Лекция № 18 Экология человека. Человек как биологический вид

Экология человека — это аутэкология особи (от гре­ческого autos — сам), изучает взаимоотношения орга­низмов со средой их обитания. В основе этих отноше­ний лежат морфофизиологические реакции организма (генотипа) человека на воздействие среды. Устанавли­вается влияние на организм биотических, абиотичес­ких и антропогенных факторов среды. Таким образом, экология человека — это наука о взаимоотношениях человека как организма со средой его обитания.

С экологических позиций человечество можно рас­сматривать как общемировую популяцию вида Homo sapiens, составную часть экосистемы Земли, однако этот вид особый, существенно отличный от всех других на планете. Экологической нишей человека является вся Земля. На Земле не осталось места, где не ступала бы нога человека. Более того, человек вышел в космос. Фун­даментальные законы физики, химии, биологии и эко­логии распространяются на человека, и требуется даль­нейшее всестороннее изучение взаимосвязей человече­ства и природы, чтобы не допустить их кризиса, сохранить целостность общеземной экосистемы. Экологическое сходство человека с другими биологическими видами выражается в сходстве спектра экологических связен и объясняется биологическим происхождением и принад­лежностью человека к миру живой природы.

Биологическая природа человека проявляется, во-пер­вых, в обмене веществ и энергии с окружающей приро­дой, а во-вторых, в характерном для всего живого стрем­лении сохранить жизнь и продолжить ее во времени и пространстве через размножение. Эти потребности осу­ществляются через постоянное взаимодействие со сре­дой обитания.

Все люди потребляют пищу, являясь консументами 1-го и 2-го порядка в пищевых цепях. Они выделяют про­дукты физиологического обмена, утилизируемые редуцен­тами, участвующими в круговороте биогенных элемен­тов. Человек — один из 3 млн. известных сейчас биологи­ческих видов на Земле.

Вид Человек разумный (Homo sapiens) относится к царству животных, типу хордовых, подтипу позвоноч­ных, классу млекопитающих, подклассу плацентарных, отряду приматов, семейству гоминидов, роду человек. (Homo), в котором до нашего времени дожил только один вид (Homo sapiens). В строении тела человека и животных много обще­го. Наличие хорды на ранних этапах эмбрионального развития позволяет отнести человека к хордовым.

Жаберные щели в глотке, двусторонняя симметрия тела, наличие 5 отделов головного мозга, замена хорды позвоночным столбом, развитие черепа и челюстного аппарата, формирование сердца на брюшной стороне позволяют отнести человека к позвоночным.

Как у млекопитающих, у человека позвоночник раз­делен на 5 отделов, кожа покрыта волосами, имеются потовые и сальные железы, теплокровность и четырех-камерное сердце. Наличие матки и питание плода через плаценту по­зволяет отнести человека к плацентарным.

Такие признаки, как передние конечности хвататель­ного типа, одна пара молочных желез, объемное зре­ние и другие, позволяют отнести человека к отряду приматов.

О родстве человека и животных свидетельствует также наличие у него рудиментов (недоразвитых органов, та­ких как копчик, жаберные щели, аппендикс) и атавиз­мов (появление у отдельных организмов данного вида признаков, которые были в наличии у отдаленных пред­ков, но утратились в процессе эволюции).

В то же время между человеком и человекообразны­ми обезьянами имеются и существенные отличия в стро­ении скелета, а также в развитии и функционирова­нии мозга, наличии сознания, мышления и речи.

Возникновение людей современного физического типа осуществилось 50 — 40 тысяч лет назад. Некоторое время древнейшие люди (архантропы) и современные люди (неоантропы) существовали вместе, но затем про­изошло полное вытеснение последними всех существую­щих в то время подвидов. В настоящее время наиболее вероятной является гипотеза происхождения современ­ного человека от архаичной формы Homo sapiens из Африки, откуда он распространился в Азию и на все остальные континенты, кроме Антарктиды.

Не так давно английские ученые Д. Уэйнскотт и Ад­риан Хилл, исследуя последовательность нуклеотидов ДНК, сделали вывод, что все народы мира происходят от одной маленькой группы доисторических африкан­цев, связанных между собой кровными родственными узами. По мере того как наш подвид распространялся по всему миру, разные группы людей оказывались, в разных климатических зонах. В ходе естественного отбора люди физически приспосабливались к различ­ным природным условиям, в результате чего сформи­ровались эколого-адаптивные группы конституции че­ловека, передающиеся по наследству. Они возникли в результате приспособления человека к экологическим факторам. Так возникли расы. Расовые особенности внешне носили адаптивный (приспособительный) ха­рактер. Так, темная кожа негроидов предохраняла орга­низм от ярких солнечных лучей, в шапке курчавых волос создаются воздушные прослойки, защищающие от жары. Светлая кожа европеоидов пропускает ульт­рафиолетовые лучи и этим предохраняет от рахита, узкий выступающий нос способствует согреванию вдыхаемо­го воздуха; уплощенность лица монголоидной расы уменьшает возможность его обморожения. По мере развития общества и производства большин­ство расовых признаков утратило приспособительный характер.

