ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА. АДАПТИВНЫЕ ТИПЫ ЛЮДЕЙ

JSBN 5-7213-0259-3

ЧЕЛОВЕК КАК ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКТОР. ЗАКОНЫ СИСТЕМЫ «ЧЕЛОВЕК-ПРИРОДА»

Цель занятия Знать:

• особенности среды обитания человека как биосоциального
вида;

• основные результаты изменения среды под влиянием ан
тропогенного фактора;

• основные закономерности системы «человек—природа».
Уметь использовать знания основных закономерностей сис
темы «человек-природа» при решении ситуационных задач
по экологии человека.

Ознакомиться с принципами экологической этики.

Внеаудиторная работа

Задание 1. Экология человека. Среда жизни человека

Изучите материал лекций, учебника и нижеприведенную основополагающую информацию, проверьте свои знания по тестам.

Основополагающая информация

Экология человека - комплексная наука, изучающая систему «человек-природа», т.е. закономерности взаимодействия человека с окружающей средой, вопросы народонаселения, сохранения здоровья, соверщенствования физических и психических возможностей человека.

Среда жизни человека как биосоциального вида состоит из четырех, неразрывно взаимосвязанных компонентов:

• природная среда;

• техногенная (артеприродная) среда;

• квазиприродная среда;

• социальная среда.

Критерием качества среды обитания человека является состояние здоровья населения (Устав ВОЗ, 1968). Около 95% всей патологии

человека прямо или косвенно связано с окружающей средой, являющейся либо причиной возникновения заболеваний, либо способствующей их развитию.

Человек, как и любой другой вид, является объектом действия экологических факторов среды, но, в отличие от других видов, человек является в то же время самостоятельным экологическим фактором с глобальным распространением влияния - антропогенный фактор.

Основными результатами изменения среды под влиянием антропогенного фактора являются:

• изменение структуры земной поверхности;

• изменение состава атмосферы;

• «парниковый эффект»;

• изменение количественного и качественного состава фауны и флоры;

• изменение круговорота веществ.

Задание 2. Структура экологии человека

По схеме 1 ознакомьтесь со структурой экологии человека.

Задание 3. Законы системы «человек—природа»

Ознакомьтесь с рядом закономерностей системы «человек-природа».

Закон исторического роста продукции за счет сукцесси очного омоложения экосистем

В процессе эволюции человечества природная среда постепенно заменялась квазиприродной. Эксплуатация предельно омоложенных экосистем и переход от естественного к искусственному плодородию почв привели к резкому скачку энергозатрат (в 5-50 раз). В настоящее время рост биологической продуктивности за счет сукцессионно-го омоложения экосистем закончился.

Закон бумеранга

Все, что извлечено из биосферы человеческим трудом, должно быть возвращено ей («ничто не дается даром»).

Закон незаменимости биосферы

Биосфера - единственная система, обеспечивающая устойчивость среды обитания при любых возникающих возмущениях. Необходимо сохранить естественную природу на большей части поверхности Земли, а не только в заповедниках.

Закон обратимости биосферы

Биосфера стремится к восстановлению экологического равновесия тем сильнее, чем больше давление на нее. Это стремление продолжается до достижения экосистемами климаксовых (зрелых) фаз развития.

Закон «шагреневой кожи»

Исходный природно-ресурсный потенциал в ходе исторического развития непрерывно истощается.

Правило меры преобразования природных систем

В ходе эксплуатации природных систем нельзя переходить некоторые пределы, позволяющие этим системам сохранять свойство самоподдержания.

Принцип естественности, или правило «старого автомобиля»

Со временем социально-экономическая эффективность технических устройств, обеспечивающих управление природными системами, снижается, а экономические расходы на их поддержание возрастают. В то же время природные системы - «вечный двигатель», не требующий экономических вложений до тех пор, пока степень давления на них не превышает их возможностей к восстановлению.

Закон демографического насыщения

Количество народонаселения всегда соответствует максимальной возможности поддержания его жизнедеятельности.

Принцип технико-социально-экономического насыщения С учетом всех потребностей человека в мире наблюдается чрезвычайное технико-социально-экономическое перенасыщение, что создает резкий дисбаланс в системе взаимоотношений человек-природа.

Правило ускорения исторического развития Чем стремительнее под воздействием антропогенного фактора изменяются среда обитания человека и условия ведения им хозяйства, тем скорее, по принципу обратной связи, происходят перемены в социальном, экономическом и техническом развитии общества (знак процесса может быть положительным иотрицательным).

Аудиторная работа

Задание 4. Все живое на Земле связано воедино

Из всех, экологических опасностей потеря генетического разнообразия - самая большая угроза для человечества. Все живое на земле взаимосвязано, и если лишиться одного какого-то вида, это неизбежно приведет к потере множества других.

-Чем опасны для животных (особенно насекомых) автомобильные дороги?

- Чем грозят перелетным птицам факелы из попутных газов при добыче нефти и газа?

- Чем. опасны высоковольтные ЛЭП для птиц и других животных?

~ К каким изменениям в биогеоценозе могут привести осушение болот и орошение засушливых мест?

- Как может отразиться на видовом составе и численности животных уничтожение естественных местообитаний животных?

- К каким последствиям может привести искусственное вселение вида животного или растения в новую для него экосистему?

- К каким последствиям приводит массовый сброс в моря промышленных и бытовых отходов^

- Возможно ли отравление свинцом или ртутью человека, употреблявшего в пищу рыбу из водоемов, где концентрация этих элементов ниже ПДК? Объясните.

- В тканях каких рыб (травоядных или хищных) концентрация свинца или ртути выше (если в водоем поступают отходы, содержащие ртуть)?

Задание 5. Негативные последствия антропогенного влияния на биосферу

В процессе эволюции биосферы формировались и механизмы, обеспечивающие ее устойчивость. Главная роль в устойчивости биосферы принадлежит круговороту энергии и веществ в виде биогеохимических циклов.

Человек за счет своей хозяйственной деятельности нередко нарушает сложившиеся биогеохимические циклы, искусственно создавая в отдельных местах высокие концентрации некоторых химических веществ, опасных для жизни самого человека. Примером могут служить тяжелые металлы (свинец, ртуть и др.), которые плохо выводятся из организма, а поэтому способны к аккумуляции (накоплению).

