Примеры биологической адаптации человека: В чём проявляется адаптация человека к природной среде? Приведите примеры биологической и внебиологической адаптации

Вопросы и задания «Природный фактор в развитии России»

С. 297

1. Вопрос

Как вы понимаете слова В.О. Ключевского: «Некогда какой — то враг вытеснил славян, именно наших предков, с Дуная, погнав их на девственный северо — восток, из лучшей страны в худшую. Так история — мачеха заставила их населить страну, где природа является мачехою для человека»?

Ответ:

Слова В.О.Ключевского можно понимать так: с мачехой ассоциируется все недоброе, злое, история развития нашей страны — история постоянной борьбы за свое существование, со всеми темными силами, постоянными нашествиями врагов на нашу землю, а природа — мачеха — природные условия России, которые на большей территории страны не являются благоприятными для проживания и хозяйственной деятельности, и для того чтобы эту деятельность вести нужно постоянно у природы что — то отвоевывать. Слова Ключевского подтверждаются еще одним высказыванием нашего великого ученого И.

В.Мичурина. « Мы не можем ждать милостей от природы, взять их у нее наша задача». Иван Владимирович имел в виду научный подход к освоению и совершенствованию богатств нашей страны.

2. Вопрос

В чём проявляется адаптация человека к природной среде? Приведите примеры биологической и вне биологической адаптации к природным условиям территории проживания у разных народов Российской Федерации.

Ответ:

Длительное действие факторов окружающей среды в местах постоянного проживания людей приводило к постепенному закреплению комплекса признаков, характерных для определенной зоны проживания, такая биологическая адаптация человека к природной среде выразилась в формировании рас — групп людей с общими наследственными морфологическими особенностями.

Например, выступающий узкий нос у европеоидов способствует согреванию вдыхаемого воздуха в холодных климатических условиях.

Узкий разрез глаз у северных народов, относящихся к монголоидной расе являются приспособлениями к частым снежным бурям.

Формирование толстой жировой подкожной клетчатки позволяет им адаптироваться к низким температурам холодных континентальных зим.

У жителей южных регионов страны невысокий рост, более смуглая кожа, темный цвет глаз и волос.

Для человека как социального вида характерна небиологическая или социальная адаптация, которая осуществляется как в материальной, так и в духовной сфере. Социальную адаптацию можно рассматривать как процесс активного приспособления личности к окружающей среде, направленный на обеспечение условий, способствующих реализации потребностей и жизненных установок.

Например, проживающие в холодных климатических условиях люди строят теплые жилища, изготавливают теплую одежду, употребляют большое количество высококалорийной пищи.

В природных условиях резкоконтинентального климата, не всегда существует возможность своевременного обеспечения жизненных нужд, поэтому северные народы начали разводить стада оленей, которые являются для них и средством передвижения, и пищей, и сырьем для выделки кожи для одежды, обуви, строительстве жилища.

Небиологическую адаптацию можно наблюдать и сейчас, когда мигрирующие из одного региона в другой люди принимают правила жизни характерные для новой территории, например смена вероисповедания.

3. Вопрос

Какое влияние оказывает природа на современное общество? Справедливо ли утверждение, что современное общество стало меньше зависеть от природных условий и ресурсов? Объясните свою точку зрения.

Ответ:

С развитием городского образа жизни и торговли человек всё больше выходил из — под власти природы, начиная сильнее воздействовать на неё.

На индустриальном этапе развития общества представления о природных ресурсах изменилось. В хозяйственный круговорот стали вовлекаться всё более разнообразные виды природных ресурсов. Особенно резко возросло «давление» общества на природу в XX в., когда в быту, производстве и сельском хозяйстве стала применяться разнообразная техника. При этом преобразование окружающей среды чрезвычайно ускорилось.

Под влиянием деятельности человека окружающая его природная среда изменилась. Человек формирует искусственную среду своего обитания: создаёт системы поселений, проводит каналы, строит транспортные магистрали. Однако даже современный человек не может отменить законы природы. Природные условия продолжают оказывать на нас прямое и опосредованное воздействие, например самочувствие человека, зависит от особенностей погоды: температуры, относительной влажности воздуха, скорости ветра, солнечной радиации.

4. Вопрос

В чём разница между терминами «государственная территория» и «экономически эффективная территория страны»?

Ответ:

«Экономически эффективная территория страны» это часть «государственной территории», потому что государственная территория — это все «земли и воды» страны, а «экономически эффективная территория страны» та, на которой возможна хозяйственная деятельность человека, приносящая определенный доход.

5. Вопрос

Справедливо ли утверждение что вода и воздух это неисчерпаемые природные ресурсы? Свой ответ обоснуйте.

Ответ:

Вода и воздух относятся к неисчерпаемым природным ресурсам, потому что их существование не зависит от деятельности человека, но от него зависит сохранение в чистоте этих видов природных ресурсов.

