Адаптация человека: 3. Адаптации человека, связанные с приспособлением к географическим условиям | Документ экобиблиотеки | Экологическое образование/Непрерывное экологическое образование/Экология человека: Курс лекций | Экодело

Содержание

Социальная адаптация человека и ее значение для жизни в обществе

Человек – практически идеальный пример того, как можно приспосабливаться к различным средам климата, флоры и фауны. Достаточно посмотреть насколько отличаются условия, в которых живут люди в разных уголках планеты: ни постоянный холод, ни изнуряющая жара не стали помехой. Но наша среда обитания не ограничивается климатическими особенностями.

Несмотря на высокие адаптивные возможности, нестабильность и динамичность современного мира, требуют повышенной мобильности. Социальная адаптация человека – актуальная проблема рискогенного общества, от которой зависит эмоциональный и психологический комфорт индивидуума. Попадая в различные условия существования, человек вынужден постоянно взаимодействовать и принимать на себя разные социальные роли. 

Что такое социальная адаптация

Это понятие означает сложный и непрерывный процесс приспособления (на латыни – «аdaptatio») отдельной личности или целых групп к социальной среде, в которой они планируют реализовывать себя. Это могут быть как совершенно новые условия, так и привычные ситуации, которые подверглись изменению под давлением экономических, политических, духовных, идеологических или социальных сил. Кроме того, социализация подразумевает не только активное участие в принятии социально значимых правил, норм и ценностей, но и их последующую передачу другим участникам социальной среды.

Французский социолог и философ Эмиль Дюркгейм говорил о том, что социальная адаптация – своеобразный критерий эволюции общества. Отсутствие норм, расплывчатые правила социума, которые в последующем индивидуум примет – патология общества.

Примечательно, что и само понятие адаптируется исследователями. Хотя социальная адаптация широко изучается (биология, философия, социология) в качестве самостоятельного объекта исследования, единого научного термина, определенных критериев и показателей на сегодняшний день не существует. 

Особенности социальной адаптации

Социализация разделяется на два процесса: один затрагивает методы адаптации от рождения до смерти, правила поведения формируется близким кругом окружающей среды (родители, родственники, друзья) – объективный процесс; второй связан с личностными качествами человека, взглядами и убеждениями, без учета возрастных особенностей или положения в обществе – субъективный процесс.  

При оценке учитываются взаимодействие многих составляющих:

  • объективные социальные условия. Включают в себя социальное происхождение, уровень образования.
  • условия среды обитания. К ним относится взаимодействия внутри семьи, в школьном или трудовом коллективе.
  • личностные качества. Учитывается пассивность или активность личности в социальной работе, способности к творчеству и таланты.

Также в зависимости от целей исследований могут проводить сравнительный анализ процесса адаптации личности внутри макросреды (общества в целом), микросреды (внутри одной группы), внутриличностная адаптация (комфорт самого индивидуума).

Приспосабливаясь, человек становится участником новых связей — взаимодействия, и если они достаточно устойчивы, то и цели, которые он ставит перед собой, адаптируясь, будут реализовываться более успешно, а его восприимчивость к стрессам будет минимальна.

Уровни и виды социальной адаптации, стадии социальной адаптации

Личность – не является набором готовых качеств, характеристик и знаний. Процесс формирования происходит под воздействием результатов активной деятельности в различных сферах. 

В адаптировании личности к социуму и социальной среде выделяют несколько уровней:

  1. низкий (дезадаптация). Сложный противоречивый процесс, которому присуща социальная не успешность, сопровождаемая психоэмоциональным напряжением.
  2. средний. Пассивность вовлечения во взаимодействие с социумом не является причиной психологического напряжения. Другими словами, человек не проявляет желания адаптироваться в социуме, и при этом не испытывает дискомфорта.
  3. высокий оптимальный характеризуется высокой социальной успешностью и позитивным психоэмоциональным состоянием.
  4. избыточно высокий. Социальная успешность на фоне выраженного психологического дискомфорта и напряженности.

Формы и характер адаптации, мотивы и результаты действия личности во многом определяются уровнем развития общества. Сам процесс приспосабливания связан с развитием и изменением функциональных возможностей и навыков, привычек, качеств. Это в конечном итоге это приводит к гармонии личности и окружающей его среды при определенной деятельности.

Для того чтобы, максимально точно проводить оценку социализации человека, используют комплексный подход, разделяя процесс на несколько видов.

Антроповиталистическая адаптация. В нее входят психологическая (выбор механизмов защиты и стратегий) и виталистическая (человек вынужден быстро перестраивать свое поведение в связи с изменениями в своем здоровье)

Деятельностная адаптация. В ее состав входят: информационная, социально-экономическая, профессиональная. Во время информационного приспосабливания человек выбирает специфику отбора информации, источники, а также учиться определять для себя главное. Экономические изменения носят разноплановый характер в структуре массового сознания, и часто становятся причиной дезадаптации населения. В таких условиях особенно четко видны примеры социально-инфантильных личностей, которые не могут найти «себя» в условиях рискогенного общества. Профессиональная адаптация стала одной из актуальных проблем общества по причине миграций, глобализации и роста безработицы. Известно, что профессиональный успех зависит от симбиоза склонностей к определенному виду работ и благоприятных социальных условий (насколько общество заинтересовано в таких услугах.)

Активная социальная адаптация 

Биологическая и социальная адаптация человека не тождественны, по той причине, что живой организм, адаптируясь к условиям среды обитания, принимает ее как данность, не пытается ее изменить. Человек, обладающий сознанием, активно взаимодействует со средой, и при личных потребностях, старается изменить ее – активная адаптация.

Адаптация занимает большое место в социальной работе, основной посыл которой, восстановление социальных связей и налаживание процесса взаимодействия в макро- и микросредах. Ведь каждый человек, попадая в новые среды и условия, нуждается в защите. 

В развитых обществах особое внимание уделяется социализации незащищенных слоев населения: детям (в том числе и детям-сиротам), людям с ограниченными возможностями, пожилым. Одной из приоритетных задач общества является создание таких условий, при которых неудобства и сложности взаимодействия в социуме при определенных неблагоприятных условиях будут минимальны. По уровню развития социальной среды можно дать оценку всему обществу.

Большое разнообразие социальных ролей и активное развитие социума должно было предоставить больше возможностей для «маневра» и вариантов быстрее и легче проходить адаптацию в обществе, однако, по-прежнему, не все успешно справляются с этой задачей. Как считаете, это проблема незаинтересованности общества в целом или не желание отдельных личностей?

Способы адаптации человека к стрессам, значение термина

Способы адаптации человека к стрессам

: 1) на уровне организации в результате изменения в политике, структуре производства, выработке четких требований к сотрудникам, оценке их деятельности. Такие изменения устраняют источник стрессовых ситуаций; 2) на уровне отдельной личности; состоит в том, чтобы уметь справляться со стрессами индивидуально, используя специальные программы по нейтрализации стрессов. Такие программы включают медитацию, тренинг, упражнения, диету и иногда даже молитву. Они помогают человеку чувствовать себя лучше, расслабиться, восстановить свои силы.


Другие термины на букву «С» 

· Самозанятость
· Самоконтроль
· Самомотивация
· Самообразование
· Самоопределение
· Самоорганизация
· Самоорганизация менеджера
· Самооценка
· Самопрезентация
· Самореализация
· Санация
· Сверхзанятость
· Сверхурочные работы
· Свободный график
· Сердцевинное рабочее время
· Середина карьеры
· Сертификат
· Сертификаты международные
· Сертификация
· Сертификация персонала
· Сила мотивационного воздействия
· Синдром выгорания персонала
· Синергизм
· Синергия
· Система пожизненного найма
· Система поощрения за предложение
· Система ринжи
· Система социальной продажи
· Система управления персоналом
· Система целевого управления GOAL
· Системность мышления
· Скрининг
· Служащий
· Сменная работа
· Собеседование
· Собеседование групповое
· Собеседование отборочное
· Совместительство
· Солидарная пенсионная система
· Сопроводительное письмо
· Социальная пенсия
· Социально-психологический климат в коллективе
· Социальное партнерство
· Социальное страхование
· Социальное управление
· Социальные выплаты
· Социальные роли личности
· Социальный пакет
· Социальный статус профессии
· Социограмма
· Соционика
· Социотипы
· Специализация
· Специализация личности
· Специалист
· Специалист по планированию карьеры
· Специальность
· Специальные формы занятости
· Спецификационная должностная
· Специфическая профессиональная подготовка
· Спичрайтер
· Способность людей адаптироваться
· Стагнация
· Стадии демотивации к карьере
· Стадии карьеры
· Стадии развития организации
· Стаж работы по специальности, профессии
· Стаж трудовой
· Стажер
· Стажировка
· Стандарт образования
· Стартап-менеджер/стратапер/менеджер стартап-проекта
· Статус личностный
· Статус социальный
· Статусная карьера
· Стеничность
· Стиль руководства
· Стиль управления
· Стимул
· Стоимость кадрового потенциала предприятия
· Стратегия внутреннего маркетинга персонала
· Стратегия войны за таланты
· Стратификация
· Страхование ответственности работодателей
· Страхование по старости, нетрудоспособности и по случаю потери кормильца
· Стресс
· Стрессоустойчивость
· Стрессоустойчивость менеджера
· Структура персонала
· Субординация
· Супервайзер
· Супервизия
· Сэйлз
→ Все термины на букву «С«

Человек социальная адаптация

Человек и общество как субъекты социально-экологического взаимодействия. Человечество как многоуровневая иерархическая система. Важнейшие характеристики человека как субъекта соци-ально-экологического взаимодействия: потребности, адаптивность, механизмы адаптации и адаптированность.[ …]

Социально-экологическое взаимодействие и его основные характеристики. Воздействие факторов среды на человека. Адаптация человека к окружающей среде и ее изменениям.[ …]

Среда человека — это сложное и емкое понятие, включающее в себя все то, что окружает его и дает ему возможность существовать, сюда относится и природа с ее климатом, температурой, флорой и фауной, и рукотворный мир, и сами люди, составляющие социум, и все то духовное наследие, которым обладает человечество. Эта среда одновременно и постоянна, и изменчива, и в этой среде нужно жить. Поэтому человек, желает он этого или нет, должен адаптироваться к своей среде. Поэтому в социальной экологии данной проблеме придается первостепенное значение. В то же время адаптация — это лишь начальный этап, на котором преобладают реактивные формы поведения человека. Человек не останавливается на этом этапе. Он проявляет физическую, интеллектуальную, нравственную, духовную активность, преобразует (в лучшую или худшую сторону) свою среду.[ …]

Понятие адаптация человека выступает одним из фундаментальных понятий современной социальной экологии, отражая процесс связи человека с окружающей средой и ее изменениями. Первоначально появившись в рамках физиологии, термин «адаптация» скоро проник в другие области знания и стал применяться для описания широкого круга явлений и процессов в естественных, технических и гуманитарных науках, положив начало формированию обширной группы понятий и терминов, отражающих различные стороны и свойства процессов приспособления человека к условиям окружающей его среды и его результат.[ …]

Способы адаптации человека (общества) к изменяющимся условиям существования обозначаются в антропоэкологической и социально-экологической литературе как адаптивные стратегии. Различные представители растительного и животного царства (в том числе и человек) наиболее часто используют пассивную стратегию приспособления к изменениям условий существования.

Речь идет о реакции на воздействия адаптивных факторов среды, заключающейся в морфофизиологических преобразованиях в организме, направленных на сохранение постоянства его внутренней среды.[ …]

Скорость социальной эволюции вместе со всеми деструктивными воздействиями на биосферу в настоящее время на 3-5 порядков выше скорости биологической эволюции, и в результате биосфера не может приспособиться к техногенным изменениям. Отсюда следует, что адаптация в системе «природа — общество» может осуществляться только в одностороннем порядке: человек — зависимый элемент от законов биосферы, которые обязательны для любого живого существа на нашей планете.[ …]

В приложении к человеку нельзя отрывать биологическое от воспринятого в ходе социальной адаптации. Для личности важна и этническая среда, и форма трудовой деятельности, и социальная, экономическая определенность — дело лишь в степени и времени воздействия.[ …]

Климатическая адаптация. Определенная доля энергии затрачивается организмом человека на поддержание постоянства температуры тела. В отличие от других теплокровных животных человек дополнительно использует культурные и социальные приспособления: жилье, одежду, системы отопления, вентиляции, кондиционирования и т. д. Благодаря этому сообщества человека успешно выживают в экстремальных климатических условиях.[ …]

Понятие механизмы адаптации отражает представления о способах приспособления человека и общества к изменениям, происходящим в окружающей среде. Все множество таких механизмов может быть условно подразделено на две большие группы: биологических и внебиологических механизмов. К первой согласно Л. В. Максимовой уверенно можно отнести механизмы морфологической, физиологической, иммунологической, генетической и поведенческой адаптации, ко второй — социальное поведение и механизмы культурной адаптации. Менее определенное, промежуточное по отношению к двум названным группам место занимают механизмы репродуктивного поведения и психологической адаптации, объединяющие в себе черты как биологических, так и внебиологических механизмов адаптации.

[ …]

Трудовые потребности человека — они обеспечивают зколого-социально-экономическую адаптацию человека к условиям природной и социально-экономической среды с учетом его индивидуальных наклонностей и семейно-традиционных предпосылок. Природные условия и естественные ресурсы служат одним из объектов и предпосылок приложения труда.[ …]

НАРУШЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ (ЧЕЛОВЕКА) СРЕДЙ — любое изменение природных, природно-антропогенных или социальных условий, превышающее или не превышающее биологические или социально-экономические способности человека к адаптации (с ухудшением или без нарушения здоровья). В первом случае часто говорят о разрушении окружающей (человека) среды.[ …]

Биосоциальная природа человека отражается в том, что его жизнь определяется единой системой условий, в которую входят как биологические, так и социальные элементы. Это вызывает необходимость не только его биологической, но и социальной адаптации, т. е. приведение межиндивидуального и группового поведения в соответствие с господствующими в данном обществе, классе, социальной группе нормами и ценностями в процессе социализации (путем усвоения знаний об этом обществе, классе и т. д.). Эту область человеческой природы изучает большая группа социальных дисциплин, с которыми экология весьма тесно связана (социально-экономические науки и др.). Биологическая адаптация человека весьма отличается от таковой в животном мире, так как стремится сохранить не только его биологические, но и социальные функции при возрастающем значении социального фактора. Последнее обстоятельство имеет важное экологическое значение и нашло свое отражение в экологическом подходе к определению понятия «человек».[ …]

Понятие «человеческая (социальная) экология» введено в литературу в 20-х годах социологами США Р. Парком и Э. Бюргес-сом, которые пытались объяснить общественные отношения с позиций экологии. Как модель общества они взяли общину (совокупность людей, объединенных общностью места общения, жизни), которая рассматривалась ими как коллективный организм с двумя уровнями жизненной организации, так называемым биотическим (биологическим), или субсоциальным, и культурным, или социальным. На первый взгляд, эта концепция с признанием роли «культурного» (социального) уровня представляется более прогрессивной, чем явно биологизаторские воззрения Г. Спенсера. Но при внимательном рассмотрении выясняется, что закономерности развития общины и даже всего человеческого общества социальные экологи также связывают с борьбой за существование, а основным характером человеческих взаимоотношений они считают биологическую конкуренцию. К числу движущих сил развития взаимоотношений людей кроме конкуренции социальные экологи относят и другие факторы, заимствованные ими из экологии животных, в том числе корреляцию (согласование) и адаптацию. Конкуренцию, корреляцию и адаптацию они называют конкурирующим сотрудничеством, которое обусловливает закономерности жизни общества. Классовая направленность этой буржуазной теории заключается в проповедовании «гармонии», равновесия, которым, якобы, подчинено развитие общества. Другие принципы, такие, как «господство» и «последовательность», т. е. развитие общины через строго определенные стадии, подобно стадиям биологической эволюции также, по воззрениям социальных экологов, обусловлены основным биологическим законом — конкуренцией.

Это объяснение, по их мнению, вытекает из самой природы общины и общества в целом, существенно не отличающихся от сообщества животных.[ …]

Большую роль в экологии человека играет социальная адаптация — приспособление личности или социальной группы к социальной среде, важнейшим компонентом которого является согласование самооценок и притязаний субъекта с его возможностями и реалиями социальной среды.[ …]

Для нашей страны актуальна как социально-экологическая политика, так и политика в области экологии человека. Эта актуальность определяется политической нестабильностью, национальными конфликтами и миграцией населения, в том числе искусственной, связанной с воинской службой. Уже сейчас в РФ зарегистрировано порядка 600 тыс. беженцев, часть из которых «экологические беженцы» из неблагоприятных регионов. Волна русских и других беженцев из национальных окраин будет нарастать. Пока никакого разумного плана их размещения не существует. Ожидают закона о свободе выезда из страны около 2 млн уже подавших или выразивших желание подать заявления об эмиграции лиц. До 1995 г. прогнозируется возможность отъезда еще 6—7 млн человек, а к 2000 г. поток, по прогнозам, может достигнуть порядка 20 млн. Едва ли это реально, но отток наиболее активного населения вполне вероятен и уже происходит. На смену им придет население, не имеющее местных культурных традиций и практических навыков. Как показывает опыт Крыма после выселения оттуда татар, такие смены чреваты экологическими напряжениями. То же происходит и при возвращении населения: меняется не только социальная среда, но и тип природопользования, воздействия на природные системы. К тому же у людей нет климатической и иной природной адаптации к новым условиям. Повышается заболеваемость. Поскольку мигранты оказываются в заметно худших условиях, чем раньше, возрастает и смертность. Трудовой потенциал резко снижается.[ …]

До сих пор идут споры о соотношении социального и биологического в человеке и, хотя мы не знаем этого соотношения (видимо, его нельзя и измерить), но при рассмотрении экологии человека необходимо учитывать оба этих начала. Наиболее рельефно эти проблемы видны при изучении эволюции и адаптации человека в городской среде.[ …]

Современная технология является орудием человека в изменении окружающей среды. Исключительно важная роль технологии проявляется практически на всех звеньях общей социально-природной конструкции, формирующейся на Земле. Эрихом Янчем [96 ] существующие в ноосфере связи представлены в виде системы природа—человек — общество—технология и изображены на схеме 15. Как видно из этой схемы, технология соединена сплошными линиями со всеми звеньями системы и образует три подсистемы [121]: технология — человек, технология — природа, технология—общество. Каждая из этих подсистем имеет широкий спектр функций. В частности, в подсистеме природа — технология выделены такие функции, как«приручение» природы для человеческих нужд, экологическая консервация, или охрана воспроизводящих способностей природы, использование и обеспечение потребностей общества природными элементами, веществами и материалами, физическая адаптация природной среды, т. е. ее приспособление для жизни человека, создание «биологического ландшафта», вписывающегося в естественное природное окружение (в противоположность индустриальному ландшафту). Функции подсистемы общество — технология наиболее очевидны: транспорт, производство и передача энергии, экономическое развитие, производство продовольствия и т. п. Менее изучена подсистема человек—технология. Влияние технологии на личность породило определенные физические и психологические ограничения, связанные со стрессами, вмешательством в личную жизнь (шум, телевидение, радио) и т. п. Не оценены пределы адаптации человеком к физической и психо-социальной среде.[ …]

Экстремальными условиями для отдельного человека являются любые резкие изменения в образе жизни, а опасными для жизни — условия, адаптация к которым невозможна (т. е. выходит за пределы физиологической толерантности, видовой генетической нормы реакции). Причем адаптационные возможности организма человека определяются не только физиологическими, но и социальными условиями и факторами. Наиболее комплексный показатель индивидуальной адаптации человека к условиям среды — его работоспособность и общий жизненный тонус, которые отражают сложные взаимодействия гормонального статуса, состояния нервной, иммунной и других физиологических систем организма, а также и свойства личности (т. е. совокупности социальных, интеллектуальных, эмоциональных и духовных черт человека).[ …]

Благодаря названным выше специфическим (в первую очередь социальным) свойствам, человек расширил границы своего начального ареала (местообитание), расселился в высоких, средних и низких широтах, освоил глубины океана и космическое пространство. Однако его фундаментальная экологическая ниша при этом практически не изменилась, и за пределами исходного ареала он может выживать, преодолевая сопротивление лимитирующих факторов не путем адаптаций, а с помощью специально создаваемых защитных устройств и приспособлений (отапливаемые жилища, теплая одежда, кислородные приборы и т. п.), которые имитируют его нишу подобно тому, как это делается для экзотических животных и растений в зоопарках, океанариях, ботанических садах. Тем не менее полностью воспроизвести все факторы, необходимые человеку с точки зрения закона толерантности, не всегда удается. Например, в космическом полете невозможно воспроизвести такой важнейший фактор, как гравитация, и после возвращения на Землю из длительной космической экспедиции космонавтам требуется время на реадаптацию.[ …]

Хуже обстоит дело с изучением внебиологических механизмов адаптации. Большинство исследователей подчеркивают ведущую роль внебиологических механизмов в адаптации человека к окружающей его среде, однако ее социальные стороны и механизмы изучены явно недостаточно. Как отмечает Л. В. Максимова, до последнего времени мало уделялось внимания культурным аспектам адаптации, охватывающим сферу духовной жизни, быта и т.д.[ …]

Но создание искусственной среды стало возможным благодаря общественной, социальной природе человека и для него необходима не только биологическая, но и социальная адаптация к этой среде. С этой точки зрения важны проблемы роста и развития человеческой популяции, отражающие весьма рельефно биосоциальную природу человека. [ …]

