первом случае имеет место генотипическая адаптация, связанная с " направленным" изменением генных частот в популяции - по сути, экологическое проявление естественного отбора. Во втором случае, когда речь идет о быстрых изменениях биологических свойств, мы имеем дело с адаптацией на уровне фенотипа. Это индивидуальные обратимые или необратимые фенотипические изменения, никак не затрагивающие частоту генов, связанных с развитием данного адаптивного признака (тем не менее, к изменению общего популяционного генофонда и эта адаптация имеет самое прямое отношение).

Все мы регулярно испытываем такие быстрые или " краткосрочные" фенотипические изменения. Так, большая часть нашей возрастной и конституциональной изменчивости под определенным углом зрения представляет собой не что иное, как пример адаптации на уровне фенотипа. Другие случаи, например - явления акклиматизации и физиологического стресса.

Под акклиматизацией ( от лат. ad - к, для; греч. klima - климат ) понимается процесс активного приспособления организма к непривычным для него климатическим условиям. Это комплекс быстрых фенотипических реакций, связанных в первую очередь с изменением показателей обмена веществ. Физиологические реакции регулируются на рефлекторном и нейрогуморальном уровне, а степень изменений определена индивидуальной нормой реакции. Куда бы мы с Вами ни приехали (отправились в горы, в поход, или просто на курорт), в первые дни почти однозначно изменится наше артериальное давление, возникнет ощущение сонливости, нарушится аппетит, изменится температура, скорее всего понизится масса тела и т.п. Произойдет ряд неспецифических изменений, связанных с общей реакцией организма на раздражение. Если смена климатических условий была резкой, у особо чувствительных людей могут появиться очевидные психологические срывы, различные недомогания (головные боли, вялость, разбитость), нервные, сердечно-сосудистые расстройства и пр. Могут резко обостряться хронические заболевания, такие как гипертоническая болезнь, стенокардия, ревматизм, туберкулёз и т.п.

Механизм развития таких изменений можно описать, используя концепцию физиологического стресса, а частный пример этого явления представляет акклиматизация. Согласно этой концепции совокупность защитных реакций, возникающих в организме при действии значительных по силе и продолжительности внешних и внутренних раздражителей можно назвать адаптивным синдромом. Эти реакции способствуют восстановлению нарушенного равновесия функций организма и направлены на поддержание постоянства его внутренний среды (гомеостаза). Все самые разнообразные факторы, вызывающие развитие адаптивного синдрома называют стрессорами (стрессогенными факторами), а развивающееся при их действии состояние организма - стрессом (от англ. stress - напряжение). Общими признаками начала этого процесса являются увеличение коры надпочечников и усиление их секреторной активности, уменьшение вилочковой железы, селезенки и лимфатических узлов, изменение состава крови, общая разбалансировка обменных процессов организма (причем преобладают процессы распада), ведущие к похуданию, падению кровяного давления и т.п. Весь процесс физиологического стресса можно разделить на 3 стадии:

· стадия тревоги (шок - противошок) - продолжается обычно от 6 до 48 часов. На этой стадии организм быстро перестраивается, основные показатели разбалансированы, начинается приспособление к новым условиям;

· стадия резистентности - этап повышенной устойчивости организма к различным воздействиям. К концу этой стадии состояние организма нормализуется, физиологические показатели стабилизируются, и достигается новое состояние устойчивого равновесия.

· наконец, если действие раздражителей велико по силе и (или) продолжительности, то наступает стадия истощения, которая может завершиться гибелью. Организму не удается приспособиться к действию данного стрессора.

Ряд физиологических показателей будут вести себя совершенно специфическим образом в зависимости от сочетания конкретных стрессогенных факторов - тех условий, в которых мы оказались. Например, в условиях высокогорья климат отличается пониженным атмосферным давлением, интенсивной солнечной радиацией, повышенной ионизацией и низкой температурой воздуха - это ведущие факторы данного экологического региона. Уменьшение парциального давления кислорода в альвеолярном пространстве вызывает гипервентиляцию легких и возрастание минутного объема сердца. Происходит увеличение числа эритроцитов и содержания гемоглобина в крови. После резкого изменения значения того или иного физиологического показателя, он стабилизируется на каком-то новом качественном уровне. Разница между пришлым и местным населением заключается в том, что даже после успешной акклиматизации организм мигрантов будет работать на износ и совершать " подвиг каждый день". Устанавливается временное приспособление (фенотипическое) - это баланс на грани возможностей организма, его нормы реакции. Местное, т.н. коренное население адаптировано не только на фенотипическом, но и на генетическом уровне, а его норма реакции наилучшим образом соответствует данным условиям, которые для него наиболее обычны - комфортны (адаптация = изменение нормы реакции).