6. Вопрос

Оцените природно — ресурсный потенциал России. Какие виды природных ресурсов России имеют для страны наибольшее значение?

Ответ:

По обеспеченности природными ресурсами Россия — одна из богатейших стран мира. Природные богатства России — это её естественное конкурентное преимущество, стратегический ресурс.

Наиболее важными для страны являются те природные ресурсы, которые пользуются спросом на международном рынке, к таким относятся: газ, нефть, лес, черные и цветные металлы, драгоценные камни, в последнее время пшеница.

7. Вопрос

В чём вы видите минусы высокой обеспеченности страны природными ресурсами?

Должна ли Россия обеспечивать себя всеми видами природных ресурсов?

Ответ:

Высокая степень обеспеченности ресурсами имеет и минусы: эффективность их использования ниже, чем в ряде других стран мира.

Размещение природных ресурсов по территории страны в целом не соответствует размещению хозяйства. Ресурсы в европейской части России используются более интенсивно, чем в восточной, поэтому запасы многих видов ресурсов здесь уже истощены.

С экономической точки зрения государство должно быть самодостаточным, и продавать больше, чем покупать, поэтому лучше, если страна сама себя обеспечивает всем необходимым.

8. Вопрос

Назовите территории России, которые имеют наиболее разнообразное сочетание природных ресурсов.

Ответ:

К территориям, которые имеют наиболее разнообразное сочетание природных ресурсов, можно отнести Урал, Алтай, Южная Сибирь: имеются пахотные и пастбищные земли, множество водоемов, запасы полезных ископаемых, санаторно — курортные зоны, обеспеченность биологическими ресурсами.

9. Вопрос

Какое влияние оказывает деятельность человека на природу? В чём разница между терминами «природная среда» и «географическая среда»?

Ответ:

Влияние человеческой деятельности на природу огромно. Человек может изменить рельеф местности, русла рек, растительный и почвенный покров, даже в некоторой степени климат планеты. Деятельность человека больше разрушающая природу, чем восстанавливающая, конечно в последние годы мировым сообществом уделяется много внимания природосбережению. Принимаются международные договоры, направленные на рациональное использование природных ресурсов, на ограничение выбросов вредных веществ в атмосферу и стоков в водоемы, рекультивация использованных земель.

Если термины географическая среда и природная среда рассматривать в отношении определенного общества, государства, то можно установить что, если «Географическая среда» — это региональная характеристика естественной среды, в которой развивается конкретное общество, государство, а «природной средой» называется часть географической оболочки, с которой человечество взаимодействует в процессе своей жизнедеятельности, то «географическая среда», часть «природной среды».

10. Вопрос

Какие компоненты природного комплекса наиболее наименее подвержены влиянию деятельности человека? Всегда ли это влияние носит отрицательный характер?

Ответ:

Природный комплекс — сочетание природных компонентов на определенной территории, тесно связанных между собой, к природным компонентам относят растительный и животный мир, почвы, климат, рельеф, воды.

Наименее подверженным влиянию деятельности человека компонентом, является климат.

Все остальные компоненты природного комплекса человек может изменить. Воздействие человека не всегда носит отрицательный характер. Например, человек может повысить плодородие почвы, и тем самым изменить видовой состав растительности;

Строительство Ферганского канала, изменило пустынные земли республик Средней Азии.

11. Вопрос

Какие меры необходимо осуществлять во избежание ухудшения экологической ситуации в России? Предложите пути решения экологических проблем, существующих в вашей местности.

Ответ:

Во избежание ухудшения экологической ситуации в России, необходимо стимулировать модернизацию промышленности, внедрять безотходные технологии производства, использовать замкнутые циклы водопотребления, устанавливать мощные водо — воздухоочистные сооружения, экономно использовать природные ресурсы, создавать зоны рекреации вокруг больших предприятий, производить рекультивацию использованных земель.

Все вышеизложенные меры применимы к Челябинской области.

12. Вопрос

Используя разные источники информации, подготовьте и обсудите презентацию «Проблемы и перспективы охраны и рационального использования природного и экологического потенциала России».

Презентация слайды

Медико-биологические аспекты экологии человека | Популяционная адаптация человека

Важнейшей проблемой экологии человека является изучение адаптации людей не на индивидуальном, а на популяционном уровне. При этом необходимы сведения об условиях, влияющих на адаптацию человеческих популяций. Установлено, что адаптационные способности человека определяются совокупностью факторов биологического, исторического и социального характера. Для анализа адаптационных особенностей определенных групп населения необходимы сведения о фенотипических и генетических характеристиках этих групп, о типичных реакциях организма представителей этих групп на определенные условия окружающей среды.