Первыми, кто обратил внимание на многоаспектность и иерархичность понятия «человек» в системе «человек-среда», были А. Д. Лебедев, В. С. Преображенский и Е. Л. Райх. Они выявили различия систем этого понятия, выделенных по биологическому (индивид, половозрастная группа, население, конституциональные типы, расы) и социально-экономическому (личность, семья, группа населения, человечество) признакам. Ими также было показано, что каждому уровню рассмотрения (индивид, популяция, общество и т.д.) соответствуют своя среда и свои способы адаптации к ней.[ …]

А. понимают все виды врожденной и приобретенной приспособительной деятельности человека к общеприродным, производственным и социальным условиям, в т. ч. климато-географичес-ким (см. акклиматизация), к недостатку кислорода (см. адаптация высотная, гипоксия). А. позволяет не только переносить значительные и резкие изменения в окружающей среде, но и активно перестраивать свои физиологические функции и поведение в соответствии с этими изменениями, иногда даже опережая их. Термином «адаптация» обозначают приспособления, соизмеримые по продолжительности с жизнью индивидуума, а также непатологические сдвиги в организмах, составляющих популяции, на протяжении нескольких поколений.[ …]

Задача ученых (всех профилей гуманитарных наук) сегодня состоит в том, чтобы подкрепить наши социальные проекты установлением пределов человеческой адаптации к социуму, к общественным изменениям, к предполагаемым формам человеческого общежития. Человек вовсе не чистый лист бумаги, на котором культура записывает свои письмена. Он, напротив, в силу того что наделен некоторыми неистребимыми свойствами, оказывает сопротивление истории и обеспечивает таким образом упорядоченную, а не хаотическую социальную динамику. Наше размышление о человеке должно обрести про-блемность. Человек — загадка.[ …]

Длительные периоды голода, холода, стихийных бедствий, межвидовых и внутривидовых конфликтов всегда наличествуют в естественной среде обитания животных. В социальной среде обитания человека представлены не менее широко сложнейшие стрессовые ситуации. В течение сравнительно короткого отрезка своей истории человечество прошло через периоды рабства, крепостного права, гражданских и мировых войн, но при этом не деградировало, продемонстрировав высокую эффективность адаптации к экстремальным ситуациям. Помимо социальных, человек испытывает острые физические и психические стрессы. Работа в горячих цехах или выполнение операций на холоде вынуждают человека адаптироваться к экстремальным температурам.[ …]

Эволюция бессильна в условиях быстрой антропогенной трансформации природы. Если она что и может дать, то это новые, в основном вирусные, заболевания и устойчивые к ядам популяции животных. Адаптация человека к новым, быстро меняющимся условиям жизни связана с нарушением здоровья. Вообще адаптационный, и особенно эволюционный процесс по своему определению антигуманен. Он основан на естественном отборе, где «интересы» популяции, вида, экосистемы выше «интересов» особи. Однако придерживаясь гуманистических принципов («не убий»), необходимо что-то противопоставить жестокости естественного отбора. Например, подбирать людям-мигрантам климатически благоприятные для них (аналогичные ранее привычным) новые места жизни, создавать в городах некоторые черты деревни, улучшать в них природные, социальные и экономические условия существованию (глава 6 и 7). В этом вновь экология, на этот раз человека, теснейшим образом переплетается с экономикой.[ …]

В экологической и эколого-правовой литературе описываются основные законы природы, которые влияют на содержание правовых норм. Это законы, сформулированные академиком В. И. Вернадским,— биогенной миграции атомов, константности, физико-химического единства живого вещества, другими учеными (законы экологической корреляции, снижения энергетической эффективности природопользования, убывающего плодородия, ограниченности природных ресурсов и др.). С учетом названных и других законов разрабатываются различные экологические теории. Так, В. В. Петров выделял следующие концепции взаимодействия общества и природы в качестве формирующих нормы экологического права на разных этапах его становления и развития: натуралистические, в том числе невмешательства в природу; потребительские; алармистские; причин экологического кризиса, наступления на природу, саморегуляции в природе и адаптации человека; пределов роста и органического роста; глобального управления, а также теорию экологической революции. На современном этапе в условиях глобализации экономических и иных социальных процессов получили распространение концепции устойчивого развития, ограничения экономического развития, потребностей и народонаселения, сохранения биоразнообразия и пр. Особое место занимает в этом ряду пока еще формирующаяся теория экологического развития. Наиболее продвинутой в наши дни является концепция устойчивого развития, которая стремится сочетать удовлетворение потребностей настоящего времени, не создавая угроз для будущих поколений людей. В ней сделана попытка обосновать комплексный подход к сбалансированному развитию экономической, экологической, социальной сфер, сочетанию интересов развитых и развивающихся стран, внедрению системы разумных ограничений в потреблении, технике, технологиях, не наносящих невосполнимого ущерба окружающей среде при сохранении (и создании) приемлемого, достойного уровня жизни людей. В РФ по итогам Конференции в Рио-де-Жанейро были приняты определенные меры по реализации этих положений1. [ …]

Адаптация человека — это… Что такое Адаптация человека?

— одно из ключевых понятий в экологии человека, а также во многих других дисциплинах (физиологии, антропологии, медицинской географии, социологии, этнографии и пр.). Адаптация человека к новой для него среде — сложный социально-биологический процесс, в основе которого лежит изменение систем и функций организма, а также привычного поведения. Адаптация человека — процесс двусторонний; человек не только сам приспосабливается к новой экологической обстановке, но и приспосабливает эту обстановку к своим нуждам и потребностям, создает систему жизнеобеспечения, к которой относятся — жилища, одежда, транспорт, инфраструктура, питание и т.д. Механизмы адаптации человека  весьма различны, поэтому применительно к человеческим общностям выделяют: 1) биологическую, 2) социальную и 3) этническую (как особый вариант социальной) адаптацию.

1.Биологическая адаптация человека — эволюционно возникшее приспособление организма человека к условиям среды, выражающееся в изменении внешних и внутренних особенностей органа, функции или всего организма к изменяющимся условиям среды. В процессе приспособления организма к новым условиям выделяют два процесса — фенотипическую или индивидуальную адаптацию, которую более правильно называть акклиматизаций (см.) и генотипическую адаптацию, осуществляемую путем естественного отбора полезных для выживания признаков. При фенотипической адаптации организм непосредственно реагирует на новую среду, что выражается в фенотипических сдвигах, компенсаторных физиологических изменениях, которые помогают организму сохранить в новых условиях равновесие со средой. При переходе к прежним условиям восстанавливается и прежнее состояние фенотипа, компенсаторные физиологические изменения исчезают. При генотипической адаптации в организме происходят глубокие морфо-физиологические сдвиги, которые передаются по наследству и закрепляются в генотипе в качестве новых наследственных характеристик популяций, этнических групп и рас.

Понятие адаптация оказалось исключительно плодотворным в разработке критериев норм здоровья и болезни. По определению В.В. Парина, здоровье представляет собой оптимальное состояние организма, при котором обеспечивается максимальная адаптивность. Любое уменьшение приспособительных возможностей представляет одновременно и снижение уровня здоровья и в определенном смысле приближение к патологии. Поэтому болезнь можно рассматривать как нарушение нормальной физиологической адаптации к повседневным условиям, а больным нужно считать того,  кто неспособен выполнять определенную работу, либо, выполняя ее он смещает некоторые жизненно важные параметры организма за пределы нормы. В зависимости от длительности действия неадекватного фактора и степени морфо-функциональных перестроек выделяют три этапа адаптации: начальный, этап неустановившейся адаптации и долговременную, установившуюся адаптацию или состояния адаптивности. Невозможность обеспечить формирование адекватных приспособительных реакций приводит к частичной адаптации, либо к срыву адаптации — дезадаптации. Дезадаптация может возникнуть также и как следствие изначальной неполноценности какой-либо системы.

Изучение адаптации человека неразрывно связано с характеристикой среды его обитания. Механизмы адаптации можно понять только тогда, когда детально изучены условия, к которым человек должен адаптироваться. Чем необычнее и сложнее для человека новые экологические условия, тем тяжелее протекает у него адаптация. У пожилых и больных адаптационные возможности значительно ниже, чем у молодых и здоровых людей. Но в некоторых районах даже они не могут полностью адаптироваться. А.П. Авцын подчеркивал, что иногда в силу тех или иных причин резервы организма истощаются прежде, чем достигнута адаптация. Иногда адаптационные резервы истощаются после того, как организм в течении некоторого периода был в состоянии адаптированности. В обоих случаях наступает дезадаптация, которая может принять различные формы: 1) дезадаптация с недостаточной способностью к восстановлению, когда работоспособность практически сохранена, но она неустойчива и невысока; 2) дезадаптация с явным дефектом, что ведет к снижению или утрате трудоспособности и даже к инвалидности; 3) дезадаптация со скрытым дефектом, который выявляется только с течением времени или под влиянием сверхнагрузки; 4) дезадаптация с сохранением работоспособности, но с утратой фертильности или приобретением потенциальной тератогенности в последующих поколениях, что связано с повреждением генома клеток репродуктивной системы. Исследования по адаптации человека приобрели особое значение в связи с интенсивным развитием НТР, выходом людей за пределы привычной для них среды обитания — освоение экстремальных районов (Арктика, Антарктика, пустыни, океанический шельф, высокогорья), космического пространства. Одновременно возникла необходимость изучать адаптацию к новым факторам среды — радиация, химическое загрязнение, шум, вибрация, электромагнитные поля. Решение теоретических и прикладных вопросов экологии человека выдвинуло проблему типизации территории на основе оценки возможности большинства населения адаптироваться в этих районах. Это позволяет решать принципиальный вопрос о пригодности или непригодности тех или иных районов для формирования постоянного населения из пришлых контингентов. В пределах Российской Федерации выделены следующие типы территорий: 1. Экстремальные, где эффективная адаптация большей части пришлого населения протекает с критическим напряжением адаптационных систем организма, с тенденцией к декомпенсации. 2. Дискомфортные, где эффективная адаптация большей части переселенцев сопровождается очень сильным напряжением адаптационных систем организма, с затрудненной компенсацией. 3. Гипокомфортные, где адаптация большей части переселенцев протекает с сильным напряжением адаптационных систем организма с постепенной компенсацией. 4. Прекомфортные, где адаптация пришлого населения сопровождается умеренным напряжением адаптационных систем организма и имеет тенденцию к быстрой компенсации. 5.Комфортные, где адаптация большей части переселенцев протекает быстро и безболезненно.

Важная составная часть теории адаптации — концепция о биосоциальной плате за адаптацию, сформулированная А.П. Авцыным. В экстремальных условиях, требующих максимального напряжения адаптационных систем организма, адаптированность человека достигается только ценой определенной биосоциальной платы. Высокая степень адаптированности к экстремальным условиям — это своеобразная биосоциальная специализация, сопровождающаяся крайним напряжением вполне определенных систем — от организменного до молекулярного. В результате такого напряжения индивидуум приобретает те или иные свойства. Однако, это, как правило, достигается за счет утраты или существенного изменения его свойств, которыми он ранее располагал.

2. Социальная адаптация — процесс активного приспособления индивида (группы индивидов) к социальной среде, проявляющийся в обеспечении условий, способствующих реализации его потребностей, интересов, жизненных целей. Социальная адаптация включает в себя приспособление прежде всего к условиям и характеру труда (учебы), а также к характеру межличностных отношений, экологической и культурной среде, условиям проведения досуга, быту.  Процесс социальной адаптации тесно связан с процессом социализации индивида, интериоризации общественных и групповых норм. Социальная адаптация предполагает как приспособление индивида к условиям жизнедеятельности (пассивная  адаптация), так и активное целенаправленное их изменение (активная адаптация). Эмпирически установлено, что доминирование у индивида второго из названных типов адаптационного поведения обуславливает более успешное протекание социальной адаптации. Выявлена также зависимость между характером ценностных ориентаций личности и типом адаптационного поведения. Так, у людей, ориентированных на проявление и совершенствование своих способностей, доминирует установка на активно-преобразовательное взаимодействие с социальной средой, у ориентированных на материальное благополучие — избирательность, целевая ограниченность социальной активности, у ориентированных на комфорт — приспособительное поведение. Ценностные ориентации определяют также требования индивида к характеру и условиям труда, быта, досуга, характеру межличностного общения. Например, монотонный труд на конвейере, как правило, угнетающе воздействует на людей с высоким образовательным уровнем, но удовлетворяет работников с низким уровнем образования и квалификации.

3.Этническая адаптация —приспособление этнических групп (общностей) к природной и социально-культурной среде районов их обитания. Изучение этого процесса и связанных с ним проблем входит главным образом в задачу этнической экологии. В социально-культурной адаптации этносов много своеобразного, обусловленного языково-культурными, политическими, экономическими и другими параметрами окружающей среды. Наиболее отчетливо это проявляется при этнической адаптации групп иммигрантов в странах их оседания, напр., в США, Канаде, Аргентине и др. В настоящее время появились проблемы при реадаптации представителей единого этноса среди этнически однородного населения, но иной культурой. Таковы, например, немцы из бывшего СССР, переезжающие на жительство в Германию, или русские из Средней Азии и Казахстана, возвращающиеся в Россию. При этом принято выделять адаптацию, связанную с занятостью (устройством на работу), а также языково-культурную адаптацию, получившую название «аккультурация». Нормальный ход этнической адаптации может быть сильно осложнен и задержан проявлениями национализма и расизма в виде дискриминации, сегрегации и т. п. Резкое изменение среды обитания может привести к дезадаптации.

Экология человека. Понятийно-терминологический словарь. — Ростов-на-Дону. Б.Б. Прохоров. 2005.

Российская антропология — Адаптация человека биологическая

Бердикожа-батыр (1708-1786) — государственный деятель, полководец, происходил из рода шынышкылы древнего племени уйсын Старшего жуза, издревле занимавшего плодородные земли по рекам Талас, Арысь и удобные для ведения скотоводства предгорья Каратау. Предположительно, батыр родился в 1708 году в местности Шыршык (Чирчик) в междуречье Сырдарьи и Келеса в семье охотника Арык мергена. Бердыкожа-батыр участвовал во всех крупных битвах казахов с джунгарами и волжскими калмыками (по некоторым данным, это более чем 100 сражений). Казахская устная историо­логия повествует и о том, что он руководил крупным ополчением казахов Старшего жуза в составе единой освободительной армии хана Абылая во время сражений против джунгар, а в 1756 году храбро сражался в рядах армии Абылай-хана против вторгшихся в Казахстан многочисленных войск китайцев. В 1771 году во время «пыльного похода» Шанышкылы Бердыкожа-батыр активно воюет с волжскими калмыками, попытавшимися весной через Сарыарку переселиться на опустевшую после джунгар территорию.  

В начале января 1786 года в очередном походе против кыргызов трагически погибает Бердыкожа-батыр. Об этом скорбном для казахов событии подробно написал А. Левшин в своем знаменитом труде «Описание киргиз-казацких или киргиз-кайсацких орд и степей»: «Еще более пострадал от бурутов киргиз-казачий старейшина Бердыкожа…Отчаянный старейшина киргиз-казачий, зная нравы своих неприятелей, не мог надеяться на счастие в будущем, и потому с намерением ускорить конец свой, заколол бурута (кыргыза. – Авт.), который вез его к своему родоправителю. Раздраженные поступком сим буруты немедленно остановились и умертвили Бердыкожу самым бесчеловечным образом. Сначала отрубили ему голову, руки и ноги, потом распороли живот и сложили в оный все отсеченные члены». 

Кстати, изучение останков батыра учеными из лаборатории М. Герасимова также говорит о наличии «множества травм без следов заживления. Это свидетельствует о том, что эти травмы стали причиной смерти. Все травмы нанесены тонкими сабельными лезвиями. Несколько ранений были несовместимы с жизнью. Таким образом, убийство было крайне жестоким». 

Так, тщательное антропологическое исследование московскими учеными костей батыра показало, что на верхней трети левого плеча была глубокая рана, затронувшая кость, головка левой плечевой кости срезана очень сильным сабельным ударом, рассечена левая ключица, отсечен фрагмент правого сосцевидного отростка височной кости черепа, а также повреждены внутренние нижние поверхности нижней челюсти. 

Практически полная сохранность всех элементов скелета указывает на то, что тело все же не было осквернено. Видимо, в то время враг умел уважать достойного соперника.

По древним обычаям казахов его мазар был возведен на древней караванной дороге, связавшей города-оазисы Семиречья и присырдарьинского региона с северными и северо-восточными районами Казахской степи и с Западной Сибирью. Место захоронения батыра было зафиксировано и на карте Семипалатинской области, составленной во второй половине XIX века офицерами Генштаба Российской империи, и столетие спустя – на советской карте.  

К настоящему времени остались развалины мавзолея, возведенного в конце XVIII века. В июле 2011 года Институт архео­логии им. А. Маргулана организовал комплексную археолого-этнологическую экспедицию, которая точно определила место захоронения славного батыра. По словам местных жителей, мазар практически в целости и сохранности просуществовал до 60-х годов XX века. 

Он был возведен из сырцового кирпича, основание имело квадратную форму с размером каждой стороны в 6,5 м, толщина стен доходила до полуметра. Купол имел шлемовидную форму. 

 

 

Результаты экспертизы останков были опубликованы на сайте Евразийского государственного университета им. Л.Н. Гумилева:

 

 

 

 

 

Экологические факторы риска адаптации человека к природным условиям среднего Приобья

Об авторах:

Соловьёв Владимир Сергеевич, доктор медицинских наук, заведующий кафедрой анатомии и физиологии человека и животных Института биологии Тюменского государственного университета; [email protected] ru

Елифанов Андрей Васильевич, кандидат биологических наук, заведующий кафедрой анатомии и физиологии человека и животных, Тюменский государственный университет; [email protected]

Соловьева Светлана Владимировна, доцент кафедры внутренних болезней с курсами профпатологии и семейной медицины Тюменской государственной медицинской академии, доктор медицинских наук

Бакиева Элина Максовна , соискатель кафедры анатомии и физиологии человека и животных Тюменского государственного университета
Трусевич Наталья Валентиновна, соискатель кафедры анатомии и физиологии человека и животных Тюменского государственного университета
Церцек Татьяна Николаевна, соискатель кафедры анатомии и физиологии человека и животных Тюменского государственного университета

Аннотация:

Показано, что развитие адаптационного процесса у новопоселенцев сопровождается смещением негативных реакций в более пожилой возраст. Включается цепь факторов роста климатического характера. Метеочувствительность имеет место у мужчин и женщин. Дисбаланс и рассогласование гомеостаза организма при развитии северного стресса вызываются параметрами погоды  колебаниями атмосферного давления, температуры воздуха, силой ветра, низкой влажностью. Субъективные симптомы образуют три степени метеочувствительности. Показана зависимость напряжения функций организма от пола, возраста новопоселенцев северного города. Представлены неспецифические резистентные механизмы, обеспечиваемые кровью, в виде реакций повышенной чувствительности и стресса. Сопротивляемость психоэмоциональному стрессу снижается под влиянием экологических природных факторов. Ремиграция новопоселенцев на Север негативно влияет на метеочувствительность и стрессоустойчивость, ухудшая приспособительные реакции к экологическим условиям среды.

Список литературы:

1. Алексеев В.В. Ханты-Мансийский автономный округ — Югра. От древности к современности // Югра — взгляд в будущее. Екатеринбург: Уральский рабочий, 2006.С. 11-36.

2. Соловьев В.С., Погонышева И.А. Адаптация человека в условиях Ханты-Мансийского автономного округа — Югры: Монография. Ханты-Мансийск: Печатное дело, 2010. 299 с

3. Соловьева С.В.. Интегративные механизмы адаптации новопоселенцев Севера.

Саарбрюккен, 2011. 256 с.

4. Безматерных Л.Э., Куликов В.П. Диагностическая эффективность методов количественной оценки индивидуального здоровья // Физиология человека. 1998. Т. 24. № 3. С. 79-85.

5. Ушаков И.Б., Сорокин О.Р. Адаптационный потенциал человека // Бюллетень

РАМН. 2004. № 3. С. 8-13.

6. Наймушина А.Г. Психоэмоциональный стресс: учебное пособие. Тюмень, 2010.

112 с

7. Гаркави Л.Х. Антистрессорные реакции и активационная терапия. М.: Имедис,

1998. 656 с.

8. Бокша В.Г. Справочник по климатотерапии. Киев: Здоровье, 1989. 208 с.

9. Хаснулин В.И. Кардиометеопатии на Севере. Новосибирск.: СО РАМН, 2000. 222 с.

10. Григорук С.Д., Катюхин В.Н. Климато-экологические факторы риска острого

инфаркта миокарда в условиях Крайнего Севера // Кардиология. 2004. № 3. С. 61-64. и др.

11. Логинова Т.П. Физиологический статус молодых мужчин-жителей Европейского

Севера // Бюллетень сибирской медицины. 2005. № 3. С. 129-130.

12. Авцын А.П. с соавт. Патология человека на Севере. М.: Медицина, 1985. 416 с.

13. Гора Е.П. Экология человека: учебное пособие для вузов. М.: Дрофа, 2007. 540 с.

14. Соловьева С.В., Елифанов А.В., Панин С.В., Соловьев В.С. Возрастная самооценка экологических факторов риска и состояние гемодинамики у здоровых и больных жителей Севера // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2009. Т. 11. № 1-5. С. 1034-1038.

