Современная экологическая обстановка в отдельных странах и регионах оставляет желать лучшего. Миссия нашего сайте — обеспечить русскоязычных жителей планеты Земля актуальной информацией о защите окружающей среды, экологической безопасности и экологии в целом.

Полезные ресурсы и публикации:
-

М.Э. Гусельников, В.Н. Стройнова
Биоэкология

Учебное пособие. – Томск: Изд. ТПУ, 2002. – 104 с.

Предыдущая

10. Человек в биосфере

Человек в биосфере планеты

          Мы рассмотрели несколько систем (биосфера, экосистема, популяция, организм - окружающая среда) и место организма в различных системах. Человек также является живой подсистемой и имеет определенное место в этих системах. Человек представляет собой более сложную систему, чем любой другой организм, и рассматривается в экологии трояко:

1. Как организм.

2. Как социальное существо.

3. Как интеллектуальное существо.

В соответствии с этим потребности человека более сложны и подразделяются на следующие виды:

1. Материальные (естественные)

2. Социальные.

3. Интеллектуальные.

Заметим, что социально-интеллектуальные потребности  у животных отсутствуют. Итак, согласно системному (экологическому) подходу, объектом изучения является человек или человеческая популяция (человечество в целом). Окружающая человека среда также усложняется по сравнению с окружающей средой для других организмов и разделяется на следующие части:

1. Природная среда (как в случае остальной природы). Происходит обмен энергией, веществом и информацией.

2. Квазиприродная среда. Характеризуется модификацией природной среды и отсутствием самоподдержания, но входит в биогеохимические циклы. К квазиприродной среде относят пахотные земли, грунтовые дороги, зеленые насаждения (парки и бульвары), домашних животных. Поддержание квазиприродной среды требует энергетических затрат со стороны человечества.

3. Артеприродная среда. Создана искусственно, не имеет аналогов в природе и не входит в естественные биогеохимические циклы. К артеприродной среде относят асфальтовые и бетонные дороги, здания, транспорт, технологическое оборудование, синтетические вещи. Требует для своего поддержания энергетических и вещественных затрат со стороны человечества.

4. Социальная среда. Характеризуется культурно - психологическим климатом, построенным в основном на информационном обмене. Этот климат включает в себя экономическую обеспеченность, гражданские свободы, степень уверенности в завтрашнем дне, моральные нормы общения.

Таким образом, объект изучения усложняются по сравнению с другими организмами, усложняется также окружающая среда и обменные процессы. Кроме того, человек и человечество подвержены эволюции и не являются статическими системами. В то же время это открытые системы.

Адаптация как показатель развития

 Линия человека отделилась от линии обезьян не ранее 15 и не позднее 6 млн. лет назад. Современный человек появился не позднее 40тыс. лет назад. За это время люди приобрели адаптации, отличающие их от других видов организмов:

1.  Научились изготавливать простейшие орудия, чтобы обеспечить себя животной пищей (поскольку человек является гетеротрофным организмом).

2.  Освободили передние конечности от передвижения и образовали руки.

3.  Приобрели прямохождение.

4.  Ночную активность сменили на дневную.

5.  Образовали высокоорганизованные общества.

6.  Приобрели речь.

7.  Развили высокий интеллект.

Перечисленные адаптации человека были вызваны резкими изменениями в состоянии окружающей среды: ледниковым периодом, иссушением климата, сменой растительности и животного мира. В результате естественного отбора по экологическим факторам (абиотическим и биотическим) происходили адаптации человека.

Здоровье как мера взаимодействия с окружающей средой

Таким образом, человек - это биологический вид, который наиболее полно использует природную среду в своей жизнедеятельности. При этом человек не только улучшает условия жизни, но и самого себя как природное и социальное существо. Для современного человека понятие „окружающая среда" состоит из природных, культурных, социально-психологических, производственных факторов.

Мерой реакции человека на окружающую среду является его здоровье. Современная наука рассматривает здоровье человека в двух формах: общественно - популяционной и индивидуальной. Рассмотрим индивидуальное здоровье.

Всемирная организация здравоохранения определяет ЗДОРОВЬЕ как состояние полного телесного, душевного и социального благополучия. (Обратите внимание на третий фактор и скажите, здоровы ли жители России в наши дни?).

На здоровье влияют:

1.  Наследственность.

2.  Состояние окружающей среды.

3.  Образ жизни.

4.  Состояние здравоохранения (медицины).

Чтобы быть здоровым, современный человек адаптировался и адаптируется к условиям внешней среды. Адаптации привели к возникновению биологического вида Homo sapiens, отличного от своих собратьев - австралопитеков и питекантропов и, тем более, отличного от других млекопитающих.

Рассмотрим, каковы последствия основных адаптаций для здоровья человека.

Одна из основных адаптаций человека - его относительно крупные размеры. Увеличение размеров тела имеет ряд последствий для организма: уменьшение относительных энергетических затрат, возможность расширения источников пищи, индивидуального участка и подвижности.

Человек адаптирован также к определенной величине силы тяжести Земли. Это привело к возникновению антигравитационной мускулатуры, способной преодолевать силу тяжести и передвигаться в гравитационном поле.

Хождение человека на двух ногах привело к уменьшению потока энергии, получаемой от солнца. Человек получает 2/3 солнечной энергии, которая достается четвероногому животному.

Теплорегуляция у человека совершенна. Человек способен поддерживать постоянную высокую температуру тела за счет внутренней теплопродукции и ее регуляции. Регуляция температуры тела у человека зависит от потоотделения. Перечислим виды адаптаций человека к высокой температуре окружающей среды:

1.  Морфологический способ - увеличение относительной поверхности тела.

2.  Физиологический способ - повышение легочной вентиляции и потоотделения.