Таким образом, человеческие расы — это системати­ческие подразделения внутри вида Homo sapiens, к ко­торому в настоящее время относится все население зем­ного шара. Расы появились в результате расселения и географической изоляции популяций неоантропов, живших в разных природно-климатических условиях. С формированием социальных взаимоотношений и ос­лаблением действия биологических факторов темпы эволюции человека как вида резко снизились и ни одна из рас не достигла видового обособления. О видовом единстве рас свидетельствуют неограниченные возмож­ности скрещивания с образованием плодовитого потом­ства. Раса — это мелкая систематическая категория вида Homo sapiens. Солнечно-лунно-земными, а так же космическими влияниями, вследствие постоянного обмена информа­цией, энергией и веществом с окружающей средой.

Суточные биоритмы активности человеческого орга­низма складываются под воздействием процессов, про­текающих на поверхности Земли. Их называют циркадными. К таким циклам относится (сон — бодрство­вание, колебания температуры тела, концентрации электролитов и уровня гормонов). Более длительные циклы называют инфрадианными (менструальный цикл), а более короткие — улътрадианными. К ним относятся ритм дыхания, сердечный ритм, ритмичес­кие разряды нервных импульсов. Суточные и околосу­точные ритмы — неотъемлемое свойство живых сис­тем. Важность циркадного ритма, основного для жиз­недеятельности организма, обусловлена совпадением длительности его периода с длительностью обращения Земли вокруг собственной оси. Характерно, что сред­ний период каждого отдельного циркадного ритма не равен суткам в точности. В этом проявляется особен­ность живых систем, так как существа с жесткой вре­менной привязанностью к циклическим явлениям не могли бы адаптироваться к постоянно меняющимся условиям окружающей среды.

Так, у человека период ритма температуры тела имеет волнообразный характер, с максимальными значения­ми в 18 часов и минимальными между 1-м и 5-м часа­ми утра. Частота сердечных сокращений становится наибольшей к 18 часам. В это же время наблюдаются максимальные величины кровяного давления. Наимень­шие величины этих параметров наблюдаются к 4-м и 9-ти часам утра соответственно. Ночью, особенно меж­ду 2-мя и 4-мя часами у человека отмечается замедленность в действиях, снижается мышечная сила, пони­жается память, увеличивается число ошибок при ре­шении задач. Люди в большинстве своем рождаются ночью, ночью чаще умирают.

Комплексом суточных ритмов управляют синхрони­заторы ритмов, физические и социальные. К физичес­ким относится чередование света и темноты. Свет по­буждает к активной деятельности, темнота — к покою. К социальным синхронизаторам относится трудовой ритм, атрибуты городской жизни (изменение городско­го гула, огни и рекламы вечерних улиц).

Месячные биоритмы (29,5 дней) связаны с вращени­ем Луны вокруг Земли. С лунным циклом связаны та­кие явления, как интенсивность брожения вина, по­глощение кислорода сельскохозяйственными культура­ми, периоды размножения у животных, месячная периодичность овуляции у человека.

Годовые биоритмы связаны со сменой сезона года, зависящей от потока энергии, поступающего от Солн­ца. В зависимости от солнечного потока меняются та­кие параметры, как влажность, аэроионизация, пар­циальное давление кислорода и пр. Так, максимум аэро­нов наблюдается с августа по октябрь, минимум — с февраля по март. Так как легкие активно работают тогда, когда в атмосфере много аэронов, то наибольшая ак­тивность их наблюдаются осенью.

Нарушение биологических ритмов, особенно циркадных, приводит к десинхрозу, те есть глубоким наруше­ниям физиологии человека, которые характеризуются триадой симптомов: стойкими нарушениями сна, же­лудочно-кишечными расстройствами, неврозами.

Размножение человека.

Размножение — воспроизведение себе подобных — одно из определяющих свойств живой материи. Жизнь на земле продолжается благодаря размножению. Боль­шинство организмов, в том числе и человек, размно­жаются половым путем. При половом размножении происходит слияние мужской и женской половых кле­ток, в результате чего будущий организм получает ге­нетическую информацию от обоих родителей.

Женская половая клетка называется яйцеклеткой, мужская — сперматозоидом. Известно, что клетки тела человека имеют двойной набор хромосом (23^2=46). В отличие от других клеток тела человека половые клет­ки содержат одинарный, то есть уменьшенный вдвое набор хромосом.

При слиянии сперматозоида с яйцеклеткой во вре­мя оплодотворения восстанавливается двойной набор хромосом, образуется зигота, из которой развивается организм человека.

Половые клетки образуются в половых железах. Сперматозоиды образуются в мужских половых желе­зах — яичках, или семенниках, которые находятся вне таза — в мошонке. Яйцеклетки вырабатываются яич­никами — половыми железами женщины, которые расположены в малом тазе.

Оплодотворение — это слияние мужских и женс­ких половых клеток, в результате чего возникает зиго­та, которая является оплодотворенной яйцеклеткой, из которой в матке развивается плод. За 9 месяцев бере­менности из оплодотворенной яйцеклетки микроско­пических размеров развивается ребенок массой около 3 кг и ростом 50 см. Беременность заканчивается рода­ми. Рождается человек, здоровье которого будет зави­сеть от многих факторов, в том числе и от факторов окружающей среды.

146