человеческих адаптаций | Культурная антропология

Адаптации и адаптивность

Люди обладают биологической пластичностью или способностью биологически адаптироваться к окружающей среде. Адаптация — это любая вариация, которая может повысить биологическую пригодность человека в определенной среде; Проще говоря, это успешное взаимодействие населения с окружающей средой. Адаптации могут иметь биологический или культурный характер. Биологические адаптации различаются по продолжительности: от нескольких секунд для рефлекса до жизни для акклиматизации развития или генетики.Биологические изменения, происходящие в течение жизни человека, также называются функциональными адаптациями . Какой тип адаптации активируется, часто зависит от серьезности и продолжительности действия стрессоров в окружающей среде. Стрессор — это все, что нарушает гомеостаз, который является «состоянием баланса или стабильности в биологической системе…» (Jurmain et al 2013: 322). Стрессоры могут быть абиотическими, например, климатическими или высокогорными, биотическими, например, болезнями, или социальными, например.г., война и психологический стресс. Культурная адаптация может произойти в любое время и может быть настолько простой, как надевание пальто, когда холодно, так и сложной, как проектирование, строительство и установка системы отопления в здании.

Типы биологической адаптации

Акклиматизация

Эта форма адаптации может занять от нескольких секунд до недель и обратима в течение жизни человека, независимо от того, происходит ли она в детстве или во взрослом возрасте.

Кратковременная акклиматизация может произойти в течение нескольких секунд после воздействия стрессора.Этот тип реакции быстро меняется, когда фактора стресса больше нет. Представьте, что вы выходите из кондиционированного здания или автомобиля на 90-градусный день. Ваше тело быстро начнет потеть, пытаясь снизить температуру тела и вернуться к гомеостазу. Когда температура снижается, уменьшается и ваше потоотделение. Загар — еще одна краткосрочная реакция, в данном случае на повышенное воздействие УФ-излучения, особенно в летние месяцы, которое может произойти в течение нескольких часов. Загар обычно теряется зимой, когда уменьшается УФ-излучение.

Развивающая акклиматизация

Акклиматизация развития происходит во время роста и развития человека. Это также называется онтологической акклиматизацией или адаптацией к развитию. Обратите внимание, что это не может произойти, когда особь полностью вырастет. Обычно существует «волшебное временное окно», когда может произойти акклиматизация. На освоение этой адаптации могут уйти месяцы или годы.

Знаменитый пример этого — те, кто вырос на большой высоте vs.тем, кто перебрался на большую высоту во взрослом возрасте. Те, кто родился на большой высоте, имеют тенденцию развивать больший объем легких, чем те, кто не родился на большой высоте, но переехал туда позже в жизни. Однако адаптация к развитию также происходит в ответ на культурные стрессоры. Преднамеренная деформация тела документирована на протяжении всей истории человечества. Древняя элита майя использовала доски для колыбелей, чтобы изменить форму черепа. Перевязка ног в Китае, ставшая теперь незаконной практикой, считалась признаком красоты и позволяла девушкам найти богатого супруга.

Генетика

Генетическая адаптация может происходить, когда фактор стресса постоянен и сохраняется на протяжении многих поколений (O’Neil 1998-2013). Присутствие аллеля серповидных клеток в некоторых популяциях человека является одним из примеров. Имейте в виду, что генетические адаптации зависят от окружающей среды . Другими словами, в то время как конкретный ген может быть выгодным иметь в одной среде (AKA генетическая адаптация), он может быть вредным в другой среде.

Генетические адаптации человека и вариации человека

Цвет кожи

Нажмите на эту ссылку, чтобы посмотреть фантастическое видео, объясняющее взаимодействие цвета кожи, УФ-излучения и витамина D.

Размер и форма корпуса

Женщины инуитов

Есть два экологических правила, известных как правило Бергмана и правило Аллена, которые объясняют изменение размера и формы тел и конечностей с помощью широты и температуры.

Правило Бергмана : теплокровные животные имеют тенденцию к увеличению размера тела с увеличением широты (к полюсам) и понижением средней температуры.

Правило Аллена : Следствие правила Бергмана, применимое к придаткам. У теплокровных животных конечности становятся короче с увеличением широты и понижением средней температуры.

Когда организмы более компактны, они склонны сохранять тепло (из-за большого отношения массы к площади поверхности). Когда организмы более линейны, они, как правило, теряют больше тепла (из-за низкого отношения массы к площади поверхности).

Это применимо к людям. Идея состоит в том, что популяции к полюсу, как правило, короче и имеют более короткие конечности, чем люди на экваторе.

Например, инуиты в Канаде (на фото выше), как правило, ниже ростом масаи в Кении (на фото ниже):

Молодые масаи

Гонка

Технически раса — это биологически классифицируемый подвид . Итак, когда мы спрашиваем: «Существуют ли человеческие расы?», На самом деле мы спрашиваем: «Есть ли у людей биологически классифицируемые подвиды?».

Вот заявление Американской антропологической ассоциации о расе и заявление Американской ассоциации физических антропологов о расе.

Что они говорят?

В основном:

  • раса — это произвольная категоризация, расы не являются биологически отдельными группами (другими словами, раса — это культурный конструкт, а не биологический)
  • , в то время как группы людей, которые долгое время жили вместе, могут иметь некоторые общие аллели (например, те, которые кодируют цвет кожи или цвет волос), генетическая изменчивость внутри рас больше, чем между расами
  • концепция расы исторически была инструментом, который одни люди использовали для подчинения других

Дальнейшее изучение концепции расы, ее истории и человеческого разнообразия.

~

Список литературы

Джермейн Р., Килгор Л., Треватан В. Основы физической антропологии, 4-е издание. Белмонт (Калифорния): Уодсворт, Cengage Learning; 2013. 437 с.

Ларсен CS. Наши истоки: открытие физической антропологии. Нью-Йорк (Нью-Йорк): W.W Norton & Company, Inc .; 2008. 430 с.

О’Нил Д. Биологическая адаптивность человека: введение в реакцию человека на общие стрессы окружающей среды [Интернет]. c1998-2013; [цитируется 1 июня 2015 г.]. Доступно по адресу .

Йошида-Левин Б. Вариации и адаптация человека [Интернет]. Эль-Кахон (Калифорния): Колледж Гроссмонт; c2015 [цитируется 1 июня 2015 года]. Доступно по адресу .

Биологическая адаптивность человека: обзор

Инуиты (эскимосы) живущие
в полярной пустыне —
пример человека
способность выжить в
экстремальные условия

Человек Организм легко реагирует на изменение экологических стрессов в различных биологических и культурные пути.Мы можем адаптироваться к широкому диапазону температур и влажность. Когда мы путешествуем на большие высоты, наши тела приспосабливаются к тому, чтобы по-прежнему получать достаточно кислорода. Мы также постоянно реагируем на физиологические способы к внутренним и внешним стрессам, например бактериальным и вирусные инфекции, загрязнение воздуха и воды, диетические дисбаланс и перенаселенность.

Эта способность быстро адаптироваться к меняющимся условиям окружающей среды сделало возможным нам выжить в большинстве регионов мира.Мы успешно живем во влажном тропическом леса, суровые пустыни, арктические пустоши и даже густонаселенные города с значительное количество загрязнения. Большинство других видов животных и растений ограничены одним или относительно небольшое количество сред из-за их более ограниченной приспособляемости.

человек обычно реагируют на стрессы окружающей среды четырьмя способами:

биологический
отзывы
1.генетическое изменение
2. Корректировка развития отзывы без
генетическое изменение
3. Акклиматизация
4.культурные обычаи и технологии

Первые три биологические реакции. Последние три происходят при нашей жизни без дальнейшего генетического изменения.


Генетический Смена

Когда экологический стресс постоянен и длится в течение многих поколений, успешная адаптация может развиваются посредством биологической эволюции. Те люди, которые наследуют черту, которая дает преимущество при реагировании на определенные нагрузки более вероятно, проживут дольше и передадут больше своих генов следующему поколению. Это эволюция путем естественного отбора. Например, люди, чьи предки жили в районах, где эндемичный малярия на протяжении тысячелетий часто наследуют некоторую степень иммунитета к этому серьезному заболеванию. Высокая частота серповидно-клеточного синдрома. среди народов Центральной Африки во многом является результатом косвенного отбора для этого признак малярии. Гетерозиготные носители гена серпа обычно не имеют серповидно-клеточная анемия и достаточно устойчивы к малярийным микроорганизмов, что они обладают избирательным преимуществом.Другой пример генетическое решение экологического стресса — наша способность производить пот как помощь в охлаждении нашего тела в жарких условиях. Это не удивительно что у нас есть такая возможность, потому что наша непосредственные предки человека были тропическими животные.

Генетические изменения в ответ на стрессы окружающей среды обычно требуют многих поколений, чтобы получили широкое распространение в популяции. К счастью, у нас есть и другие способы реагировать более быстро индивидуально в течение нашей собственной жизни. Слово регулировок здесь используется для обозначения этих более коротких терминов физиологические изменения, не передающиеся по наследству. В слово приспособлений зарезервирован для наследственных генетических изменений, которые развиваются в популяции в течение длительного периода времени.


Развитие Регулировка

Один из более мощные способы адаптации к экологическим стрессам — это изменение роста выкройки и разработка.Это происходит в детстве и обычно приводит к анатомическим и / или физиологический изменения, которые в основном необратимые в зрелом возрасте. Такие постоянные изменения упоминаются как адаптация к развитию или акклиматизация к развитию .

Рентген раннего 20 век
Связанная ступня китаянки

Рост был задержан и
кости были значительно деформированы
, так что они могли
поместиться в крошечные заостренные тапочки.

Среди людей, изменения в развитии являются результатом как естественного давления окружающей среды, так и культурных практики. Примером последнего был теперь незаконный обычай в Китае плотно оборачивают или связывают ноги молодых девушки с тканью, чтобы мешают нормальному росту. Хотя это вызвало необратимые, калечащие деформации костей стопы, это также привело к очень крошечным ступням, которые считались очень привлекательный.Родители из добрых намерений искалечили дочерей. Маленькие ступни сделают их более привлекательными брачными партнерами для богатых важных мужчин. и спасти их от тяжелой работы.

Конец XIX века
Британский актриса
(Лилли Лэнгтри)
кто олицетворял
идеал красота
с ее осой-
фигурная талия
достигнуто с
обтягивающий корсет

Легко осудить старый китайский обычай связывать ноги является варварским.Однако стоит учитывая, что у североамериканцев и европейцев есть намеренно изменяли части тел своих детей и себя неприятными процедуры тоже. В конце 19 века узкие корсеты носили девочки, когда их тела еще росли, деформировали нижнюю реберные кости опасно заходят в легкие. У некоторых богатых женщин даже было нижние ребра удалены хирургическим путем, чтобы добиться стильной «осообразной» формы. Талия.Окружность 19 дюймов была идеальной.

Преднамеренная деформация частей тела произошла не только в прошлом. Сегодня в Китае растет беспокойство среди многих мобильных операторов среднего звена. класс мужчин и женщин, что они слишком короткие. Тысячи искали решение этой проблемы удлинением ног. Это достигается в результате длительного болезненного процесса, связанного с хирургическим разрывом две голени на обеих ногах, а затем с помощью регулируемых металлических скоб, которые фиксируются стальными штифтами, имплантированными в кость чуть ниже колен, и выше лодыжек, чтобы постепенно увеличивать длину почти на 1/16 дюйма (около 1 мм.) в день по мере заживления костей. Это увеличивает разрыв в ломать участки, тем самым стимулируя рост новых костей. В результате средний пациент постоянно увеличивает свой рост примерно на 3 дюйма (7-8 см) в полгода.

Преднамеренная деформация тела сегодня является обычной практикой в ​​Северной Америке, поскольку хорошо. Родители из среднего и высшего класса обычно имеют право зубы их детей выпрямлены ретейнерами и скобами. Это долгий, дорогостоящий и несколько болезненный опыт, который меняет положение зубов.Частично это сделано для сохранить и улучшить их функционирование. Однако сильная мотивация — улучшить внешний вид. Выпрямление носа и другое формы пластической хирургии часто выполняются по одной и той же причине, несмотря на Дело в том, что они болезненны. Родители предполагают, что эти виды тела изменение увеличит вероятность того, что их дети вырастут и станут более успешными в жизни. Это было также мотивация богатых китайских родителей в прошлом, которые связывали ноги своим дочери и современных китайцев, перенесших удлинение ног.

В модной одежде
туфли на высоком каблуке
может нанести ногу
деформации и от
ее
ортопедические проблемы
со временем

Навсегда изменения формы частей тела могут быть непреднамеренными. Например, носить кожу обувь, закрывающая ступни, делает их уже, чем они были бы в противном случае.Точно так же практика женщин, носящих обувь с острым носком, на высоком каблуке и часто слишком маленький размер обычно приводит к ряду болезненных ортопедических деформации. В основе этой внешне нелогичной западной культурной практики лежит вера в то, что маленькие ступни привлекательны для женщин. В Американская академия хирургов-ортопедов сообщила, что 9 из 10 женщин в Соединенных Штатах носят обувь, которая слишком мала для их ног, а 7 из них из десяти впоследствии развились болезненные бурситы, пальцы ног или другая ступня деформации.

Что делает такие изменения в развитии частей нашего тела возможны потому, что люди имеют высокую степень физиологической пластичности . То есть мы можем быть физически формируется окружающей средой в процессе выращивания. Взрослые результат генетически унаследованных черт, которые в определенной степени сформировались у каждого из нас окружающей средой, когда мы росли.

Ребенок с маразмом

Крайнее недоедание или переедание в раннем детстве может привести к разрушительным изменениям в развитии. При длительной нехватке продуктов питания, как это бывает при голоде. ситуация, люди могут развить маразм (от греческого, означающего «истощать»). Симптомы включают крайние истощение, диарея, анемия и апатия. Женщины с маразмом обычно прекращают овуляцию и, следовательно, не могут забеременеть. Потеря изоляционного жира делает людей с маразмом очень уязвимыми перед смертью в результате падения основное тело температура, когда воздух опускается ниже 60-65 F.(15-18 с.). Молодой дети, пережившие маразм, обычно низкий взрослый рост и некоторая степень умственной отсталости. К сожалению, сегодня во всем мире маразм — не редкость. Приблизительно 31 миллион детей умирают каждый год от недоедания, а 178 миллионов отстают в росте. Около 1 миллиарда человек сейчас недоедают, и примерно столько же людей страдают от переедания проблемы со здоровьем, связанные с ожирением.

Детский с квашиоркор

Отсутствие определенных видов питательных веществ может привести к другим опасным для жизни проблемам со здоровьем. Например, когда младенцы и очень маленькие дети имеют диету с чрезвычайно низким содержанием белка , они, вероятно, разработать квашиоркор . Также Этому состоянию способствует недостаточное потребление витаминов А и Е. как минералы цинк и селен.Типичные симптомы квашиоркора включают отек (или отек) из-за задержки жидкости (особенно в области живота), палочковидные ноги и руки с небольшой жировой или мышечной массой, апатия и потеря волос и кожи пигментация пятнами. Как и в случае с маразмом, дети с квашиоркор, вероятно, будут апатичны и ослаблены иммунная система, которая снижает их способность бороться с инфекциями. Если ребенок выживает после квашиоркора, у него может быть задержка роста.

Даже специфический сам по себе дефицит витаминов может привести к серьезным проблемам со здоровьем для детей, несмотря на адекватное питание. Например, отсутствие витамин D может вызвать заболевание костей, известное как рахит, в то время как недостаточное количество витамина А может вызвать постоянную слепоту и ослабляют иммунную систему. Почти 100 миллионов сегодня люди в мире испытывают нехватку витамина А. Большинство из них живут в Азии. Чтобы уменьшить этот дефицит, новый штамм генетически модифицированного риса («золотой рис») с относительно высоким содержанием витамина А теперь выращивают широко в Азии.Однако диета, в которой слишком много витамина А, одинаково вредны. Это может вызвать врожденные дефекты (особенно волчью пасть). и может влиять на клетки, которые производят новую кость, что приводит к резкое увеличение риска переломов.

Современный
высокий японец

Развитие регулировка не только приводит к дефектам и нарушениям.Диетические изменения также могут иметь положительный эффект, если питание улучшен. Так было в Японии после окончания мировой войны. II. Министерство образования Японии сообщило, что С тех пор дети стали значительно выше в каждом поколении. В Например, в 1986 году японские мальчики 14-15 лет в среднем были на 7 дюймов выше, чем мальчики сопоставимого возраста в 1959 году. Ключевой фактор изменения в японском образе жизни была диета. Вполне вероятно, что это было в основном отвечает за увеличенные размеры тела.Между 1961 г. и 1971 г., потребление животного белка в Японии. выросло на 37%, а потребление растительной пищи упало на 3%. В городах Японии и других все более богатых регионах Восточной Азии, пищевые привычки изменились резко за последние несколько десятилетий. Гамбургеры, пицца, жареный цыпленок и другие жирные западные продукты очень популярны. с молодыми и богатыми. Сегодня в Японии около четверть потребляемых калорий составляют жиры — это в 5 раз больше чем сразу после Второй мировой войны.Поддержка гипотезы что изменения в диете такого рода могут привести к значительному развитию корректировки — недавнее двухлетнее обучение детей в Кении. Было обнаружено, что включение всего 60 граммов (около двух ложек) мяса в день на диету молодых у детей увеличились на 80% мышцы плеча по сравнению с детьми, которые были строгими вегетарианцами. Диета, включающая сопоставимое количество молока вместо мяса привело к увеличению на 40%. Продукты животного происхождения важны в рационе маленьких детей, потому что они содержат питательные вещества, которые трудно получить из немясных или немолочных продуктов источники. Однако слишком много животного белка и жира может привести к ожирение и другие риски для здоровья.


Акклиматизация

Все прочие формы адаптации к стрессам окружающей среды обычно обратимы, независимо от того, они происходят в детство или взросление.Эти обратимые изменения именуется акклиматизационный или акклиматическая регулировка . Полезно учесть различные формы акклиматизации с точки зрения продолжительности которые они могут произойти.

Формы Акклиматизация
Дубление — обычная форма

сезонной

акклиматизационной

Ан пример длительной акклиматизации люди, которые теряют лишний жир и очень стройны в результате длительного длительного недоедания. Если позже они увеличат свой рацион до постоянного уровня чрезмерных калорий, они, скорее всего, сохранят больше жира и в конечном итоге станут ожирение. Они переживают длительную акклиматизацию, когда изначально теряют жир. и снова позже, когда они его сохранят. В обоих случаях они акклиматизируются к доступное питание.

Анатомический и / или физиологические приспособления также могут развиваться в течение даже более коротких периодов времени. Например, многие люди приобретают темный загар в летние месяцы и теряют его. зимой.Это изменение цвета кожи — сезонная акклиматизация. к разрушительному действию ультрафиолетового излучения солнца.

Когда кожа дайверы спускаются в океан, они испытывают стремительно возрастающий напор воды. В считанные секунды они могут страдать от мучительной боли в ушах из-за неравномерного давление внутри и снаружи их барабанных перепонок. Они должны уравновесить это давление сильно высморкался через нос. Делая это, они делают краткосрочные акклиматизация к изменившейся среде.


Изменение давления воды
требует краткосрочный
акклиматизация кожи
дайверы

Когда путешествуя на большую высоту, часто наблюдается постепенное падение способность слышать из-за неравенства давления с одной стороны барабанная перепонка к другой, заставляя ее слегка раздуваться и становятся менее гибкими.Эта разница в давлении опытный в горах обычно может быть отменяется зеванием, глотанием или жеванием резинки. Однако если у кого-то заложен нос, часто бывает сложно выровнять давление когда они поднимаются на большую высоту. В результате у них может быть сильная боль в ушах. Это было серьезной проблемой для пилотов до того времени, когда самолеты под давлением.

Разница между видами акклиматизации не только в время, необходимое для первоначальной настройки. Обычно чем короче время для акклиматизации, тем быстрее он также обращается вспять после того, как окружающая среда стресса больше нет.


Комбинированные эффекты

Генетический адаптации и три типа адаптации к экологическим стрессам не всегда отчетливые явления. Акклиматизация, происходящая в детстве, может привести к постоянному анатомические изменения, как это часто бывает при неправильном питании.Когда акклиматизация успешен в обеспечении хорошего здоровья и долголетия, он может дать людям выборочный преимущество в передаче своих генов следующему поколению. Это может иметь сильную определяющее влияние на направление эволюции. В свою очередь, генетические изменения могут сыграть значительную роль в адаптации, поскольку способность к акклиматизации в конечном итоге зависит от генетический состав.

Адаптивность к конкретным экологическим стрессам варьируется от человека к человеку и от населения к Население.Не все мы биологически равны. Например, некоторые группы люди более успешно приспосабливаются к большой высоте. Другие могут лучше справиться сильная жара и повышенная влажность. Адаптивные реакции, как правило, возникают в пространственные кластеры по всему миру. Обычно наиболее эффективные приспособления для специфические экологические стрессы обнаруживаются в областях, где эти стрессы наиболее общий. Это свидетельство того, что естественный отбор произошел в адаптация населения.


Культурный Практика и технологии

Это важно помнить, что люди не только взаимодействуют со своей средой биологически. Мы тоже используем культуру. За последние полмиллиона лет по крайней мере, мы изобрели технологические средства, которые позволили нам освоить новую среду без необходимости сначала выработайте к ним биологические приспособления. Дома, одежда и огонь позволили нам жить в умеренных и, в конечном итоге, арктических регионах, несмотря на то, что у нас все еще есть тела тропических животных.