Так как различные по возрасту и полу группы людей обладают разной адаптационной способностью, необходимо учитывать демографическую структуру населения данной группы. На адаптационные процессы влияют также уровень здоровья населения и экологическое состояние окружающей среды. По-разному протекает адаптация и при изменении социально-экономических условий. Так, например, серьезные проблемы в адаптации возникают у мигрантов из сельской местности в крупные города, когда происходят резкие изменения привычных условий жизни. Огромную роль в адаптации человека к новым условиям играет степень их отличия от тех, из которых произошла миграция.

На процесс адаптации влияют и гигиенические условия жизни населения. При этом в ситуациях, однотипных по гигиеническим условиям, обнаружена зависимость скорости формирования адаптации от климата. Так, у петербуржцев, работающих в благоприятных гигиенических условиях, процесс адаптации к трудовой деятельности приводит к стабилизации вегетативных реакций на труд через 3 года, в климатических условиях Казахстана и Киргизии – через 5 лет, а в условиях Севера (Кольский полуостров) – через 8 лет. Установлено, что у жителей Кольского полуострова при существенном загрязнении производственной среды процесс адаптации завершается только спустя 10 лет трудовой деятельности, а у горнорабочих, занятых добычей руды подземным способом, – даже через 12 лет.

С биологической точки зрения история человечества – это процесс формирования различных приспособительных возможностей людей к географической среде обитания.

Влияние на людей географических условий особенно наглядно проявляется в морфофункциональных особенностях популяций людей, что отражается в антропологическом разнообразии человека и проявляется в таких внешних признаках, как длина и вес тела, цвет кожи, форма головы, типы лица и структура волос. Хорошо известны характерные черты людей, проживающих, например, в условиях экваториального пояса: темная кожа, толстогубость, курчавые волосы, удлиненный и узкий тип телосложения. Для северных территорий характерен иной тип сложения – более массивные и коротконогие формы, хотя абсолютные размеры тела у различных групп коренных жителей Севера могут существенно различаться: чукчи и эскимосы значительно крупнее, чем саамы и ненцы.

Отмечается связь между географией расселения и физиологическими особенностями человека. Так, например, для обитающих в экваториальной зоне популяций характерно понижение основного обмена по сравнению с северными популяциями, а также уменьшение содержания холестерина в крови, что мало зависит от характера питания и детерминируется генетически. У аборигенов тропической Африки выше относительная поверхность испарения и большая плотность потовых желез на коже, пониженная температура тела, замедленная частота сердечных сокращений. Перечисленные особенности связаны с адаптацией к специфическим климатическим условиям обитания.

Наличие биогеографических особенностей у тех или иных человеческих популяций не означает существования неких дискретных групп людей – при переходе от одного географического района к другому имеет место постепенное изменение уровня вероятности проявления рассматриваемых признаков, то есть многие различия в популяциях людей носят статистический характер.

На направление и величину давления отбора оказывают влияние две группы факторов – климатические и биотические. Первые обычно (за исключением горных районов) меняются медленно на значительной территории, что приводит к плавной изменчивости. Вторые факторы часто носят локальный и незакономерный с точки зрения пространственного расположения характер, поэтому территориальное распределение обусловленных ими признаков мозаично. Примером распределения такого признака, обусловленного биотическими условиям, является частота встречаемости гена гемоглобина S. Район высокой частоты встречаемости этого гена у жителей Западной и Центральной Африки и Индии соответствует территориям широкого распространения малярии. Дело в том, что носители данного гена, обладающие соответствующим типом гемоглобина, существенно менее подвержены данному заболеванию, что обеспечивает им большую выживаемость в данных условиях. То есть возникший случайно признак оказался полезным и был закреплен в результате отбора во многих поколениях. У населения других территорий, например у черного населения Америки, не подверженного опасности заболевания малярией, частота встречаемости гемоглобина S значительно ниже.

Формирование части специфических признаков разных популяций людей управляется общими законами живой природы, однако другая часть из них (язык, жизненный уклад) обусловлена не биологической наследственностью, а социальными факторами и обучением. Хотя социальные аспекты мало зависят от биологических законов развития человека, они играют значительную роль в формировании разнообразия современного человека. Так, например, языковые, религиозные, социальные различия часто являются барьерами, способствующими поддержанию генетического различия у различных групп людей, что приводило и нередко приводит к дальнейшей дивергенции их.

Разнообразие морфологических и физиологических особенностей в современном человечестве чрезвычайно велико. Оно характеризует не только различные расы, но и этнические группы и отдельные популяции. Это разнообразие сыграло (и, по-видимому, играет) роль основного механизма приспособления человеческой популяции к разнообразным условиям обитания, то есть в адаптации человека на популяционном уровне.

Адаптационные изменения разных человеческих популяций в соответствии с влиянием окружающей среды послужило основанием для выведения понятия адаптивного типа. Т.И. Алексеевой выделены и четко описаны пять адаптивных типов людей: умеренной зоны, арктический, континентальный, экваториальный, высокогорный. Адаптивный тип представляет собой норму реакции на комплекс условий окружающей среды и проявляется в развитии морфофункциональных, биохимических и иммунологических признаков, обеспечивающих оптимальную приспособленность к данным условиям обитания.

