Biologia_-_materialy_dlya_samopodgotovki

ны челюстям и зубам человекообразных обезьян. Область распространениявысшихобезьянбылавесьмаобширнойиохватывалаЕвропу, Африку, Индию, Закавказье. Парапитеки вели древесный образ жизни, но не были узко специализированы, как современные антропоморфные обезьяны, потомучтомоглипередвигатьсяипоземле. Такиеживотные, возможно, явились исходным звеном дальнейшей эволюции. Их дивергентное развитие шловнаправленияхкпроплиопитекуидриопитеку. Проплиопитекидали ветвь к современным гиббонам.

Дриопитеки – вымершая ветвь древесных человекообразных обезьян, останкиихнайденывАфрике, ИндиииЕвропе. Онипоявились25 млнлет назад, обитали в тропических лесах, у них сформировались передние конечности, приспособленные к лазанию по деревьям и добыванию пищи, большой головной мозг с высоким развитием двигательных отделов, бинокулярное зрение и т. д. Считают, что дриопитеки представляют собой узел родословного древа приматов, от которых берут начало три самостоятельных ветви: две – иогидные (к современным человекообразным обезьянам) и одна гоминидная (к современному человеку). В связи с изменением климата и вытеснением тропических и субтропических лесов сформировались обширные открытые пространства с растительностью саванноготипа. Можнопредположить, чтопопуляциидриопитековрасселились по разным местообитаниям: предковые формы современных человекообразных обезьян – во влажные тропические леса, где они передвигались, главным образом, цепляясь передними конечностями за ветви. Некоторые изнихотличалисьбольшоймассивностью, обиталиввысокогорныхлесах

идали начало современным гориллам. Виды, обитавшие в низинах, явились предками шимпанзе.

Один из видов дриопитеков, расселившихся на открытых пространствах, где они вынуждены были вставать на задние конечности, чтобы лучше обозревать местность, мог быть исходной предковой формой развития гоминид. У истоков расхождения путей эволюции высших обезьян

игоминид стоит рамапитек, челюсть которого была найдена Д. Льюисом в 1934 году в Индии. Возраст рамапитека составляет 14 млн лет. Строение зубов показывает, что он был всеядным, клыки утратили свою первостепенную роль, челюсть стала менее массивной. Антропологи считают, что клыки у рамапитека уже не служили в качестве оружия, для этих целей он использовал палки и камни.

После рамапитека современная антропология не располагает какимилибо ископаемыми останками и поэтому не может составить полный эволюционный ряд. Предполагают, что эволюция предков человека происходила постепенно с неодинаковой скоростью в разные периоды.

161

В 1924 г. Р. Дарт обнаружил в Южной Африке череп ископаемого гоминида, который по строению костей лицевого отдела и зубов принадлежал существу, занимавшему среднее положение между обезьяной и человеком. Р. Дартназвалегоавстралопитеком, илиюжнойобезьяной. Поздние ископаемые остатки австралопитеков были обнаружены не только в Южной, но и Восточной Африке, их возраст – 5 млн лет. Изучение скелетов показало, что они обнаруживают гораздо большее сходство с человеком, чем современные человекообразные обезьяны. В черепе австралопитековых меньше развит лицевой отдел и в большей степени мозговой, по сравнению с современными высшими обезьянами. Объем мозга около 550 см3. Питались они преимущественно мясной пищей, зубной ряд был ровным, зубы менее крупные, клыки не выдавались, что согласуется с предположением, что функции нападения и защиты у них должны были перейти к верхним конечностям. Австралопитеки перешли к двуногому хождению, на это указывает сходство их тазовых костей с человеческими, более срединное положение большого затылочного отверстия, крупные сосцевидные отростки на черепе. На кисти первый палец был противопоставлен остальным, что необходимо для трудовой деятельности, однако в основном они пользовались готовыми природными орудиями. Изготовление австралопитеками искусственных орудий труда не установлено. Позднее (2–3 млн лет назад) австралопитеки дали начало более прогрессивной форме – человеку умелому, который был способен изготавливать искусственные орудия труда.