Летчик-истребитель FA-18
с использованием культура

технологии для адаптации
на большую высоту

Однако это не означает, что искусственные технологии устраняют биологические адаптивные преимущества отдельных лиц или групп. Людям, у которых толще слои жировой изоляции под их кожей обычно лучше выживают в холодном климате, в то время как стройным людям лучше в горячих.

В следующих четырех разделах руководства вы узнаете, как наш организм реагирует на несколько распространенных видов воздействия окружающей среды.

Культурная ниша: почему социальное обучение важно для адаптации человека

Abstract

За последние 60 000 лет люди распространились по земному шару и теперь занимают более широкий ареал, чем любой другой наземный вид. Наша способность успешно адаптироваться к такому разнообразию сред обитания часто объясняется с точки зрения наших когнитивных способностей.У людей относительно больший мозг и больше вычислительных мощностей, чем у других животных, и это позволяет нам понять, как жить в самых разных средах. Здесь мы утверждаем, что люди могут быть умнее других существ, но ни один из нас не настолько умен, чтобы получить всю информацию, необходимую для выживания в любой отдельно взятой среде обитания. Даже в самых простых обществах собирателей пищи люди зависят от огромного набора инструментов, подробных сводов местных знаний и сложных социальных механизмов и часто не понимают, почему эти инструменты, убеждения и модели поведения адаптируются.Мы обязаны своим успехом нашей уникально развитой способности учиться у других. Эта способность позволяет людям постепенно накапливать информацию из поколения в поколение и разрабатывать хорошо адаптированные инструменты, убеждения и практики, которые слишком сложны для того, чтобы любой отдельный человек мог изобретать их в течение своей жизни.

За свою краткую эволюционную историю Homo sapiens занял более широкий ареал, чем любой другой вид наземных позвоночных. Ранее гоминины, такие как Homo heidelbergensis и неандертальцы, были ограничены Африкой и умеренными регионами южной Евразии.Поведенческие современные люди жили в Африке 70 000 лет назад (1). Между 50 000 и 60 000 лет назад люди покинули Африку, перебравшись в Юго-Западную Азию (2). Оттуда они быстро распространились по южной части Евразии, достигнув Австралии 45000 лет назад — подвиг, который удалось совершить только одному другому наземному млекопитающему (грызуну-муриду) (3). Вскоре после этого люди проникли далеко на север, достигнув широты Москвы 40 000 лет назад и Северного Ледовитого океана 30 000 лет назад. 13000 лет назад люди распространились на юг до южной оконечности Южной Америки, а 5000 лет назад люди заселили практически все земные ареалы, кроме Антарктиды и некоторых островов в Океании (2).Даже самые космополитичные виды птиц и млекопитающих имеют значительно меньшие ареалы (4⇓ – 6).

Эта глобальная экспансия потребовала быстрого развития широкого спектра новых знаний, инструментов и социальных механизмов. Люди, покинувшие Африку, были тропическими собирателями. Северная Евразия представляла собой необъятную безлесную степь, относительно бедную растительными ресурсами и изобилующую незнакомыми видами добычи. Люди, которые бродили по степи, столкнулись с враждебным климатом: температура опускалась до -20 ° C в течение нескольких месяцев, и часто были сильные ветры.Выживание в такой среде требует совершенно нового набора приспособлений — сшитой на заказ одежды (7), хорошо спроектированных укрытий, местных знаний об игре и методов создания света и тепла. Это просто северная евразийская степь; Каждая из других сред, занятых современными людьми-собирателями, представляла собой различную совокупность адаптивных проблем. Этнографические и исторические отчеты о народах, собирающих пищу в 19 и 20 веках, ясно показывают, что эти проблемы были решены с помощью разнообразных приспособлений, специфичных для среды обитания (8).Хотя эти адаптации были сложными и функционально интегрированными, в основном это были культурные, а не генетические адаптации. Фактически, множество свидетельств указывает на то, что локальные генетические изменения сыграли лишь относительно небольшую роль в нашей способности обитать в столь разнообразных средах (9, 10).

Почему люди намного лучше адаптируются к новой среде, чем другие млекопитающие? На этот вопрос было много разных ответов, но самые влиятельные основаны на идее, что люди просто умнее других существ.У нас больше мозга и больше вычислительных мощностей, и это позволяет нам адаптироваться к более широкому кругу сред, чем у других животных. Одно из наиболее четких утверждений этой гипотезы содержится в серии работ Туби, Космидеса, Пинкера и соавторов (11–14). Они утверждают, что другие животные ограничены тем, что они называют «выделенным интеллектом» — предметно-ориентированным обучением и механизмами принятия решений, которые адаптированы к конкретной среде. Люди, напротив, развили «импровизационный интеллект», набор уникально гибких когнитивных способностей, которые позволяют нашему виду приобретать локально адаптивное поведение в широком диапазоне сред.Словом, мы адаптированы к «когнитивной нише» (11, 14). Эти способности дополняются способностью нашего вида учиться друг у друга, особенно с использованием грамматического языка.

Эта гипотеза вытекает из нативистского, модулярного взгляда на познание. Его центральная посылка состоит в том, что общие общие проблемы решить гораздо труднее, чем узкоспециализированные, и поэтому умы всех животных, включая человека, построены из множества специальных механизмов, предназначенных для решения конкретных адаптивных проблем, с которыми сталкиваются отдельные виды.Эти механизмы являются модульными, поскольку они принимают входные данные и генерируют выходные данные, относящиеся к проблемам в определенных областях, таких как выбор партнера, поиск пищи и управление социальными отношениями. Эти авторы являются нативистами, потому что они считают, что развитые механизмы зависят от значительного количества врожденной информации о взаимосвязях между сигналами и результатами в определенных областях для определенных видов. Например, механизмы, регулирующие решения о выборе партнера у мужчин, могут быть основаны на предположении о вероятности долгосрочного спаривания, и, таким образом, отбор благоприятствовал психологии, которая побуждает мужчин привлекать молодых женщин.Аналогичные механизмы у шимпанзе, которые не образуют долгосрочных связей, породили психологию, которая заставляет самцов отдавать предпочтение самкам старшего возраста, возможно, потому, что они являются лучшими матерями (15). Механизмы, регулирующие социальный обмен, имеют другие особенности. Врожденное содержание создается потому, что механизмы обучения и принятия решений были сформированы естественным отбором для решения важных повторяющихся адаптивных проблем, с которыми сталкиваются виды.

Такой взгляд на когнитивную эволюцию, кажется, исключает гибкие, широко применимые когнитивные способности; или, как выразились Космидес и Туби, «… на первый взгляд кажется, что для развитого ума есть только два биологически возможных выбора: либо общая неспособность, либо узкие компетенции» (12).Однако эти авторы считают, что люди, и только люди, претерпели эволюционный прорыв, который дает им «вычислительную способность импровизировать во время развития для решения эволюционно новых проблем» (13). Ключевой способностью является использование причинно-следственных рассуждений, чтобы делать выводы о местных непредвиденных обстоятельствах окружающей среды. Как выразился Пинкер,

Эти выводы воспроизводятся внутри в ментальных моделях мира … Это позволяет людям изобретать инструменты, ловушки и оружие, извлекать яды и лекарства из других животных и растений …Эти когнитивные уловки разрабатываются на лету в бесконечных комбинациях, подходящих для местной экологии. Они возникают в результате ментального замысла и развертываются, тестируются и настраиваются с помощью обратной связи в течение жизни людей … (14, стр. 8993-8994)

Эти умственные способности дополняются вторым эволюционным нововведением, способностью учиться друг друга, что значительно снижает затраты на получение информации, необходимой для местной, условной адаптации.

Кажется вероятным, что средний человек умнее среднего шимпанзе, по крайней мере, в таких областях, как планирование, причинное рассуждение и теория разума.Однако мы не думаем, что этого достаточно, чтобы объяснить наш экологический успех. Гипотеза когнитивной ниши переоценивает степень, в которой когнитивные способности отдельных людей позволяют людям добиваться успеха в различных средах, и неправильно понимает роль, которую играет культура во многих важных аспектах. Вместо этого мы предполагаем, что наша уникально развитая способность учиться у других абсолютно необходима для экологического успеха человека. Эта способность позволяет людям постепенно накапливать информацию из поколения в поколение и разрабатывать хорошо адаптированные инструменты, убеждения и практики, которые ни один человек не мог бы изобрести самостоятельно.Мы вошли в «культурную нишу», и использование нами этой ниши оказало глубокое влияние на траекторию человеческой эволюции. В оставшейся части статьи мы рассмотрим этот аргумент более подробно.

Культура имеет важное значение для адаптации человека

Легко недооценить масштабы, сложность и важность той совокупности культурно передаваемой информации, которая поддерживает существование человека, даже в тех, что кажутся «простейшими» сообществами, собирающими пищу. Археологические данные ясно показывают, что современные люди приспособились к жизни за Полярным кругом на раннем этапе своего развития, но мало что говорят нам об их образе жизни.Однако этнографические исследования нетсилик и медных инуитов, вместе известных как центральные инуиты, дают нам представление о сложности адаптации, которая позволяет собирателям процветать в Арктике. Эти люди живут в суровой и непродуктивной среде даже по арктическим меркам. Их группы были небольшими, и их образ жизни был простым по сравнению с собирателями, живущими на побережьях Аляски и Гренландии. Чтобы сосредоточить свое внимание на важнейших задачах адаптации, представьте, что вы оказались на пляже на побережье острова Кинг-Уильям (68.935N, 98,89 Вт). Сейчас ноябрь и очень холодно.

Ваша первая проблема — согреться. Среднемесячные температуры в зимние месяцы составляют от -25 ° C до -35 ° C. Даже хорошо акклиматизированные люди быстро поддаются переохлаждению при температуре ниже −1 ° C, поэтому вам понадобится теплая одежда. Если бы не было ветра и вы могли оставаться неподвижными, подойдет плащ, но это ветреное место и вам нужно охотиться, поэтому вам понадобится хорошо сшитая одежда (7). Зимой центральные инуиты носили искусно скроенные парки и штаны (16).Лучшие были сделаны из шкур карибу, собранных осенью. Шкуры карибу изолируют лучше, чем мех тюленя или белого медведя, потому что отдельные волоски имеют необычную структуру, наполненную воздухом, что-то вроде пузырчатой ​​пленки (17). Шкуры карибу, собранные осенью, имеют мех подходящей толщины. Шкуры неоднократно растягивали, соскребали, увлажняли, а затем снова растягивали, чтобы получить гибкую кожу (18). Парки были собраны из нескольких частей, чтобы создать форму колокола, которая улавливает тепло, а также позволяет влаге рассеиваться при откидывании капюшона.Капюшоны были покрыты полосой меха, взятой с плеч росомахи, потому что ее переменная длина облегчает очистку от инея. Зимняя обувь была многослойной: сначала alirsiik , чулки карибу на меховой подкладке, затем ilupirquk , короткие легкие чулки с мехом снаружи, затем пара pinirait , более тяжелые чулки с мехом снаружи. , затем kamiik , ботинки с мехом снаружи, и, наконец, tuqtuqutiq , короткие тяжелые ботинки с двойной подошвой из кожи карибу.Одежда была сшита тонкой нитью из сухожилий, взятых вокруг позвонков карибу. Сухожилие нужно было очистить, соскрести, измельчить и скрутить, чтобы получилась нить. Для разных швов использовалось несколько разных видов швов. Обувь сделана непромокаемой, сложной двойной строчкой. Для наложения этих швов женщины из племени центральных инуитов использовали тонкие костяные иглы, в которых проделывались отверстия меньшего диаметра, чем нить (16).

Даже самой лучшей одежды недостаточно, чтобы защитить вас от зимних штормов, поэтому вам нужно укрытие.Зимой большинство инуитов жили в солидных домах из коряги и дерна, но центральные инуиты зимовали на морском льду, живя в снежных домиках. Эти круглые сводчатые сооружения были высотой ≈3 м, сложены из снежных блоков, вырезанных зубчатым костяным ножом. Центральная комната была построена над ямой с площадками для сна и длинным входным туннелем ниже уровня главной комнаты с несколькими низкими дверями для предотвращения потери тепла. Стены обычно были обшиты шкурами, подвешенными к рычагам снаружи снежного домика.Такая конструкция позволяла снежным стенам оставаться близкими к замерзанию, в то время как внутри снежного домика температура могла достигать 10-20 ° C (19).

В снежном домике вам нужен источник тепла и света для приготовления пищи и плавления морского льда для получения воды. Вы не можете использовать дрова, потому что нет деревьев. Вместо этого арктические народы вырезали светильники из мыльного камня и заправляли их топленым тюленьим жиром. Эти лампы были сделаны из продолговатых камней длиной от 30 см до 1 м; на поверхности камня было вырезано неглубокое углубление с острыми краями, а лампа была снабжена длинным фитилем из мха, похожим на занавес.Хорошо управляемая лампа горела без образования сажи (16).

Еще вам нужна еда. Растения легко собирать, но большую часть года в Арктике это не вариант. Зимой центральные инуиты охотились на тюленей, в основном устраивая засаду у их дыхательных отверстий. Когда морской лед начинает замерзать, тюлени выкалывают во льду несколько отверстий для дыхания в пределах своего домашнего ареала. По мере утолщения льда они сохраняют эти отверстия, которые образуют конические камеры подо льдом. Инуиты разбили лагерь в заснеженных местах возле дыхательных отверстий тюленей.Лед должен быть покрыт снегом, чтобы тюлени не слышали шаги охотников и не уклонялись от них. Инуиты охотились группами, отслеживая как можно больше ям. Основным орудием был гарпун длиной около 1,5 м. И главный, и передний валы были вырезаны из рога. На наконечнике была съемная головка гарпуна, соединенная с тяжелой плетеной линией сухожилий. Другой конец гарпуна был сделан из кости белого медведя, заточенной до острой формы. В каждом отверстии охотник открывал твердое ледяное покрытие концом гарпуна, нюхал внутреннюю часть, чтобы убедиться, что он все еще используется, а затем использовал длинный, тонкий, изогнутый кусок рога карибу с закругленным выступом на одном конце. чтобы исследовать форму камеры и спланировать его укол.Охотник осторожно засыпал большую часть ямы снегом и немного привязал к оставшемуся отверстию. Затем охотник неподвижно ждал в холодной темноте, иногда часами. Когда появление тюленя потревожило пух, охотник изо всех сил ударил вниз. Если он проткнул печать, он крепко держался за веревку, соединенную с острием гарпуна; тюлень скоро устанет, и его можно будет вытащить на лед (20).

В разгар лета центральные инуиты использовали лейстер, специальное трехзубое копье с острым центральным шипом и двумя шарнирными, обращенными назад наконечниками, чтобы добывать арктического гольца в больших количествах.Позднее летом и осенью они перешли на охоту на карибу. На суше карибу в основном преследовали или загоняли в засаду, и убивать их приходилось на значительном расстоянии. Для этого требовался лук, способный запускать тяжелую стрелу с большой скоростью. Самый простой способ добиться этого — сделать длинный лук из плотной эластичной древесины, такой как тис или апельсиновый цвет, — дизайн, распространенный в Южной Америке, Восточной Северной Америке, Африке и Европе. Это решение было недоступно для инуитов, которым были доступны только коряги (в основном ель), рог и оленьи рога.Вместо этого они делали короткие луки и использовали все уловки лучников, чтобы увеличить свою силу. Лук можно сделать более мощным, добавив дерева к конечностям. Однако увеличение толщины лука увеличивает напряжение в луке, что приводит к катастрофическим и опасным повреждениям. Эта проблема усугубляется в коротких луках, потому что кривизна больше. Вместо этого инуиты делали луки, которые были тонкими спереди назад, широкими около центра и сужающимися к концам. Эти луки также были изогнутыми, что означало, что свободный лук имел форму буквы «С», направленной назад.Укрепление лука приводит к сложной кривой, геометрии, которая сохраняет больше потенциальной энергии. Наконец, инуиты создали уникальную форму составного лука. Когда лук согнут, спина (сторона, противоположная лучнику) растягивается, тогда как живот (сторона, ближе к лучнику) сжимается. Дерево, рог и оленьи рога сильнее при сжатии, чем при растяжении, поэтому способность лука выдерживать сильные изгибающие силы может быть улучшена путем добавления материала, обладающего сильным натяжением, к задней части лука.В Центральной Азии и на западе Северной Америки сухожилия приклеивались к задней части лука, чтобы укрепить короткие луки для верховой езды. Инуиты прикрепляли тканую паутину из сухожилий к задней части своих луков, вероятно, потому, что у них не было клея, который работал бы во влажных и холодных условиях Арктики (21).

Этот образец образа жизни инуитов представляет лишь крошечную часть огромного количества знаний о конкретных средах обитания, которые необходимы людям для выживания и процветания в Центральной Арктике. Чтобы согреться и получить достаточно еды, вы должны уметь делать и использовать одежду, снежные домики, лампы, гарпуны, лейстеры и луки.Мы опустили другие важные инструменты, такие как каяки, собачьи упряжки и солнцезащитные очки, и, конечно же, нам пришлось опустить большую часть деталей, необходимых для создания и использования инструментов, которые мы упомянули. Более того, вам нужно знать еще гораздо больше, чтобы остаться в живых. Предсказание штормов, понимание привычек диких животных, изготовление корзин, сборка саней и содержание собак — все это требует обширных знаний. Путешествие по льду важно, но также опасно, и нужно много знать о том, как текущая температура, недавняя погода, а также цвет и текстура льда говорят вам, где и когда безопасно путешествовать.[Нельсон (22) посвятил четыре главы ледовым знаниям в своей книге об охоте среди инупиаков северной Аляски.]

Итак, вот вопрос: думаете ли вы, что вы могли бы получить все местные знания, необходимые для выживания в Арктика самостоятельно? Если только превосходные когнитивные способности позволяют людям адаптироваться к разнообразным средам обитания, тогда это должно быть возможно. Более того, в первом приближении это единственный способ, которым другие животные должны узнать об окружающей их среде — они должны полагаться в основном на врожденную информацию и личный опыт, чтобы выяснить, как найти пищу, построить укрытия и в некоторых случаях изготавливать инструменты. .Верно, что у некоторых видов есть простые традиции, вероятно, поддерживаемые механизмами обучения, такими как усиление стимулов и подражание. Однако в каждом случае традиции включают поведение, которому люди могут научиться самостоятельно, или объединить несколько элементов, усвоенных несколькими людьми (23). Нет убедительных примеров, в которых социальное обучение допускает постепенную кумулятивную культурную эволюцию сложных, адаптивных к местным условиям форм поведения, которым люди не могли бы научиться самостоятельно.

Вы могли бы это сделать? Мы так не думаем.

Два различных типа естественных экспериментов подтверждают интуицию, что адаптации собирателей выходят за рамки изобретательских способностей людей. Первый, который можно было бы назвать «экспериментом потерянного европейского исследователя», повторялся много раз в течение последних нескольких столетий. Обычно некоторые исследователи застревают в незнакомой среде обитания, в которой процветает коренное население. Несмотря на отчаянные усилия и достаточно времени для обучения, исследователи умирают или ужасно страдают из-за отсутствия важной информации о том, как адаптироваться к среде обитания.Если они выживают, то часто это происходит благодаря гостеприимству коренного населения. Экспедиция Франклина 1845–1846 гг. Является хорошим примером (24). Сэр Джон Франклин, член Королевского общества и опытный путешественник по Арктике, отправился на двух кораблях исследовать северное побережье Северной Америки и найти Северо-Западный проход. Это была лучше всего оснащенная экспедиция в истории британских полярных исследований, с обширной библиотекой, укомплектованной избранной командой и снабженной трехлетним запасом еды.Зиму 1846 года экспедиция провела на острове Кинга Уильяма, где застряла во льдах. Когда закончилась еда, исследователи бросили свои корабли и попытались спастись пешком. Все в конце концов умерли от голода и цинги, возможно, усугубленной отравлением свинцом из консервов.

Остров Кинга Уильяма — сердце территории Нетсилик, и Нетсилик жили там почти тысячелетие. Остров Кинга Уильяма богат животным миром — главная гавань называется Uqsuqtuuq , что означает «много жира.Британские моряки голодали, потому что у них не было необходимых знаний о местности, и, несмотря на то, что они обладали таким же импровизационным интеллектом, что и инуиты, и имели 2 года на использование этого интеллекта, не смогли овладеть навыками, необходимыми для существования в этой среде обитания. Интересно, что норвежский исследователь Руаль Амундсен провел две зимы на острове Короля Уильяма в 1903–1904 годах. Амундсен разыскал нетсилик и узнал от них, как шить одежду из кожи, охотиться на тюленей и управлять собачьими упряжками. Он и его команда выжили и совершили первый успешный переход Северо-Западного прохода.Позже он применил эти навыки инуитов в своей гонке со Скоттом к Южному полюсу. Результаты этого эксперимента с потерянным европейским исследователем и многих других показывают, что одного интеллекта недостаточно. Аналогичное обсуждение злополучной экспедиции Берка и Уиллса в австралийскую глубинку см. В исх. 25.

