1. Форми життя клітинна та неклітинна
 Скачать 0.68 Mb.
|
|
47. Популяції людей. Популяційна структура людства. Великі й малі популяції (деми, ізоляти). Усі люди належать до одного біологічного виду Homo sapiens. Цей вид, як і види інших організмів, складається з популяцій. Популяцією людей називають групу людей, які населяють спільну територію і вільно вступають у шлюб. У формуванні популяцій людей головне значення і має не спільність території, а споріднені зв'язки між членами популяції. Крім великих популяцій, існують малі популяції людей (деми, ізоляти). Деми- малі популяції чисельністю 1500-4000 осіб, характеризуються низьким природним приростом населення (25 % за покоління), невеликою кількістю осіб, які походять з інших груп (1-2 %) і високою частотою внутрішьогрупових шлюбів (80-90 %). Ізоляти - малі популяції чисельністю до 1500 осіб. В ізолятах природний приріст населення становить 20 % за одне покоління, кількість осіб з інших груп - менша 1 %, незначний рівень шлюбної імміграції впродовж декількох поколінь, частота внутрішньогрупових шлюбів - понад 90 %. Внаслідок високої частоти внутрішньогрупових шлюбів в ізолятах, якщо вони існують упродовж 4-х поколінь (приблизно 100 років), усі його члени є не менш як троюрідні брати і сестри. У таких популяціях можливий дрейф генів і перехід рецесивних патологічних генів у гомозиготниї стан, що веде до збільшення частоти відповідних спадкових захворювань.Демографічними характеристиками людських популяцій є такі показники: розмір, народжуваність, смертність, віковий і статевий склад, захворюваність, рід занять, економічний стан. 48. Проблема генетичного обтяження й вплив мутагенних навантажень (радіаційних, хімічних) на популяції людей, медико-біологічні напрямки. Роль іонізуючого випромінювання в мутагенній дії на людину особливо зросла у зв'язку з широким використанням джерел іонізуючого випромінювання у промисловості, сільському господарстві, медицині, з науковими цілями, з розвитком атомної енергетики, космічними польотами. Непередбачені негативні наслідки має аварія на Чорнобильській АЕС - найбільшій техногенній катастрофі сучасності. Внаслідок аварії більш як 36000 гектарів території України забруднено радіонуклідами з щільністю по цезію-137 понад 1 кюрі на квадратний кілометр. Під вплив наслідків аварії на ЧАЕС потрапило 3427000 осіб. Основними захворюваннями, які визнаються пов'язаними з наслідками аварії на ЧАЕС є переважно онкологічні захворювання системи кровообігу і нервової системи. Стан здоров'я потерпілих від аварії свідчить про тенденцію до його погіршення. Аварія має негативні генетичні наслідки. Встановлено, що загальний рівень аберацій хромосом у дітей із зон радіаційного контрою втричі вищий, ніж у дітей, народжених у 1992 р. у відносно екологічно чистих районах. Пошкодження спадкового матеріалу соматичних клітин може призвести до різкого збільшення ракових захворювань, передчасного старіння, ослаблення захисних сил організму. Усе це впливає на народжуваність населення і веде до біологічного регресу. 49. Походження людини. Формування людини розумної — закономірний етап еволюції органічного світу. На різних етапах суспільного розвитку люди робили спроби пояснити, яким чином людина виникла на Землі і яке місце вона займає в органічному світі. Релігії різних народів пояснювали походження людини надприродними силами, творінням бога. Поряд з ідеалістичними поглядами ще в глибоку давнину існували думки про те, що люди могли походити від якихось тварин: ведмедів (у Північній Америці), людиноподібних мавп (у Індонезії) і т. п. У XIX ст. деякі вчені - Бюффон, Ламарк - звернули увагу на подібність людиноподібних мавп і людини, але всі вони підкреслювали духовні здібності людини, які, на їхню думку, могли мати тільки "божественне" походження. Ч. Дарвін у книзі "Походження людини і статевий добір" (1871) привів докази походження людини від мавпоподібних предків шляхом послідовних змін у результаті добору. У роботі Ч. Дарвіна підкреслювались в основному біологічні фактори, які визначали еволюцію людини. Соціальні фактории були розкриті Ф. Енгельсом у роботі "Роль праці у процесі перетворення мавпи на людину" (1876). Дарвін навів