Скачать презентацию 2 5 — 7 Понятие об адаптации и
2ДЕ Экологическая ниша Гигиенические адаптации.ppt
- Количество слайдов: 19
Скачать презентацию 2 5 — 7 Понятие об адаптации и
Скачать презентацию 2 5 — 7 Понятие об адаптации и
2. 5 - 7. Понятие об адаптации и акклиматизации 1. Почему результаты генотипической адаптации реализуются преимущественно на морфологическом уровне, а результаты модификационной адаптации — на функциональном уровне? 2. Каковы принципиальные различия механизмов генотипической и индивидуальной адаптации? 3. В чем заключается основная стратегия физиологической адаптации к холоду у животных и человека? 4. Почему возможности физиологической адаптации к высокой температуре более ограниченны по сравнению с адаптацией к холоду? 5. Какие физиологические механизмы вовлечены в адаптацию организма к высотной гипоксии? 6. Каково экологическое значение адаптации биоритмов? 7. Как соотносятся сложные формы адаптации и адаптивные типы человека?
2. 8. Экологическая дифференциация человечества 1. Почему человечество не осталось в Африке? Каковы были экологические обстоятельства расселения гоминид — сначала архантропов, а затем и неоантропов? 2. Укажите связь признаков представителей больших рас человека с экологическими условиями распространения и обитания. 3. Почему историю форм хозяйства человека можно рассматривать как эволюцию экологических ниш? Каково в этом контексте значение энергетического критерия? 4. Почему кризисы элементов антропоэкосистемы приводили к изменениям в истории цивилизации? (По диаграмме «экологических революций» Н. Ф. Реймерса). 5. Дайте географическую интерпретацию возникновения древних цивилизаций. 6. Какие экологические факторы и внутренние особенности антропосферы создают угрозу глобального экологического кризиса?
Адаптация – процесс и/или результат приспособления органа, функции, организма, сообщества к определенной среде или к изменению условий среды. Адаптация – фиксация генетических изменений на популяционном или видовом уровне, повысивших соответствие свойств организма данной среде. Адаптация человека к новой для него среде — сложный социальнобиологический процесс, в основе которого лежит изменение систем и функций организма, а также привычного поведения. Адаптация человека — процесс двусторонний; человек не только сам приспосабливается к новой экологической обстановке, но и приспосабливает эту обстановку к своим нуждам и потребностям, создает систему жизнеобеспечения, к которой относятся — жилища, одежда, транспорт, инфраструктура, питание и т. д. Механизмы адаптации человека весьма различны, поэтому применительно к человеческим общностям выделяют: 1) биологическую, 2) социальную и 3) этническую (как особый вариант социальной) адаптацию. Акклиматизация — приспособление человека (всего организма или отдельных систем и органов) к новым условиям существования, в которые он попал в результате переезда к новому месту жительства. Акклиматизация отличается от адаптации тем, что приобретенные новые свойства организма не закреплены генетически и в случае возвращения к прежнему месту жительства или перемещению в иные условия могут быть утрачены
Б и о л о г и ч е с к а я а д а п т а ц и я Генотипическая адаптация (генетическая, видовая) – стойкие приспособления, которые являются результатом взаимодействия наследственной изменчивости и естественного отбора в ряду поколений в пределах популяции и вида. Генотипическая адаптация наследуются, являются элементом эволюции, участвуют в процессах видообразования. На Генотипическую адаптацию в области экологии человека повлиять невозможно. При генотипической адаптации в организме происходят глубокие морфо-физиологические сдвиги, которые передаются по наследству и закрепляются в генотипе в качестве новых наследственных характеристик популяций, этнических групп и рас. Фенотипические адаптации (физиологические, модифицированные, индуцированные) временные, обратимые и ненаследуемые изменения организма в ходе индивидуальной жизни. Уменьшают влияние неблагоприятных факторов ОС. При фенотипической адаптации организм непосредственно реагирует на новую среду, что выражается в фенотипических сдвигах, компенсаторных физиологических изменениях, которые помогают организму сохранить в новых условиях равновесие со средой. При переходе к прежним условиям восстанавливается и прежнее состояние фенотипа, компенсаторные физиологические изменения исчезают.
