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

1.1.8. Адаптация человека к окружающей среде

Адаптация (от латинского — приспособляю) – это, во-первых, свойство организма, во-вторых, процесс приспособления к изменяющимся условиям окружающей среды, суть которого состоит в достижении стабильного равновесия между средой и организмом.

Механизмы адаптации человека весьма различны, поэтому выделяют:

Биологическая адаптация человека – это эволюционно возникшее приспособление организма человека, органа или функции к изменяющимся условиям среды обитания.

В процессе приспособления организма к новым условиям выделяют два процесса:

• фенотипическую адаптацию

  , или индивидуальную адаптацию, которую более правильно называть акклиматизацией;

• генотипическую адаптацию, осуществляемую путем естественного отбора полезных 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 прежнее состояние фенотипа, компенсаторные физиологические изменения исчезают. Фенотипическая адаптация у последующих поколений может перейти в генотипическую адаптацию.

При генотипической адаптации в организме происходят глубокие морфофизиологические сдвиги, которые передаются по наследству и закрепляются в генотипе в качестве новых наследственных характеристик популяций, этнических групп и рас.

Любое уменьшение приспособительных возможностей представляет одновременно и снижение уровня здоровья, и в определенном смысле приближение к патологии.

Здоровье – это состояние физического, психического и социального благополучия человека, при котором отсутствуют расстройства функций органов и систем организма, и обеспечивается максимальная адаптивность.

Поэтому болезнь можно рассматривать как нарушение нормальной физиологической адаптации к повседневным условиям жизни, 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 негативного фактора и степени морфофункциональных перестроек в организме человека выделяют три этапа адаптации:

Если человек по каким-либо причинам не может адаптироваться к меняющимся условиям окружающей среды, то это называется дезадаптация.

Дезадаптация – это невозможность обеспечить формирование адекватных приспособительных реакций, что приводит к частичной адаптации, либо к срыву адаптации.

Дезадаптация может возникнуть также и как следствие изначальной неполноценности какой-либо системы в организме.

Социальная адаптация – это процесс активного приспособления индивида (коллектива) к социальной среде, для обеспечений 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, культурной среде, условиям проведения досуга, быту. Социальная адаптация предполагает как пассивное приспособление человека к условиям жизни (пассивная адаптация), так и активное целенаправленное их изменение (активная адаптация). Эмпирически установлено, что доминирование у человека активной адаптации обусловливает 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 человека 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.

Этническая адаптация — приспособление этнических групп (народов) 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 среды обитания. Наиболее отчетливо это проявляется при этнической адаптации групп иммигрантов в странах их оседания. В настоящее время появились проблемы при реадаптации представителей единого этноса среди этнически однородного населения, но с 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 (неоправданное различие в правах и обязанностях человека по определённому признаку), сегрегации (принудительно поддерживаемое разделение расовых групп населения страны) и т. п.

2. Концепция безопасности жизни человека

Адаптация человека к экстремальным условиям окружающей среды

Статьи, представляющие особый интерес, опубликованные в течение рассматриваемого периода, отмечены как

•• представляющие исключительный интерес

1. Clemente FJ, Cardona A, Inchley CE, Peter BM, Jacobs G , Пагани Л., Лоусон Д., Антао Т., Висенте М., Митт М. и др.: Избирательный анализ вредной мутации CPT1A в арктических популяциях. Am J Hum Genet 2014, 95: 584–589. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

2. Fumagalli M, Moltke I, Grarup N, Racimo F, Bjerregaard P, Jørgensen ME, Korneliussen Ts, Gerbault P, Skotte L, Linneberg A и др.: Гренландские инуиты демонстрируют генетические признаки диеты и адаптации к климату. Наука 2015, 349: 1343–1347. [PubMed] [Google Scholar]

3. ••. Ки Ф.М., Абдул-Азиз М.А., Мандри Р., Питер Б.М., Секар А., Д’Амато М., Деннис М. Ю., Шмидт Дж.М., Андрес А.М.: Локальная адаптация человека холодового рецептора TRPM8 вдоль широтного склона. Генетика PLoS 2018, 14:e1007298. [Статья бесплатно PMC] [PubMed] [Google Scholar]
В этой статье показано, что регуляторный вариант рядом с геном TRPM8 , единственным известным рецептором ощущения умеренных холодных температур, вероятно, подвергался селекции в евразийских популяциях. Сила этого отбора, измеряемая частотами аллелей, сильно коррелирует с широтой и является самой высокой среди северных европейских популяций.