багато фактів походження людини від тварин, які пізніше були доповнені роботами багатьох вчених. Дані порівняльної анатомії і фізіології людини і тварин показали подібність людини до ссавців як у загальному, так і в багатьох деталях. При порівнянні скелета і мускулатури людини і таких тварин, як собаки, коня, мавпи, були знайдені ті ж кістки і м'язи, що відрізнялися від людських лише за розмірами і деякими особливостями. Дивовижна подібність внутрішніх органів - серця, легень, органів травлення людини і тварин, а також ембріонального розвитку, вигодовування малят молоком тощо. Дуже велика подібність до людини за низкою біохімічних показників людиноподібних мавп. Так, у шимпанзе, як і в людини, 4 групи крові, і людську кров відповідної групи можна переливати шимпанзе. При цитологічному аналізі встановлено, що структура хромосом шимпанзе багато в чому подібна до структури хромосом людини; диплоїдний набір хромосом шимпанзе дорівнює 48 (а в людини 46), у той же час диплоїдний набір хромосом інших мавп складає 54-78. Людиноподібні мавпи можуть хворіти тими ж хворобами, що і людина - тифи, сифіліс та ін. У людини є рудиментарні органи, не пов'язані з виконанням якихось суттєвих функцій в її організмі. У той же час, аналогічні органи у тварин виконують важливі функції. На тваринне походження людини вказують і факти, що відносяться до ембріології. У своєму розвитку зародок людини проходить ті ж етапи, що і зародки інших хребетних тварин. Наука доводить, що люди і сучасні людиноподібні мавпи виникли від спільного предка, який жив у далекому минулому, а далі настала дивергенція людини і людиноподібних мавп. Так, людина і шимпанзе розійшлися близько 5 млн років, а людина й орангутан - понад 13-16 млн років тому. Суттєвою морфофізіологічною відміною людини від людиноподібних мавп є об'єм головного мозку. У людини він у середньому становить 1400-1600 см3, а у мавп - до 600 см3. Поверхня півкуль переднього мозку в людини в середньому дорівнює 1250 см2, а в людиноподібних мавп - менше в 3,5-4 рази. Найважливішими якісними особливостями людини як біологічного виду є свідомість, мислення, її здатність до усвідомленої праці. 50. Етапи антропогенезу. І етап -найдавніші люди, або архантропи. Є багато різноманітних знахідок скелетів найдавніших людей. Зокрема, в Африці знайдено рештки олдувайського пітекантропа, в Азії - яванського пітекантропа і синантропа, в Європі - гейдельберзької людини. Жили вони в різний час: найбільш давні - понад 1 мільйон років тому, "молодші" - 400000 років тому. Всі ці знахідки об'єднані в одну групу за трьома ознаками: об'єм головного мозку в межах 1000 см3 і лише у синантропів дещо більший - 1100 см3; відсутність членороздільної мови, про що свідчить відсутність валка на підборідді; наявність примітивних кам'яних знарядь - скребків, накінечників, сокир. Тільки найбільш прогресивні з них - синантропи - користувалися вогнем, на що вказують багатометрові шари попелу, знайдені в місцях стоянок. II етап -давні люди, або палеоантропи.Широко розповсюджені на території Європи, Азії і Африки. На цих континентах з'явилися місцеві різновиди Н. sapiens. Найбільш ранні з них датуються більше 200000 років тому, останні зникли близько 40000 років тому. Давні люди мали зріст 150-160 см, об'єм головного мозку - близько 1300-1600 см3 (приблизно об'єм мозку сучасної людини). Проте череп давніх людей характеризувався масивним розвитком зубів, надбрівних дуг, значно розвиненою нижньою щелепою, виступаючою потиличною ділянкою. Рештки цих людей були знайдені в долині Неандерталь поблизу Дюссельдорфа в Німеччині, звідки походить їхня назва - неандертальці. III етап еволюції людини - перші сучасні люди,або неоантропи. Архаїчні Н. sapiens з Африки вжевиготовляли ашельське знаряддя. х, більшість антропологів вважає предками нашого виду.Об'єм головного мозку в них був таким же, як і в наших сучасників -1500-1800 см3,зріст – 170-180 см. Знахідки неоантропів були зроблені в різних місцях земної кулі, втому числі і на території колишнього Радянського Союзу. Найбільш відомі з них - ті, які зроблені у Франції поблизу містечка Кро-Маньйон (кроманьйонці). 51. Місце виду Homo sapiens у системі тваринного світу.