Вторая линия доказательств исходит из утраты полезных технологий небольшими изолированными группами населения. Например, тасманский набор инструментов постепенно терял сложность после изоляции от материковой Австралии в конце голоцена (26).Другие группы тихоокеанских островов, по-видимому, утратили полезные технологии, такие как каноэ, гончарные изделия, лук и стрелы (27). Самый лучший задокументированный пример — это изолированный полярный инуит на северо-западе Гренландии. Исследователи Элиша Кейн и Исаак Хейс зимовали с полярными инуитами в 1853 и 1861 годах, соответственно, и сообщили, что полярным инуитам не хватало байдарок, лейстеров, луков и стрел и что в их снежных домиках не было длинных теплосберегающих проходов, которые были замечены. среди других инуитов.Они не могли охотиться на карибу, могли охотиться только на тюленей в течение части года и не могли эффективно добывать арктического гольца, хотя в местных водотоках гольца было много (28). Очевидно, население было поражено эпидемией в 1820-х годах, которая унесла более старших, знающих членов группы, и, согласно обычаю, их имущество должно было быть похоронено вместе с ними (29). Полярные инуиты жили без этих инструментов примерно до 1862 года, когда их посетила группа инуитов, мигрировавших в Гренландию с острова Баффинова Земля (28, 29).Есть все основания полагать, что эти инструменты могли быть полезны между 1820 и 1862 годами. Население полярных инуитов сократилось в течение этого периода, и инструменты были немедленно приняты, как только они были повторно введены в жизнь. После их внедрения численность популяции увеличилась. Также показательно, что каяки, которые использовались полярными инуитами на рубеже веков, очень напоминают большие, широкие каяки, используемые инуитами Баффинова острова, а не маленькие гладкие каяки инуитов Западной Гренландии. В течение следующих полувека дизайн каяков полярных инуитов вернулся к дизайну Западной Гренландии (30).Если этот вывод верен, это означает, что в течение 40 лет (почти двух поколений) полярные инуиты могли извлекать выгоду из утраченных знаний. Более того, они все вместе помнили каяки, лейстеры, луки и стрелы, но не знали, как их делать, и не могли воссоздать эти знания.

Культурная адаптация — это популяционный процесс

Мы думаем, что эта совокупность доказательств опровергает идею о том, что одна только превосходная когнитивная способность объясняет человеческую адаптивность; способность кумулятивно учиться у других должна играть решающую роль.Хотя сторонники гипотезы когнитивной ниши сосредотачиваются на познании, они не игнорируют социальное обучение. Они утверждают, что способность учиться у других снижает средние затраты на получение информации, адаптированной к местным условиям. Например, Barrett et al. (13) напишите:

Когнитивные механизмы, лежащие в основе культурной передачи, эволюционировали вместе с импровизационным интеллектом, распределяя затраты на получение неконкурентной информации между гораздо большим количеством людей и позволяя амортизировать ее стоимость за счет гораздо большего числа выгодных событий. и поколения.В отличие от других видов, культурная передача у людей приводит к храповому накоплению знаний. (стр. 244)

На первый взгляд это кажется логичным аргументом. Для людей, использующих импровизационный интеллект, может быть дорого обнаружить локально адаптивную информацию, но как только она будет получена, другие могут получить ее путем обучения или имитации по относительно низкой цене. В результате социальное обучение распределяет затраты на инновации на всех, кому это выгодно. Накапливаются инновации, ведущие к накоплению знаний.

Однако это рассуждение ошибочно. Вероятно, правда, что обучение у других путем обучения или подражания обычно дешевле, чем обучение самостоятельно. Это похоже на обман на тесте: вы справляетесь так же хорошо, как и человек, у которого копируете, но избегаете утомительного изучения. Однако эволюционные модели показывают, что если это единственное преимущество социального обучения, не произойдет увеличения способности населения к адаптации (31–34). Этот удивительный результат является результатом коэволюционных процессов, которые влияют на типы поведения, которые можно имитировать, и психологию, которая контролирует обучение и имитацию.Эти эволюционные модели социального обучения основаны на двух предположениях. Во-первых, склонность к обучению и подражанию является частью развитой психологии, сформированной естественным отбором. Это означает, что баланс между обучением и имитацией будет определяться относительной приспособленностью двух способов поведения — средняя приспособленность популяции не имеет значения. Когда мало кто имитирует, имитаторы приобретают локально адаптивное поведение с той же вероятностью, что и отдельные ученики. Поскольку они не платят за обучение, имитаторы имеют более высокую физическую подготовку и склонность к подражанию распространяется.По мере увеличения числа подражателей некоторые имитируют людей, которые подражали другим людям, которые имитировали других людей, и так далее, пока цепочка не укоренится в ком-то, кто извлекал информацию из окружающей среды. По мере увеличения доли подражателей в популяции эти цепочки расширяются.

Второе предположение состоит в том, что окружающая среда меняется во времени или пространстве. Это означает, что по мере того, как цепочки имитации становятся длиннее, увеличивается вероятность того, что учащийся, укоренивший цепочку, научился в другой среде, нежели текущая, либо потому, что с тех пор среда изменилась, либо потому, что кто-то по цепочке перешел из другой среды. среда.В результате у подражателей в среднем меньше шансов овладеть местным адаптивным поведением, чем у учащихся. Склонность к подражанию будет расти до тех пор, пока снижение физической формы не уравновесит выгоду от избежания затрат на обучение. При эволюционном равновесии популяция имеет такую ​​же среднюю приспособленность, как и популяция без какого-либо подражания. Не будет увеличения способности адаптироваться к изменяющимся условиям окружающей среды, и не произойдет кумулятивной культурной адаптации.

Хотя эта обработка очень проста, основной результат сохраняется в более реалистичных моделях. Основное понимание, которое вытекает из этих моделей, состоит в том, что имитация — это форма безбилетной езды: имитаторы собирают информацию, не производя ничего ценного. Количество фрирайдеров увеличивается до тех пор, пока они не уничтожают преимущества бесплатного катания. Реалистичные уровни взаимосвязи между моделями и имитаторами качественно не меняют результат (34). Сторонники гипотезы когнитивной ниши ошибаются, потому что считают беспроблемным тот факт, что, как только появляется полезное нововведение, оно будет распространяться, и в результате отбор будет благоприятствовать способности к подражанию.Однако, чтобы понять эволюцию психологии социального обучения, вы должны знать, что можно изучать, а это, в свою очередь, зависит от характера психологии обучения. Если подражатели — это просто сборщики информации, они будут распространяться до тех пор, пока отбор не перестанет благоприятствовать подражанию.

Размышление о совместной эволюции культурного пула наблюдаемого поведения и генов, контролирующих индивидуальное и культурное обучение, предполагает, что культурное обучение может повысить среднюю приспособленность только в том случае, если оно увеличивает способность населения создавать адаптивную информацию (32).Склонность к подражанию развивается, потому что это приносит прямую пользу отдельному человеку, но, тем не менее, оно может также принести пользу населению в качестве побочного эффекта. Мы подумали о трех способах, которыми это могло бы произойти. Во-первых, культурное обучение может позволить людям учиться выборочно — используя сигналы окружающей среды, когда они дают четкое руководство, и учиться у других, когда они этого не делают. Во-вторых, культурное обучение позволяет постепенно накапливать небольшие улучшения, и если небольшие улучшения дешевле больших, культурное обучение может снизить затраты на обучение населения.Наконец, сравнивая «учителей» и изучая выборочно из тех, которые кажутся наиболее успешными, «ученики» могут получать адаптивную информацию, не делая никаких выводов на основе сигналов окружающей среды. Если люди получают информацию от нескольких учителей и повторно комбинируют эту информацию, этот процесс может создать сложную культурную адаптацию без какого-либо интеллекта, за исключением того, что требуется для различения более и менее успешных учителей.

Способность выборочно учиться или имитировать дает преимущество, потому что возможности учиться на опыте или наблюдении за миром различаются.Например, редкое случайное наблюдение может позволить охотнику связать конкретный след с раненым белым медведем или связать цвет и текстуру льда с его устойчивостью в ветреные дни сразу после оттепели. Такие редкие подсказки позволяют делать точные и недорогие выводы об окружающей среде. Однако большинство людей не будут замечать эти сигналы, и, таким образом, им будет намного труднее прийти к такому выводу. Организмы, которые не могут имитировать, должны полагаться на индивидуальное обучение, даже если оно сложно и подвержено ошибкам.Они привязаны к любой информации, которую предлагает природа. Напротив, организм, способный к культурному обучению, может позволить себе быть разборчивым, обучаясь индивидуально, когда это дешево и точно, и полагаясь на культурное обучение, когда экологическая информация является дорогостоящей или неточной. Мы показали (32, 35), что отбор может привести к психологии, которая заставляет большинство людей полагаться на культурное обучение большую часть времени, а также одновременно увеличивает среднюю приспособленность популяции по сравнению с приспособленностью популяции, которая не полагается на культурное обучение. по культурной информации.Эти модели предполагают, что наша психология обучения имеет генетически наследуемый «порог качества информации», который определяет, полагается ли человек на выводы из внешних сигналов или учится у других. Люди с низким порогом качества информации полагаются даже на плохие подсказки, тогда как люди с высоким порогом обычно имитируют. По мере того, как средний порог качества информации в популяции увеличивается, приспособленность учащихся повышается, потому что они с большей вероятностью будут делать точные или недорогие выводы.При этом увеличивается и частота имитаторов. Как следствие, население не успевает за изменениями окружающей среды, как и группа отдельных учащихся. В конце концов, возникает равновесие, при котором люди используют как индивидуальное, так и культурное обучение в оптимальном сочетании. В этом равновесии средняя приспособленность населения выше, чем у наследственного населения, лишенного культурного образования. Когда большинство людей в популяции наблюдают точные сигналы окружающей среды, порог равновесия низок, индивидуальное обучение преобладает, а культура играет небольшую роль.Однако, когда людям обычно трудно учиться индивидуально, порог равновесия высок, и большинство из них имитируют, даже когда внешние сигналы, которые они наблюдают, указывают на поведение, отличное от того, которое они приобретают в результате культурного обучения. Мы считаем, что данные об адаптации инуитов указывают на то, что многие проблемы, с которыми столкнулись инуиты, слишком сложны для решения большинством людей. В результате мы интерпретируем эту логику как предсказание, что отбор должен был отдавать предпочтение психологии, которая заставляет людей в значительной степени полагаться на культурное обучение.

Способность к культурному обучению также может повысить среднюю приспособленность населения, позволяя приобретенным улучшениям накапливаться от одного поколения к другому. Многие черты характера допускают последовательные улучшения до некоторого оптимума. Дужки различаются по многим параметрам, влияющим на характеристики, таким как длина, ширина, поперечное сечение, конусность и степень изгиба. Как правило, добиться больших улучшений методом проб и ошибок труднее, чем небольших по тем же причинам, которые Фишер (36) указал в своей «геометрической модели» генетической адаптации.В небольшом районе проектного пространства рабочая поверхность примерно плоская, так что даже если небольшие изменения вносятся случайным образом, половина из них увеличит отдачу (если дизайн уже не оптимален). Большие изменения улучшат ситуацию только в том случае, если они находятся в маленьком конусе, включающем дальний оптимум. Таким образом, мы ожидаем, что создать полезный лук с нуля будет намного сложнее, чем повозиться с размерами достаточно хорошего лука. Теперь представьте, что окружающая среда различается, поэтому разные луки оптимальны в разных условиях, возможно, потому, что виды древесины различаются.Иногда лучше всего подходит длинный лук с круглым поперечным сечением, а иногда — короткий плоский широкий лук. Организмы, которые не могут имитировать, должны исходить из того, что изначально предполагалось их генотипом. За свою жизнь они могут изучить и улучшить свой лук. Однако, когда они умирают, эти улучшения исчезают вместе с ними, и их потомство должно начинаться заново с генетически унаследованной первоначальной догадкой. Напротив, культурные виды могут научиться делать луки у других после того, как они были улучшены опытом.Поэтому изучающие культуру начинают свой поиск ближе к лучшему дизайну, чем чисто индивидуальные ученики, и могут инвестировать в дальнейшие улучшения. Затем они могут передавать те улучшений внукам и так далее из поколения в поколение, пока не появятся довольно сложные артефакты. Историки технологий продемонстрировали, как это поэтапное улучшение постепенно расширяет и улучшает инструменты и другие артефакты (37, 38). Даже «великие идеи» часто являются результатом удачных случайностей или рекомбинации элементов из разных технологических традиций, а не работы творческого гения, который ломает голову и ломает свой мозг (39, 40).

Эволюция килей каяков у инуитов Западной Гренландии является поучительным примером того, как возникают и распространяются инновации (41). При охоте на морских млекопитающих с байдарки охотники-инуиты всегда сильно гребли на байдарке по направлению к добыче, затем поднимали гарпун и швыряли его прямо через нос. Это увеличило импульс, передаваемый гарпуну, и предотвратило опрокидывание. Когда огнестрельное оружие впервые распространилось в Западной Гренландии, инуиты обнаружили, что они не могут поднять и прицелиться из ружья до того, как каяк отклонится от курса, и поэтому могут использовать его только с суши или льдин.В 1824 году выдающийся инуитский охотник по имени Йенс Реймер начал экспериментировать с методами стабилизации байдарок для использования с огнестрельным оружием. Он попытался провести трос за каяком, но это не сработало. Затем он прикрепил частично погруженную деревянную пластину к корме каяка, имитируя рули европейских кораблей. Это тоже работало не очень хорошо — было шумно, и крепления имели тенденцию выходить из строя. Тем не менее, некоторые молодые охотники подражали Реймеру, возможно, из-за его местного успеха и престижа. Они не смогли произвести качество ayût (гренландское слово, обозначающее как руль корабля, так и киль байдарки), и из «застенчивости» (41, стр. 27) спрятали свои грубые рули под ватерлинией.Вскоре они обнаружили, что это непреднамеренное нововведение позволило им использовать ружья на своих байдарках, и в течение следующих 50 лет ayût претерпел ряд дальнейших небольших улучшений, в результате чего была создана современная форма.

Наконец, если учащиеся могут сравнивать успех людей, моделирующих различные модели поведения, то склонность к подражанию успешному может привести к распространению черт, которые коррелируют с успехом, даже если подражатели не понимают причинно-следственную связь.Это очевидно, когда набор сравниваемых признаков узок. Вы видите, что лук вашего дяди стреляет дальше, чем ваш, и замечаете, что он толще, но менее заостренный, и для прикрепления сухожилий используется другая коса. Вы копируете все три черты, хотя на самом деле разница была только в плетении. Пока существует надежная статистическая корреляция между плетением и силой, характеристика формы плетения будет изменяться, увеличивая силу. Причинное понимание полезно, потому что оно позволяет исключить несущественные черты, такие как цвет лука.Однако причинное понимание не обязательно должно быть очень точным, если корреляция надежна. Копирование нерелевантных характеристик, таких как толщина или цвет, только добавит шума в процесс. Комбинируя различные компоненты технологии от разных, но все еще успешных людей, копировальные аппараты могут создавать как новые, так и все более адаптивные инструменты и методы на протяжении поколений, без каких-либо импровизационных идей. Инуит может скопировать дизайн лука у лучшего лучника в своем сообществе, но перенять плетение из сухожилий, которое использует лучший охотник в соседнем сообществе.В результате можно было бы получить лучший лук, чем любой лук, сделанный в предыдущем поколении, и никто не изобретал ничего нового.

В соответствии с этим, лабораторные и полевые данные свидетельствуют о том, что как дети, так и взрослые предрасположены к копированию широкого спектра качеств успешных или престижных людей (42). Рекламодатели это прекрасно знают. В конце концов, что Майкл Джордан действительно знает о нижнем белье? Недавние исследования в области психологии развития показывают, что маленькие дети охотно обращают внимание на признаки надежности, успеха, уверенности и внимания при выборе того, у кого им учиться (43, 44).Даже младенцы выборочно обращаются к знающим взрослым, а не к своим матерям в новых ситуациях (45). Эта особенность нашей психологии культурного обучения соответствует априорным эволюционным предсказаниям, возникает спонтанно в экспериментах, рано развивается без инструкций и в значительной степени действует вне сознательного понимания.

Эти модели предсказывают, что адаптивная развитая психология часто заставляет людей приобретать наблюдаемое ими поведение, используемое другими, даже несмотря на то, что выводы, основанные на сигналах окружающей среды, предполагают, что альтернативное поведение было бы лучше.У видов, способных приобретать поведение путем обучения или подражания, особи подвергаются двум различным видам сигналов, которые они могут использовать для решения местных адаптивных проблем. Как и любой другой организм, они могут делать выводы, основываясь на сигналах окружающей среды. Однако они также наблюдают за поведением выборки своей популяции. Когда большинство людей могут решить адаптивную проблему, используя только сигналы окружающей среды, модели предсказывают, что оптимальная психология обучения приведет к тому, что социальное обучение будет играть значительную, но относительно скромную роль.Многие люди будут полагаться на свои собственные выводы, но некоторые будут копировать, чтобы избежать затрат на обучение. Однако зачастую лишь меньшинство может решить адаптивную проблему на основе одних только сигналов окружающей среды, потому что соответствующие сигналы среды редки или проблема адаптации слишком сложна. Затем, если окружающая среда не слишком изменчива, разовьется адаптивная психология, при которой большинство людей игнорируют внешние сигналы и принимают поведение, типичное для выборки наблюдаемой ими популяции.Они изменяют это поведение редко или лишь в незначительной степени, и в результате местные адаптации часто развиваются постепенно в течение многих поколений.

Доказательства культурной адаптации

Гипотеза культурной ниши и гипотеза когнитивной ниши делают совершенно разные прогнозы относительно того, как приобретаются и понимаются местные адаптации. Гипотеза когнитивной ниши утверждает, что технологии адаптивны, потому что импровизационный интеллект позволяет некоторым людям понять, как они работают и почему они лучше альтернатив.Эти приобретенные представления о мире затем распространяются, позволяя другим получить такое же понимание причинно-следственных связей без дорогостоящих индивидуальных исследований. Напротив, мы утверждаем, что культурная эволюция, оперирующая на протяжении поколений, постепенно накапливала и рекомбинировала адаптивные элементы, в конечном итоге создавая адаптивные пакеты, выходящие за рамки причинного понимания людей, которые их используют. В некоторых случаях можно передать элементы причинного понимания, но в этом нет необходимости. Часто люди не имеют ни малейшего представления о том, почему в дизайн включены определенные элементы, ни о том, будут ли альтернативные варианты лучше.Мы ожидаем, что изучающие культуру сначала усвоят местные обычаи, а иногда экспериментируют или изменяют их. Иногда это будет означать, что культурное обучение будет преобладать над их непосредственным опытом, развитой мотивацией или надежно развивающейся интуицией.

Несколько линий свидетельств поддерживают гипотезу культурного обучения.

Антропологическая литература по развитию детей (46⇓ – 48) указывает на то, что дети и подростки получают большую часть своей культурной информации, обучаясь у людей старшего возраста, которые обычно не поощряют вопросы молодых учеников и редко дают причинные объяснения своего поведения.Дети отрабатывают поведение взрослых, часто используя игрушечные версии инструментов для взрослых, во время игр разновозрастных детей, и наблюдается небольшое экспериментирование, за исключением того, что необходимо для овладения репертуаром взрослых (49, 50).

Опора молодых учеников на тщательное наблюдение и имитацию местного репертуара, обнаруженного в антропологических записях, совпадает с недавними экспериментами по подражанию (51, 52). В этих экспериментах взрослый ведет себя так, как будто открывает сложную коробку-головоломку, чтобы получить награду. Поведение взрослого включает в себя как необходимые, так и ненужные действия.Субъект, будь то ребенок или шимпанзе, наблюдает за поведением. Успеваемость детей в таких задачах как в западных, так и в небольших обществах во многом отличается от результатов у шимпанзе. Дети точно копируют все шаги, в том числе шаги, которые при прямом визуальном осмотре покажутся ненужными. Похоже, дети неявно предполагают, что если модель выполнила действие, вероятно, это было важно, даже если они не понимают, почему. Шимпанзе, кажется, не делают этого предположения; они в основном пропускают ненужные шаги, что приводит к развитию более эффективных репертуаров, чем у детей (53) в этих экспериментальных условиях.

Многие примеры показывают, что люди часто не понимают, как работают адаптивные практики и почему они эффективны. Например, в Новом Свете традиционное использование перца чили в мясных рецептах, вероятно, защищало людей от пищевых патогенов (54). Такое использование перца чили особенно интересно, потому что по своей природе он невкусный. В перце содержится капсаицин — химическая защита, разработанная в роде Capsicum для предотвращения употребления их плодами млекопитающих (особенно грызунов).Нечеловеческие приматы и младенцы считают перец отвращением, потому что капсаицин стимулирует болевые рецепторы во рту. Попытки привить крысам вкус к перцу чили с помощью процедур подкрепления не увенчались успехом (55). Однако на пищевые предпочтения человека сильно влияют предпочтения окружающих (56), поэтому мы преодолеваем врожденное отвращение и фактически учимся наслаждаться чили. Психологические исследования показывают, что люди не привыкают к ощущению химического жжения. Вместо этого обучение с наблюдением заставляет людей переосмысливать свою боль как удовольствие или волнение (57).Итак, народы Нового Света научились правильно употреблять перец чили и наслаждаться им, не понимая его антимикробных свойств, и для этого им пришлось преодолеть инстинктивное отвращение, которое мы разделяем с другими млекопитающими.