До настоящего времени сложным и дискуссионным остается вопрос о том, как произошел качественный скачок превращения животного в человека. Несомненно, что решающим критерием перехода от обезьяноподобных предков к человеку является трудовая деятельность. Материальным воплощением ее являются изготовленные орудия труда. Существует мнение, что трудовая деятельность возникла не сразу, а была подготовлена предшествующей эволюцией. В качестве предпосылок рассматриваются такие признаки, как двуногое хождение с высвобождением передних конечностей для захвата предметов; резко выраженная цефализация; строение кисти руки, приспособленной к изготовлению искусственных орудий труда.

Условно антропогенез можно представить в виде стадий, последовательно сменяющих одна другую. Различают четыре основных этапа: промежуточный, древнейшиелюди(архантропы), древниелюди(палеоантропы), современные люди (неоантропы).

Промежуточный этап антропогенеза представлен двумя ископаемыми формами: Человек умелый и череп № 1470.

162

Человек умелый (Homo habilis) обнаружен на территории современ- нойТанзаниивОлдовайскомущельев1959–1960 гг. английскимантропологомЛуисомЛики. Даннаяископаемаяформаимелаобъеммозга650 см3, хорошо развитый свод стопы, первый палец стопы не был отведен в сторону, какиусовременногочеловека, чтоуказывалонаформированиепрямохождения, зубычеловеческоготипа, кистируксочеталивсебепризнаки человека и обезьяны. Возраст Человека умелого – два миллиона лет. Вместесостанкамискелетабылинайденыпримитивныеорудиятрудаизгальки (галечная материальная культура).

Череп № 1470 был найден на территории современной Кении к востоку от озера Рудольф Ричардом Лики в 1972 г. Объем его мозга составлял 800 см3, надглазничный валик слабо развит, возраст 2,8 миллиона лет, обнаружены следы галечной культуры.

Такимобразом, непосредственнымипредкамичеловекамоглибытьавстралопитеки, которые использовали естественные предметы в качестве орудийтруда. Около3 млнлетназадотдельныеавстралопитекивследствие выраженной цефализации могли перейти к изготовлению искусственных орудийтруда. Дляпромежуточнойстадииантропогенезахарактернагалечная (олдувайская) материальная культура. Она представлена примитивными орудиями труда в виде обточенной гальки. Предполагают, что прародиной человечества является Африка.

Второйэтапантропогенеза– древнейшиелюди(архантропы). Кним относятся несколько ископаемых форм: питекантроп, синантроп, гейдельбергский человек, атлантроп, телантроп.

Питекантропобнаруженв1891–1893 гг. Э. ДюбуанаостровеЯва. Объем мозга питекантропа составлял 900 см3, что в два раза больше мозга современных человекообразных обезьян. Для него характерно вертикальное положениетела, почтичеловеческийскелет, зубы, сходныесчеловеческими, доминированиечерепнойкоробкинадлицевымотделомчерепа, ноболее толстые, чем у человека, кости черепа. Рост питекантропа составлял 170 см, его возраст 700–650 тысяч лет. Позднее на острове Ява были обнаружены грубые каменные орудия труда (каменные рубила) – свидетельство того, что яванский питекантроп был способен к трудовой деятельности. В 1927 г. китайским ученым Беем близ Пекина были найдены останки ископаемого существа, названного синантропом. Объем его мозга достигал 1100 см3. Череп синантропа сходен с черепом питекантропа, но отличается меньшими размерами лицевого отдела. Синантроп пользовался огнем, его возраст 600–400 тысяч лет, рядом с останками были найдены простейшиеорудиятрудаизкамня. Гейдельбергскийчеловекобнаружен в 1907 г. в Германии близ города Гейдельберга. Объем мозга данной иско-

163

паемой формы составлял 1400 см3, нижняя челюсть сочетала обезьяньи и человеческие черты, возраст 250 тысяч лет. Атлантроп и телантроп – ископаемые формы, обнаруженные французскими исследователями в Африке (1954–1955 г.), сходные с питекантропом и синантропом.

