Процессы адаптации и экологические законы

Знания о влиянии климатических особенностей, химического состава почвы, вод и других средовых факторов на человеческий организм накапливались постепенно. Стремление биологов по­нять и объяснить механизмы взаимодействия биологических объ­ектов друг с другом, а также с неживой природой привело к от­крытию явления адаптации.

В основе адаптации лежат реакции организма, т.е. первый ответ на внешний раздражитель. Реакции индивидуума на изме­нение внешней среды могут быть благоприятными, т.е. дающими какие-то преимущества, либо неблагоприятными. Напри­мер, на температурные факторы — тепло и холод — организм реагирует расширением или сужением сосудов. Если эта реак­ция протекает на уровне, который препятствует перегреванию или переохлаждению, она является благоприятной для организ­ма. В противном случае реакция рассматривается как неблаго­приятная. Эти взаимоотношения не всегда прямые. Так, при воздействии больших доз ионизирующего излучения индиви­дуумы, у которых реакция на излучение менее слабая, окажутся в преимуществе перед теми, у которых она более выражена.

6.2. Процессы адаптации и экологические законы 187

Из многих определений адаптации наиболее точна формули­ровка В.В. Ларина (1967): «Адаптация — это общее универсаль­ное свойство живых систем изменять свои функциональные и структурные элементы в соответствии с условиями окружаю­щей среды». Растения, животные и человек адаптированы к ок­ружающей среде посредством генетических механизмов, а также при помощи физиологических и поведенческих реакций. В жи­вотном мире адаптация к среде включает не только приспособ­ление к физическим условиям (температура, влажность, хими­ческий состав почвы и воды), но и взаимодействие между конкурентами — хищниками и жертвами. Аналогично этому протекали процессы адаптации и в ходе человеческой эволюции. Адаптивная изменчивость затрагивала поведение гоминид: стра­тегию размножения, конкуренцию, социальные связи, поиск пищи. Адаптационные механизмы формировались на протяже­нии миллионов лет эволюции жизни на Земле. Набор адаптаци­онных механизмов, которыми располагает современный чело­век, унаследован от его ближайших и более отдаленных предков. В процессе антропогенеза человек научился приспосабливаться к условиям внешней среды. Благодаря этому он стал единственным видом на Земле, не привязанным к определенной экологической нише. Ареалом его обитания стала вся ойкумена, а в последнее время он вышел за ее пределы, т.е. в космос. Следовательно, у человека адаптированность носит не только биологический, но и социальный характер.

Термин «адаптация» часто используется не только в эколо­гии, но и в других биологических и медицинских науках и имеет несколько оттенков значения.

Процесс адаптации — динамическое явление, так как разно­образные условия окружающей среды непрерывно меняются. Не существует адаптивно совершенных организмов, так же как и идеальной адаптации. Оценка адаптации (иммунологической, биохимической, физиологической, функциональной, поведенческой) может быть только относительной.

Адаптационный процесс протекает по двум направлениям:

♦ кратковременные изменения биохимических и физиологи­ческих показателей, которые происходят под влиянием среды и соответствуют ее требованиям (например, в зависимости от

Глава 6. Основы экологии человека 188

пищевого рациона меняются концентрации ионов Са, К, Na, С1 и других элементов, может меняться рН и давление крови, в за­висимости от снижения температуры окружающей среды уве­личивается теплопродукция организма и теплоотдача при ее повышении);

♦ долговременные реакции и, как следствие, их морфологи­ческие изменения.

Кратковременная адаптационная реакция возникает непо­средственно после начала действия раздражителя и может реа­лизоваться лишь на основе готовых, ранее сформировавшихся физиологических механизмов. Изменения в организме, вызванные этими раздражителями, при возвращении к привычным услови­ям жизни возвращаются к норме. Этот вид изменений рассмат­ривают как фенотипически модификационные и противопо­ставляют генотипическим наследственным адаптациям. Однако и тот и другой виды адаптации связаны с нормой реакции — спе­цифическим способом реагирования организма на изменения внешней среды. Согласно Р. Ригеру и А. Михаэлису (1967), норма реакции — это совокупность наследственных (генотипических) особенностей, которые во взаимодействии с внешней средой управляют развитием организма. По отношению к разным при­знакам норма реакции бывает:

узкой — одинаковая изменчивость признака возникает в ши­роком спектре колебаний факторов среды;

широкой — меняющимися условиями среды вызывается зна­чительный спектр изменчивости организма.

При резком изменении условий^ среды организмы с широкой нормой реакции имеют больше шансов на выживание. Всякая норма является одновременно и консервативной, заключая в себе элементы устойчивости, и прогрессивной, обладая потен­циалом изменчивости. Диапазон нормы реакции расширяется за счет каждой новой мутации без учета ее адаптивного значения. Популяции человека отличаются потерей ведущей эволюцион­ной роли отбора, при этом генетическая адаптация к сверхмощ­ным экологическим воздействиям (радиационные и химические мутагены и пр.) значительно снижена, а зачастую и невозможна.

Естественный отбор может действовать как в сторону под-1 держания и упрочнения сложившейся адаптивной нормы, если

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: