Адаптивные экологические типы человека.

Адаптивный тип - это норма биологической реакции на комплекс условий окружающей среды, проявляющаяся в развитии морфофункциональных, биохимических и иммунологических признаков, обеспечивающих оптимальную приспособленность к данным условиям обитания.

В комплексы признаков адаптивных типов из разных географических зон входят общие и специфические элементы.

К первым относят, например, показатели костно-мускульной массы тела, количество иммунных белков сыворотки крови человека. Такие элементы повышают общую сопротивляемость организма к неблагоприятным условиям среды.

Специфические элементы отличаются разнообразием и тесно связаны с преобладающими условиями в данном месте обитания - гипоксией, жарким или холодным климатом. Именно их сочетание служит основанием к выделению адаптивных типов: арктического, тропического, зоны умеренного климата, высокогорного, пустынь и др.

 

Арктический адаптивный тип. Условия обитания в Арктике характеризуются постоянно низкими температурами воздуха, скудной растительностью, богатством животного мира и сезонной периодичностью поступления продуктов питания: растительная пища доступна только в короткие летние месяцы, а животная - в периоды нереста рыбы, гнездования птиц, размножения оленей и морского зверя.

Продукты питания богаты витаминами, белками, жирами и микроэлементами, но бедны углеводами растительного происхождения. Воздух и почва в Заполярье содержат очень мало микроорганизмов.

Низкие температуры препятствуют сохранению цист патогенных простейших, яиц и личинок гельминтов. Из перечисленных факторов наибольшее влияние на формирование комплекса признаков арктического адаптивного типа оказали, по-видимому, холодный климат и преимущественно животная пища.

Арктическому комплексу признаков свойственны относительно сильное развитее костно-мускульного компонента тела, большие размеры грудной клетки, высокий уровень гемоглобина, относительно большое пространство, занимаемое костным мозгом, повышенное содержание минеральных веществ в костях, высокое содержание в крови белков, холестерина, повышенная способность окислять жиры.

Тропический адаптивный тип. Этот регион отличается в целом большим количеством тепла и влаги и сглаженностью сезонных колебаний условий обитания. Вместе с тем благодаря особенностям рельефа наблюдается значительная контрастность распределения тепла и влаги - массивы влажных лесов нередко соседствуют с засушливыми плато, обширными равнинами и редколесьем.

В экваториальной и субэкваториальной областях сосредоточены огромные количества растительной биомассы. Влажные тропические леса относительно бедны животными, тогда как в саваннах животный мир разнообразен и включает крупных стадных животных, издавна используемых человеком как объект охоты.

Почва, воздух и вода содержат большое количество микроорганизмов, яиц гельминтов и цист патогенных простейших. Богатство и разнообразие животного мира обеспечивает существование огромного количества промежуточных и окончательных хозяев биогельминтов и переносчиков возбудителей трансмиссивных заболевании.

К преобладающим экологическим факторам, под влиянием которых формировался комплекс признаков тропического адаптивного типа, относят жаркий влажный климат и рацион с относительно низким содержанием животного белка. В тропической области наблюдается исключительно широкая вариабельность групп населения в расовом этническом и экономическом отношениях. Это проявляется в поразительном размахе изменчивости, например по соматическим признакам.

Адаптивный тип умеренного пояса. По соматическим показателям, уровню основного обмена население умеренного пояса занимает промежуточное положение между коренными жителями арктического и тропического регионов.

Это соответствует условиям биогеографической среды в зоне умеренного климата. Для нее характерны неравномерное распределение районов, отличающихся по количеству тепла и влаги, типу растительности (от сухих степей и полупустынь до тайги), богатству животного мира. Вместе с тем температура и влажность воздуха здесь не достигают экстремальных величин, хорошо выражен сезонный ритм биоклиматических условий.

Горный адаптивный тип. Условия высокогорья для человека во многих отношениях экстремальны. Их характеризуют низкое атмосферное давление, сниженное парциальное давление кислорода, холод, относительное однообразие пищи. Основным экологическим фактором формирования горного адаптивного типа явилась, по-видимому, гипоксия.

У жителей высокогорья независимо от климатической зоны, расовой и этнической принадлежности наблюдаются повышенный уровень основного обмена, относительное удлинение трубчатых костей скелета, расширение грудной клетки, повышение кислородной емкости крови за счёт увеличения количества эритроцитов, содержание гемоглобина и относительной легкости его перехода в оксигемоглобин.

 

 

Основные законы экологии.