Таким образом, архантропы населяли только страны Старого Света, жили в начале четвертичного периода (от 700 тысяч до 200 тысяч лет назад). Ихматериальнаякультурапредставленагрубообработаннымикамня-

ми – культура каменных ручных рубил (ашелльская культура). Третий этап антропогенеза – древние люди (палеоантропы). К это-

му этапу относятся ископаемые формы, известные под названием неандертальцев. Впервые эта ископаемая форма обнаружена в 1848 г. в Германии в долине реки Неандерталь. Объем мозга неандертальца составлял 1200–1600 см3. Это были коренастые люди небольшого роста (до 160 см), с короткой шеей, большой головой и мощной мускулатурой. На нижней челюсти обнаружен слабо развитый подбородочный выступ, что, наряду с развитием лобных и височных долей мозга, указывает на возможность неандертальцевпользоватьсязвуковымисигналами. Онижиливпериодоле- денения150–100 тысячлетназад, впещерах, группамипо50–100 человек, покрывалителошкурами, использовалиогоньипиталисьвареныммясом. Это способствовало притоку в организм ряда незаменимых аминокислот и развитию головного мозга. Неандертальцы были расселены на территорииСтарогоСветаболеешироко, чемархантропы. Ихорудиятрударазнообразны и изготовлены из различных материалов: кости, рога, камня (му-

стьерская культура).

Четвертыйэтапантропогенеза– современныелюди(неоантропы).

Этотэтаппредставленископаемымиформамитипакроманьонцев, впервые обнаружеными в 1868 г. во Франции в пещере Кроманьон. Они обладали морфофизиологическимиособенностямисовременныхлюдей: рост180 см; объем мозга 1400–1800 см3; мозговая часть черепа преобладала над лицевой; отсутствовал сплошной надглазничный валик; развиты лобные доли (прямой, высокий лоб) и зоны, связанные с развитием речи и мышления; хорошовыраженныйподбородочныйвыступуказывалнаразвитуючленораздельную речь. Техника изготовления орудий труда была более разнообразной. Кроманьонцы научились полировать, шлифовать, сверлить, владели техникой отжима, пользовались глиняной посудой, шили одежду из шкур, строили жилища, приручили и одомашнивали скот. Для разных популяцийкроманьонцев, жившихизолированно, характерныразличныема-

териальные культуры: ориньякская, солютрейская, капсийская. Пред-

полагают, что некоторое время палеоантропы и неоантропы существовали совместно, а затем неандертальцы были вытеснены кроманьонцами.

164

Такимобразом, 40–25 тысячлетназадизкроманьонцеввыделилсяединственный на Земле биологический вид людей Человек разумный (Homo sapiens), к которому относятся все люди планеты.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Палеонтологическиедоказательстваживотногопроисхождениячеловека. 2. Общие предки человека и человекообразных обезьян (дриопитек, австралопитек), их характеристика. 3. Основные этапы антропогенеза, ископаемые формы, их характеристика, материальная культура. 4. Древнейшие, древние и первые современные люди: ископаемые формы, их характеристика, материальная культура.

БИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭКОЛОГИИ ЧЕЛОВЕКА

Ключевые слова и понятия: эндо-, аут-, дем-, синэкология, глобальная экология; экологические факторы; эври- и стенобионтные организмы; адаптация; акклиматизация; экстремальная зона; адаптивный тип.

Экология– наукаовзаимодействииорганизмовмеждусобойисвнешней абиотической средой на уровне видов, популяций и биогеоценозов. Предметом исследования экологии являются взаимоотношения живых организмов между собой и с окружающей средой в любой экологической системе. Экосистемой называется совокупность различных видов растений, животных и микроорганизмов, взаимодействующих друг с другом, и сокружающейихнеживойприродойтакимобразом, чтоможетсохраняться неопределенно долгое время. Экосистемы могут охватывать пространства разнойпротяженностиоткапливодыдобиосферывцелом. Вэкологиивыделяют несколько разделов: общую экологию (биоэкологию), геоэкологию, прикладную экологию, экологию человекаисоциальнуюэкологию.