Адаптивный тип независим от расовой и этнической принадлежности, сходные адаптационные реакции наблюдаются у представителей обширных зон, часто относящихся к различным расовым общностям. Разные по происхождению группы людей в одних и тех же геоклиматических условиях имеют одно и то же направление приспособительных реакций. Например, население арктического пояса вне зависимости от расовой принадлежности выделяется усилением основного обмена, увеличением объема мускулатуры, повышенным уровнем гемоглобина в крови. У населения, живущего в условиях континентального климата, отмечается тенденция к увеличению жироотложения.

Сегодня известно, что у разных по расовой и этнической принадлежности людей одни и те же воздействия среды вызывают близкие адаптивные реакции. Сами же адаптивные изменения происходят в пределах границ, присущих каждому этносу и расе. Для популяционной адаптации человека характерна компенсаторная реакция в популяциях. Она выражается в том, что при ослаблении физических показателей развития (уменьшение веса тела, охвата грудной клетки, мускульной массы и т.п.) наблюдается увеличение содержания в крови гамма-глобулинов, то есть повышение иммунной сопротивляемости организма.

Адаптивные реакции человеческой популяции осуществляются в двух формах: общей и специфической. Общая адаптивная реакция направлена на повышение общей сопротивляемости организма неблагоприятным условиям среды. К таким реакциям относится, например, повышение костно-мускульной массы тела, увеличение концентрации иммунных белков в сыворотке крови. Специфические реакции очень разнообразны и связаны с преобладающими условиями в данном месте обитания – гипоксией, жарким или холодным климатом. Анализ именно специфических адаптивных реакций привел к выделению адаптивных типов: арктического, тропического, зоны умеренного климата, высокогорного, пустынь и др. Адаптивные типы не тождественны расе и проявляются независимо от этноса и расы в сходных условиях существования человеческих популяций. Расовые черты, по всей вероятности, сформировались на заре человеческой истории, а адаптивные типы формируются на протяжении всей истории человечества. В настоящее время происходит формирование адаптивного типа человека городской среды, который характеризуется широкой лабильностью психических реакций, обеспечивающих способность пережить состояние стресса, и рядом морфофизиологических особенностей, оптимальных для жизни в специфических условиях города, что будет подробно обсуждаться в юните 2.

В основе популяционной адаптации человека к факторам внешней среды лежат процессы, происходящие на уровне генофондов человеческих популяций. Человечеству свойственен высокий уровень наследственного разнообразия, что проявляется в многообразии фенотипов. Люди отличаются друг от друга цветом кожи, глаз, волос, формой носа и ушной раковины, рисунком эпидермальных гребней на подушечках пальцев и другими сложными признаками. Выявлены многочисленные варианты отдельных белков, различающиеся по одному или нескольким аминокислотным остаткам и, следовательно, функционально. Таким образом, популяции людей характеризуются наследственным полиморфизмом,устойчивым поддержанием в популяции нескольких генетических классов особей, имеющих четкие фенотипические различия. Наследственный полиморфизм является основой для адаптационных процессов в человеческих популяциях, то есть представляет собой необходимое условие для существования человеческого общества.

В целом не менее 30% генов в генофонде человеческих популяций имеют нескольких аллельных форм. Частота встречаемости разных аллелей одного гена варьирует. Так, из многих вариантов гемоглобина лишь четыре обнаружены в некоторых человеческих популяциях в высокой концентрации: S (тропическая Африка, Средиземноморье), С (Западная Африка), D (Индия), Е (Юго-Восточная Азия). Вариабельность распространения аллелей в популяциях людей зависит от действия таких факторов, как мутационный процесс, естественный отбор, дрейф генов. Мутационный процесс создает новые аллели, но действие его ненаправленно. В силу этого он не приводит к выраженному преобладанию концентрации одних аллелей над другими, а лишь поставляет материал для отбора. К межпопуляционным различиям в концентрации определенных аллелей приводит стабилизирующая форма естественного отбора. Так, например, неслучайное распределение по планете аллелей эритроцитарных антигенов АВ0, определяющих соответствующие группы крови у людей, по всей вероятности обусловлено различной выживаемостью лиц, отличающихся по группе крови, в условиях частых эпидемий особо опасных инфекций. Области сравнительно низких частот аллеля I^о и относительно высоких частот аллеля I^в в Азии примерно совпадают с очагами чумы. Люди с группой крови 0 (I^оI^о) имеют собственный белок, сходный с белками возбудителя чумы, и поэтому являются особо восприимчивыми к этому заболеванию, так как не способны вырабатывать противочумные антитела в достаточном количестве. Частота заболеваемости оспой, тяжесть симптомов, смертность выше у лиц с группой крови А и АВ, в сравнении с лицами, имеющими группу 0 или В. Объяснение состоит в том, что у людей первых двух групп отсутствуют антитела, частично нейтрализующие оспенный антиген А.