- Что является основным источником свинца в атмосфере, почве, воде?

- Почему не рекомендуется собирать лекарственные травы, грибы, ягоды вдоль больших автострад?

- Насколько рационально сжигать опавшие листья, срезанные ветви деревьев и пр. в индивидуальных и коллективных садах, скверах городов?

- Какие продукты сгорания при этом образуются? Какие из них оказывают вредное влияние на здоровье человека?

-Какие изменения происходят в газовом составе атмосферы в зоне сгорания листьев?

- Какие биогеохимические циклы при этом нарушаются?

- Какой способ утилизации опавших листьев является экологически чистым?

Задание 6. Основные типы природных ресурсов

Глобальный исходный природно-ресурсный потенциал в ходе исторического развития постоянно истощается. Принципиально новые ресурсы в настоящее время не появляются. Восстанавливаются ресурсы с разной скоростью: животные — несколько лет, лес -80-100 лет, почвы - в течение нескольких тысячелетий.

Изучите по схеме 2 основные типы ресурсов.

Схема 2

- К какому типу ресурсов относятся солнечная радиация, ветер, приливы, почва, генетическое разнообразие растительного и животного мира, железо, алюминий, медь, песок, фосфаты, чистый воздух, пресная вода, плодородная почва, ископаемое топливо, здоровье населения?

- Назовите возобновимые ресурсы, которые из-за их чрезмерной эксплуатации человеком могут стать невозобновимыми?

Задание 7. Характер влияния «измененной» природы на общественное развитие

Экологический кризис - напряженное состояние отношений между человеком и природой. Он характеризуется не столько усилением воздействия человека на природу, сколько резким увеличением влияния «измененной» природы на человека и общественное развитие. Перемены в природе меняют формы хозяйствования.

На рис. 1 представлено развитие взаимоотношений «человек-природа. Каждой точке Л. Б, В... соответствует «свой» экологический кризис.

Рис. 1. Развитие взаимоотношений «человек-природа»

Определите, в каких точках наблюдались:

• кризис обеднения ресурсов промысла и собирательства:

• кризис продуцентов - опустынивание ландшафтов, вырубка лесов:

• кризис консументов - перепромысел;

• кризис редуцентов:

• кризис нехватки минеральных ресурсов;

• энергетический (тепловой) кризис.

Задание 8. Культура общения с природой

Здоровье человека в значительной мере зависит от «здоровья» всей биосферы. Охранять природу - значит охранять свое здоровье. Однако эти простые истины, к сожалению, нередко остаются абстрактными. Например, выезжая в лес или на рыбалку, многие разводят костры, оставляют после себя мусор (бумагу, полиэтиленовые пакеты, стеклянные и консервные металлические банки, тряпки, остатки продуктов, соль и др.). Ставя палатку, рубят ветви деревьев; собирая грибы, выдергивают их из земли; в изобилии срывают полевые цветы и пр.

-Знаете ли вы через сколько лет восстанавливается почва на месте бывшего костра?

- Через сколько лет оставленная вами консервная банка полностью сгниет?

- Какова судьба оставленных в лесу стеклянной банки, полиэтиленовых пакетов, бумаги, тряпок?

- Какой вред наносит почве и растениям соль?

- Как изменится видовой состав полевых цветов, если постоянно срывать их цвет?

- Как собирать грибы, чтобы сохранить грибницу?

Задание9

Решение ситуационных задач по экологии человека из методического пособия «Задачи по экологии человека».

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЧЕЛОВЕЧЕСКИХ ПОПУЛЯЦИЙ

Цель занятия

Знать:

• основные экологические характеристики человеческих популяций;

• влияние факторов среды на демографические процессы. Уметь использовать полученные знания при решении ситуационных задач по экологии человека.

Внеаудиторная работа

Задание 1. Основные экологические характеристики человеческих популяций

Изучите материал лекций и нижеприведенную основополагающую информацию по этой теме, проверьте свои знания по тестам.

Основополагающая информация

В биологии популяция - совокупность особей одного вида, связанных процессами обмена генами (менделевская популяция). В экологии такое определение неудобно, так как установление генетической общности совокупности организмов одного вида очень сложно, и поэтому в экологии распространено более прагматичное понятие локальная популяция - группа особей одного вида на определенной, экологически однородной, территории.

Основные экологические характеристики популяций животных и растений - численность и ее динамика, смертность, рождаемость, половой и возрастной составы, миграции - свойственны и человеческим популяциям, но характер и форма их проявления значительно отличаются, так как у человека, кроме природной среды, имеется техногенная и социальная среда.

Численность и плотность населения

Численность - общее число людей на определенной территории. Динамику народонаселения изучает демография. Она занимается изучением территориального размещения населения; процессов, происходящих в популяциях людей в связи с социально-экономическими условиями жизни, быта, традициями, экологическими, медицинскими, правовыми и другими факторами. Ее данные очень важны для планирования численности населения. Если в популяциях древних людей при их продолжительности жизни всего 20 лет, количество людей могло удвоиться лишь по прошествии 200 тыс. лет, то в настоящее время для этого требуется всего 35 лет. (В мире на 2002 год по данным ООН 6,1 млрд. человек.) Такой прирост характеризует состояние «демографического взрыва».

Плотность населения определяется числом людей на 1 кв. км. Плотность зависит от характера климата, почвы, рельефа, флоры и фауны, культурного уровня, от различий в биосфере и источниках пищи.

Динамика населения - движение и изменение численности и состава населения. Они могут происходить за счет механического движения - под влиянием миграционных процессов, социального движения, что связано с переходом из одной социальной группы в другую, естественного движения населения — в результате рождаемости и смертности.

Рождаемость

Это процесс возобновления новых поколений, в основе которого лежат биологические факторы, влияющие на способность организмов к воспроизведению потомства. Рождаемость определяется средним числом детей, родившихся за год на 1 тысячу населения, находящегося в репродуктивном возрасте. На рождаемость у человека влияют возрастной состав популяции, доля женщин в возрасте от 15 до 50 лет, количество браков, забота общества о женском здоровье. Ряд государств с высокой численностью населения создают законы, ограничивающие минимально допустимый возраст вступления в брак, поощряют деторождение только в определенном возрасте, ограничивают число детей в семье.