4. Wang H, Siemens J: Ионные каналы TRP в термоощущении, терморегуляции и метаболизме. Температура (Остин) 2015, 2: 178–187. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

5. Beall CM: Адаптация к большой высоте: фенотипы и генотипы. Анну Рев Антропол 2014, 43:251–272. [Google Scholar]

6. Arnaud J, Quilici JC, Riviere G: Высотная гематология: сравнение кечуа и аймара. Энн Хам Биол 1981, 8: 573–578. [PubMed] [Google Scholar]

7. Beall CM, Reichsman AB: Уровни гемоглобина у высокогорного населения Гималаев. Am J Phys Антропол 1984, 63: 301–306. [PubMed] [Google Scholar]

8. Beall CM, Cavalleri GL, Deng L, Elston RC, Gao Y, Knight J, Li C, Li JC, Liang Y, McCormack M и др.: Естественный отбор по EPAS1 (HIF2alpha), связанный с низкой концентрацией гемоглобина у тибетских горцев. Proc Natl Acad Sci U S A 2010, 107:11459–11464. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

9. Yi X, Liang Y, Huerta-Sanchez E, Jin X, Cuo ZXP, Pool JE, Xu X, Jiang H, Vinckenbosch N, Korneliussen TS и др.: Секвенирование 50 экзомов человека выявило адаптацию к большой высоте. Наука 2010, 329: 75–78. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

10. Bigham A, Bauchet M, Pinto D, Mao X, Akey JM, Mei R, Scherer SW, Julian cG, Wilson MJ, Lopez Herraez D и др.: Идентификация признаков естественного отбора в популяциях Тибета и Анд с использованием данных сканирования плотного генома. Генетика PLoS 2010, 6:e1001116. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

11. Simonson TS, Yang Y, Huff CD, Yun H, Qin G, Witherspoon DJ, Bai Z, Lorenzo FR, Xing J, Jorde LB и др.: Генетические данные об адаптации к высокогорью в Тибете. Наука 2010, 329: 72–75. [PubMed] [Google Scholar]

12. ••. Таши Т., Скотт Рединг Н., Вурен Т., Чжан Х., Мур Л.Г., Ху Х., Тан Ф., Шестакова А., Лоренцо Ф., Бурьянивова Т. и др.: Приобретение функции пролилгидроксилазы EGLN1 (PHD2 D4E:C127S) в сочетании с полиморфизмом EPAS1 (HIF-2alpha) снижает концентрацию гемоглобина у тибетских горцев. J Mol Med (Берл) 2017, 95: 665–670. [PubMed] [Google Scholar]
В этой статье исследуются SNP-кандидаты в тибетских специфических гаполотипах двух генов, связанных с высотой, EGLN1 и EPAS1 . Это определяет, что влияние этих гаплотипов на уровни гемоглобина зависит от дополнительных взаимодействий ген-среда и ген-ген, что указывает на то, что другие модификаторы способствуют наблюдаемому притуплению эритропоэза среди генетически адаптированных тибетцев.

13. Уэрта-Санчес Э., Джин Х., Асан Бьянба З., Питер Б.М., Винкенбош Н., Лян И., Йи Х., Хе М., Сомель М. и др.: Адаптация к высоте у тибетцев, вызванная интрогрессией денисовской ДНК. Природа 2014, 512:194–197. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

14. Alkorta-Aranburu G, Beall CM, Witonsky DB, Gebremedhin A, Pritchard JK, Di Rienzo A: Генетическая архитектура адаптации к большой высоте в Эфиопии. Генетика PLoS 2012, 8: e1003110. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

15. Beall CM, Decker MJ, Brittenham GM, Kushner I, Gebremedhin A, Strohl KP: Эфиопский образец адаптации человека к высокогорной гипоксии. Proc Natl Acad Sci U S A 2002, 99:17215–17218. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

16. Hoit BD, Dalton ND, Gebremedhin A, Janocha A, Zimmerman PA, Zimmerman AM, Strohl KP, Erzurum SC, Beall CM: Повышенное давление в легочной артерии у горцев амхара в Эфиопии. Am J Hum Биол 2011, 23:168–176. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

17. Huerta-Sanchez E, Degiorgio M, Pagani L, Tarekegn A, Ekong R, Antao T, Cardona A, Montgomery HE, Cavalleri GL, Robbins PA и др.: Генетические сигнатуры показывают адаптацию к высокогорью в ряде эфиопских популяций. Мол Биол Эвол 2013, 30: 1877–1888. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

18. Шайнфельдт Л.Б., Сой С., Томпсон С., Ранчаро А., Вольдемескель Д., Беггс В., Ламберт С., Джарвис Дж.П., Абате Д., Белай Г. и др.: Генетическая адаптация к большой высоте в Эфиопском нагорье. Геном Биол 2012, 13:Р1. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

19. Beall CM: Тибетские и андские модели адаптации к высокогорной гипоксии. Хум Биол 2000, 72:201–228. [PubMed] [Google Scholar]

20. Beall CM: Два пути к функциональной адаптации: тибетцы и горные жители Анд. Proc Natl Acad Sci U S A 2007, 104 (Приложение 1): 8655–8660. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

21. Bigham AW, Mao X, Mei R, Brutsaert T, Wilson MJ, Julian CG, Parra EJ, Akey JM, Moore LG, Shriver MD: Идентификация локусов-кандидатов положительного отбора для высотной адаптации в популяциях Анд. Хам Геномикс 2009, 4: 79–90. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