В таблице 1 приведены примеры аллелей генов в человеческих популяциях, имеющих приспособительное значение.

Таблица 1

Примеры аллелей, имеющих адаптивное значение

Аллеи и генотипы	Географическая распространенность	Адаптивное значение
Группы крови системы АВ0 аллель В	Повсеместно, чаще в Азии	Относительная устойчивость к чуме
Группы крови системы АВ0 аллель А	Повсеместно	Относительная устойчивость к язве желудка и двенадцатиперстной кишки
Трансферрины – белки, связывающие железо, аллель TfD1	Высокая частота в зоне тропического пояса	Резистентность к многим инфекционным заболеваниям
Кислая фосфатаза эритроцитов, аллель Асрr	Высокая частота у бушменов и негроидов Центральной Африки	Высокая активность фермента при повышенной температуре
Аллель АсР и группа крови АВ	Высокая частота на о. Новая Гвинея	Устойчивость к тропической малярии
Аллель АсР и группа крови А, или аллель АсР и группа крови АВ	Высокая частота у жителей Чукотки и Аляски	Легкость адаптации к условиям холодного климата
Ушная сера, аллель d	Высокая частота в Дальневосточном регионе	При генотипе dd низкий уровень холестерина и концентрации липидов в крови, высокая концентрация лизоцима в ушной сере

Вместе с тем для популяций из одного географического района, но изолированных в репродуктивном отношении, причиной различий в концентрации аллелей может быть дрейф генов, то есть случайное, неадаптивное изменение соотношения аллелей. Так, частота группы крови А достигает у индейцев племени черноногих 80%, а у индейцев из штата Юта – 2%.

В естественных условиях, в силу воздействия на фенотипы организмов комплекса факторов, отбор осуществляется по многим направлениям. В результате формируются генофонды, сбалансированные по набору и частотам аллелей, обеспечивающих в данных условиях достаточную выживаемость популяции. Это справедливо и для популяций людей. Так, люди с группой крови 0 более восприимчивы к чуме, чем люди с группой В. Туберкулез у них лечится с большим трудом, чем у лиц с группой А. В то же время, лечение больных сифилисом с группой крови 0 протекает более успешно, а вероятность заболевания для них раком желудка, ишемической болезнью сердца, ревматизмом на 20% ниже, чем для лиц с группой крови А.

Учитывая слабую техническую оснащенность, плохие экономические и гигиенические условия жизни основной массы населения планеты на протяжении значительной части истории человечества, можно предположить, что именно под воздействием возбудителей особо опасных инфекций, паразитарных заболеваний, туберкулеза формировались многие адаптивные генетические особенности человеческих популяций. В этих условиях генетический полиморфизм способствовал расселению людей, обуславливая удовлетворительную жизнеспособность в различных экологических ситуациях. Определенный вклад в наблюдаемое распределение аллелей вносят массовые миграции населения и сопутствующая им метизация. Таким образом, генетический полиморфизм человечества имеет и медицинскую сторону: изменчивость проявляется в неравномерном распределении по планете некоторых заболеваний, тяжести их протекания в разных человеческих популяциях, разной степени предрасположенности людей к определенным болезням, индивидуальных особенностях развития патологических процессов, различиях в реакциях на лечебное воздействие. Наследственное разнообразие долго было препятствием к успешному переливанию крови. В настоящее время оно же создает большие трудности в решении проблемы пересадок тканей и органов.

При адаптации популяции людей к условиям природной среды происходят изменения ее генофонда, отражающие процесс генетической адаптации к наиболее важным факторам этой среды. Этот процесс всегда направлен на снижение потерь популяции в данной среде, на уменьшение вероятности появления слабо адаптированных генотипов. Возможность самого этого процесса основывается на генетическом полиморфизме, на наличии изменчивости.

С другой стороны, наследственное разнообразие снижает реальную приспособленность популяций людей, как и всех других организмов. В результате мутационного процесса возникают генотипы, содержащие новые гены, неблагоприятные для обитания в данных условиях, что снижает жизнеспособность популяции в целом. Эта часть наследственной изменчивости популяции, которая определяет появление менее приспособленных особей, называется генетическим грузом. Он является непосредственным следствием генетического полиморфизма и своеобразной платой за экологическую и эволюционную гибкость.

Считается, что в среднем у каждого человека имеется в гетерозиготном состоянии от 2 до 5 аллелей, которые, находясь гомозиготном состоянии, привели бы к смерти индивидуума до наступления репродуктивного возраста. Примерно половина зигот, образующихся в каждом поколении людей, в биологическом плане несостоятельна и не участвуют в передаче генов последующим поколениям. Около 15% зачатых организмов гибнет до рождения, 3% – при рождении, 2% – непосредственно после рождения, 3% – умирает, не достигнув половой зрелости, 20% – не вступают в брак, 10% браков бездетны.