Смертность

Определяется общим числом умерших в популяции людей в течение года на 1 тысячу населения. Более полную характеристику смертности дают показатели смертности отдельных возрастно-половых групп:

Смертность может быть физиологической (особи реализуют весь цикл развития и достигают генетически определяемой предельной продолжительности жизни) и экологической (часть особей в популяции под воздействием факторов окружающей среды умирает, не достигая предельной продолжительности жизни вида).

Различают эндогенные и экзогенные причины смертности. В основе эндогенных причин лежат аномалии структуры или функционирования наследственного аппарата (например,

злокачественные новообразования, болезни органов кровообращения и др.). Экзогенные

причины имеют разную природу - инфекционные и паразитарные болезни, несчастные случаи, авитаминозы и др. Уровень и структура смертности человеческих популяций обусловлены сложным взаимодействием многих факторов, среди которых значительную роль играют социально-экономические.

Продолжительность жизни

Одним из параметров, используемых для оценки общественного здоровья, является средняя продолжительность предстоящей жизни, показывающая, сколько лет в среднем предстоит прожить данному поколению родившихся, если на протяжении жизни этого поколения показатели смертности будут оставаться такими, какими они сложились к настоящему времени.

Естественный прирост населения

Служит обобщающей характеристикой роста населения. Естественный прирост может выражаться абсолютным числом как разность между числом родившихся и числом умерших за год.

Высокий естественный прирост может рассматриваться как положительное явление только при низком уровне смертности.

Высокий прирост при высокой смертности характеризует неблагоприятное положение с воспроизводством населения.

Низкий прирост при высокой смертности также указывает на неблагоприятную демографическую ситуацию.

Низкий прирост при низкой смертности говорит о низкой рождаемости.

Отрицательный естественный прирост (естественная убыль населения) свидетельствует о неблагополучии в обществе, что характерно для периода войны, экономических кризисов и других потрясений.

Возрастной состав

Возрастной состав — соотношение людей разного возраста в популяции. Изучение возрастного состава населения городов, сельских поселений является важным, так как с этим связано планирование строительства больниц, школ, детсадов, домов для престарелых и других социальных учреждений, а также расчет рабочих мест и составление общих перспектив развития данного района.

Согласно данным ООН средний возраст всех людей на Земле 26,5 лет. Причина такого низкого возраста - многодетность и небольшая продолжительность жизни в развивающихся странах, особенно -южных.

С социально-экономической точки зрения выделяют три основные возрастные группы (по участию населения в трудовом процессе):

• моложе трудоспособного возраста (0-15 лет);

• трудоспособный возраст (мужчины — 16—59 лет, женщины -16-54 года);

• старше трудоспособного возраста (мужчины - 60 и старше, женщины - 55 и старше).

Выделяют три типа населения: прогрессивный, регрессивный и стационарный. Прогрессивным считается тип населения, в котором доля детей в возрасте до 14 лет превышает долю населения в возрасте 50 лет и старше. Регрессивным считается тип населения, в котором доля лиц в возрасте 50 лет и старше превышает долю детского населения. В стационарном типе доля детей равна доле лиц в возрасте 50 лет и старше.

Половой состав

У человека соотношение полов при зачатии 100?: 114о\ при рождении 1009:107о\ после 10 лет преобладают лица женского пола. Структура полового состава населения Земли непрерывно изменяется в сторону увеличения доли женщин, что связано с разной средней продолжительностью жизни мужчин и женщин (женщины живут в среднем гораздо дольше, чем мужчины). Согласно правилу Геодекя-на мужские организмы более чувствительны к индивидуальным факторам воздействия, чем женщины.

Динамика населения

Это движение и изменение численности и состава населения. Оно может происходить за счет движения: механического - под влиянием миграционных процессов, социального - перехода людей из одной социальной группы в другую, естественного - в результате рождаемости и смертности.

В механическом движении населения различают внутреннюю и внешнюю миграцию, по продолжительности - временную, постоян-

ную, а также сезонную («отпуска») и маятниковую («вахта»). По характеру миграции могут быть плановые и стихийные. На миграционные процессы влияют социально-экономические потрясения в обществе: рост числа беженцев из зон конфликтов, вывод войск с ряда территорий. Миграция оказывает значительное влияние на обииую численность населения, его состав, показатели, воспроизводство населения.

Основными показателями естественного движения населения являются показатели рождаемости, смертности, естественного прироста населения, средней продолжительности жизни.

Задание 2. Факторы среды и демография

Человек способен корректировать действия факторов, влияющих на демографические процессы. Человечество обезопасило себя от влияния хищников, климатических факторов (кроме стихийных бедствий), противостоит действию болезней и наращивает производство пищи.

Из следующих природных и социальных факторов среды выберите (при заполнении табл. 1) те, которые ныне уже не оказывают влияния на демографию, и те, которые подавлены, но способны понижать численность населения: температура, сила ветра, высота снежного покрова, количество осадков, эпидемия чумы, солнечная радиация, хищники, внутриполостные паразиты, СПИД, пищевые ресурсы, природные ресурсы, отравление алкоголем, автоаварии, травмы, суицид, войны, сердечно-сосудистые заболевания, онкологические заболевания.

Таблица I

Факторы среды и демография

Факторы среды, не влияющие на демографию	Факторы среды, влияющие на демографию

Аудиторная работа

Задание 3, Рост численности людей на Земле

Численность первобытных людей росла очень медленно из-за голода, болезней, хищников. Средняя продолжительность жизни составляла примерно 20 лет. Считается, что 5 тыс. лет до н.э. общая численность людей, расселившихся уже почти по всем областям Земли, составляла 40 млн. человек, а к началу нашей эры, когда продолжительность жизни возросла до 25 лет, - около 200 млн. человек. До XIX века численность людей продолжала расти медленно. Начиная с XIX века рост численности людей стал стремительным: 1830 год -1 млрд. человек, 1939 - 2 млрд., I960 - 3 млрд.; 1975-4 млрд.; 1987 - 5 млрд.; 1998 - 5,9 млрд., 2002 - 6,2 млрд.

- Через какие промежутки времени население Земли увеличивалось на 1 млрд. человек?

- Используя приведенные выше данные, постройте график роста численности населения Земли (рис. 2).

- Отметьте на графике фазы замедленного и ускоренного роста численности людей.

- Какая фаза роста численности людей продолжается в наше время?