Табу Фиджи на еду — еще один пример этого процесса. Многие морские виды в фиджийском рационе содержат токсины, которые особенно опасны для беременных женщин и, возможно, грудных детей. Табу на продукты питания, нацеленные на эти виды во время беременности и кормления грудью, запрещают женщинам есть эти виды и снижают частоту отравлений рыбой в этот период.Хотя все женщины в этих сообществах разделяют одни и те же табу на еду, они предлагают им совершенно разные причинные объяснения, и между женщинами мало информации, за исключением самих табу (58). Табу усвоены и не связаны с отвращением к беременности. Анализ путей передачи этих табу показывает, что адаптивная модель поддерживается выборочным обучением у престижных женщин.

Культура и дезадаптация

Культурная адаптация имеет встроенный компромисс.Кумулятивная культурная эволюция сложных, трудно усваиваемых адаптаций требует, чтобы люди перенимали поведение окружающих, даже если оно противоречит их собственным выводам. Однако эта же склонность заставит людей приобретать любое обычное поведение , если оно явно не противоречит их собственным выводам. Это означает, что если существуют когнитивные или социальные процессы, которые делают неадаптивные идеи обычными, и эти идеи не являются заведомо ложными или вредными, люди также примут эти идеи.Более того, очевидно, что существует несколько таких процессов. Вот пара примеров. Более подробное обсуждение см. В исх. 10.

Слабые когнитивные предубеждения могут способствовать распространению дезадаптивных убеждений или практик из поколения в поколение.

Лабораторные исследования диффузионной цепочки четко документально подтверждают, что предубеждения, которые не поддаются обнаружению, влияют на индивидуальные решения, могут иметь очень сильные последствия при повторении «поколений» в лаборатории (59). Тот же эффект может привести к распространению ложных убеждений в естественных популяциях.Например, Бойер (60) утверждает, что ряд когнитивных предубеждений объясняет распространение сверхъестественных убеждений и широкое распространение сказок о призраках и зомби.

Предубеждения в адаптивном социальном обучении могут привести к неадаптивным результатам.

Атрибуты модели косвенно свидетельствуют о том, полезно ли ей подражать. Если она добьется успеха, то, подражая ей, вы увеличите свои шансы на приобретение черт, которые привели к ее успеху. Если она больше похожа на вас, чем на альтернативные модели, ее поведение может лучше работать в вашей ситуации.Если ее поведение более распространено, чем альтернативы, то оно, вероятно, будет адаптивным, потому что обучение увеличивает частоту адаптивного поведения. Развитая психология культурного обучения, учитывающая такие предубеждения, увеличивает шансы на приобретение полезных убеждений и моделей поведения. Однако эти же предубеждения иногда могут привести к распространению дезадаптивных убеждений и практик. Например, тенденция подражать престижным или тем, кто демонстрирует приверженность, укрепляющую доверие, может привести к процессу «побега», аналогичному половому отбору (10), и это может объяснить культурную эволюцию неадаптивных культурных систем, в которых люди рисковать жизнью и здоровьем, чтобы взойти на ледяные вершины или достичь духовного совершенства в целомудрии (61).

Культура является частью биологии человека и глубоко повлияла на эволюцию человека

Мы рассказали о двух противоположных отчетах о природе и происхождении уникальности человека. С одной стороны, широко распространено мнение, что люди похожи на других млекопитающих, только намного умнее — по сути, мы умные, безволосые шимпанзе. У нас есть уникально гибкая когнитивная система, которая позволяет нам делать причинно-следственные выводы в широком диапазоне сред и использовать эту информацию для создания гораздо более совершенных инструментов, и эти различия позволили нам распространиться по всему миру, доминируя в мировой биоте, как никакое другое существо.Напротив, мы утверждаем, что люди недостаточно умны, чтобы решать множество адаптивных проблем, с которыми они сталкиваются в любой из своих многочисленных сред обитания. Даже у экспертов отсутствует детальное понимание причинно-следственных связей с инструментами и методами, позволяющими им выжить. Культурное обучение с высокой степенью достоверности позволяет человечеству решать эти проблемы, поскольку оно позволяет осуществлять выборочное обучение и накапливать небольшие улучшения с течением времени. Конечно, важно и сложное, гибкое познание. Однако степень когнитивной гибкости широко варьируется от природы: шимпанзе могут решать проблемы, ставящие в тупик обезьян, а обезьяны — гении по сравнению с опоссумами.Тем не менее, ни один вид не населяет такой широкий диапазон местообитаний, как Homo sapiens . Напротив, существует резкий разрыв между способностями к культурному обучению людей и даже наших ближайших родственников. В результате более склонно думать о людях, занимающих культурную нишу, чем когнитивную.

Эволюция психологических способностей, которые приводят к кумулятивной культурной эволюции, является одним из ключевых событий в нашей эволюционной истории. Доступность большого количества ценной культурной информации способствовала бы развитию более крупного мозга, оснащенного для сбора, хранения, организации и извлечения культурной информации — факт, который может объяснить быстрый рост человеческой энцефализации за последние 500000 лет и эволюцию специализированные когнитивные способности, которые проявляются в раннем возрасте, такие как теория разума, выборочная социальная референция (45), чрезмерное подражание (52), функциональное понимание артефактов (62), а также использование таксономического наследования и категориальной индукции для живых видов. (63).Присутствие культурно развитых методов и продуктов, таких как огонь, кулинария, оружие и инструменты, создало новое давление отбора, действующее на наши кости, мышцы, зубы и кишечник (9).

Культура открыла широкий спектр эволюционных перспектив, недоступных для неккультурных видов. Тем не менее культура является такой же частью человеческой биологии, как и наш особенный таз. Такой подход контрастирует с распространенным представлением о том, что культура и биология борются за контроль над человеческим поведением. Этот общий взгляд, вероятно, проникает в глубокую жилу западной мысли, которая сама может быть результатом эволюции когнитивных предубеждений (64), но не имеет смысла.Состояние предков в человеческом происхождении — это психология, которая не допускает кумулятивной культурной эволюции. Несмотря на серьезные усилия, шимпанзе не могут быть социализированы, чтобы стать людьми, и они практически не имеют кумулятивной культурной эволюции. Начиная с раннего онтогенеза человека, наша психология позволяет нам учиться у других, мощно и бессознательно мотивирует нас к этому и формирует тип черт, которые развиваются. Так что нет смысла спрашивать, преодолевает ли культура биологию? Правильный вопрос: как генетическая и культурная наследственность взаимодействуют, создавая наблюдаемые паттерны психологии и поведения человека (65)?

Благодарности

Мы благодарим Кларка Барретта за очень полезные комментарии к предыдущему черновику этой статьи и двух анонимных рецензентов за их помощь.Эта работа была частично поддержана грантом Национального института здравоохранения RC1TW008631-02 (R.B.) и Канадским институтом перспективных исследований (J.H.).

Сноски

  • Вклад авторов: R.B., P.J.R. и J.H. написал газету.

  • Настоящий документ является результатом Коллоквиума Артура М. Саклера Национальной академии наук «В свете эволюции V: сотрудничество и конфликт», состоявшегося 7–8 января 2011 г. в Центре Арнольда и Мейбл Бекман в Национальные академии наук и инженерии в Ирвине, Калифорния.Полная программа и аудиофайлы большинства презентаций доступны на веб-сайте NAS по адресу www.nasonline.org/SACKLER_cooperation.

  • Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

  • Эта статья представляет собой прямое представление PNAS.

Адаптация человека к изменению биоразнообразия: подход процесса адаптации, примененный к тематическому исследованию из южной Индии

Адаптация человека к изменению окружающей среды лучше всего понимается в долгосрочных временных масштабах.Темпы экологических и социальных изменений часто медленные и затрагивают несколько поколений, хотя они могут стать быстрыми, когда социальные или планетарные границы или системные пороги (так называемые переломные точки ) превышаются (см. Rockström et al. 2009; Raworth 2012 , 2017; Ховард 2013; Штеффен и др. 2015). Аналогичным образом, локальным сообществам растений и животных может потребоваться время, чтобы приспособиться к изменениям климатических условий. Со временем эти сдвиги проявляются в изменении структуры, здоровья и разнообразия экологических сообществ (Walther et al.2002; Кэмпбелл и др. 2009 г.). Таким образом, критически важной связью для адаптации человека является не столько изменение глобальной температуры или режима осадков, сколько последующие и соответствующие локальные изменения в биоразнообразии, которые поддерживают сеть жизни. Как обсуждалось в Говарде (неопубликованные результаты), инвазии видов могут происходить в очень короткие сроки, а также могут спровоцировать быстрые реакции человека, тем самым обеспечивая перспективу «в реальном времени» для анализа адаптации человека к изменению биоразнообразия.

Индивидуальные и коллективные способности и действия людей по поддержанию благополучия в живой системе зависят от конкретного разнообразия агентов, ресурсов и процессов окружающей среды.Livelisystem определяется как «комбинация функций, обеспечиваемых активами (или ресурсами), и деятельностью, осуществляемой в открытых, структурированных и активно саморегулирующихся системах» (Dorward 2014). Эта концепция расширяет и развивает понятие устойчивых средств к существованию (Chambers and Conway 1992; Scoones 2015) в рамках социально-экологических систем (SES) (Knutsson and Ostwald 2006). При этом концепция livelisystems позволяет более надежно интегрировать процессы изменения окружающей среды, устойчивости и адаптации в анализ социально-экологических систем (SES).

SES, включая живые системы, по своей сути динамичны (Gunderson, Holling, 2002; Berkes et al., 2003; Dorward, 2014), поэтому для человеческого успеха необходимы стратегии устойчивости (Gunderson 2000; Folke 2006). Это включает в себя преодоление временных потрясений, неожиданностей или других источников стресса и неуверенности, а также более фундаментальную долгосрочную адаптацию к системным изменениям (Hollings 1973; Berkes et al. 2003). Преодоление не всегда приводит к адаптации, а в некоторых случаях может препятствовать адаптивным путям (Thornton and Manasfi 2010).Кроме того, процессы адаптации многочисленны, динамичны и условны, что часто затрудняет их согласование и реализацию, независимо от того, исходят ли они как запланированные или незапланированные меры реагирования на изменение климата или другие воздействия.

Признание динамического и случайного характера адаптации человека к изменениям окружающей среды в рамках SES привело многих к тому, чтобы отстаивать подход адаптивного управления , который является системным, но гибким и способен учиться в ответ на обратную связь (Holling 1978; Berkes et al .2000; MEA 2005). Будущее непредсказуемо. Неопределенность и риск имеются в большом количестве, а изменения неизбежны, поэтому адаптацию нельзя просто планировать «сверху вниз», она должна непрерывно развиваться снизу, а также на мезоорганизационных уровнях человеческого общества. Другими словами, отдельные лица и домохозяйства должны адаптироваться, как и сообщества и государства, чтобы поддерживать себя в изменяющейся среде, характеризующейся многоуровневым взаимодействием и воздействием как изменения окружающей среды, так и адаптации на SES (Howard unpubl.полученные результаты). Таким образом, «управление» адаптацией в глобализированном мире обязательно включает в себя соединение этих уровней и составляющих их субъектов, путей и институциональных узлов.

В литературе по изменению окружающей среды до настоящего времени было три доминирующих подхода к достижению адаптивного управления: один сосредоточен на социальной уязвимости (Smit and Wandel, 2006), второй — на управлении рисками (Sarewitz et al., 2003) (оба из них). которые основаны на исследованиях стихийных бедствий), а третья — на путях адаптации (Leach et al.2010). Подход уязвимости включает оценку состояния ключевых активов и возможностей в сообществе или SES, которые считаются жизненно важными для его способности справляться или адаптироваться, таких как доступ к продуктам питания, медицинским услугам или кредитам, и усиление этих аспектов (Smit and Wandel 2006) . Одна критика этого подхода заключается в том, что, хотя анализ внешней уязвимости может предлагать пути адаптации, он может упускать из виду, как люди на самом деле адаптируются на местах (Berrang-Ford et al. 2011). Другая критика заключается в том, что этот подход часто снижает уязвимость к состоянию «дефицита» технических или материальных активов, вместо того, чтобы рассматривать уязвимость как возможное системное состояние или процесс, вызванный деспотической или экстрактивной политической экономией (Cameron 2012).Как отмечает Рибо (2014, стр. 667), такое представление

уязвимости и безопасности как вопросов доступа к активам и социальной защиты… [не учитывает их] контекстно-зависимые причинные цепочки. Ключевым рекурсивным элементом этих причинно-следственных цепочек является способность — средства и силы — уязвимых людей влиять на политическую экономию, которая формирует их активы и социальную защиту. Уязвимость, как справедливо заметил Сен, связана с отсутствием свободы — свободой влиять на политическую экономию, которая формирует эти права.

Такие системные политико-экономические диспропорции могут представлять собой серьезные препятствия на пути адаптации и могут стать путями сохранения уязвимости (Pahl-Wostl 2009; Pelling 2011; Marino and Ribot 2012; O’Brien 2012).

Подход к адаптации к изменению климата, основанный на управлении рисками, направлен на снижение подверженности изменениям окружающей среды путем применения формальных методов и инструментов оценки, которые могут определить вероятные угрозы благополучию человека. Адаптивный ответ на эти угрозы, которые могут включать такие события, как наводнения, засухи и волны тепла, достигается за счет оптимизации выгод от снижения рисков по сравнению с затратами (World Bank 2010) в пределах вероятностной неопределенности (Borgomeo et al.2014) и приемлемый риск на уровне общества (Oels 2013). Как и в случае с некоторыми подходами к уязвимости, анализ рисков может выходить за рамки методов прогнозирования и включать в себя инструменты широкого участия и социальные инструменты для определения восприятия и предпочтительных мер реагирования на риск у местного населения (Van Aalst et al. 2008). Sarewitz et al. (2003, стр. 810) пришли к выводу, что для эффективного планирования необходимы подходы как к риску, так и к уязвимости, поскольку «близорукое внимание к риску в ущерб уязвимости может легко усилить, а не уменьшить вероятность негативных результатов.’

Тем не менее, некоторые ученые не согласны с тенденцией как анализа уязвимости, так и риска быстро отточить неуместно узкий набор альтернатив, сконфигурированных с целью сделать неопределенность «управляемой» в рамках уравнений затрат-выгод и рисков. Вместо этого политические процессы должны быть более справедливыми и открытыми для более широкого разнообразия участников, идей и ценностей в процессе принятия решений (см. Stirling 2006; Leach et al. 2010; O’Brien and Wolf 2010; Van Ruijven et al. 2014). ). Только за счет расширения планирования адаптации за пределы существующих управленческих и социотехнических парадигм, а также за пределы самого изменения климата (Forsyth and Evans 2013) можно реализовать более преобразующие пути к изменениям и устойчивости.

Такая критика привела к третьей важной ориентации на адаптацию, названной подходом путей . Он начинается с признания того, что существующие структуры управления часто плохо приспособлены (из-за замкнутости, корпоративных интересов, возможностей и т. Д.), Чтобы представить или справиться с потребностью в альтернативных, трансформирующих траекториях, тем самым ограничивая действия по адаптации существующими путями реагирования. к экологическим стрессорам. Существующие пути могут оказаться недостаточными или неэффективными перед лицом беспрецедентных воздействий, вызванных изменением окружающей среды, или могут усилить неустойчивые и несправедливые процессы развития.Устойчивые решения часто должны решать несколько проблем на нескольких уровнях (или путях) одновременно, как утверждается, например, в случае климат интеллектуальное сельское хозяйство (CSA), которое поддерживает инновации, которые одновременно адаптируются к изменению климата. , сократить выбросы парниковых газов и обеспечить продовольственную безопасность (Taylor 2017). Адаптивные пути к устойчивости неизменно обсуждаются в рамках динамических, сложных систем социальных, экологических и технологических процессов, которые, вероятно, потребуют множества разнообразных инноваций в человеческой культурной, социальной и материальной сферах, чтобы осуществить переход к устойчивости (Smith et al.2005; Джилс и Шот 2007; Leach et al. 2010). Таким образом, пути адаптации зависят от «альтернативных возможных траекторий знаний, вмешательства и изменений, в которых приоритет отдается различным целям, ценностям и функциям» при принятии решений (Leach et al. 2010, p. 5). «Пути мышления», утверждают его сторонники, позволяют переосмыслить адаптацию, чтобы действия по изменению климата могли быть связаны с трансформирующими социальными изменениями на многих уровнях (Wise et al. 2014: 327). Однако подход «траектории» еще предстоит последовательно применять или оценивать в различных тематических исследованиях; он также не был связан с более широкими процессами адаптации человека, как мы предлагаем здесь, сочетая его с существующей схемой, впервые предложенной Торнтоном и Манасфи (2010).

Разработка подхода к процессу автохтонной адаптации

Еще один подход, подробно описанный здесь, состоит в том, чтобы сосредоточить внимание на реальных автохтонных, а не запланированных процессах адаптации и их различных локальных аспектах по отношению к конкретным социальным и экологическим ограничениям и изменениям с течением времени. Этот подход к процессам адаптации позволяет избежать некоторых ограничений, связанных с перспективами уязвимости и риска, которые слишком часто остаются узко сфокусированными на экстремальных экологических событиях и краткосрочных институциональных ответах или стратегиях выживания, и, таким образом, упускают из виду важные текущие автохтонные адаптации (Thornton and Manasfi 2010).Более того, наш подход дополняет подход путей, определяя восемь основных текущих адаптивных процессов человека, которые делают возможными дополнительные и преобразующие пути адаптации: (1) мобильность, (2) обмен, (3) нормирование, (4) объединение, (5) диверсификация, ( 6) интенсификация, (7) инновации и (8) возрождение (Thornton and Manasfi 2010). Полезность этого подхода заключается в том, что он обеспечивает базовую универсальную аналитическую основу для оценки всего спектра путей адаптации человека в ответ на изменение окружающей среды, без уточнения какого-либо единственного фактора адаптации, масштаба, сектора, процесса, пути или учреждения.Существует также достаточно места для разработки соответствующих подкатегорий (например, неопубликованные результаты Говарда). Например, мобильность можно разделить на временную или постоянную миграцию по сравнению с отслеживанием ресурсов, обмен можно дополнительно разделить на обобщенную и сбалансированную или отрицательную взаимность, диверсификацию на замещение, гибридизацию и т. Д. Более того, подход, основанный на процессах адаптации, совместим с децентрализованной ориентацией и ориентацией на участие в управлении адаптацией и наращивании потенциала.Он обеспечивает сравнительные средства оценки как уместности политики адаптации, так и постоянной жизнеспособности местных знаний, ценностей и практики, которые способствовали устойчивости и адаптивной способности сообществ в более длительных временных масштабах. В настоящее время структура процесса адаптации конструктивно применяется в различных географических контекстах, контекстах источников средств к существованию и управления в Азии, Африке и Америке (например, McDowell et al. 2014; Thorn et al. 2015; Thornton and Comberti 2017).

Подход процессов адаптации также обращается к проблеме, которой не уделяется должного внимания в нынешних исследованиях адаптации: как существующее вертикальное управление или « запланированные » меры адаптации могут эффективно ограничивать или подрывать местную автохтонную адаптацию посредством политики посягательства, присвоения, развития и сохранения например, Nair 2014; Macura et al. 2016; McKinnon et al. 2016; Howard неопубликованные результаты). Коренные народы, этнические меньшинства и население, ведущее натуральное хозяйство, часто не имеют другого выбора, кроме как «адаптироваться» к доминирующей социально-политической системе и ее целям роста и «прогресса».В настоящее время эти неудобные политические и историко-экологические детерминанты социально-экологических систем, как правило, игнорируются в пользу более деполитизированных (Ferguson 1994) и часто ложных (Thornton and Manasfi 2010) нисходящих социотехнических или так называемых « неолиберальных » ‘рыночные подходы к управлению адаптацией и развитием. Даже там, где, следуя модели перехода к адаптивному управлению, предложенной Олссоном (2006), признается, что (1) существующая система управления находится в кризисе; и (2) необходим «переход» к новому режиму, решающая третья фаза открытия, изменения и «институционализации» новых режимов представляет собой огромную проблему, отчасти потому, что автохтонные процессы адаптации либо остаются нераспознанными, либо активно подрываются как последствия колониализма, развития, формирования государства и глобализации (Лейченко и О’Брайен, 2008).Тем не менее, с нашей точки зрения, настоящая (в отличие от ложной) адаптация означает рассмотрение всего спектра имеющихся у человека адаптационных реакций, при которых непропорциональные воздействия и бремя, возлагаемые на местные жители, могут быть смягчены или обращены вспять путем расширения их возможностей для реализации более полного диапазона. адаптационных процессов и путей.

В этом отношении подход, основанный на процессах адаптации, совместим с подходом, описанным выше, и в то же время расширяет репертуар процессов адаптации, которые могут способствовать, перенаправлять или преодолевать узкие пути.Таким образом, в следующем тематическом исследовании мы объединяем эти два процесса в интегрированный адаптационных процессов путей подход.

Применение структуры процесса адаптации в тематическом исследовании в Южной Индии

Мы применили схему процессов адаптации схемы к случаю быстрой адаптации человека к изменению биоразнообразия, в частности, к распространению инвазивное растение Lantana camara .(«Красный шалфей» или «лантана») в Карнатаке, на юге Индии. Мы выбрали этот случай установленного, но продолжающегося изменения биоразнообразия, потому что воздействие Лантаны является плодотворным и глубоким и, таким образом, отражает те изменения окружающей среды, к которым люди уже давно приспосабливаются (Bhagwat et al. 2012; Howard 2013).