Неблагоприятные последствия генетического груза в виде рецессивных аллелей, если они не приводят к гибели организма, проявляются в снижении ряда важных показателей состояния индивидуума, в частности его умственных способностей. Исследование человеческих популяций, для которых характерна высокая частота близкородственных браков (высокая степень гомозиготности), показали снижение умственных способностей у детей в таких популяциях.

В стабильной среде генетический груз поддерживается на низком постоянном уровне и не угрожает жизни популяции. При изменении среды ситуация может стать другой: новые физические и химические факторы могут привести к увеличению частоты врожденных пороков физического и умственного развития у населения, увеличению детской смертности, предрасположенности к ряду тяжелых заболеваний. Все это в конечном счете повышает вероятность вырождение данной популяции.

В настоящее время проблема генетического груза является очень актуальной прежде всего потому, что современный человек в повседневной жизни испытывает воздействие химических соединений и радиации, имеющих мутагенный эффект. Факт увеличения частоты врожденных пороков развития у горожан по сравнению с сельскими жителями демонстрирует реальное увеличение генетического груза у городского населения. В наши дни среда обитания человека меняется настолько быстро, что часто возникают сомнения в возможностях популяций современных людей успешно адаптироваться к новым условиям в чрезвычайно короткие сроки.

5 самых важных эволюционных черт человечества

Рынки США Загрузка… ЧАС М С В новостях

Значок шевронаОн указывает на расширяемый раздел или меню, а иногда и на предыдущие/следующие параметры навигации. ДОМАШНЯЯ СТРАНИЦА

Научные участники

2016-06-16T14:38:00Z

Значок «Сохранить статью» Значок «Закладка» Значок «Поделиться» Изогнутая стрелка, указывающая вправо.

Скачать приложение

Reuters/Никола Солич

Люди — невероятная группа.

Мы — один из немногих видов, обитающих во всех уголках земного шара, и ни один из них так сильно не повлиял на окружающую среду, как мы. Неплохо для некоторых безволосых обезьян.

Но в отличие от старого представления о том, что только наш ум позволил нам преодолеть отсутствие когтей и клыков и доминировать над окружающей средой, мы использовали интересное сочетание навыков и способностей, чтобы достичь того, что мы имеем сегодня.

Вот некоторые из удивительных эволюционных приспособлений, которые наш вид использовал для завоевания земного шара.

1) Бег на выносливость.

TheHellRace/Викимедиа (CC BY-SA 4.0)

Хотя рекреационный бег может показаться рутиной, наш вид создан для безумной выносливости. Многие наземные животные быстрее на коротких дистанциях, но ничто не может двигаться медленным легким бегом дольше, чем люди.

Викисклад

Источник: Палеобиология и палеоантропология позвоночных

Это позволило доисторическим людям преуспеть в охоте.

Мы бежали за крупной добычей под полуденным солнцем, пока они не умирали от истощения.

Flickr / Дон Деболд

Источник: Палеобиология и палеоантропология позвоночных

Когда наше оружие стало лучше и мы научились носить воду в контейнерах, наша и без того впечатляющая выносливость только улучшилась, подготовив людей к расселению по земному шару.

Женщина бегает трусцой в Каннингем-парке в районе Квинс в Нью-Йорке. Томсон Рейтер

Источник: Harvard Gazette

2) Потливость.

Джонатан Дэниел / Getty Images

Наша способность регулировать температуру тела еще больше помогла нашей невероятной выносливости.

Люди действительно могут выдержать жару.

Пьер-Ив Бодуэн/Викимедиа (CC BY-SA 3.0)

Многие животные потеют, но немногие используют его для охлаждения испарением, как это делают люди (и лошади). Мы также можем дышать ртом, когда бежим, поглощая больше кислорода, а также дополнительно рассеивая тепло.

Крис Ханкелер / Flickr

Источник: PLOS One, Harvard Gazette

Другие животные сбрасывают тепло, задыхаясь, что невозможно сделать галопом.

Это означало, что охотники могли преследовать животных на их самой медленной скорости галопа, пока они не перегревались

Шаттерсток

Источник: Harvard Gazette

3) Прямохождение.

Джон Маркос О’Нил/Викимедиа (CC BY-SA 2.0)

Еще одним огромным эволюционным преимуществом стала наша способность стоять прямо, хотя скрип коленей и боли в спине, безусловно, являются компромиссом.

Ассошиэйтед Пресс

Стояние на двух ногах предохраняло нашу безволосую кожу от палящего солнца саванны и, что еще более важно, освобождало руки для работы с инструментами и метания оружия.

Дурра Рамли/Викимедиа (CC BY 2.0)

Источник: BBC

Хотя другие приматы способны понимать траектории брошенных предметов (что позволяет им уворачиваться), ни одно животное не может целиться и бросать с силой и точностью человека.