Экология - как и любая другая наука, подчиняется основным законам:

1. Закон биогенной миграции атомов (закон Вернадского): миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом происходит под влиянием организмов, в том числе и человека, который оказывает огромное влияние на биосферу, изменяя ее физический и химический состав.

2. Закон внутреннего динамического равновесия - главный в природопользовании, который помогает понять, что если при незначительном вмешательстве в естественную среду в разумных пределах экосистемы способны саморегулироваться и восстанавливаться, а иначе они бы «угасли».

3. Закон генетического разнообразия – все живое имеет тенденцию к увеличению биологической разнородности (генная инженерия).

5. Закон константности (по Вернадскому) – количество живого вещества биосферы (за определенное геологическое время) есть величина постоянная (правило заполнения экологических ниш).

6. Закон максимума биогенной энергии (закон Вернадского-Бауэра) - любая биологическая система, находящаяся в состоянии «стойкого неравенства», развиваясь, увеличивает свое влияние на среду, т.е. в природе выживают те виды, которые в процессе эволюции увеличивают биогенную геохимическую энергию.

7. Закон минимума (по Ю. Либиху) - стойкость организма определяется самым слабым звеном в цепи ее экологических потребностей. Если развитие организма вкладывается в минимум экологических факторов, то он выживает, если нет, то гибнет.

8. Закон оптимальности: никакая система не может суживаться или расширяться в бесконечности. Эти размеры зависят от условий питания и факторов существования.

9. Закон равнозначности условий жизни: все условия среды, необходимые для жизни, играют равнозначные роли.

10. Закон развития окружающей среды – любая система развивается лишь за счет использования материально - энергетических и информационных возможностей окружающей среды (ОС).

 

134. Развитие учения о биосфере. Учение В.И.Вернадского о биосфере.

Биосфера - оболочка Земли, состав, структура и энергетика которой определяются совокупной деятельностью живых организмов. Термин «биосфера» ввёл австралийский геолог Э. Зюсс в 1875 году, который понимал её как тонкую плёнку жизни на земной поверхности, в значительной мере определяющую «лик Земли».

Первые представления о наружной оболочке Земли как «области жизни» восходят к Ж.Ламарку. Заслуга создания целостного учения о биосфере принадлежит известному отечественному естествоиспытателю, основоположнику геохимии, биогеохимии и учения о биосфере В.И. Вернадскому (1863-1945). На формирование его биосферного мышления большое влияние оказали работы В.В. Докучаева о почве как о естественно-историческом теле. Основы учения о биосфере изложены В.И. Вернадским в книге «Биосфера» (1926) и сохраняют своё значение до настоящего времени. В. И. Вернадский придал концепции биосферы биогеохимический смысл, понимая под биосферой не только живые организмы, но и среду.

Центральное звено в концепции В.И. Вернадского о биосфере - представление о живом веществе: «Живые организмы, - писал он, - являются функцией биосферы и теснейшим образом материально и энергетически с ней связаны, являются огромной геологической силой, её определяющей». С именем В.И. Вернадского связано также формирование социально-экономической концепции биосферы, суть которой в превращении биосферы в ноосферу вследствие деятельности новой геологической силы.

Он выделил в биосфере 7 разных, но геологически взаимосвязанных типов веществ:

1) живое вещество (совокупность организмов);

2) биогенное вещество (результат деятельности живых организмов - горючие ископаемые, известнякии т.п.);

3) косное вещество (образуемое процессами, в которых живые организмы не участвуют, например,

изверженные горные породы);                                                                                                                      

4) биокосное вещество (создаётся одновременно живыми организмами и абиогенными процессами

неживой природы, например, почва);                                                                                                                 5) радиоактивное вещество;                                                                             

6)рассеянные атомы;                                                                                                                                               

7) вещество космического происхождения (метеориты, космическая пыль).

Исходя из того, что биосфера организована по системному принципу, а также того, что в основе её функционирования лежат круговороты веществ и энергии, сформулированы несколько современных концепций биосферы: биохимическая, биогеоценотическая, кибернетическая, термодинамическая. Биогеоценотическая концепция, например, рассматривает биосферу как сложноорганизованную систему биогеоценозов (динамическую целостную систему организмов разных видов, тесно связанных со средой их обитания), биохимическая концепция - как систему моделей геохимических циклов биогенных элементов.

Биосфера охватывает часть атмосферы до озонового слоя (20-25 км) и часть литосферы, особенно кору выветривания и всю гидросферу. В литосфере область распространения жизни во многом определяется уровнем проникновения воды в жидком состоянии: живые организмы обнаружены до глубины 7,5 км.