- Назовите возможные последствия перенаселения Земли.

Численность

Населения

Время

Рис. 2. Рост численности населения Земли

Задание 4. Возрастные пирамиды

Данные по возрастному составу населения представляются в виде возрастных пирамид (ВП). ВП отражает возрастную структуру населения данной местности или государства в целом и содержит в себе информацию о численности каждой возрастной категории людей, характере роста населения, позитивном или негативном влиянии условий жизни и др. Строятся ВП в координатах возраст-численность. Каждый возрастной класс имеет для человека интервал в 5 лет. Он изображается в виде горизонтально «лежащего столбика», длина которого равна численности данного класса. Самый «младший» столбик укладывается в основание пирамиды, самый «старый» ее венчает.

Возрастная структура популяции зависит от скорости роста - чем быстрее растет популяция, тем длиннее «столбик» молодых особей, и пирамида расширяется к основанию. Популяция может и не менять своей численности. Если во всех этих случаях соотношение возрастов сохраняется, то можно считать такие популяции стабильными.

Возрастная пирамида развивающихся стран сужается к вершине вследствие того, что рождаемость высокая, а выживаемость людей в них низкая. В противоположность ей пирамида населения развитых стран имеет почти отвесную стенку вплоть до старших возрастов, что

свидетельствует о высокой выживаемости человека в более благоприятных условиях. Эти же пирамиды свидетельствуют о стремительном росте населения развивающихся стран, а также о нежелательном росте (если он есть) населения в развитых странах.

На рис. 3 представлены возрастные пирамиды трех популяций. Проанализируйте их и определите, какая из этих популяций относится к стационарной, быстро растущей, медленно растущей.

Задание 5. Демографические показатели. Абсолютная и относительная рождаемость

Абсолютная рождаемость ~ число новорожденных в год на 1 тыс. населения репродуктивного возраста. Для сравнения рождаемости в разных по численности популяциях используют показатель относительной рождаемости - отношение количества новорожденных за определенный промежуток времени, например 1 год, к общей численности популяции (в %).

В городе с населением 10 тыс. человек за год появилось 400 новорожденных, в другом городе с населением 500 тыс. человек - 8 тыс. новорожденных.

- Вычислите абсолютную и относительную рождаемость в этих городах.

- В каком из городов относительная рождаемость выше?

Задание 6. Демографические показатели. Естественный прирост/убыль

Среднее число рождений и смертей в год рассчитывают на 1 тыс. человек. Эти показатели называют общим коэффициентом рождаемости (ОКР) и смертности (ОКС) соответственно. Естественный прирост или убыль населения - это разность между ОКР и ОКС.

Используя данные на 1990 г. (табл. 2), рассчитайте естественный прирост или убыль населения в разных странах и регионах. Заполните соответствующую графу в таблице. Ответьте на вопросы:

- В более развитых или менее развитых странах наблюдается больший естественный прирост населения?

- В странах какого региона наблюдается больший естественный

прирост населения?

- Для России в настоящее время характерны естественный прирост или убыль населения?

Таблица 2

Демографические показатели разных стран, 1990 г.

Страна, регион	СКР	ОКР	ОКС	Естественный прирост или убыль
Мир в целом	3,6
Более развитые страны Европы, Сев. Америки (Северный регион)	1,9
Менее развитые, страны Африки, Азии (Южный регион)	4,1
США	1,8 1,7
Япония
Франция	1,8
Аргентина	3,3
Индия	4,3
Россия	1,47	8,5
Замбия	7,0

Задание 7. Демографические показатели. Суммарный коэффициент рождаемости

Суммарный коэффициент рождаемости (СКР) - среднее число детей (по статистическим данным), которое рожает каждая женщина в течение жизни. Если СКР = 2,0, то это обеспечивает неизменную численность населения. СКР< 2,0 приведет к снижению численности населения, а СКР > 2,0 обусловит рост населения.

Пользуясь табл. 2, ответьте на вопросы:

- Для каких стран характерен СКР > 2,0; < 2,0?

- В более развитых или менее развитых странах наблюдается рост населения?

- Чему равен СКР России?

- Дайте прогноз изменения численности населения России в ближайшие годы.

- Обоснуйте призывы ученых России по ориентации общества на рождение в каждой семье 2-3 детей, на решение проблем здоровья нации, на увеличение продолжительности жизни.

Задание 8

Решение ситуационных задач по экологии человека из методического пособия «Задачи по экологии человека».

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА. АДАПТИВНЫЕ ТИПЫ ЛЮДЕЙ

Цель занятия

Знать:

• основные экологические факторы, определившие формирование специфических признаков адаптивных типов;

• морфофизиологическую характеристику основных адаптивных типов человека: арктического, умеренной зоны, тропического, аридного (пустынь и полупустынь), высокогорного.

Уметь использовать знания о механизмах формирования морфофизиологических признаков адаптивных типов людей при решении задач по экологии человека.

Ознакомиться с происхождением и эволюционными взаимоотношениями адаптивных типов и больших рас людей

Внеаудиторная работа

Задание 1. Экологическая дифференциация человечества

Изучите материал лекций, учебника и основополагающую информацию по данному разделу, приведенную в настоящем пособии. Проверьте свои знания по тестам.

Основополагающая информация

Внутривидовую групповую дифференциацию человечества на расы и адаптивные экологические типы определяют полиморфизм наследственного материала на уровне генома и фенотипическая изменчивость. Расы как выражение генетического полиморфизма человечества включают четыре уровня иерархии: отдельные индивиды, этносы, малые расы и большие расы (схема 3). Адаптивные типы человека формировались на фоне расогенеза и вне зависимости от него.

Адаптивные типы человека и большие расы (По: В.Н. Ярыгин, 1997)

Схема 3

Адаптивный тип или экотип (табл. 3) - норма биологической реакции на преобладающие условия обитания, определяющая наилучшую приспособленность к определенной среде. Эта приспособленность обеспечивается определенным комплексом морфофункциональных, биохимических, иммунологических признаков. Этот комплекс не зависит от расовой и этнической принадлежности.