Мы разработали рабочую концептуальную основу для исследования (Howard 2009), в котором основное внимание уделялось сбору данных на местных знаниях о Лантане и ее воздействиях, оценке изменений в ключевых природных ресурсах и методах работы в результате воздействия Лантаны и ответных действиях систем живой адаптационные процессы.Однако биоразнообразие — это лишь один из ряда рисков и факторов стресса, с которыми люди должны справляться, таких как бедность, плохое здоровье, депрессия на товарных рынках, ограниченный доступ к земле и природным ресурсам и усиление нехватки воды. Точно так же процессы адаптации многочисленны и пересекаются и включают не только явные и неявные стратегии управления изменениями в конкретных видах, таких как Лантана, но также более широкие знания, ценности, практики и институты, используемые при управлении рисками, стрессом и неопределенностью шкалы домашнего хозяйства, ландшафта и SES (Orlove 2005; Howard 2009; Clarke et al.2013; Dutra et al. 2018; Howard неопубликовано. полученные результаты). Эти сложности, как правило, игнорируются или упрощаются при традиционном анализе рисков и уязвимостей и цепочках принятия решений. Напротив, наше тематическое исследование подробно исследует эти сложности, приводя к альтернативному, более динамичному и условному отображению цикла адаптации, основанному на модели процессов адаптации реакции на изменение окружающей среды (рис. 1).

Рис. 1

Цикл развития адаптации с учетом автохтонных процессов

Область исследования и методы

Распространение лантаны хорошо задокументировано в регионе Западные Гаты в Индии с конца девятнадцатого века (см.Bhagwat et al. 2012; Каннан и др. 2013). «Вторжение» Лантаны в заповедник дикой природы Мале-Махадешвара-Хиллз (ММ-Хиллз) на юге Карнатаки является иллюстрацией быстрого изменения биоразнообразия, которое уже происходит по всей Индии и будет ускоряться с изменением климата, что приведет к значительному сокращению численности ключевых видов и сдвигу в них. местное биоразнообразие и динамика экосистем. Неспособность адаптироваться к быстрому распространению Лантаны может привести к долгосрочному стрессу или даже к коллапсу ключевых частей текущего SES.

Используя ряд методов, мы собрали данные о восприятии и реакции на лантану жителей и должностных лиц, размещенных в районе MM Hills. Мы использовали историко-экологические записи в сочетании с полевыми и домашними опросами, включенным наблюдением, а также полуструктурированными и случайными интервью, чтобы начать понимать траекторию вторжения Лантаны, его последствия и то, как люди реагируют и адаптируются к его воздействиям на свои леса и полевые экосистемы. Район MM Hills был выбран отчасти потому, что это экологически разнообразный, многоэтнический регион, в котором люди занимаются различными видами деятельности, включая охоту и собирательство, скотоводство и козоводство, мелкое сельское хозяйство и наемный труд. почти все из них подвержены распространению Лантаны.Соответственно, местные домохозяйства и сообщества разрабатывают широкий спектр стратегий для адаптации к этому изменению биоразнообразия. Нам посчастливилось работать с учеными Ashoka Trust for Research in Ecology and the Environment (ATREE), особенно с покойным доктором Рамешем Каннаном, который уже занимался долгосрочными исследованиями в области экологических воздействий и реакции человека на Lantana. ATREE разработала отмеченную наградами программу использования Lantana на небольших мебельных предприятиях (Kannan et al. 2009).Вместе с ATREE мы стремились опираться на их исследования местных стратегий адаптации (например, Shaanker et al. 2010; Kent and Dorward 2012; Kannan et al. 2014; Puri 2015; Kannan et al. 2016).

Наше исследование проводилось в деревне Комбудикки и близлежащих населенных пунктах на холмах ММ, где большинство населения составляют лингаяты. Лингаяты, проживающие в этом регионе, являются вегетарианцами, выращивающими пальмовое просо ( Eleusine coracana (L.) Gaertn.) В качестве основного продукта питания.Многие также владеют и пасут крупный рогатый скот и коз, а также кормят недревесные лесные продукты (НДПЛ) для потребления и обмена, а также используют наемный труд. Солига — это особенное племенное меньшинство в этом районе (« зарегистрированное племя » в классификации правительства Индии), обычно занимающее более маргинальные земли в небольших домашних хозяйствах с более высокой степенью прямой зависимости от лесных ресурсов (таких как бамбук) для их средств к существованию (Si 2016). Помимо выращивания проса и бобов, выпаса коз и крупного рогатого скота, а также сбора меда и растений, Солига также работает неполный рабочий день в близлежащих карьерах и других отраслях промышленности.Ландшафты, средства к существованию и жилища этих двух групп очень сильно взаимосвязаны, и, что неудивительно, их взгляды на распространение Лантаны схожи (Kent and Dorward 2015).

Домохозяйства из обеих групп, которые находятся за чертой бедности, получают прожиточную поддержку через Государственную распределительную систему Индии. В 2013 году территория MM Hills была объявлена ​​заповедником дикой природы, и Департамент лесного хозяйства предпринимает согласованные усилия по более строгому регулированию доступа к лесам, включая продажу НДПЛ и выпас животных.Коровники или лесные загоны были запрещены, поэтому в лесах разрешен только ежедневный выпас скота и коз.

Климатическое приспособление | физическая антропология

Климатическая адаптация , в физической антропологии, генетическая адаптация человека к различным условиям окружающей среды. Физическая адаптация человека проявляется в реакции на экстремальный холод, влажную жару, условия пустыни и большие высоты.

Холодная адаптация бывает трех типов: адаптация к сильному холоду, умеренному холоду и ночному холоду.Сильный холод благоприятен для невысоких, круглых людей с короткими руками и ногами, плоскими лицами с толстыми подушечками над пазухами, узкими носами и толстым слоем жира на теле. Эти приспособления обеспечивают минимальную площадь поверхности по отношению к массе тела для минимальных потерь тепла, минимальные потери тепла в конечностях (что обеспечивает ловкость рук во время воздействия холода и защищает от обморожений), а также защиту легких и основания мозга от холодного воздуха. в носовых ходах. Умеренный холод благоприятен для высоких, коренастых особей с умеренным жиром и узким носом по тем же причинам.Ночной холод — часто часть среды пустыни, где жители должны быть в состоянии выдерживать жаркие и сухие дневные условия, а также холод ночью — способствует повышению метаболической активности, чтобы согреть тело во время сна.

Тепловая адаптация бывает двух типов: адаптация к влажной жаре и к сухой жаре (условия пустыни). В жарком климате проблема не в поддержании тепла тела, а в его рассеивании. Обычно тело избавляется от лишнего тепла с помощью потоотделения. Однако в условиях влажной жары влажность окружающего воздуха в некоторой степени препятствует испарению пота, что может привести к перегреву.Следовательно, адаптированный к теплу человек во влажном климате обычно высокий и худой, так что у него есть максимальная площадь поверхности для теплового излучения. У него мало жира; часто широкий нос, так как нагревание воздуха в носовых ходах нежелательно; и обычно темная кожа, которая защищает его от вредного солнечного излучения и может способствовать снижению порога потоотделения. Человек, адаптированный к пустыне, может свободно потеть, но должен иметь дело с потерей воды; следовательно, он обычно худощав, но не высок. Эта адаптация сводит к минимуму потребности в воде и потери воды.Пигментация кожи умеренная, поскольку чрезмерная пигментация является хорошей защитой от солнца, но позволяет поглощать тепло, которое должно быть потеряно при потоотделении. Адаптация к ночному холоду также характерна для людей, адаптированных к пустыне.

Большая высота требует определенной степени адаптации к холоду плюс адаптация к низкому давлению воздуха и, как следствие, низкому содержанию кислорода. Эта адаптация обычно достигается за счет увеличения легочной ткани.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.Подпишитесь сейчас

Узнайте больше в этих связанных статьях Britannica:

человек могут быть наиболее адаптивными видами

За 5 миллионов лет, прошедшие с тех пор, как первые гоминиды впервые появились из Рифт-Валли в Восточной Африке, климат Земли стал все более неустойчивым. В течение циклов, продолжавшихся сотни тысяч лет, засушливые районы центральной Африки были захвачены лесами, леса уступили место пастбищам, а прилегающие ландшафты были изрезаны глубокими озерами.

«Именно в контексте этого быстро меняющегося ландшафта люди развили свой значительный мозг и способность к адаптивному поведению», — сказал Рик Поттс, директор Программы происхождения человека в Национальном музее естественной истории Смитсоновского института.По его словам, в таком мире способность мыслить творчески, придумывать новые решения угроз выживанию оказывается важным преимуществом.

«Эволюция мозга — наиболее очевидный пример того, как мы эволюционируем, чтобы адаптироваться», — объяснил он. «Но в современную эпоху мы знаем, что в геноме человека есть все виды взаимодействий, которые позволяют человеческим организмам иметь пластичность — способность приспосабливаться сама по себе является эволюционной характеристикой».

Он сказал, что у человека есть два ключевых преимущества: наш мозг и наша способность к культуре.

«Наш мозг — это по сути социальный мозг», — добавил он. «Мы делимся информацией, мы создаем и передаем знания. Это средство, с помощью которого люди могут приспосабливаться к новым ситуациям, и это то, что отличает людей от наших более ранних предков, а наших более ранних предков от приматов».

Эта адаптивная способность не только позволила нашим предкам преодолевать огромные колебания климата, но и впоследствии помогла им колонизировать новые среды обитания. Более ранний вид гоминидов Homo erectus обитал на большей части Африки и Азии.Между тем, Homo neanderthalensis — неандертальцы — заселили большую часть Европы. Наш собственный вид, Homo sapiens , расселился по еще более отдаленным уголкам земного шара, используя лодки, чтобы добраться до Австралии более 50 000 лет назад.

Виды, ушедшие в холода
«У вас было Homo sapiens , которые попадали в более холодную среду, чем могли вынести даже неандертальцы, в то же время, когда они мигрировали в пустыни, тропические леса, степи и ледниковую среду», — сказал Поттс.«Как этот тонкий, длинноногий гоминид смог выжить во всех этих различных средах, для меня это история о том, как вы становитесь приспосабливаемыми».

Теория «отбора по изменчивости», которую Поттс впервые описал в 1996 году, относится не только к людям и их мозгу, но может быть применена к любым видам, переживающим периоды нестабильности окружающей среды. По словам Поттса, универсальные черты характера, такие как широкая диета, будут преимуществом в такие времена как для пастбищных животных, так и для их хищников.

«Все организмы должны быть в состоянии поддерживать гомеостаз в некотором диапазоне условий, которые не являются полностью стабильными», — объяснил Поттс. «Сам геном представляет собой развитую структуру, а это означает, что все формы жизни обладают некоторой степенью приспособляемости к ним».

Идея о том, что адаптивность сама по себе может быть эволюционной характеристикой, является относительно новой концепцией. Когда Поттс впервые описал свою теорию почти два десятилетия назад, эволюционные генетики встретили здоровую дозу скептицизма со стороны эволюционных генетиков, которые понимали эволюцию как процесс приведения животных в соответствие с окружающей их средой.

Палеоантропологи, в том числе и Поттс, в значительной степени понимали, что люди эволюционировали в период постепенного перехода от более холодного и влажного климата к более засушливой среде.

Идея о том, что основные события в эволюции человека происходили не постепенно, а скачками в периоды повышенной климатической изменчивости, казалось, бросила вызов научному консенсусу. Но у теории выбора по изменчивости было одно большое преимущество: ее можно было проверить.

«У нас есть маркеры для различных важных событий в истории гоминидов — происхождения новых видов, разработки новых инструментов», — сказал Мэтт Гроув, профессор археологии, классики и египтологии Ливерпульского университета, который работал с Поттсом над моделированием. выбор вариабельности. «Если эти события совпадают с тем, что согласно климатическим данным, это были периоды нестабильности, это, казалось бы, поддерживает теорию Рика. И, в целом, это так».

Новое и зловещее испытание на горизонте
По его словам, происхождение каждого рода гоминидов, включая наш, находится в пределах того или иного окна климатической изменчивости.

«Мы видим, что в эти периоды появляются не только новые виды [гоминидов], но и новый образ жизни, жизни и взаимодействия с окружающей средой», — сказал Поттс.

Гроув объяснил, что большая ирония заключается в том, что способность взаимодействовать с окружающей средой вернула нас на траекторию климатической нестабильности. И на этот раз, вызванное искусственными парниковыми газами, глобальное потепление происходит намного быстрее, чем предыдущие сдвиги.

На заре сельского хозяйства 10 000 лет назад люди приступили к новому эксперименту — вместо того, чтобы адаптироваться к окружающей среде, мы начали адаптировать ее к нашим потребностям, вырубая и сжигая леса, чтобы освободить место для сельского хозяйства.Это, в свою очередь, дало больше свободного времени, больше общества и более свободный обмен информацией. По мере развития культурных и технологических знаний мы смогли использовать энергию других животных, а со временем использовать огромную силу ископаемого топлива.

Несколько раз на протяжении истории человечества периоды климатической нестабильности вызывали ударные волны через устоявшиеся империи, такие как Аккадская империя в Месопотамии или средиземноморские империи бронзового века ( ClimateWire , Aug.16). Однако каждый раз вид приходил в норму, более успешный и адаптивный, чем когда-либо.

Сейчас, когда глобальное потепление происходит с головокружительной скоростью, человеческая адаптивность, вероятно, столкнется с самым большим испытанием, считает Гроув.

«Мы занимаемся проблемой изменения климата с тех пор, как оказались на Земле», — пояснил он. «Проблема, однако, в том, что это происходит сейчас за такой короткий промежуток времени. И поэтому очень трудно предсказать, сможем ли мы отреагировать и какой ценой.«

Перепечатано из Climatewire с разрешения Environment & Energy Publishing, LLC. www.eenews.net, 202-628-6500

Выход на глобальный уровень путем адаптации к местным условиям: обзор недавней адаптации человека

Abstract

Распространение современных людей по земному шару привело к генетической адаптации к разнообразным местным условиям. Недавние разработки в области геномных технологий, статистического анализа и увеличения выборки популяций привели к улучшенной идентификации и точному картированию генетических вариантов, связанных с адаптацией к региональным условиям жизни и диетическим практикам.Продолжающиеся усилия по секвенированию геномов коренных народов, сопровождаемые растущей доступностью «-омики» и данных о древней ДНК, обещают новую эру в нашем понимании недавней эволюции человека и происхождения различных признаков и рисков заболеваний.

Современные люди возникли около 200 000 лет назад в Африке. За последние 100000 лет люди расселились по земному шару в самых разных средах обитания, от тропических до арктических, от больших высот до низин и даже в токсичных средах.После того, как люди мигрировали из Африки, они столкнулись и скрестились с архаическими популяциями, такими как неандертальцы и денисовцы, что привело к интрогрессии архаичных геномов в неафриканские современные геномы человека (от 1 до 6% современных геномов) ( 1 ). Интрогрессия в Африке также, вероятно, имела место ( 2 ), но ее сложнее определить количественно, потому что древняя ДНК (аДНК) плохо сохраняется в этом регионе, а архаичные африканские геномы в настоящее время отсутствуют. За последние 10 000 лет большинство человеческих популяций перешло от охотничьего собирательского образа жизни к занятиям сельским хозяйством и скотоводством, что привело к быстрому росту населения, увеличению плотности населения и росту инфекционных заболеваний.Давление отбора для адаптации к местным условиям и новым диетам привело к появлению генетических вариантов, специфичных для популяции или региона, которые влияют на различные фенотипы (такие как рост, врожденный иммунный ответ, толерантность к лактозе, метаболическая эффективность жирных кислот и уровни гемоглобина).

Создание полной картины местной адаптации человека может быть сложной задачей, потому что оно включает идентификацию геномных регионов, подвергающихся отбору, фенотипов, на которые действует отбор, и, в идеале, внешних условий, управляющих отбором.Популяции, которые адаптировались к окружающей среде, которая серьезно затрудняет выживание, представляют собой хорошо изученные случаи местной адаптации. Здесь мы рассмотрим несколько недавних примеров, которые иллюстрируют использование новых данных, таких как aDNA и общегеномные исследования ассоциаций (GWAS), а также влияние этих адаптаций на риск заболевания (рис. 1).

Рис. 1 Примеры локальных адаптаций человека, каждая из которых помечена фенотипом и / или давлением отбора, а также генетическими локусами в процессе отбора.

[Адаптировано из ( 13 )].

Адаптация к потреблению молока

Появление одомашнивания крупного рогатого скота на Ближнем Востоке и в Северной Африке ~ 10 000 лет назад привело к сильному давлению отбора в отношении способности пить молоко взрослыми особями. Варианты рядом с локусом LCT — кодирующим фермент лактазы, который метаболизирует лактозу, основной углевод в молоке — демонстрируют одни из самых сильных сигналов отбора в геноме человека ( 3 ). У большинства млекопитающих и у большинства людей уровень фермента лактазы снижается после отлучения от груди [непостоянство лактазы (LNP)].Однако во многих популяциях, которые традиционно занимались молочным животноводством, сохраняется высокий уровень лактазы в зрелом возрасте [персистентность лактазы (LP)].

Генетический вариант, связанный с LP у европейцев, был картирован в интроне 13 MCM6 перед LCT ( 4 ). Дополнительные варианты, расположенные в пределах 100 пар оснований (п.н.) европейского варианта, были идентифицированы в африканских популяциях ( 5 ). Область LCT неоднократно упоминалась как цель недавнего сильного избирательного сканирования (рис.2A) у европейцев и африканцев на основе многочисленных статистических тестов, включая сравнения частот аллелей между глобальными популяциями [анализ индекса фиксации ( F ST )] и расширенные тесты гомозиготности гаплотипов в пределах [расширенной гомозиготности гаплотипов (EHH) и интегрированного гаплотипа оценка (iHS)] и между популяциями [кросс-популяционный EHH (XP-EHH)] (рис. 3) ( 3 , 6 , 7 ). В самом деле, гомозиготность африканских гаплотипов, содержащих ассоциированные с LP варианты, простирается в среднем почти на 2 Мб, но только на ~ 2000 п.н. в предковых гаплотипах ( 5 , 8 ).Исследования in vitro показали, что эти производные аллели усиливают экспрессию LCT ( 5 , 9 ). Возраст европейского LP-ассоциированного варианта оценивается примерно в 9000 лет, тогда как наиболее распространенному восточноафриканскому варианту LP примерно 5000 лет, что согласуется с археологическими данными об одомашнивании крупного рогатого скота на Ближнем Востоке и в Восточной Африке ( 5 ) . Секвенирование аДНК показывает, что европейский LP-ассоциированный аллель отсутствовал у жителей Центральной Европы в раннем неолите и имел низкую частоту у европейцев позднего неолита ( 10 ), что позволяет предположить, что LP распространился недавно (в течение последних ~ 4000 лет) по Европе ( 11 ).

Рис. 2 Геномные признаки локальной адаптации.

( A ) Жесткая зачистка. ( B ) Мягкая зачистка, действующая на (i) множественные de novo полезные мутации и (ii) постоянную вариацию. ( C ) Полигенная адаптация. ( D ) Адаптивная интрогрессия. Каждая горизонтальная полоса представляет собой гаплотип (последовательность генетических вариантов на одной хромосоме). Оранжевый сегмент оценивается, чтобы указать на силу неравновесия по сцеплению между благоприятным (звездочки) и нейтральным (точки) вариантами.

Рис. 3 Иллюстрации основных концепций популяционной генетики и методов выявления недавнего положительного отбора.

( A ) Терминология популяционной генетики. (i) Генетический вариант (A / T, красный) на диплоидных хромосомах человека. (ii) Частота аллеля варианта в популяции — это доля хромосом, содержащих вариант. В этом случае частота аллеля варианта Т (красный) = 0,4. (iii) F ST измеряет долю генетической дифференциации между популяциями. F ST = 0 означает, что две популяции имеют равные частоты аллелей. F ST = 1 означает, что две популяции полностью дифференцированы. (iv) Гомозиготность гаплотипов — это общие участки вариантов между парами выбранных гаплотипов, обычно измеряемые вокруг фокального варианта (красный квадрат) и простирающиеся до фланкирующих вариантов (голубой). ( B ) Средства обнаружения положительного отбора. (i) Изменения частотного спектра аллелей. Положительный отбор (красный) доводит аллели отбора и аллели автостопа до высоких частот; в то же время возникают новые мутации, создающие избыток редких аллелей.(ii) F ST вдоль генома. Высокие значения F ST указывают локусы, обогащенные для целей отбора, с отсечкой (красная пунктирная линия), произвольно установленной на верхний 1%. (iii) LSBL, который количественно определяет длину ветвей филогенетического дерева с тремя или более популяциями, используя попарно F ST ( 17 ). В локусе большая длина ветви для одной популяции (красный цвет) указывает на популяционное расхождение. Похожая статистика и у PBS.(iv) Статистика гомозиготности гаплотипов [расширенная гомозиготность гаплотипов (EHH) и интегрированная оценка гаплотипов (iHS)]. Избыток длинного гаплотипа (h2, красный), окружающего фокальный вариант, указывает на положительный отбор в локусе. Статистические данные EHH также были расширены для идентификации выборочных обследований, специфичных для популяции, посредством перекрестных сравнений популяций (XP-EHH). (v) Результаты GWAS, которые идентифицируют генетические варианты, в значительной степени связанные с конкретным признаком (например, ростом), обозначены красными точками на графике Манхэттена (слева).Сдвиги в частотном распределении аллелей, связанных с признаком (справа) в конкретных популяциях (красный) по сравнению с ожидаемым при нейтральности (синий), указывают на то, что признак находится в процессе отбора. [Часть фиг. 3B адаптирована из ( 27 )].