В зависимости от длительности действия неадекватного фактора и степени морфофункциональных перестроек выделяют три этапа адаптации: начальный, этап неустановившейся адаптации и долговременную, установившуюся адаптацию или состояния адаптивности. Невозможность обеспечить формирование адекватных приспособительных реакций приводит к частичной адаптации, либо к срыву адаптации — дезадаптации. Дезадаптация может возникнуть также и как следствие изначальной неполноценности какой-либо системы. Типы территорий РФ: 1. Экстремальные, где эффективная адаптация большей части пришлого населения протекает с критическим напряжением адаптационных систем организма, с тенденцией к декомпенсации. 2. Дискомфортные, где эффективная адаптация большей части переселенцев сопровождается очень сильным напряжением адаптационных систем организма, с затрудненной компенсацией. 3. Гипокомфортные, где адаптация большей части переселенцев протекает с сильным напряжением адаптационных систем организма с постепенной компенсацией. 4. Прекомфортные, где адаптация пришлого населения сопровождается умеренным напряжением адаптационных систем организма и имеет тенденцию к быстрой компенсации. 5. Комфортные, где адаптация большей части переселенцев протекает быстро и безболезненно. Концепция о биосоциальной плате за адаптацию, (А. П. Авцыным): В экстремальных условиях, требующих максимального напряжения адаптационных систем организма, адаптированность человека достигается только ценой определенной биосоциальной платы. Высокая степень адаптированности к экстремальным условиям — это своеобразная биосоциальная специализация, сопровождающаяся крайним напряжением вполне определенных систем — от организменного до молекулярного. В результате такого напряжения индивидуум приобретает те или иные свойства. Однако, это, как правило, достигается за счет утраты или существенного изменения его свойств, которыми он ранее располагал.
Фенотипические адаптации имеют иной характер. Они охватывают только какой-то период индивидуального развития организма и развиваются быстро — в течение часов, дней, недель, месяцев. Процесс начинается с обычной физиологической реакции целостного организма на изменение условий среды, если это изменение достаточно ощутимо отклоняется от оптимальных значений и его не удается избежать. Физиологическая реакция требует напряжения функций и повышенных затрат энергии. Одновременно в системах организма, ответственных за осуществление реакции, начинаются процессы, которые уменьшают физиологическое напряжение, хотя внешнее неблагоприятное воздействие продолжается. Реакция на него становится более эффективной и умеренной и приводит к все более полной компенсации наступивших изменений.
Социальная адаптация — процесс активного приспособления индивида (группы индивидов) к социальной среде, проявляющийся в обеспечении условий, способствующих реализации его потребностей, интересов, жизненных целей. — включает в себя приспособление прежде всего к условиям и характеру труда (учебы), а также к характеру межличностных отношений, экологической и культурной среде, условиям проведения досуга, быту. Процесс — тесно связан с процессом социализации индивида, интериоризации общественных и групповых норм. Социальная адаптация предполагает как приспособление индивида к условиям жизнедеятельности (пассивная адаптация), так и активное целенаправленное их изменение (активная адаптация). Эмпирически установлено, что доминирование у индивида второго из названных типов адаптационного поведения обуславливает более успешное протекание социальной адаптации. Выявлена также зависимость между характером ценностных ориентаций личности и типом адаптационного поведения. У людей, ориентированных на проявление и совершенствование своих способностей, доминирует установка на активно-преобразовательное взаимодействие с социальной средой, у ориентированных на материальное благополучие — избирательность, целевая ограниченность социальной активности, у ориентированных на комфорт — приспособительное поведение. Ценностные ориентации определяют требования индивида к характеру и условиям труда, быта, досуга, характеру межличностного общения. Монотонный труд на конвейере, угнетающе воздействует на людей с высоким образовательным уровнем, но удовлетворяет работников с низким уровнем образования и квалификации.
Этническая адаптация — приспособление этнических групп (общностей) к природной и социально-культурной среде районов их обитания. Изучение этого процесса и связанных с ним проблем входит главным образом в задачу этнической экологии. В социально-культурной адаптации этносов много своеобразного, обусловленного языково-культурными, политическими, экономическими и другими параметрами окружающей среды. В настоящее время появились проблемы при реадаптации представителей единого этноса среди этнически однородного населения, но иной культурой. Таковы, например, немцы из бывшего СССР, переезжающие на жительство в Германию, или русские из Средней Азии и Казахстана, возвращающиеся в Россию. При этом принято выделять адаптацию, связанную с занятостью (устройством на работу), а также языковокультурную адаптацию, получившую название «аккультурация» . Нормальный ход этнической адаптации может быть сильно осложнен и задержан проявлениями национализма и расизма в виде дискриминации, сегрегации и т. п. Резкое изменение среды обитания может привести к дезадаптации.