Таблица 3

Адаптивные типы людей и их формирование

Адаптивный тип	Географическая зона	Представители больших рас	История адаптивного типа

Тропический	Тропическая Африка, Южная Америка	Негроидная Европеоидная Монголоидная	Наиболее древний и исходный для остальных экологических типов. Характеризуется наибольшим полиморфизмом признаков
Аридный	Пустыни тропи ческого и субтропического поясов	Негроидная Европеоидная Монголоидная	Сформировался при расселении человека в аридных зонах
Умеренных широт	Умеренная зона Евразии и Северной Америки	Европеоидная Монголоидная	Сформировался на базе генотипического и фенотипического полиморфизма тропического типа при расселении человека в умеренных широтах
Арктический	Арктическая зона Евразии и Северной Америки	Монголоидная	Возник при заселении человеком арктической зоны
Высокогорный	Среди европеоидов Альп, Кавказа, Памира и Гималаев, в монголоидных популяциях Тибета, Тянь-Ша-\|ня, Анд	Европеоидная Монголоидная	Самый молодой из адаптивных типов, т.к. высокогорья заселялись человеком в последнюю очередь. Проявляется в основном только на фено-типическом уровне

Продолжение табл. 3


ГородСКОЙ	Городская среда в разных географических зонах	Европеоидная Монголоидная Негроидная	Идет формирование в настоящее время пока на уровне фенотипа

Человечество возникло в тропической зоне Африки. Наиболее древним и исходным для остальных адаптивных типов человека является тропический тин. Формирование адаптивных типов происходило при расселении популяций человека. Представители адаптивного типа генетически не связаны между собой (в отличие от рас), но живут в сходных географических условиях. Признаки адаптивного типа являются вторичными по отношению к большим расам человека. Адаптивные типы человека отражают не только его прошлое, по формируются и в настоящем, так, пока на фенотипическом уровне идет формирование адаптивного типа человека городской среды.

Приспособление человека к условиям окружающей среды может иметь временный характер и не сопровождаться глубокими изменениями. К такому типу адаптации обычно относят акклиматизацию -процесс приспособления организмов к новым условиям среды, т.е. к существованию за пределами своего ареала. У человека акклиматизация, в основном, носит характер феноакклиматизации (схема 4) -негенетической биосоциальной адаптации к сложному комплексу условий внешней среды, центральное место в котором занимает климатический фактор (схема 5).

Несмотря на наличие как биологических, так и социальных механизмов адаптации к условиям природной среды в здоровье местного населения разных географических зон прослеживаются характерные патологические состояния (табл. 4).

Знания механизмов адаптации, особенностей экологических факторов, определяющих не только формирование адаптивных типов, но и структуру заболеваемости представителей разных экотипов людей, необходимы врачу для: целенаправленного профотбора лиц на работу в необычных условиях; организации мероприятий, направленных на быструю адаптацию людей к экстремальным условиям среды; профилактики «болезней адаптации».

Таблица, 4

Структура заболеваемости коренного населения разных климатогеографических зон

Географиче- ская зона	Комплекс экологических факторов	Доминирующие заболевания

Арктика	- Постоянно низкая температу- ра воздуха - Ультрафиолетовое и световое голодание, усиленное посто- янным ношением закрытой одежды - Скудная растительность - Преобладание животной пищи — Продукты питания богаты витаминами, белками, жира- ми, но бедны углеводами рас- тительного происхождения	- Альвеококкоз - Тениаринхоз - Описторхоз — Токсоплазмоз - Туберкулез - Гиповитаминоз D - Алкоголизм - Онкологические заболевания - Травматизм
Высокогор- ные области	— Низкая температура ~-Пониженное атмосферное давление - Сниженное парциальное дав- ление кислорода - Относительное однообразие пищи	- Гипоксия (гор- ная болезнь) - Большое количе- ство выкидышей
Область пустынь	- Жаркий климат — Большая интенсивность сол-нечной радиации - Крайняя сухость воздуха - Ветер и пыль - Резкие суточные перепады температур - Преимущественно углевод- ная пища	- Заболевания верхних дыха- тельных путей - Заболевания глаз - Трансмиссивные заболевания

Продолжение табл. 4


Тропическая	· Экстремальное количество тепла и влаги · Сглаженность сезонных колебаний условий обитания · Относительно низкое содержание животного белка в пище · Почва, воздух, вода содержат микроорганизмы, яйца гельминтов, цисты патогенных простейших	§ Полиинфекции § Полиинвазии § Гельминтозы § Трансмиссивные заболевания § Алиментарные болезни: бери-бери, квашиор-кор, пеллагра, алиментарный маразм

Задание 2. Адаптивные типы и большие расы

Ответьте на вопросы:

- Какие три основные большие расы выделяют внутри человечества?

- Какие основные морфологические признаки (цвет кожи и волос, форма волос, форма носа, разрез глаз) свойственны представителям больших рас, и какое адаптивное значение они имеют?

- Какими признаками - расовыми или многообразием признаков отдельных индивиуумов — определяется в большей мере генетическое разнообразие человечества?

- В каких природно-географических зонах наблюдается исключительно широкая (а) и узкая (б) вариабельность групп населения в расовом отношении?

- Представители большой расы или адаптивного типа связаны между собой генетическим родством?

- Представители больших рас или определенного адаптивного типа живут в сходных географических условиях?

- Среди представителей какого адаптивного типа нет европеоидов и негроидов? Свидетельствует ли это о резких отличиях экологических факторов, в которых формировались данные адаптивные типы?

Аудиторная работа

Задание 3. Арктический адаптивный тип

Изучите по табл. 5 адаптивные признаки людей арктического типа, определяющие лучшую биологическую приспособленность к условиям, арктической зоны. Представители каких больших рас входят в арктический адаптивный тип? Почему у аборигенов Арктики распространены тениаринхоз и описторхоз? Какие экологические факторы определяют у людей этого экотипа повышенное содержание в крови белков и холестерина, развитие гиповитаминоза D?