Общая экология изучает основные принципы строения и функционирования различных надорганизменных систем и организмы на разных уровняхорганизациижизни: организменном, популяционно-видовом, биоценотическомибиосферном. Общуюэкологиюпоуровняморганизации биологических систем подразделяют наэндоэкологию, аутэкологию, синэкологию, демэкологию и глобальную экологию.

Эндоэкология изучает экосистемы во внутренней организации индивидуума и их роль для организма. Аутэкология – раздел экологии, изучающийфизиологиюиповедениеособивестественныхусловияхсредыобитания и адаптацию к факторам среды (организменный уровень). Демэкология изучает внутривидовые отношения в популяциях и видах (популя-

165

ционный уровень). Синэкология – раздел экологии, изучающий сообщества организмов – биогеоценозы и межвидовые отношения в них (биогеоценотическийуровень). Глобальнаяэкологияизучаетсовокупностьвсех экосистем Земли – биосферу (биосферный уровень). В связи с возникшими в последние годы экологическими проблемами выделяют прикладную экологию: промышленную, сельскохозяйственную, медицинскую, химическую и т. д. В 70-х г. ХХ века сформировалась экология человека и социальная экология.

Живаяинеживаяприрода, окружающаяорганизмы, называетсясредойобитания. Среда– этокомплексокружающихусловий, которыедействуют на особь, популяцию, сообщество (биоценоз) в месте их обитания. Элементы среды обитания, которые способны оказывать прямое иликосвенноевлияниенаживыеорганизмыхотябынаоднойизстадий их индивидуального развития, называются экологическими факторами. Срединихразличаютабиотические, биотическиеиантропогенные.

Абиотические – факторы неживой природы (климатические, эдафические, топографические, гидрофизические и гидрохимические). Эдафические факторы – это совокупность физических и химических свойствпочвы. Ониимеютбольшоезначениедляорганизмов, постоянно или временно обитающих в почве. Топографические факторы – рельеф местности. Гидрофизические и гидрохимические – все факторы, связанные с водой.

Биотическиефакторы– совокупностьвлиянийжизнедеятельностиоднихорганизмовнадругие. Внутривидовыеимежвидовыевзаимодействия организмовпроявляютсявпищевыхсвязяхиформированиицепейпитания.

Антропогенныефакторы– этоабиотическиеибиотическиефакторы, измененные деятельностью человека или происходящие от него. Эти факторы выделилась из биотических и первоначально их роль была невелика, что было связано с малочисленностью людей и низким уровнем производительных сил. С течением времени значение этих факторов возрастало и стало особенно мощным в последнее столетие. Каждый из экологических факторов оказывает на организмы прямое или косвенное действие. Прямоепроявляетсявегонепосредственномвлияниинаживыесущества. Косвенное влияние факторов реализуется опосредованно.

Все факторы, необходимые для жизни организма (популяции, сообщества), называются условиями существования. Большинство абиотических и биотических факторов подвержены значительным колебаниям в пространстве и времени. Воздействие экологического фактора зависит от его интенсивности. Интенсивность действия факторов может быть минимальной, оптимальной и максимальной. Оптимальной интенсивность

166

фактора называют в том случае, если обеспечивается наиболее благоприятноесуществованиеорганизма. Длякаждойособи, популяции, биоценозаоптимальноезначениетогоилииногофактораможетменятьсясвозрастом, зависит от силы воздействия других факторов. Минимальное и максимальное значение действующего фактора, при которых возможна жизнедеятельность, называют пределами выносливости. Это критические точки, за пределами которых существование организма уже невозможно. Границы, за которыми наступает гибель, называют верхними и нижними пределамивыносливости. Факторсредывконкретныхусловиях, наиболее удаленный от оптимума, снижает возможность существования вида в данных условиях, несмотря на оптимальные сочетания остальных факторов. Такой фактор, интенсивность которого приближается к пределу выносливости или выходит за его пределы, называют ограничивающим (лимитирующим). Выявление ограничивающих факторов очень важно в практике растениеводства, животноводства, в обеспечении комфортногообразажизничеловекаисохраненияегоздоровья. Сочетаниевсех ограничивающих факторов называют сопротивлением среды. Одни виды способны выдерживать значительные отклонения от оптимального значения фактора, они обладают широким диапазоном выносливости и могут существовать при значительных изменениях климата и пищи. Ихназываютэврибионтными. Другие– стенобионтные– име-

ют узкий диапазон выносливости и существуют в относительно постоянных условиях среды.