П о в е д е н ч е с к а я а д а п т а ц и я, или адаптивное поведение Приспособление к среде, путем избавляя физиологических функций организма от излишнего адаптационного напряжения. Примеры: миграции, дальние перелеты птиц, использование убежищ и запасов корма гипо- биотические состояния, зимняя спячка. технологическая адаптация (жилища, одежды, нагревательного оборудования или кондиционера замещает физиологическое регулирование теплообмена)
Стресс Селье, который показал, что в ответ на действие самых различных раздражителей (химических, механических, психических, биологических) в организме возникают стереотипные изменения. Эта теория получила название «стресс-синдром» . Согласно этой теории сильное неадекватное воздействие на организм вызывает общее неспецифическое напряжение физиологических функций — стресс. Главными симптомами при адаптационном синдроме являются: увеличение силы сердечных сокращений, усиление глубины дыхания; увеличение коркового слоя надпочечников с уменьшением в них липоидов и холестерина; секретирование гормональных продуктов в кровь (изменение физико-химических показателей крови); изменение деятельности пищеварительных органов. Все эти процессы служат для приспособления организма к затрате большого количества энергии, необходимой для подавления стресса.
Структурно-функциональный след адаптации В зависимости от природы действующего фактора — температуры, давления, напряжения кислорода, необходимости выполнять работу — включаются разные частные механизмы, имеющие общее начало — неспецифическая фаза адаптации. Это формирование так называемого первоначальной реакции, представляет собой активацию синтеза нуклеиновых кислот и белков в тканях и органах, специфически ответственных за конкретную адаптацию и повышение эффективности энергетического обмена в клетках.
А д а п т и в н ы й т и п — совокупность людей обладающих специфическими морфологическими и физиологическими особенностями организма. Адаптивный тип представляет собой внешнее выражение биологической нормы реакции, конвергентно возникающей в сходных условиях обитания. Антропологи выделяют адаптивные типы умеренного климата, континентальный, арктический, высокогорный, аридный (пустынный), тропический. Когда-то географическая среда, климатические условия действовали на человека непосредственно и на протяжении палеолита сформировали стойкие генотипические адаптации к различным природным условиям. В результате длительной приспособительной реакции популяций человека формируется Географическая приуроченность адаптивных типов позволяет говорить о том, что они формировались на протяжении всей истории человечества. При этом адаптивные типы имеют разную древность. Наибольшая древность и наибольшая межгрупповая изменчивость характерны для тропического адаптивного типа. Остальные типы — пустынный, континентальный, умеренный, высокогорный, арктический — являются дочерними. Специфика каждого из них определена соотношением биологических и социальных закономерностей в конкретных экологических условиях.
Адаптация к холоду Диапазон температур на Земле от -60 до +40°С. Закон Вант-Гоффа — Аррениуса скорость химических реакций находится в прямой зависимости от температуры, увеличиваясь в 2 -3 раза на каждые 10°С. Этот диапазон температур может быть средой обитания животных и человека только при включении сложной системы терморегуляции и поведенческих актов, особенно разносторонне выраженных у человека. Только высшие позвоночные животные и человек способны поддерживать постоянную температуру тела при изменениях температуры среды гомеотермные. Стенотермы, или стенотермные организмы (узкий) приспособлены к существованию в узком диапазоне температуры среды. В данном случае подразумевается человек, лишенный одежды и других средств защиты от термических влияний среды. Эвритермные организмы (широкий) приспособлены к широкому диапазону температуры Человек стенотерм требователен к условиям теплового комфорта. Применяя разнообразные средства технологической адаптации, люди с помощью одежды, жилища, транспортных средств, нагревательных приборов и кондиционеров создают для своего тела тропический микроклимат, чтобы по возможности избавить организм от физиологического напряжения. Все это искусственное оснащение практически превратило современного человека в самого совершенного эвритерма и позволило освоить все климатические зоны и экстремумы планеты.