Таблица 5

Доминирующие экологические факторы

Комплекс адаптивных морфофизиологических признаков

- Холодный климат - Преимущественно животная пища

· Сильное развитие костно-мышечной системы и жировой прослойки по всему телу Большие размеры грудной клетки Высокий уровень НЬ · Повышенное содержание минеральных солей в костях · Большое пространство, занимаемое костным мозгом · Высокое содержание в крови белков, холестерина · Повышенная способность окислять жиры Обменные процессы устойчивы в условиях переохлаждения

Задание 4. Адаптивный тип умеренного климата

В зоне умеренного климата наблюдается неравномерное распределение районов по количеству тепла и влаги, типу растительности и составу животного мира, но температура и влажность никогда не достигают экстремальных величин. Население умеренного климата живет в высокоцивилизованных странах (с большой долей город-

ского населения), что усиливает независимость морфофункциональ-ных черт населения этих стран от воздействия естественной среды обитания. Изучение и проявление биологических механизмов адаптации у них затруднено. По морфофизиологическим показателям и уровню основного обмена этот тип занимает промежуточное положение между коренными жителями арктического и тропического районов. Морфофункциональные особенности типа используются в качестве контроля при характеристике жителей тропиков, Арктики и др. Ответьте на вопросы:

- У европейцев умеренной зоны или аборигенов тропиков более тяжело протекают (часто летально) тропическая малярия и африканский трипаносомоз в условиях тропического пояса?

- Какие виды гемоглобинов распространены среди жителей тропической зоны, определяющие их устойчивость к малярии?

- Для европейцев или аборигенов тропиков туберкулез будет чаще губительным в условиях умеренного климата?

- К какой группе факторов акклиматизации относятся возбудители туберкулеза и малярии?

- У коренных жителей умеренной зоны в условиях тропиков наблюдаются: расстройство обмена веществ, понижение процессов окисления, гиперфункция печени, анемия, нарушение сердечной деятельности и др. Какие факторы акклиматизации вызывают изменения в биохимических и физиологических процессах людей этой зоны?

- Представители каких больших рас входят в адаптивный тип зоны умеренного климата?

Задание 5. Тропический адаптивный тип

Основными факторами, сформировавшими этот тип людей, явились жаркий и влажный климат, недостаток животного белка в пище. В комплекс адаптивных морфофизиологических признаков этого типа входят: удлиненная форма тела, сниженная мышечная масса, уменьшение окружности грудной клетки, интенсивное потоотделение, темный цвет кожи.

Ответьте на вопросы:

- Представители каких больших рас входят в тропический адаптивный тип?

- Какие морфофизиологические признаки являются адаптивными в условиях жаркого и влажного климата?

- Почему у жителей тропического пояса распространены полиинфекции, полиинвазии, трансмиссивные и нетрансмиссивные прото-зойные заболевания, алиментарные болезни?

Задание 6. Аридный адаптивный тип

Основными факторами, сформировавшими этот тип людей, явились высокая интенсивность солнечной радиации, жаркий климат, преимущественно углеводная пища. В комплекс адаптивных морфофизиологических признаков этого типа входят: сильная пигментация кожи, пониженное жироотложение, низкий уровень основного обмена, длинные конечности и узкое тело, облегчающие теплоотдачу.

Ответьте на вопросы:

- Представители каких больших рас входят в аридный адаптивный тип?

-Какие морфофизиологические признаки являются адаптивными в условиях высокой интенсивности солнечной радиации?

- Какие экологические факторы способствуют частому развитию глазных заболеваний в условиях пустынь и полупустынь?

Задание 7. Высокогорный адаптивный тип

Изучите по табл. 6 адаптивные морфофизиологические признаки у представителей высокогорного адаптивного типа. Ответьте на вопросы:

- Представители каких больших рас входят в высокогорный адаптивный тип?

- Какие морфофизиологические признаки являются адаптивными в условиях кислородного голодания?

- Механизмы срочной или долговременной адаптации к гипоксии преобладают у коренных жителей высокогорья?

- Почему у населения высокогорья отмечается весьма значительный процент выкидышей?

Таблица 6

Адаптивные признаки у высокого типа людей

Доминирующие экологические факторы

Комплекс адаптивных морфофизиологических признаков

· Низкое атмосферное давление · Сниженное парциальное давление кислорода Пониженная температура Однообразная пища Недостаток земель, почва обычно трудна для обработки и требует от человека больших физических усилий

· Удлинение длинных трубчатых костей · Расширена грудная клетка Повышенный уровень основного обмена · Увеличение содержания в крови эритроцитов и гемоглобина Замедление ростовых процессов и сроков полового созревания Преобладание механизмов долговременной адаптации

Задание 8. Адаптивный тип человека городской среды

В настоящее время - пока еще на фенотипическом уровне - идет формирование адаптивного типа человека городской среды, который характеризуется широкой лабильностью психических реакций, обеспечивающих жизнь в условиях города. Такими условиями являются: высокая плотность населения; промышленные и бытовые отходы, загрязняющие почву, воду, воздушный бассейн; аэрозольные загрязнения воздуха приводят к повышению облачности и образованию тумана; недостаток света, шум, вибрация; гиподинамия и стрессы; высокая калорийность пищи и др.

Ответьте на вопросы:

- Почему у городских жителей чаще встречаются поражения слухового анализатора и неврозы?

- Какой экологический фактор в условиях городской среды приводит к гиповитаминозу D?

- Какие факторы городской среды способствуют нарушению функций нервной и сердечно-сосудистой систем?

Задание 9

Решение ситуационных задач по экологии человека из методического пособия «Задачи по экологии человека».

АНТРОПОГЕННЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ

Цель занятия Знать:

• отличия естественных и антропогенных экосистем (табл. 7);

• особенности основных антропоэкосистем: индустриально-городских, агросистем, транспорта и транспортных коммуникаций, замкнутых пространств.

Уметь использовать полученные знания при решении ситуационных задач по экологии человека.

Внеаудиторная работа

Задание 1. Антропогенные экосистемы

Изучите материал учебника, лекций и основополагающую информацию по этой теме, проверьте свои знания по тестам.

Основополагающая информация

Антропогенные экосистемы - сообщества людей, создавших вокруг себя особый вид среды обитания, в которой социально-культурные компоненты (искусственная среда) преобладают над биоприродными (естественная среда). К антропогенным экосистемам относятся: индустриально-городские, агросистемы (сельские поселения), транспорт и транспортные коммуникации, замкнутые пространства космических кораблей и подводных лодок. Вклад человека в формирование таких экосистем больше, чем вклад естественных факторов - почвы и климата. Таким образом, среда обитания человека - сложное переплетение разнообразных факторов - естественных и антропогенных. Критерием качества среды обитания является состояние здоровья населения (Устав ВОЗ, 1968).