Экология человека

Впервые термин экология человека использовали в 1921 г. американские социологи Р. Парк и Е. Берджес при изучении поведения населения в городской среде. Предметом исследования экологии человека является изучение специфических связей между обществом, природой, человеком и его средой обитания с целью ее сохранения и совершенствования. Экологический оптимум существования человека достигается путем создания искусственной среды. Следовательно, среда обитания человека включает биоприродный и социально-культурный компоненты или естественную и искусственную среды. В процессе культурного и научно-технического развития человек не смог полностью изолироваться от внешней среды, но у него сформировалась адаптация к ее неблагоприятнымвоздействиям. Адаптация– биосоциальныйпроцессактивного приспособления человека к окружающей среде, направленный на обеспечение, сохранение и поддержание нормальной жизнедеятельности в данных условиях среды.

167

Различают2 видаадаптаций: генетическидетерминированнуюбиологическуюивнегенетическуюсоциальную. Генетическаяадаптацияпроявляется комплексом морфофизиологических особенностей человека, которые записаны в ДНК и наследуются потомством. Внегенетическая адаптация выражаетсякомплексомтрадицийвобразежизни, характерепитания, одежды, особенностяхкультурыиархитектуры. ОнанезаписанавДНК, поэтому ненаследуется, нопередаетсяизпоколениявпоколениепутемвоспитания.

От адаптации следует отличать акклиматизацию. Акклиматизация – внегенетическаябиосоциальнаяприспособленностьксложномукомплексу внешних условий, центральное место в котором занимает климатический фактор. Благодаря адаптации и акклиматизации человек способен заселять любые географические районы, даже экстремальные зоны. Экстремальная зона – это территория обитания, чрезвычайная в отношении возможного неблагоприятного воздействия на организм человека. Современное климатическое районирование выделяет 4 основные экстремальные зоны: влажные и сухие тропики, высокогорье, арктическая (антарктическая); для России – континентальная зона Сибири. Проживание в экстремальных условиях формирует определенные адаптивные типы людей и характерную патологию.

Полярные и предполярные районы

Полярный тип климата характеризуется следующими экстремальнымифакторами: сверхнизкимитемпературами, преобладающимибольшую часть года, сильными ветрами, большой жесткостью погоды, недостаточ-

ностью солнечной радиации. Направления приспособительных реак-

ций коренного населения заключаются в усилении энергетического обмена и терморегуляции.

Аборигены имеют следующие особенности морфо-физиологической организации: плотное телосложение, значительные развитие костномускульной массы, цилиндрическая форма грудной клетки, увеличение вентиляциилегкого, увеличениеотносительноймассыкостногомозга, количества эритроцитов и гемоглобина в крови, высокая концентрация белков и липидов в сыворотке крови.

Питаниеаборигеновхарактеризуетсявысокойкалорийностью(> 3 тыс. ккал), в основном пища животного происхождения, преобладают белки и жиры, малоуглеводовивитаминов. Популяциикоренныхжителейхарактеризуются высоким естественным приростом населения, высоким коэффициентом выживаемости детей, высоким процентом детей до 10 лет и низким процентом лиц старше 60 лет. Почти половина популяции – люди в возрасте 30–35 лет.

168

Структура заболеваемости. Очень редкими являются заболевания сердца и сосудов. Не характерны простуды и обморожения, т. к. понижен порог чувствительности кожи к холоду. Часто встречаются гиповитаминозы С и В из-за дефицита витаминов в пище и гиповитаминоз Д (рахит), анемии вследствие дефицита железа. Часты желудочно-кишечные инфекции, много паразитарных болезней (тениаринхоз, токсоплазмоз, бруцеллез), что определяется родом занятий и традициями питания.