52. Походження людських рас як відображення адаптаційних закономірностей походження людини. Загальновизнаним є поділ людства на три основні раси - негроїдну, європеоїдну та монголоїдну. Обґрунтовану відповідь на питання, коли і де виникли ці основні раси сучасної людини, отримано за результатами вивчення мінливості білків і груп крові. Варіанти білків і груп крові є маркерами генів, а їх частоти дають інформацію про частоти відповідних алелів. Розділення людства призвело до утворення двох гілок - африканців і неафриканців. Згідно з молекулярним годинником, така дивергенція відбулася близько 100 000 років тому. Тоді ж розпочалася міграція населення з Африки. Початок усіх маршрутів -певна область Східної Африки, розташована південніше Сахари. Вважають, що африканці (негроїди) влаштувалися в самій Африці. А первинне розселення неафриканців здійснювалося вже в Євразії. Вважають, що сучасна людина тривалий час не могла проникнути в Європу, цьому перешкоджали неандертальці - корінні мешканці сучасного континенту. Перші європейці нашого підвиду - всім відомі кроманьйонці. 53. Середовище як екологічне поняття. Види середовищ: атмосфера, гідросфера, літосфера, середовище організму. В екології під навколишнім середовищем розуміють сукупність усіх умов, в яких існують організми. Атмосфера - єдина оболонка, товщина якої над усією Землею майже однакова (біля 100 км). Життя можливе лише в її приземному шарі - тропосфері (до 15 км над поверхнею планети), вище можна зустріти лише спори, пилок вищих рослин та окремі продукти життєдіяльності живих організмів. У нижньому шарі тропосфери відбувається випаровування і конденсація води, формуються повітряні потоки, клімат і погода. Саме тут зосереджена найбільша кількість живих організмів, що пов'язано передусім з парціальним тиском кисню і вуглекислого газу. Хімічний склад чистого повітря приблизно такий: 78,08 % азоту, 20,94 % кисню, 0,93 % аргону, 0,03 % вуглекислого газу, менш як 0,00005 % озону. В незначних кількостях присутні також неон, гелій, метан, криптон і водень. Вміст біогенних газів зі збільшенням висоти над рівнем моря швидко знижується, і вже на висоті 4000-5000 м біомаса зменшується у десятки разів порівняно з її кількістю на рівні моря. Найважливішими для живих організмів компонентами атмосфери є кисень, вуглекислий газ, озон і водяна пара. Вміст останньої коливається від 0 до 4 %. Гідросфера не є суцільною оболонкою планети. Частина суші повністю позбавлена водного покриву і зволожується періодично. Найбільша товщина гідросфери - в межах Маріанської западини поблизу Філіппін (близько 11 км). У гідросфері прослідковується нерівномірний розподіл живого. Найщільніше заселені поверхневі шари і прибережна зона Світового океану в зоні тропіків, а також деякі континентальні водойми. Разом з тим гідросфера - єдина оболонка, яка повністю заселена живими організмами. Так, деякі види риб живуть на глибині більш як 7500 м, безхребетні - на глибині до 10 500 м, ще глибше проникають мікроорганізми. Літосфера — це зовнішня тверда оболонка Землі, що охоплює всю земну кору й частину верхньої мантії; вона складається з осадових, вивержених і метаморфічних порід. Літосфера, як елемент глобальної екосистеми, виконує важливі функції:
основним джерелом отримання продуктів харчування для людей;
Кров, лімфа і тканинна рідина складаютьвнутрішнє середовище організму.Внутрішнє середовище здійснює зв'язок між усіма органами й клітинами організму, між організмом і навколишнім середовищем. Здатність зберігати постійність внутрішнього середовища шляхом саморегуляції називається гомеостазом. Тканинна рідина заповнює простір між клітинами, тканинами й органами. Вона утворюється з плазми та є посередником між кров'ю і клітинами. З кровоносних капілярів поживні речовини надходять у тканинну рідину, а потім по градієнту концентрації — у клітини. Продукти життєдіяльності клітин через тканинну рідину потрапляють у кров, яка доставляє їх до органів виділення. Кров — вид сполучної тканини. В організмі людини вона виконує такі функції:
метаболізму клітин;
знищують хвороботворні мікроорганізми, токсини, віруси;