Генетические адаптации, приводящие к LP, являются примерами конвергентной эволюции у современных людей (причинные генетические варианты возникли независимо в географически разнообразных популяциях из-за сильного селективного давления на адаптивный фенотип).Однако идентифицированные LP-ассоциированные варианты не полностью объясняют фенотип LP, особенно у западноафриканцев и некоторых популяций скотоводов из Центральной и Южной Азии. Например, популяции фулани из Нигерии и Камеруна имеют европейский вариант с умеренной частотой, но не имеют восточноафриканских LP-ассоциированных вариантов и имеют отдельный гаплотип с расширенной гомозиготностью около LCT , что предполагает наличие дополнительных неизвестных функциональных вариантов ( 8 ).Кроме того, нерешенным вопросом является роль, которую микробиом кишечника человека играет в LP.

Адаптация к арктической среде

Население инуитов на Аляске, в Канаде и Гренландии адаптировалось к холодной и темной арктической среде и к морской диете, богатой полиненасыщенными жирными кислотами омега-3. Недавнее исследование сравнивало геномное разнообразие гренландских инуитов с европейцами и китайцами с использованием статистики ветвей популяции (PBS) (рис. 3B, iii) ( 12 ) и обнаружило, что наиболее дифференцированная область включает в себя кластер генов, который кодирует десатуразу жирных кислот. ферменты (FADS), которые являются важными модуляторами состава жирных кислот.Два варианта в области FADS были в значительной степени связаны с низким ростом у инуитов, возможно, из-за влияния состава жирных кислот на регуляцию гормона роста ( 12 ). Эти варианты также были связаны с ростом в более крупном исследовании европейцев, но варианты присутствовали с низкой частотой, и их было бы трудно обнаружить без изучения инуитского населения, что демонстрирует, почему исследования коренных народов могут быть информативными для определения вариантов, имеющих функциональное значение. по этническим группам ( 13 ).

Адаптация к тропическим лесам

Тропические леса — одни из самых суровых климатических условий в мире, характеризующихся высокой температурой и влажностью, а также распространением паразитов и других патогенов. Люди, живущие в тропической среде, часто имеют очень короткую продолжительность жизни, что напрямую влияет на репродуктивный успех и, следовательно, может действовать как селективное давление.

Низкорослость

Один из отличительных фенотипов, который считается адаптивным к среде тропических лесов, — это невысокий рост (обычно называемый фенотипом «пигмеев»), который определяется как средний рост <150 см у взрослых мужчин.Низкий рост является примером конвергентной эволюции популяций охотников и собирателей тропических лесов (RFHG) в Африке, Азии и Южной Америке. Выбор в пользу небольшого размера тела может быть обусловлен ограниченными пищевыми ресурсами, устойчивостью к тепловому стрессу, иммунным ответом и / или компромиссом между ранним началом воспроизводства и прекращением роста ( 14 , 15 ). Нарушения пути Gh2-IGF1, как предполагается, играют роль в низком росте в популяциях RFHG в центральной Африке и Юго-Восточной Азии ( 16 ).

В популяциях RFHG в Центральной Африке, где смешивание с соседними популяциями является обычным явлением, низкий рост значительно коррелирует с родословной и передается по наследству ( 14 ). Центральноафриканские RFHG-специфические геномные адаптации были идентифицированы путем сравнения с другими африканскими популяциями с использованием таких методов, как локус-специфическая длина ветви (LSBL) ( 17 ) и тесты XP-EHH ( 3 ), которые обладают высокой мощностью для выявления популяционно-специфический положительный отбор (рис.3Б). Эти тесты идентифицировали область размером 15 Mb на хромосоме 3, которая показывает признаки сильного положительного отбора ( 14 ). Несколько генов в этой области связаны с низким ростом у пигмеев, в том числе DOCK3 , который связан с изменением роста у неафриканцев, и CISH , который важен для иммунного ответа, но также подавляет активность рецепторов гормона роста человека, что указывает на этот низкий рост может быть результатом отбора, действующего на плейотропные локусы ( 14 ).Последующее исследование обнаружило гаплотип размером ~ 200 т.п.н., содержащий HESX1 , с высокой частотой в центральноафриканских RFHG, но с низкой частотой в других африканских популяциях; HESX1 участвует в развитии передней доли гипофиза, где вырабатывается гормон роста ( 18 ). Этот гаплотип не был помечен в предыдущих массивах генотипирования, что демонстрирует важность включения этнически разнородных популяций в исследования полногеномного секвенирования ( 18 ). Однако RFHG и соседние популяции земледельцев в Уганде демонстрируют отчетливый набор локусов, связанных с низким ростом, что повышает вероятность конвергентной эволюции этого признака среди RFHG в Африке ( 15 ).

Исследования, обсужденные выше, показывают, что низкий рост в центральноафриканских RFHG в основном обусловлен сильным отбором, затрагивающим относительно небольшое количество локусов от умеренного до сильного. Напротив, сотни локусов связаны с европейскими вариациями роста ( 19 , 20 ). Обнаружить отбор по полигенному признаку, например по высоте, сложно, потому что причинные варианты могут быть древними полиморфизмами, каждый из которых имеет относительно небольшой эффект. Некоторые недавние методы используют GWAS для выявления вариантов, связанных с признаками, а затем проверяют сдвиги частоты аллелей между популяциями [невзвешенные ( 20 ) или взвешенные по величине эффекта ( 21 )], превышающие ожидаемые от нейтрального дрейфа.Тесты полигенного отбора с использованием данных GWAS (рис. 2C) показали слабый отбор, влияющий на среднюю разницу в росте среди европейского населения, при этом северные европейцы обычно выше, чем южные европейцы ( 20 , 21 ). Недавний анализ aDNA неолитических европейских популяций предполагает, что градиент высот между севером и югом Европы может отражать выбор более короткого роста у ранненеолитических мигрантов в южную Европу и смешение более высоких степных популяций с северными европейцами ( 11 ).Хотя анализ аДНК открывает большие перспективы для выявления фенотипической истории человека, этот подход сталкивается с проблемами при изучении коренных популяций, таких как RFHG, потому что ДНК плохо сохраняется в тропическом климате, а крупномасштабные GWAS недоступны.

Адаптация к эндемическим патогенам

Патогенная среда является важным фактором адаптации человека к местным условиям ( 22 ), и нигде не существует более серьезной проблемы выживания от патогенов, чем в тропических лесах.В частности, малярия, простейшая паразитарная инфекция, переносимая комарами, является основной причиной смертности в странах Африки к югу от Сахары. Самый смертоносный вид малярии, Plasmodium falciparum , вызывает в Африке более 1 миллиона детских смертей ежегодно ( 23 ). Давно известно, что у тропических популяций есть генетические варианты, которые придают устойчивость к малярии, включая серповидно-клеточные, α + — и β + -талассемию, вызывающие аллели в локусах гемоглобина, а также варианты в ABO , GYPA , GYPB , GYPE и G6PD [обзор в ( 23 )].Эти варианты, вероятно, являются адаптивными, о чем свидетельствует сильная корреляция между частотой аллелей и распространенностью малярийной инфекции. Однако несколько защитных от малярии вариантов также вызывают общие менделевские заболевания у полу- или гомозигот [такие как серповидно-клеточная анемия, дефицит G6PD и талассемия ( 23 )] и поддерживаются за счет сбалансированного отбора.

Другой пример адаптации к патогенам, приводящей к высокой частоте генетических вариантов, связанных с заболеванием, — это локус APOL1 .Генетические варианты «G1» и «G2» в последнем экзоне APOL1 связаны с хроническим заболеванием почек, которое непропорционально часто встречается среди лиц африканского происхождения ( 24 ). Эти варианты также придают устойчивость к африканским трипаносомам человека (вызывающим «африканскую сонную болезнь») за счет модификации белка, лизирующего Trypanosoma brucei rhodesiense , паразитических простейших, передаваемых мухой цеце. Район, фланкирующий варианты G1 и G2, по-видимому, подвергся недавнему положительному отбору, на что указывает расширенная гомозиготность по гаплотипам ( 25 ).G1 и G2 распространены в некоторых западноафриканских популяциях, но T.b. rhodesiense в настоящее время распространен только в восточной и южной Африке, что вызывает вопросы об эволюционной истории локуса APOL1 и плейотропных эффектах G1 и G2 ( 25 ).

Адаптация к большой высоте

Жизнь на большой высоте (> 2500 м над уровнем моря) в таких регионах, как Тибетское плато, Андское Альтиплано и плато Семьен в Эфиопии, может быть смертельным из-за недостаточного снабжения кислородом жизненно важных органы (гипоксия).Однако популяции, живущие в этих высокогорных регионах в течение тысяч лет, адаптировались и процветали, с различной физиологической адаптацией к гипоксической среде [обзор в ( 26 )].

Недавние полногеномные сканирования селекции (такие как LSBL, PBS, iHS и XP-EHH) (рис. 3B) выявили генетические адаптации к большой высоте, сравнивая андские, эфиопские и тибетские геномы с низинными популяциями с аналогичным генетическим происхождением. [рассмотрено в ( 27 )]. Сигнатуры положительного отбора неоднократно обнаруживались в генах, участвующих в пути фактора, индуцируемого гипоксией (HIF) [обзор в ( 28 )], но на разных фонах гаплотипов (например, EGLN1 в андских и тибетских популяциях) из-за конвергентной эволюция ( 29 ).Один из самых сильных сигналов отбора в тибетских популяциях — это EPAS1 , фактор транскрипции, влияющий на путь HIF. Анализ последовательности предполагает, что выбранный тибетский гаплотип мог возникнуть в результате интрогрессии геномной ДНК денисовцев (рис. 2D) ( 30 ).

Адаптация к токсичной среде

Мышьяк крайне токсичен для человека, но естественным образом присутствует в больших количествах в грунтовых водах по всему миру ( 31 ). Сан-Антонио-де-лос-Кобрес (SAC), Аргентина, является одним из таких регионов с высоким уровнем мышьяка, но заселен людьми в течение последних ~ 11000 лет.Метаболизм мышьяка включает метилирование неорганического мышьяка в монометиларсоновую кислоту (MMA), а затем в диметиларсиновую кислоту (DMA), которая менее токсична. Доля метаболитов мышьяка (% DMA /% MMA) в моче указывает на эффективность метаболизма мышьяка. Лица в SAC демонстрируют особенно низкую экскрецию ММА с мочой, что указывает на местную адаптацию к мышьяку. Недавнее исследование ассоциации в SAC выявило потенциальные защитные регуляторные варианты выше AS3MT , гена, участвующего в пути метилирования мышьяка.Варианты, вероятно, находятся под положительным отбором, потому что они встроены в длинные гаплотипы в популяции SAC и встречаются с большей частотой, чем в соседних группах с низким содержанием мышьяка со сходным генетическим происхождением ( 31 ).

Адаптация к ультрафиолетовому излучению

Вариация цвета кожи человека — один из наиболее ярких примеров фенотипического разнообразия человека. В отличие от других приматов, человеческая кожа не покрыта густыми волосами на теле и является основным связующим звеном между нашим телом и окружающей средой.Воздействие ультрафиолетового излучения (УФИ) является важным фактором эволюции пигментации у людей, с давлением отбора для более темной кожи в низких широтах для защиты УФИ и для более светлой кожи в более высоких широтах, возможно, для поддержания фотосинтеза витамина D ( 32 ).

Самые ранние исследования генетики пигментации человека были основаны на генах-кандидатах, идентифицированных в модельных организмах и высокопенетрантных генетических вариантах менделевских расстройств [например, SLC24A5 в цветовых узорах рыбок данио, MC1R в цветах шерсти мышей и OCA1-4 при кожно-кожном альбинизме человека ( 33 )].GWAS в европейских популяциях включал дополнительные кандидатные локусы, связанные со светлой кожей, подмножество которых (например, OCA2 , TYRP1 , TYR , SLC24A5 и SLC45A2 ), как свидетельствует множественное сканирование отбора по всему геному [обзор в ( 33 )]. Более того, недавний анализ 230 древних евразийских геномов показал, что аллель, связанный со светлой пигментацией кожи, вероятно, достиг фиксации у современных европейцев с очень низкой частоты в период неолита из-за сильного давления отбора за последние ~ 4000 лет ( 11 ) .

Хотя многие генетические варианты, связанные со светлым цветом кожи европейцев, идентифицированы, мало что известно о генетической основе цвета кожи в Азии и Африке. Действительно, африканцы демонстрируют высокую вариабельность цвета кожи (от темнокожих нилотских скотоводов до светлокожих сан-охотников-собирателей), и генетические основы пигментации в этих популяциях только недавно начали изучаться ( 34 ).

Влияние местной адаптации на общие сложные заболевания

Генетические варианты, которые были адаптивными в прошлом, могут быть неадаптивными в современной среде.Например, предполагалось, что высокая распространенность диабета 2 типа объясняется общими вариантами, которые были адаптированы для эффективного преобразования пищи в энергию в прошлом, когда ресурсы были ограничены, но не адаптировались в современной городской среде («гипотеза бережливого гена» »). Эта гипотеза остается спорной; альтернативная гипотеза состоит в том, что варианты, связанные с заболеванием, никогда не были полезными, но стали обычным явлением в результате генетического дрейфа («гипотеза дрейфующего гена») ( 35 ).

Недавнее исследование самоанцев предоставило функциональные доказательства, подтверждающие гипотезу бережливого гена. Более 80% жителей Самоа имеют избыточный вес или страдают ожирением [индекс массы тела (ИМТ)> 26 кг / м 2 ], что является одним из самых высоких показателей распространенности в мире ( 36 ). Путем генотипирования ~ 3000 самоанцев было обнаружено, что миссенс-вариант в CREBRF связан с ИМТ и уровнями глюкозы натощак. Этот вариант недавно подвергся сильному положительному отбору, о чем свидетельствует расширенная гомозиготность гаплотипов и высокая частота аллелей в популяции Самоа, но не в других популяциях.Эксперименты по функциональной экспрессии в жировых клетках показали, что вариант Самоа снижает потребление энергии и увеличивает запасы жирового жира, предполагая, что этот вариант, возможно, был адаптивным в прошлом за счет повышения толерантности к периодам голодания, но связан с риском ожирения и диабета 2 типа у людей. современное население.

Направления будущего

Раскрытие человеческой адаптации с помощью аДНК

Секвенирование аДНК обеспечивает прямую историческую запись геномных вариаций и предоставляет новые возможности для вывода недавней эволюционной истории современных фенотипов человека.Исследования, основанные на сравнении геномов современного человека с неандертальцами и денисовцами, обнаружили доказательства адаптивных архаичных гаплотипов в генах, связанных с врожденным иммунным ответом, метаболизмом и фенотипами кожи в этнически разнообразных современных человеческих популяциях [обзор в ( 1 )]. Будущие исследования аДНК будут информативными для реконструкции происхождения функциональных вариантов и определения силы отбора на основе прямого наблюдения изменений частот аллелей с течением времени ( 37 ).Однако текущее понимание древних адаптационных событий ограничено скудными данными об аДНК в широком географическом и временном масштабах. Более того, методы изучения вариаций древних генотипов, как правило, сосредоточены на выявленных вариантах в определенных популяциях, особенно европейцах ( 1 ).

Адаптивный потенциал структурных вариаций

Структурные варианты (SV) — включая дупликации, варианты числа копий, делеции, вставки и инверсии — охватывают гораздо большую часть генома, чем однонуклеотидные полиморфизмы (SNP) [~ 4.От 1 миллиона до 5,0 миллиона пар оснований для SNP по сравнению с ~ 20 миллионами пар оснований для SV ( 38 )] и, следовательно, могут иметь существенный вклад в адаптивную эволюцию человека ( 39 ). Например, Perry и др. . ( 40 ) наблюдали более высокое количество копий AMY1 , фермента, расщепляющего крахмал, в популяциях с рационом с высоким содержанием крахмала. Кроме того, предполагается, что общий инверсионный полиморфизм на хромосоме 17q21.31 находится под положительным отбором у европейцев из-за повышенной плодовитости женщин, несущих инвертированный гаплотип ( 41 ).Однако SV чрезвычайно сложно обнаружить с помощью технологий короткого чтения. Разработка экономичных высокопроизводительных методов для получения длинных последовательностей чтения и новых вычислительных подходов будет способствовать идентификации и характеристике SV в будущем ( 42 ).

Проблемы при обнаружении выбора

Несмотря на то, что были разработаны многочисленные методы обнаружения выбора, известно отсутствие согласованности между методами ( 43 ), отчасти из-за различных шкал времени выбора, которые каждый метод способен обнаруживать ( 44 ).Сильный положительный отбор по de novo (вновь возникшей) мутации — это классический процесс, для обнаружения которого было разработано множество методов, при котором частота гаплотипа, содержащего полезный вариант, быстро растет в популяции, что приводит к длинным отрезкам идентичных гаплотипов вокруг выбранный вариант в популяции (рис. 2 и 3). Существует некоторая дискуссия по поводу того, какая часть генома человека подверглась селективному сканированию за последние ~ 250 000 лет, отчасти из-за сложностей в учете фоновой селекции, которая устраняет вредные генетические вариации ( 45 , 46 ) и трудностей обнаружение одновременного отбора по нескольким полезным гаплотипам в локусе («мягкое сканирование») (рис.2Б) ( 47 ). Хотя недавние методы увеличили возможности сканирования для мягких разверток ( 48 , 49 ), их обнаружение все еще ограничено из-за относительно слабых геномных сигналов ( 50 ) и из-за областей, фланкирующих жесткую развертку («плечи» ) может имитировать мягкий ход ( 51 , 52 ). Разработка методов машинного обучения, которые могут эффективно «изучать» соответствующие сигналы в сложных данных при наличии обучающих примеров, может быть эффективной для обнаружения жестких и мягких выборочных разверток ( 53 ).

Возможно, самая большая проблема при обнаружении отбора — это тот факт, что большинство признаков являются полигенными. Трудно отличить небольшие частотные сдвиги по большому количеству независимых локусов (рис. 2C) от нейтрального дрейфа, не зная априори, какой признак подвергается отбору, и генетические варианты, которые влияют на этот признак. Включение результатов GWAS в тесты отбора ( 20 , 21 ) является одним из многообещающих способов выявления случаев полигенной адаптации, хотя такая интеграция должна будет преодолеть проблемы, общие для тестов генетической ассоциации, в том числе систематическую ошибку установления в наборе генотипированных варианты, стратификация популяции и отсутствие наблюдаемой наследуемости («отсутствие наследуемости»).

Интеграция генетических, фенотипических и функциональных данных в исследования адаптации

Наиболее хорошо охарактеризованными адаптивными вариантами человека являются те, которые связаны с менделевскими или близкими к менделевским признакам, по которым адаптивный фенотип можно легко различить (например, LP и кожный пигментация). Характеристика функциональных вариантов, которые влияют на неочевидные или промежуточные фенотипы, такие как уровни метаболитов в крови, экспрессия генов в разных типах клеток и эпигенетические модификации, мотивирует необходимость детального фенотипирования глобальных популяций на основе профилей «-омики» (таких как транскриптомика, метаболомика, или эпигеномика).Кроме того, интеграция полногеномных селекционных сканирований с GWAS помогает повысить эффективность анализа ассоциации генотип-фенотип за счет локализации предполагаемых регионов с функциональным воздействием. Это особенно важно при исследованиях коренного населения, в которых получение больших размеров выборки является сложной задачей. Наконец, функциональные эксперименты на модельных организмах могут напрямую установить связь между кандидатными адаптивными вариантами и фенотипами. Например, производный аллель в локусе EDAR (EDAR370A) в значительной степени связан с толщиной волос и морфологией зубов [обзор ( 27 )] и является целью недавнего сильного положительного отбора в азиатских популяциях ( 3 , 54 ).Развитие гуманизированных мышей, содержащих EDAR370A, воспроизводило фенотип толщины волос, а также идентифицировало ранее неизвестное фенотипическое влияние на молочные и эккринные железы ( 55 ). С развитием технологий in vitro и in vivo, таких как тканеспецифические клеточные линии, редактирование генома / РНК (например, технология CRISPR) и индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, становится все более возможным проверить функцию адаптивных вариантов у людей. .

Выводы

Давление отбора в ответ на региональные условия повлияло на глобальное геномное разнообразие человека, о чем свидетельствуют проанализированные местные адаптации к различным физическим условиям, воздействию патогенов и диетическим практикам.Ни одно из этих открытий не было бы возможным без глобальных популяционных генетических данных по всему геному, собранных за последние 15 лет. Новое понимание местной адаптации человека потребует секвенирования полного генома этнически разнообразных популяций с широким охватом и подробного фенотипирования. Расширение существующих основанных на GWAS методов для обнаружения полигенной адаптации с целью включения более точных моделей генетической архитектуры, учитывающих неаддитивные, эпистатические и генно-средовые эффекты, является важным направлением будущего.Интеграция высококачественных геномных данных древних и современных популяций, подробных данных о фенотипах и достижений в области вычислительных подходов позволит пролить свет на способ и темп местной адаптации по мере того, как люди заселяют земной шар.

Благодарности: Мы благодарим М. Рубель за помощь в создании Рис. 1 в этой рукописи и сотрудников лаборатории Тишкова за полезные научные обсуждения. Эта работа финансируется грантами NIH 1R01DK104339-01 и 1R01GM113657-01 и грантом NSF BCS-1317217 S.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.