Высокогорье

Этотерритории, расположенныевыше3 тыс. метровнадуровнемморя, поэтомуосновнымиэкстремальнымифакторамиявляются: гипоксия, обусловленная сниженным содержанием кислорода в атмосфере, пониженноеатмосферноедавление, низкиетемпературывоздуха. Приспособительные реакции направлены на адаптацию к гипоксии: снижение основного обмена, понижение активности окислительно-восстановительных ферментов, снижение функции щитовидной железы и надпочечников, замедление частоты сердечных сокращений, увеличение количества эритроцитов и Hb (повышение кислородной емкости крови), увеличение давления в малом круге, гипертрофия правой половины сердца.

Морфофункциональныеособенности: аборигеныотличаютсяувеличе-

ниемдлинныхтрубчатыхкостейскелета, сильнымразвитиемгруднойклетки, она имеет цилиндрическую форму, общим увеличением длины и веса тела. Структуразаболеваемостинеизученаполностью. Однако, срывмеханизмов адаптации у коренных жителей высокогорья проявляется в виде тромбозов и отягощенного течения заболеваний легких.

Аридные зоны (сухие тропики и субтропики)

Климатическими особенностями этих зон являются: длительный пе-

риод высоких температур, резкая суточная амплитуда температур, низкая влажность воздуха, пыль, песчаные бури, обильная инсоляция. Приспособительные реакции направлены на понижение теплопродукции и увеличение теплоотдачи. Это достигается за счет снижения основного обмена, замедления частоты сердечных сокращений, гипофункции щитовидной железы.

Морфофункциональныеособенности. Дляаборигеновхарактерен: вы-

сокий рост при малом весе (худощавость), узкий нос, пигментация кожи.

Особенностипатологиикоренныхжителей: заболеванияверхнихдыха-

тельных путей простудного характера, особенно в зимний сезон; глазные болезниврезультатевоздействияпыливсухомвоздухе; природно-очаговые заболевания.

169

Влажные тропики

Для климата характерно сочетание высоких температур (+27–30 °С) с повышенной влажностью (85–87%), избыточная растительность. Особенности питания: пониженная калорийность (< 2000 ккал в сутки), пища в основномрастительногопроисхождения, содержитмногоуглеводовимало белков, обильноепитье. Приспособительныереакциинаправленынапонижение теплопродукции и повышение теплоотдачи. Это достигается за счетувеличенияколичествапотовыхжелез, усиленияпотоотделения, снижения основного обмена, понижение жироотложения.

Морфофизиологическиеособенности: худощавость, астеническийтип телосложения, пигментациякожи, темныекурчавыеволосы, широкийикороткийнос. Структуразаболеваемости. Распространеныкожныезаболеванияразличнойприроды, полиинфекциииполиинвазии, которыенеимеют сезонного характера. Паразитарные болезни носят хронический характер, т. к. в течение всего года существует интенсивная передача возбудителей.

Континентальные районы Сибири

Экстремальныефакторы: низкаятемпература, резкаягодоваяамплитудатемператур(65 °С). Приспособительныереакциикоренногонаселениянаправленынаповышениегазообменаитеплопродукции, повышение содержания белков в сыворотке крови. Морфофизиологические особенности: понижение костно-мускульной массы за счет усиленного жироотложения, изменение пропорций тела (уменьшение длины ног по отношению к туловищу), в результате улучшается кровоснабжение периферических участков тела.

Такимобразом, результатыдействияприродныхфакторовпроявляются в экологической дифференциации, т. е. разделения человечества на адаптивные типы.

Адаптивный тип – норма биологической реакции на комплекс условий окружающей среды, обеспечивающая состояние равновесия популяциисэтойсредойинаходящаявнешнеевыражениевморфофункциональных особенностях людей. Адаптивный тип не зависит от расовой принадлежности и не равноценен расе. Изучение жителей зоны умеренного климата в плане формирования признаков адаптации к природным условиям затруднено, т. к. чаще они проживают в городах. Однако установлено, что по соматическим показателям и уровню основного обмена люди адаптивного типа умеренного пояса занимают промежуточное положение между кореннымижителямиарктическогоитропическогорегионаимогутрассматриваться как контрольная группа. В целях сохранения здоровья человека

170