Можно выделить два соподчиненных между собой уровня адаптации: биологический и социальный (небиологический)

· собственно биологические изменения, происходящие на разных уровнях организации человека (индивидуальном, популяционном и т.п.);

· всевозможные приспособления на уровне небиологических систем (духовная и материальная культура, индивидуальное и социальное поведение).

Степень приспособленности - достаточно относительная характеристика, всегда относящаяся к конкретной ситуации. Организм или популяция могут быть лишь более или менее приспособленными к конкретному сочетанию факторов по сравнению с другими организмами или группами, тот признак, который не выглядит в данный момент адаптивным, может стать таковым в других условиях среды, и наоборот. Идеальной (абсолютной) адаптации, как и адаптивно совершенных организмов, не существует.

Особенность человека - постоянный поиск новых форм приспособления путем изменений в социальной организации и хозяйственно-культурной сфере. Очень многие элементы нашей духовной и материальной культуры могут рассматриваться как непосредственные приспособительные черты, помогающие (или помогавшие когда-то) уменьшить влияние многих экзогенных факторов, а вместе с ними снизить давление естественного отбора. Культура (в широком понимании) - это наш собственный " человеческий" способ адаптации к среде, причем способ очень мобильный, динамичный и в смысле выживания человека весьма эффективный.

В частности мы знаем, что из всех явлений культуры с географической средой наиболее тесно связана хозяйственная деятельность человека. В сходных условиях и при одинаковом уровне культурного развития в разных группах человека вырабатываются близкие формы приспособления - возникают схожие комплексы материальной культуры. Такие комплексы в отечественной этнографической литературе определяются понятием хозяйственно-культурный тип, т.е. исторически сложившийся комплекс хозяйства и культуры, типичный для народов, различных по происхождению, но обитающих в сходных географических условиях и находящихся на более или менее одинаковом уровне исторического развития.

Конкретные примеры хозяйственно-культурных типов - охотники на морского зверя полярных районов Северной Америки и Евразии, охотники-собиратели тропических лесов Южной Америки, Африки и Азии, скотоводы степей и полупустынь Евразии, охотники и рыболовы речных долин и т.п. Хозяйственно-культурный комплекс возникает независимо (конвергентно) у разных по происхождению народов. Его формирование можно описать как социальную реакцию популяции на факторы естественной среды обитания. Это своего рода адаптивная стратегия, направленная на максимально полное использование данных условий для выживания всей человеческой группы.

Под влиянием меняющейся естественной среды в ходе длительного расселения, человеческие популяции приобретают свойства, делающие их более приспособленными к тем или иным географическим условиям жизни. Приспособление осуществляется не только с помощью культурных усовершенствований, но и в результате перестроек функциональных и структурных систем. Результатом процесса в каждый момент времени является максимальное приближение биологических характеристик к некоторому балансному состоянию со средой.

Анализ закономерностей территориальной изменчивости биологических признаков в популяциях коренного населения разных географических регионов планеты выявил ряд важных особенностей, присущих современному человечеству. Человек как биологический вид характеризуется огромной вариабельностью черт строения тела, физиологических и генетических признаков.

Следовательно, строение тела и физиологические признаки, характерные для коренных жителей той или иной экологической ниши, можно рассматривать как реакцию, играющую приспособительную роль, в связи с воздействием комплекса окружающих условий:

· для жителей разных экологических зон Земли оказывается характерным совершенно определенное сочетанием биологических свойств;

· в одних и тех же географических условиях разные по происхождению народы имеют одно и то же направление приспособительных реакций;

· наоборот, в различных условиях обитания близкие в генетическом отношении группы характеризуются различными адаптивными чертами.

В результате изучения закономерности географического распределения множества антропологических признаков, было введено понятие об адаптивном типе человека как норме биологической реакции на комплекс условий окружающей среды, возникающей независимо в сходных условиях, и в популяциях, которые могут быть не связаны между собой генетически. Достаточно четко выделяются несколько таких устойчивых комплексов (арктический тип, континентальный тип, умеренный тип, аридный тип, тропический тип и высокогорный тип).

1. Арктический адаптивный тип. Арктическим аборигенам присущи такие особенности, как высокая плотность сложения (телосложение массивное, мезоморфия, особенно в верхней части туловища, туловище удлиненное, а ноги относительно короткие), крупная цилиндрическая грудная клетка, объемная костномозговая полость длинных костей, при относительно небольшой толщине компакты. Повышена частота мускульного типа телосложения и увеличение толщины жировых складок, при крайней редкости астенических форм.