Мистервлан/Викимедиа (CC BY-SA 3.0)

Источник: Tech Insider

4) Слух настроен на речь.

Шаттерсток

У нас также лучше слух, чем у других наших собратьев-приматов, и мы можем слышать более широкий диапазон звуков, особенно в диапазоне от 1,0 до 6,0 кГц, где происходит большая часть человеческой речи.

Эми Кадди, TED

Лучшее умение слушать и общаться было жизненно важным на раннем этапе развития человека. Как показало одно исследование, способность делиться идеями делает решение проблем намного проще и эффективнее.

Филипп Суаль/Викимедиа

Источник: Наука

5) Отличные зубы.

ДНК скелета возрастом 37 000 лет, найденного на месте археологических раскопок Костенки в России, подтверждает недавние открытия и предлагает новые сведения об истории эволюции человека. Музей Петра Великого

У наших ранних предков было то, чего не хватает нашим нынешним одомашненным существам, питающимся зерном и обработанной пищей: устрашающие зубы.

маттлммон через Compfight cc

Эти крепкие зубы позволяли нашим предкам плыть по течению и выживать: есть мясо, когда они могли, или собирать на земле фрукты, орехи, овощи и другие дикие продукты. Однако после того, как около 10 000 лет назад мы развили сельское хозяйство, наша диета стала насыщенной крахмалом, а наши рты превратились в плодородную почву для размножения бактерий Streptococcus mutans.

Доктор Ричард Факлам/CDC (PHIL)

Источник: Tech Insider

Эти бактерии вырабатывают молочную кислоту, которая разъедает эмаль и вызывает гниение наших зубов.

А введение переработанной муки и сахара во время промышленной революции 19 века только усугубило ситуацию.

Гетти

Эти и другие способности объединились, чтобы сделать наш вид тем, чем он является сегодня: кучей сумасшедших обезьян, которые в значительной степени управляют планетой.

Виктор Васнецов/Wikimedia Commons Прочтите оригинальную статью на Tech Insider. Авторское право 2016.

Следите за новостями Tech Insider в Facebook и Twitter.

Читать далее

LoadingЧто-то загружается.

Спасибо за регистрацию!

Получайте доступ к своим любимым темам в персонализированной ленте, пока вы в пути.

Функции Ранние люди Эволюция

Подробнее. ..

Эволюция и адаптация человека | Биологические принципы

1. Расскажите о современной гипотезе о возрасте и географическом происхождении современного человека
2. Опишите, какие последовательности геномной ДНК можно использовать для отслеживания материнского и отцовского происхождения
3. Описать, как популяционные генетические данные могут быть использованы для формулирования и проверки гипотез о недавней адаптивной эволюции различных человеческих популяций

Эволюционные генетики провели филогенетический анализ последовательностей митохондриальной ДНК и Y-хромосомной ДНК людей в различных популяциях по всему миру. Митохондриальная ДНК наследуется только от матери, а Y-хромосомы — только от отца. Поскольку митохондриальная ДНК или Y-хромосомы не подвергаются сортировке, перетасовке и рекомбинации во время мейоза, как аутосомы, они облегчают реконструкцию эволюционных линий. И исследования митохондриальной ДНК, и исследования Y-хромосомы дали совпадающие результаты, согласующиеся с происхождением современных людей в Африке менее 200 000 лет назад. Обширное исследование генетической изменчивости в Африке показало, что в Африке генетическое разнообразие человека выше, чем во всем остальном мире вместе взятом (Tishkoff et al. 2009).), еще один результат, согласующийся с тем, что Африка является родиной современного человечества.

Когда современные люди мигрировали из Африки на Ближний Восток, в Европу и Азию, они в ограниченной степени скрещивались с архаичными людьми: неандертальцами и денисовцами. Нижеприведенный TedTalk Сванте Паабо объясняет эти выводы.

По мере того, как люди заселяли разные территории по всему миру, они эволюционировали, приспосабливаясь к местной среде. Такие адаптации включали изменения пигментации кожи, сохранение экспрессии лактазы во взрослом возрасте и физиологическую адаптацию к холоду или большой высоте. В этой статье NY Times резюмируется ряд таких выводов по состоянию на 2010 год:

Приключения в очень недавней эволюции Николаса Уэйда

Другие признаки эволюции человека связаны с адаптацией к угрозе инфекционных заболеваний. Высокая распространенность серповидно-клеточной анемии и талассемии в регионах, эндемичных по малярии, возникает в результате уравновешивающего отбора, поскольку гетерозиготы значительно менее восприимчивы к малярии.

Точно так же отклонения от ожидаемых частот аллелей указывают на то, что некоторые гены подверглись отбору. В Европе высокая частота муковисцидоза вызывает недоумение, учитывая, что гомозиготы умирали в младенчестве до середины 20 века. Придавала ли гетерозиготность по аллелю CF устойчивость к некоторым хроническим заболеваниям или эпидемиям?