Таблица 7 Характеристика естественных и антропогенных экосистем

Признаки	Экосистемы
Естественные	Антропогенные

Структурные
1. Абиотические факторы	Неорганические и органические вещества, климат, почва	Антропогенные изменения исходных и появление новых компонентов (загрязнителей)
2. Биотические факторы - Продуценты Макроконсу-менты Микроконсу-менты (Редуценты	Растения Фотосинтезирующие бактерии (микроорганизмы) Виды диких животных: травоядные, хищники, насекомые, птицы. Соблюдается принцип пирамиды масс Почвенные беспозвоночные, микроорганизмы. В состоянии минерализовать все мертвое органическое вещество	Естественные и искусственные насаждения рекреационных зон, часто соответствующие естественной зональности. Комнатные растения Резко доминирует человек, немногие виды домашних животных и ряд синантропных видов Они же, но играют небольшую роль из-за огромной массы отходов

Продолжение табл. 7


Функциональные
1. Источник энергии	Неисчерпаемая энергия Солнца	Энергии Солнца недостаточно. Необходим приток энергии извне — это исчерпаемся энергия природных видов топлива, в том числе ядерного, энергетические затраты самого человека
2. Круговорот веществ -Продуктивность - Устойчивость -Способность к саморегуляции - Пищевые цепи	Замкнутый: объем внутреннего круговорота больше обмена с окружением системы В начале сукцессии высокая, затем снижается до сравнительно низкого уровня Высокая, что обеспечивается большим видовым разнообразием Высокая Сложные, многозвенные, образуют пищевые сети	Разорванный: объем внутреннего круговорота меньше обмена с окружением Незначительная, подчиняется потребностям человека Низкая, так как видовое разнообразие резко снижено Почти отсутствует. Регулируется и контролируется человеком, дополнительно затрачивающим вещество и энергию В основном случайные, обычно короткие

Индустриально-городские экосистемы. Город Это сложные системы, которые можно подразделить на биоприродную, техногенную, социально-культурную подсистемы. На городских территориях можно выделить следующие функциональные зоны:

а) промышленная - зона сосредоточения промышленных объектов различных отраслей. Они различаются по технологическому профилю предприятий (нефтехимия, самолетостроение и т.д.), классу опасности, степени загрязнения окружающей среды;

б) селитебная - зона сосредоточения жилых домов, административных зданий, спортивных сооружений, объектов культуры, детских садов и школ, медицинских учреждений;

в) складская - зона целенаправленного скопления гаражей, овощебаз, промышленных складских помещений, а также свалки;

г) аквальная — зона водных массивов (акватории рек, озера, пруды);

д)рекреационная - зона городских парков, скверов, бульваров, ' зеленых насаждений, приспособленная для отдыха людей.

, Для городов характерно явление урбанизации - их рост и развитие за счет увеличения доли городского населения, повышение роли городов в развитии общества. В городах складываются благоприятные условия для жизнедеятельности человека (удобные и комфортабельные жилища, решение проблем трудоустройства, питания, медицинского обслуживания, наличие условий для полноценного отдыха и восстановления сил, полнота информационного обеспечения и условия для преемственности культурных традиций). Но в городах наблюдаются:

• превышение застроенных и замощенных территорий над садово-парковыми пространствами;

• геохимические и температурные аномалии;

• снижение относительной влажности воздуха и инсоляции;

• искусственное продление светового дня;

• концентрация твердых бытовых отходов (ТБО);

• высокая плотность населения;

• нервно-психические нагрузки;

• синантропизация фауны, часто не соответствующий зональности видовой состав фитоценозов рекреационной зоны и, как результат, болезни урбанизации у населения.

Различают города малые (10-50 тыс. жителей), средние (больше 50-100 тыс.), большие (больше 100 тыс.), а также городские агломерации - группировки поселений городского типа, мегаполисы - слияние агломераций (больше 1 млн. жителей).

Агроэкосистемы. Сельские поселения

Агроэкосистема - искусственно созданная и поддерживаемая человеком экосистема, предназначенная для производства сельскохозяйственной продукции. Агроэкосистемы различны но природным условиям, типам землепользования, степени освоения.

Основные черты сельских поселений:

•производство сельскохозяйственной продукции и частичная ее переработка;

• деятельность людей связана с работой на открытом воздухе, что делает их подверженными воздействию погодных условий;

• большая зависимость от абиотических экологических факторов, в том числе стихийных явлений - наводнений, засух, лесных пожаров;

• преобладание определенных видов загрязнений, связанных с минеральными и органическими удобрениями, стоками с животноводческих комплексов;

• значительное изменение профиля почвы, ее структуры, обеднение почвенного покрова;

•возможно наличие очагов трансмиссивных заболеваний;

• наличие рекреационных зон, включающих дома отдыха, санатории, пансионаты, турбазы, дачные участки.

Транспорт. Транспортные коммуникации

Образуют основу техногенной подсистемы города и сельских поселений. Сетевую основу урбанизированных территорий составляют железные дороги (пути, депо, вокзалы), автодороги (проезжая часть, АЗС, СТО, автомобили, стоянки), аэродромы и авиационный транспорт, портовые терминалы, морской и речной флот, трубопроводный транспорт.

Негативное влияние транспорта на окружающую среду можно разделить на группы. Первая группа экологических проблем связана с производством транспортных средств. Вторая обусловлена их эксплуатацией, при которой в атмосферу выделяются токсические отходы сгорания углеродного топлива (бензин, керосин, дизельное топливо и природный газ). Автомобильный транспорт в городе - источник химического и шумового загрязнения. Транспорт является причиной дорожно-транспортных происшествий и, следовательно, гибели людей. Третья группа связана с отчуждением земель под транспортные магистрали, гаражи, стоянки, АЗС, аэродромы, аэропорты и т.д., что приводит к эрозии почвенного покрова и сокращению ареалов животных и растений. Четвертая группа объединяет проблемы регенерации и утилизации шин, масел и других технологических жидкостей, а также самих отслуживших транспортных средств.