3.  Биохимический способ - повышение вязкости крови.

4.  Поведенческий способ - снижение двигательной активности и перемещение в тень.

По способу питания человек является гетеротрофным организмом, поэтому сильно зависит от природной среды.

Человек обладает значительным периодом индивидуального развития, что приводит к замедлению темпов размножения и усилению общественных отношений по сравнению с животными. Все эти адаптации отличают человека от других млекопитающих.

Однако не все адаптации человека к окружающей среде совершенны. Прямохождение, кроме положительных, имеет и отрицательные последствия, а именно: снижается устойчивость тела, внутренние органы становятся незащищенными, вышележащие органы давят на нижележащие, ухудшая их функции.

          Параметры и состав тела среднего современного человека указаны в табл.10.1. От состава тела, например объема жира, зависит индивидуальное здоровье человека.

Таблица 10.1.

Параметры и состав тела современного среднего человека

Современный стандартный человек: рост 170 см; поверхность тела 1,8 м3;

масса 70кг; продолжительность жизни 70 лет.

Вещество

Масса, кг

% к массе тела

Орган

Масса, г

% к массе тела

Вода

Белок

Жир

Углеводы

Зола

40-46

10

7

0,7

3,5

57-66

14

10

1

5

Мускулатура

Скелет

Жировая

 ткань

Кожа и под-

кожная

клетчатка

Кровь

Желудочно-

кишечный

тракт

Печень

Мозг

Легкие

Сердце

Почки

Селезенка

Мочевой

пузырь

Поджелудочная

железа

Яички (2)

Яичник

Спинной мозг

Глаза (2)

Щитовидная

железа

Остальное

30 000

10 000

10 000

6 100

5 400

2 000

1 700

1 500

1 000

300

250

150

150

70

40

5-6

30

30

20

1 220

43

14,3

14,3

8,7

7,7

2,9

2,4

2,1

1,4

0,42

0,35

0,2

0,2

0,1

0,06

0,008

0,04

0,04

0,03

1,7

Химический элемент

Масса, г

% к массе тела

Кислород (О)

Углерод (С)

Водород (Н)

Азот (N)

Кальций (Са)

Сера (S)

Натрий (Na)

Хлор (Cl)

Магний (Mg)

Железо(Fe)

Марганец (Mn)

Медь (Cu)

Йод (J)

45 500

12 600

7 000

2 100

1 050

175

105

105

35

3

0,2

0,1

0,03

65

18

10

3

1,5

0,25

0,15

0,15

0,05

0,004

0,0003

0,00014

0,00004

Важнейшим фактором здоровья является наследственность. Передача признаков от родителей к потомству связана с особенностями строения и деления клетки. В ядре каждой клетки имеются хромосомы, состоящие из спиралей молекул ДНК, отдельные участки которых являются генами и несут наследственную информацию. Каждая телесная клетка человека содержит 46 хромосом, каждая половая клетка - 23 хромосомы. То есть имеется 22 пары нормальных хромосом и 1 пара половых. Когда сперматозоид и яйцеклетка сливаются, в сумме получается 46. В зависимости от того, как материнские и отцовские гены взаимодействуют, ребенок больше похож на того или другого родителя. Различают три группы наследственных заболеваний.

1.  Болезни, связанные с изменением нормального числа или строения хромосом. Последствием является неправильное формирование внутренних или внешних органов. Сейчас известно более 750 хромосомных аномалий. Например, причиной болезни Дауна (врожденное слабоумие) является наличие лишней 23 нормальной хромосомы.

2.  Болезни, связанные с повреждением одного гена. Причем мутантный ген может быть очень устойчивым. Например, дальтонизмом (невозможность отличить красный цвет от зеленого) страдают 45 % мужчин и 1 % женщин. Для проявления заболевания у женщин необходимо 2 аномальных гена, а у мужчин - 1.

3.  Многофакторные болезни. Ведут к болезням с наследственным предрасположением: инфаркт миокарда, алкоголизм, психические расстройства. Болезнь развивается только при взаимодействии наследственного задатка с фактором окружающей среды. Поэтому каждый человек должен знать свою родословную и наследственные задатки, чтобы избежать наследственных болезней 3 группы.

Методы предупреждения наследственных болезней

1.  Профилактика, то есть контроль за состоянием окружающей среды, исключение мутагенов и снижение норм загрязнений. Поиск антимутагенов. Это витамины А и Е, зеленые культуры.

2.  Планирование семьи. Отказ от близкородственных браков, установление возраста деторождения от 20 до 35 лет, медико-генетическое консультирование населения.

3.  Дородовая диагностика. В результате нее можно прервать беременность.

Тест

1. Выберите адаптации, отличающие человека от других организмов:

1. Совершенная теплорегуляция.

2. Легкие.

3. Сердце.

4. Развитая речь.

2. Выберите адаптации, отличающие человека от других организмов:

1. Желудочно-кишечный тракт.

2. Высокий интеллект.

3. Музыкальный слух.

3. Выберите адаптации, отличающие человека от других организмов:

1. Развитая мускулатура.

2. Печень.

3. Коллективизм (высокоорганизованное общество).

4. Человек состоит из воды:

1. На 60 %.

2. На 25 .%

3. На 75 %.

5. Человек состоит из белка:

1. На 30 %.

2. На 5 %.

3. На 14 %.

6. Человек состоит из жиров:

1. На 25 %.

2. На 10 %.

3. На 33 %.

7. Человек состоит из углеводов:

1. На 10 %.

2. На 16 %.

3. На 1 %.

8. Выберите биогенные атомы, наиболее распространенные во Вселенной и в телах живых организмов:

1. О, Р, С, Н.

2. S, С, Н, О.

3. О, С, Н, N.

Предыдущая