22. Bigham AW, Wilson MJ, Julian CG, Kiyamu M, Vargas E, Leon-Velarde F, Rivera-Chira M, Rodriquez C, Browne VA, Parra E и др.: Андские и тибетские модели адаптации к большой высоте. Am J Hum Биол 2013, 25:190–197. [PubMed] [Google Scholar]

23. Cowburn AS, Takeda N, Boutin AT, Kim JW, Sterling JC, Nakasaki M, Southwood M, Goldrath AW, Jamora C, Nizet V и др.: Изоформы HIF в коже по-разному регулируют системное артериальное давление. Proc Natl Acad Sci U S A 2013, 110:17570–17575. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

24. ••. Кроуфорд Дж.Э., Амару Р., Сонг Дж., Джулиан К.Г., Расимо Ф., Ченг Дж.И., Го Х, Яо Дж., Амбале-Венкатеш Б., Лима Дж.А. и др.: Естественный отбор генов, связанных со здоровьем сердечно-сосудистой системы, у адаптированных к высокогорью жителей Анд. Am J Hum Genet 2017, 101:752–767. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Недавняя статья, подтверждающая, что отбор в Андах в первую очередь нацелен не на гены в пути HIF, а скорее на гены, связанные со здоровьем сердечно-сосудистой системы, возможно, чтобы смягчить негативные последствия для физической формы усиленного ответа HIF.

25. Land MF, Зрение в воздухе и воде, Сравнительная физиология: жизнь в воде и на суше , под редакцией Dejours P, Bolis L, Taylor CR, Weibel ER; Fidia Research Series, IX-Liviana Press, 1987: 289–302 [Google Scholar]

26. Гислен А., Даке М., Крегер Р.Х., Абрахамссон М., Нильссон Д.Э., Уоррант Э.Дж.: Превосходное подводное зрение у человеческой популяции морских цыган. Карр Биол 2003, 13:833–836. [PubMed] [Google Scholar]

27. Gislén A, Warrant EJ, Dacke M, Kröger RH: Зрительные тренировки улучшают зрение у детей под водой. Видение Рез 2006, 46:3443–3450. [PubMed] [Google Scholar]

28. ••. Илардо М.А., Мольтке И., Корнелиуссен Т.С., Ченг Дж., Стерн А.Дж., Расимо Ф., де Баррос Дамгаард П., Сикора М., Сегин-Орландо А., Расмуссен С. и др.: Физиологические и генетические приспособления к нырянию у морских кочевников. Клетка 2018, 173:569–580 е515. [PubMed] [Google Scholar]
В этой статье описывается физиологическая и генетическая адаптация к нырянию у популяции индонезийских морских кочевников. Большие селезенки, связанные с геном, участвующим в регулировании уровней гормонов щитовидной железы, обеспечивают дополнительное хранилище для насыщенных кислородом эритроцитов.

29. Angelin-Duclos C, Domenget C, Kolbus A, Beug H, Jurdic P, Samarut J: Гормон щитовидной железы T3, действующий через α-рецептор гормона щитовидной железы, необходим для осуществления эритропоэза в неонатальной среде селезенки у мышей. Разработка 2005, 132:925–934. [PubMed] [Google Scholar]

30. Аунг Т., Хэлси Дж., Кромхаут Д., Герштейн Х.К., Марчиоли Р., Тавацци Л., Гелейнсе Дж.М., Раух Б., Несс А., Галан П. и др.: Метаанализ 10 исследований, в которых участвовало 77 917 человек, связывает употребление добавок омега-3 жирных кислот с рисками сердечно-сосудистых заболеваний. ДЖАМА Кардиол 2018, 3: 225–233. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

31. Valverde G, Hang Z, Lippold S, Filippo CD, Tang K, Herráez DL, Li J, Stoneking M: новый регион-кандидат для генетической адаптации к большой высоте в популяциях Анд. PLoS Один 2015, 10:e0125444. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

5 самых важных эволюционных черт человечества

Перейти к

1. Основное содержание
2. Поиск
3. Счет

Рынки США Загрузка… ЧАС М С В новостях

2016-06-16T14:38:00Z

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.

Хотя развлекательный 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.

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.

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 всему миру.

Источник: Harvard Gazette

2) Потливость.

Наша способность регулировать температуру тела дополнительно помогла нашей невероятной выносливости.

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.

Источник: PLOS One, Harvard Gazette

Другие животные сбрасывают тепло, тяжело дыша, что невозможно сделать галопом.

Источник: Harvard Gazette

3) Прямохождение.

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

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.

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.

Источник: Tech Insider

4) Слух настроен на речь.

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.

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

Источник: Наука

5) Отличные зубы.

У наших ранних человеческих предков было то, чего не хватает нашим нынешним одомашненным зерновым и обработанным продуктам питания: устрашающие зубы.

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.

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.

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

Читать далее