Другой недавно обнаруженной загадкой является аллель дельта-32 CCR5 (делеция 32 нуклеотидов в кодирующей последовательности белка CCR5). Люди, гомозиготные по этому аллелю, устойчивы к ВИЧ-инфекции, потому что у них отсутствует белок клеточной поверхности CCR5, который ВИЧ использует в качестве корецептора для проникновения в CD4+ Т-клетки. Аллель дельта-32 встречается с частотой 0,1 среди северных европейцев с уменьшающейся частотой среди южных европейцев и населения Средиземноморья. Этот аллель чрезвычайно редок или отсутствует в африканских популяциях. Поскольку ВИЧ возник только в 20 веке, что могло объяснить такое частотное распределение аллеля CCR5 delta-32?

Люди также могут изменять окружающую среду с беспрецедентными масштабами и скоростью в истории Земли. Фотосинтезирующим цианобактериям потребовалось 2 миллиарда лет, чтобы накачать в воздух достаточное количество кислорода для поддержания жизни на суше. Человеческая деятельность значительно изменила нашу атмосферу менее чем за 100 лет. И люди теперь имеют возможность принимать непосредственное участие в эволюции видов, в том числе и нашего собственного, путем искусственного отбора (разведение животных и растений, антибиотики и инсектициды), а теперь и с помощью генной инженерии и редактирования генома.

Источники:

Натуральные блондины на Соломоновых островах: https://blogs.discovermagazine.com/gnxp/2012/05/case-closed-blonde-melanesians-understood/

Адаптация к большим высотам: https:// blogs.discovermagazine.com/gnxp/2012/01/how-the-amhara-breathe- Differently/

https://blogs.discovermagazine.com/gnxp/2010/10/genetic-watersheds-on-the-great- himalaya/

Ученые приводят самый быстрый случай эволюции человека https://www.nytimes.com/2010/07/02/science/02tibet.html?scp=1&sq=Tibetans%20Beijing&st=cse

Пигментация кожи: https://www.biologged.com/biology/skin-color-handy-tool-for-teaching-evolution/

https://abcnews.go.com/Health/blue-skinned-people -kentucky-reveal-todays-genetic-lesson/story?id=15759819

Сухая ушная сера у жителей Восточной Азии: https://blogs.discovermagazine.com/gnxp/2010/10/east-asians-dry-earwax-and- адаптация/

Шилпи Аггарвал, Сапна Неги, Панкадж Джа, Прашант К. Сингх, Церинг Стобдан, М. А. Кадар Паша, Саурабх Гош, Анураг Агравал, Индийский консорциум вариаций генома, Бхавана Прашер и Митали Мукерджи (2010). Вовлеченность EGLN1 в высотную адаптацию выявлена ​​при генетическом анализе экстремальных типов телосложения, определенных в Аюрведе. ПНАС : 10.1073/пнас.1006108107

Bigham A, Bauchet M, Pinto D, Mao X, Akey JM, Mei R, Scherer SW, Julian CG, Wilson MJ, López Herráez D, Brutsaert T, Parra EJ, Moore LG, Shriver MD, 2010. Определение подписей естественный отбор в популяциях Тибета и Анд с использованием данных плотного сканирования генома. Генетика PLoS. 6: e1001116. doi:10.1371/journal.pgen.1001116

Анджела М. Хэнкок, Дэвид Б. Витонски, Эдвард Элер, Горка Алькорта-Аранбуру, Синтия Билл, Амха Гебремедхин, Рем Сукерник, Герд Утерманн, Джонатан Притчард, Грэм Куп, Анна Ди Риенцо , 2010. Адаптация человека к диете, пропитанию и экорегиону происходит из-за тонких сдвигов в частоте аллелей. проц. Натл. акад. науч. США 107:8924-8930 doi: 10.1073/pnas.0914625107

Jablonski, NG and G Chaplin 2010, Пигментация кожи человека как адаптация к УФ-излучению, Proc Natl Acad Sci U S A. : 8962–8968. https://dx.crossref.org/10.1073/pnas.0914628107

Norton et al. 2007, Генетические доказательства конвергентной эволюции светлой кожи у европейцев и выходцев из Восточной Азии, Mol Biol Evol 24: 710-722. doi: 10.1093/molbev/msl203

Охаши Дж., Нака И. и Цучия Н. (2010). Влияние естественного отбора на SNP ABCC11, определяющий тип ушной серы. Молекулярная биология и эволюция PMID: 20937735

Хун Ши и Бинг Су, 2011 г., Молекулярная адаптация современных человеческих популяций. Междунар. Дж. Эвол. биол. 2011. doi: 10.4061/2011/484769

Шторц, Дж. Ф. 2010, Гены высокогорья. Science 329: 40-41

DOI: 10.1126/science.1192481

https://arxiv.org/abs/1211.3053

Sturm, RA, 2009, Molecular genetics of human pigmentation diversity, Гул. Мол. Жене.