Характерен повышенный уровень жирового и белкового обмена (вместе с этим - холестерина крови, гамма-глобулинов и т.п.). Все это создает высокую теплопродукцию и низкую поверхность теплоотдачи, что может рассматриваться как приспособление к ведущему фактору среды - холодовому стрессу. Для арктических популяций характерно ускорение процессов роста, развития и старения, но и жизненный цикл человека несколько укорочен. В целом характерно снижение вариабельности антропологических признаков по сравнению с населением умеренной зоны.

2. Континентальный адаптивный тип. Для жителей континентальной зоны характерны укороченные пропорции тела, уплощенная грудная клетка, в среднем повышенное жироотложение и явное увеличение массы тела (все чаще встречаются грудной и брюшной конституциональные типы). Из физиологических признаков заметно понижение содержания минеральных веществ в скелете. Близкие черты присущи и жителям таежной зоны, но они отличаются, прежде всего, миниатюрностью и мезоморфностью сложения. Вариабельность антропологических признаков несколько выше, чем у представителей предыдущего адаптивного типа.

3. Тропический адаптивный тип. Морфофункциональный комплекс обитателей тропических широт весьма специфичен: вытянутая форма тела, долихоморфия пропорций, большая поверхность тела. Хотя длина тела значительно варьирует, относительная поверхность тела (а, по сути - поверхность испарения) в любом случае очень велика. Значительно увеличено количество потовых желез кожи и интенсивность потоотделения. Характерно некоторое понижение уровня обменных процессов, сокращение синтеза эндогенных жиров. Жители влажных тропических лесов отличаются небольшими размерами тела и некоторой деминерализацией скелета. Все эти признаки могут рассматриваться как явные приспособления к условиям жаркого и влажного климата. Вместе с тем тропическая зона весьма неоднородна (в отдельных районах ведущее значение приобретают, например, факторы дефицита белка или распространения эндемичных заболеваний).

4. Аридный адаптивный тип. Многие черты тропического комплекса свойственны и населению тропических пустынь: отмечается тенденция к линейности телосложения (высокий процент астеноидных форм с уплощенной грудной клеткой), развитие мускульного и жирового компонента понижено. Снижены уровни основного обмена, холестерина крови, как правило, и минерализации скелета. Наряду с этим отмечается более эффективная сосудистая регуляция потери тепла в условиях резких суточных колебаний температуры окружающей среды. Население внетропических пустынь отличается несколько большей плотностью тела (крупные размеры и вес) - это уже знакомая нам реакция на более низкие температуры среды.

5. Высокогорный адаптивный тип. В условиях высокогорья, для которого характерен недостаток кислорода (гипоксия) и понижение температуры среды, формируются такие признаки как массивность скелета и крупные размеры длинных костей (что связано с интенсивным эритропоэзом), цилиндрическая грудная клетка с высокой жизненной емкостью легких (ЖЕЛ). Характерно высокое содержание гемоглобина крови, увеличен периферический ток крови, отмечено большее число и величина капилляров.

Эти особенности представляют собой приспособление к гипоксии, выступающей в сочетании с пониженной температурой среды. В условиях высокогорья в целом менее интенсивно идут процессы роста и развития, позднее наступает старость, продолжительней жизненный цикл.

6. Адаптивный тип умеренной зоны. Население умеренной зоны по большинству морфологических и физиологических признаков занимает промежуточное положение между арктическими и тропическими группами. Межгрупповая и внутригрупповая изменчивость признаков здесь очень велика, а сама умеренная зона, по-видимому, вообще наиболее комфортна для современного человека, и предъявляет наименее жесткие требования к нашему организму.

Адаптивные типы формировались на протяжении всей истории человечества, причем разнообразие популяций, по-видимому, значительно возрастало по мере расширения нашего видового ареала. С тропической областью планеты связываются сами истоки человека, именно в этой области начиналось расселение современного человека. Согласно данным палеоантропологии, тропический адаптивный комплекс, видимо, и является наиболее древним.

Тенденции и черты адаптивной изменчивости человека находят близкие аналогии в закономерности приспособления различных видов животных. Так, млекопитающие, обитающие в арктической зоне, отличаются относительно укороченными пропорциями тела, меньшей поверхностью теплоотдачи, более высокой энергетикой, чем обитающие в южных широтах. Для последних, напротив, характерны более удлиненные пропорции тела, значительно менее плотное телосложение и гораздо более низкая энергетика. Известно, что арктическим и субарктическим популяциям млекопитающих свойственны активные, энергетически менее экономные типы адаптации, а высокогорным видам, напротив, присущ т.н. пассивный вариант адаптации. Обе эти стратегии приспособления к среде вполне характерны и для популяций современного человека. В наиболее ярком виде они выявляются у представителей арктических (активная адаптация) и высокогорных популяций (пассивная адаптация). Для человека могут быть применимы и климатические правила, разработанные для оценки географических закономерностей строения тела у животных еще в конце XIX в.:

· согласно т.н. " правилу Бергмана", у близких видов наиболее массивные формы сосредоточены на севере, а грацильные - на юге; размер тела подвида увеличивается с уменьшением температуры среды;

· согласно " правилу Аллена", на севере преобладают формы с удлиненным туловищем и укороченными конечностями, на юге - с укороченным туловищем и удлиненными конечностями; существует тенденция к увеличению относительных размеров сильно выступающих частей тела с повышением температуры среды;

Для ранних стадий становления человечества воздействие географической среды носило более жесткий характер, но по мере развития социальной жизни и хозяйственно-культурной деятельности давление естественных условий обитания " смягчалось".

Специфика адаптации человека к окружающей среде состоит в том, что его взаимодействие с окружающей средой опосредовано посредством техники и технологий. В результате длительного технологического воздействия на окружающую среду создалась новая искусственная среда обитания с присущими ей новыми факторами, оказывающими на качество жизни человека положительное и отрицательное воздействие. Благодаря активному воздействию на природу и созданию эффективных средств социальной защиты от неблагоприятных климатических, космических, биотических факторов человечество смогло адаптироваться во всех климатических зонах, включая экстремальные или близкие к экстремальным условия внешней среды. С другой стороны, проблема адаптации связана с проблемой здоровья. Например, наблюдающаяся в настоящее время перестройка структуры заболеваемости, в том числе повышение значения наследственных и хронических заболеваний, аллергизаций, есть прямое следствие влияния человеческой деятельности на окружающую среду. Антропогенный фактор носит глобальный характер и по своему масштабу сопоставим с геологическими процессами, то есть можно говорить о человечестве как о биогеохимической силе, способной разрушить равновесие биосферы, а, следовательно, создающей угрозу для существования человека.

Изучением истории адаптации человека занимается историческая антропоэкология. Это направление посвящено изучению образа жизни и динамики адаптивных процессов у человека и его эволюционных предшественников. Оно включает в себя исследования в области палеодемографии, палеопатологии, скелетной морфологии и изучение микроэлементного состава ископаемых останков человека

Воздействия самых различных экзогенных факторов среды могут быть с высокой точностью зафиксированы при изучении палеоантропологических материалов. На индивидуальном и популяционном уровнях они проявляются в изменении палеодемографических характеристик, признаках определенных заболеваний, тенденциях замедления или ускорения темпов роста и развития, и, конечно же, в характеристике состава и структуры костной ткани.

1. Палеодемография - сведения о палеодемографических параметрах населения. Проведя половозрастное обследование скелетных останков можно построить достаточно простую таблицу (т.н. таблицу смертности), описывающую закономерность распределения скелетных останков по пятилетним возрастным когортам. На основании этой таблицы рассчитывается множество палеодемографических характеристик, таких как средний возраст умерших, процент детской и старческой групп в популяции, соотношение полов и т.п. Помимо того, строятся графики - кривые смертности и дожития, рассматривая которые, легко определить возрастные периоды, на которые приходится особо сильное воздействие стрессогенных факторов. Анализ совокупности всех этих показателей в ряде случаев позволяет:

· определить объем палеопопуляций (то есть число людей, одномоментно, в течение одного поколения проживавших в данном пункте);

· определить миграционный статус древнего населения (иногда одних лишь данных палеодемографии достаточно для суждения о том, как давно та или иная группа населения проживает в данной местности);

· предположить вероятный социальный статус данной группы (иногда палеодемографические характеристики " ведут себя" таким образом, удается определить, является ли данная группа элитной, рядовой, военизированной и т.п.).

Главное свойство палеодемографических показателей - возможность определения меры приспособленности населения к условиям среды, существовавшим на момент функционирования данного археологического памятника, а также установление жесткости условий этой среды.

2. Палеопатология. Исследуя признаки патологических изменений на костях черепа и посткраниального скелета, исследователям удается получить ответы на ряд вопросов:

· чем вызвана смерть данных индивидов (причина смерти, не всегда может быть в явном виде отражена на костях, но целый спектр заболеваний, не говоря уже о ранениях и смертельных повреждениях, оставляет вполне характерные " следы");

· какие заболевания были распространены среди населения, погребенного на данном могильнике и насколько тяжела была форма этих заболеваний;

· наконец, по ряду т.н. маркеров стресса можно установить, какой тип стресса (неспецифический, холодовой, пищевой и т.п.) испытывали отдельные индивиды или вся группа в целом, а также в каком возрасте это происходило.