Адаптация к высокой температуре Более 1 млрд людей живут в зонах с жарким климатом, где большую часть года эффективная температура (с учетом интенсивной инсоляции) превышает верхнюю критическую температуру комфорта для человека 29°С. Единственным механизмом, поддерживающим тепловой баланс человека в пустыне, является испарение, осуществляемое путем прямой транспирации кожи, отдачей воды с дыханием и потоотделением. Эти функции определяют весь характер физиологических изменений в организме человека в пустыне, и на этом фоне развиваются сдвиги во всех физиологических системах, обеспечивающих терморегуляцию. Генотипические адаптации к высокой температуре выражены менее четко, чем генотипические адаптации к холоду. Это объясняется непостоянством действия жары и инсоляции. Приспособления человека к условиям аридной зоны тесно связаны с четко выраженными суточными колебаниями температуры воздуха и почвы, которые обеспечивают возможность значительного охлаждения организма в ночные часы. Колебания температуры воздуха в пустыне достигают в летние месяцы 20°С. Такой размах колебаний позволяет значительно нагретой в дневные часы почве остыть к утренним часам, а значительные потери тепла радиацией при безоблачном ночном небе еще более усиливают это охлаждение
Адаптация человека к высокогорью С эволюционной точки зрения человек является типичным равнинным организмом. Подавляющее большинство людей на Земле (92%) живет на высотах менее 1000 м над уровнем моря. Еще около 7% обитают на высотах от 1000 до 2500 м. Именно с уровня 2500 м люди в большинстве своем начинают испытывать воздействие высоты, и именно эта высота принята за границу высокогорья. Здесь, т. е. на высотах более 2500 м, живут в настоящее время от 40 до 50 млн человек, т. е. меньше 1% населения Земли. Но наиболее существенно то, что в горах наблюдается падение атмосферного давления с высотой по закону, приблизительно для высот от 1000 до 5000 м, описываемому уравнением lg. Ра = 5 - 0, 052 h, где: Ра — атмосферное давление в паскалях (Па) h — высота над уровнем моря в км. Механизмы физиологической адаптации к горным условиям. Кровь. Наиболее заметным первым адаптационным ответом на высотную гипоксию является выброс из депо крови (селезенка) молодых эритроцитов и активация эритропоэза под влиянием гормона эритропоэтина
Гипоксия кислородное голодание на высоте 3000 м над уровнем моря Гипоксия развивается на тканевом уровне, как только организму начинает требоваться больше кислорода, чем может быть доставлено кровью. Газообмен у человека, как и у всех животных, ведущих аэробный образ жизни, имеет четыре стадии: 1) легочная вентиляция, когда молекулы газа переносятся из внешней среды в легочные альвеолы, 2) альвеолярный газообмен, когда кислород из воздуха альвеол диффундирует в легочные капилляры, 3) циркуляторная стадия, когда растворенный в плазме крови и связанный с гемоглобином кислород переносится кровью; 4) газообмен на тканевом уровне, когда кислород диффундирует из кровеносных капилляров в ткани и клетки. Для того чтобы улучшить доставку кислорода тканям, организм должен изменить эти функции. Приспособительное поведение здесь пассивно и сводится к полному исключению физических нагрузок. Поэтому в горах происходит адаптация «в чистом виде» , не искаженная человеческими хитростями.
Адаптации биоритмов человека Наличие ритмических изменений присуще любой сложной системе и определяют параметры колебаний ее состояния. Ритм деятельности, который присущ данной системе и параметры которого зависят только от ее свойств и организации, носит название эндогенного ритма. Временная организация физиологической системы определяется совокупностью взаимоотношений отдельных биохимических процессов, каждый из которых имеет колебательный характер и может квалифицироваться как биологический осциллятор. Эндогенные ритмы организма определенным образом синхронизированы с внешними ритмами, задаваемыми природной периодикой — суточным вращением Земли, годовым движением Земли по гелиоцентрической орбите, ритмикой приливов. Затрагивают все без исключения физиологические процессы в организме.
Биологические ритмы Период — длительность одного полного цикла ритмических колебаний в единицах времени. Период представляет собой величину, обратную частоте. В зависимости от длительности периода или частоты биологические ритмы подразделяются на высокочастотные (< 0, 5 ч), средней частоты (0, 5 ч — 5 сут) и низкочастотные (> 5 сут). Суточные — циркадные ритмы (= 24 ч) околосуточные — циркадианные ритмы (20 < — < 28 ч). Ритмы с периодом < 20 ч называются ультрадианными, а с периодом > 28 ч — инфрадианными. В области низкочастотных ритмов обычно выделяются околонедельные (7± 1 день), околомесячные и годовые. Амплитуда ритма А определяется как разность между наибольшими и наименьшими значениями (гребнем и спадом) изучаемой функции. Время наибольшего значения максимума функции обозначается как акрофаза.
Скачать презентацию 2 5 — 7 Понятие об адаптации и
2ДЕ Экологическая ниша Гигиенические адаптации.ppt