Замкнутые пространства

К таким антропоэкосистемам относятся обитаемые космические корабли, подводные лодки и глубоководные аппараты. Для них характерны:

• возможное отсутствие круговорота веществ;

• повышенное атмосферное давление;

• невесомость для космических кораблей;

• отсутствие чередования дня и ночи;

• усиленная радиация в космосе (в 6 раз превышает допустимый на Земле уровень);

• отсутствие привычных раздражителей;

• большие физиологические нервно-психические перегрузки людей;

• наличие биологических систем жизнеобеспечения (ОКО): кондиционирования, терморегуляции, регенерации воздуха. СЖО созданы преимущественно на основе устойчивого биологического круговорота веществ и включают как технические средства, так и расходуемые вещества.

Задание 2. Макро- и микросреда города

Для городского населения город представляет собой макросреду. Однако для каждого горожанина существует не вся макросреда города, а только его часть или набор микросред. Микросреда отличается по характеру загрязнения, нервно-психическим нагрузкам и др. В процессе своей жизнедеятельности человек регулярно сменяет эти микросреды (дом - работа - магазин - место отдыха). Такой набор достаточно постоянен. Человек живет не вообще в городе, а обитает в нескольких микросредах.

- Перечислите ваши основные микросреды.

- Какие факторы каждой микросреды действуют на вас как на горожанина, положительно, какие - отрицательно?

Задание 3. Способы улучшения экологической обстановки в вашем доме

Заполните табл. 8.

Таблица 8

Способы улучшения экологической обстановки

в вашем доме

Факторы среды	Неблагоприятные последствия влияния фактора	Возможность замены безвредными средствами, способы снятия вредного влияния

Синтетические ткани и ковровые покрытия из синтетики	Раздражение кожи и возникновение аллергий из-за выделения летучих токсических веществ
Линолеум	Хлорвинил и пластификаторы могут вызывать хроническое отравление
Дезодорант воздуха	Наркотическое воздействие
Стиральные порошки	Аллергия; раздражения слизистых оболочек
Отбеливающие и дезинфицирующие средства	Раздражение кожи и слизистых оболочек, а также канцерогенное воздействие формалина

Продолжение табл. 8


Шампуни, мыло туалетное, краски для волос	Аллергические реакции
Лак для волос	Раздражение кожи, канцерогенное воздействие
Лак для ногтей	Наркотическое воздействие ацетона и других растворителей на кровеносную, нервную и дыхательную системы
Дезодорант тела	Раздражение слизистых оболочек, удушье
Косметика и парфюмерия: -духи -помада -пудра -кремы	Аллергические реакции Токсическое воздействие соединений висмута и жиров в несвежей помаде Токсическое воздействие соединений цинка Конъюктивиты, дерматиты, поражения легких

Задание 4. Экология человека в сельской местности

В сельской местности сконцентрирована основная доля таких отраслей, как лесное хозяйство, заготовка леса, охота, речное и озерное рыболовство, сбор пищевых и лекарственных трав. Сельские территории служат также местами складирования бытовых и промышленных отходов городов. У сельских жителей более тесный контакт с природным окружением, большая зависимость от природных условий. В связи с этим на жизнедеятельность людей в сельской местности влияют специфические факторы, связанные с регионом проживания и видом деятельности.

Основными источниками неблагоприятного влияния на среду в сельской местности являются животноводческие комплексы и фермы, обрабатываемые ядохимикатами поля, пункты обкатки и ремонта сельхозтехники, заправочные станции, некоторые перерабатывающие предприятия. Жилая зона также несвободна от загрязнений (хозпост-ройки для скота и птицы). В итоге - ухудшение состояния здоровья сельского населения.

- Приведите примеры основных специфических факторов среды, влияющих на сельских жителей.

-Сельские территории могут тесно соприкасаться с природным очагом болезней. Наибольшему риску подвержены горожане, попавшие на территорию природного очага. Почему местные жители болеют реже природно-очаговыми заболеваниями или переносят болезнь в легкой форме?

Задание 5. Мутагенный эффект удобрений

Нитраты и нитриты (азотсодержащие удобрения) в организме человека могут преобразовываться в нитрозамины, обладающие мутагенной активностью. Нитрозамины вызывают дезаминирование оснований нуклеотидов ДНК, что приводит к нарушению комплементарных пар оснований в двойной спирали ДНК. При дезаминировании цитозина образуется урацил, которого нет в ДНК. При дезаминировании аденина образуется гипоксантин, который не спаривается с тимином, а спаривается только с цитозином.

- Каким образом нитриты (нитраты) могут поступать в организм человека?

- Какого типа мутации могут возникнуть в результате перечисленных модификаций (изменений) оснований, если у данного человека механизмы репарации ДНК окажутся неполноценными?

- В чем проявляется токсический эффект нитратов при остром отравлении?

Задание 6. Влияние автотранспорта на здоровье человека

Вред токсических веществ, выделяемых двигателем внутреннего сгорания, на организм человека зависит от физико-химических свойств соединения, его дозы, времени воздействия, биологического отклика организма на воздействие токсиканта.

Ознакомьтесь с воздействием отдельных компонентов отходящих газов двигателей внутреннего сгорания:

СО	нарушение обмена кислорода в организме, образование карбоксигемоглобина
NO, NO₂, нитро-ПАУ (полицикличекие ароматические углеводороды)	раздражение слизистых оболочек, острое отравление приводит к отеку легких
SO₂	местное раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей
Pb, оксиды и неорганические соли	головная боль, головокружение, повышенная раздражительность, быстрая утомляемость, нарушение сна
ПАУ, органические соединения	возможность возникновения онкологических заболеваний

Задание 7. Грибы и растения вдоль авто- и железных дорог

В растениях и грибах, растущих около автомобильных и железных дорог, обнаруживаются соединения металлов-токсикантов Cd, Pb, Hg, Mn.

- Связаны ли случаи отравления грибами с тем, что они способны накапливать токсические соединения?

- Почему классически съедобные грибы - подберезовики, маслята, боровики и др. - становятся опасными для потребления?

- Почему категорически запрещено собирать грибы, лекарственные травы и скашивать траву на корм скоту вдоль дорог и железнодорожных путей?

- Какое расстояние от дороги считается безопасным для сбора грибов и растений?

Задание 8. Замкнутая система — экосистема космического корабля

Биологические системы жизнеобеспечения сочетают в себе живые организмы и технические средства, поэтому эти системы называют биотехническими. К основным техническим средствам биологической СЖО относят подсистемы энергообеспечения и преобразования энергии в световую, регулирования и поддержания газового состава и др.