Кров складається з плазми і формених елементів. Плазма складає 55—60 % за об’ємом (3 л). До її складу входять вода (90 %), мінеральні й органічні речовини (10 %). До мінеральних речовин належать катіони металів і неорганічні аніони. Мінеральні речовини виконують важливу роль у підтримці осмотичного тиску крові. До органічних речовин плазми належать білки, глюкоза, ліпіди, органічні кислоти. Найважливішими білками крові є альбумін, глобулінові білки та фібриноген. Альбумін утримує воду в судинному просторі, перешкоджаючи її дифузії в тканинну рідину,зв’язує і транспортує катіони металів, гормони, лікарські препарати, глюкозу та жирні кислоти. Глобуліни виконують захисну функцію, беручи участь у розвитку процесів імунітету. Фібриноген необхідний для утворення тромбу. Формені елементи крові — еритроцити, тромбоцити, лейкоцити. 54. Фактори середовища: абіотичні, біотичні, антропічні (антропогенні). Навколишнє середовище - це сукупність чинників, які здатні прямо чи опосередковано впливати на життєдіяльність організмів. Часто їх називають екологічними чинниками. За походженням виділяють чинники абіотичні, біотичні й антропогенні. Абіотичні чинники поділяються на елементарні (температура, вода, атмосферний тиск, повітря,електромагнітне поле, гравітація) та комплексні (хімічний склад субстрату (розчину, газу), агрегатний стан субстрату (розчину, газу), сонячне світло). Біотичні чинники являють собою дію живих організмів один на одного. Вони поділяються на фітогенні, зоогенні, мікробіогенні та мікогенні. Реалізуються біотичні чинники у формі симбіозу ( квартиранство – використання жител інших тварин без шкоди для них, мутуалізм – форма співіснування при якій обидва організми отримують користь від співжиття, коменсалізм – один організм отримує користь від співжиття, а інший ні, але при цьому не шкодить йому , паразитизм – один організм використовує інший як місцн проживання, джерело харчування при цьому завдає йому шкоду, але не вбиває) або антибіозу (екстремальний прояв біотичних чинників, результатом якого є знищення організму, проявляється у формі травоїдництва і хижацтва). За своєю природою антропогенні чинники поділяються на хімічні, фізичні,комбіновані (кліматичні, рельєфоутворюючі). За тривалістю дії вони бувають постійні та періодичні. За наслідками, які вони можуть спричинити, їх поділяють на малопомітні,катастрофічні, пристосувальні, сигнальні. 55. Види екосистем: природні та штучні. В сучасній біології екосистемою називають сукупність популяцій автотрофних і гетеротрофних організмів, пов'язаних між собою трофічними та енергетичними зв'язками, спільною територією чи акваторією. Екосистема є відкритою системою, має здатність до саморегуляції і може існувати тривалий час. Природні екосистеми формуються спонтанно шляхом конкурентного взаємовиключення видів (популяцій) у ході вибору ними (диференціації) екологічних ніш. Екологічна ніша - це сукупність параметрів середовища, які характеризують місце виду в екосистемі. На планеті існує два основних середовища, де закладаються екологічні ніші організмів: водне і повітряне. Виділяють також ґрунтове середовище, підземне (фреатичне) і внутрішнє середовище організмів (середовище існування ендопаразитів). Антропогенними називають екосистеми, в яких видовий склад та (або) фізичні параметри середовища певною мірою контролюються людиною. Вони поділяються на дві категорії: культиваційні і рудеральні. Культиваційні антропогенні екосистеми є результатом керованого використання природних ресурсів, при якому людина прагне поповнити їх втрати. Рудеральні екосистеми формуються на механічно або хімічно пошкоджених людиною ґрунтах і складаються передусім з видів, які мають високу екологічну пластичність, - експлерентів. Вони швидко займають вільні еконіші, швидко розмножуються і швидко зникають, уникаючи конкуренції. Штучні екосистеми — це системи, створені людиною штучно своїми зусиллями, використовуючи механізми. Штучні екосистеми створюються людиною для задоволення власних потреб. Це сади, парки, городи, поля, поселення різного типу, сільські та міські двори, штучні водойми. 56. Біогеоценоз як природно-екологічна система, структура і функції біогеоценозу. Біогеоценоз - елементарна одиниця біосфери у вигляді сукупності живих організмів і не живих елементів на певній території. Взаємообумовлений комплекс наземного біоценозу і екотопа називають біогеоценозом. В межах біогеоценозів здійснюються процеси обміну речовини і енергії наземних екосистем. Просторові межі біогеоценозу співпадають з просторовими межами фітоценозу. Трофічна структура екосистем основана на харчових потребах і життєвій стратегії учасників. х поділяють на три головні категорії: продуценти,консументи і редуценти. Продуценти-це автотрофні організми, які синтезують органічні речовини з використанням зовнішніх джерел енергії (енергія Сонця для фотосинтезуючих зелених рослин і прокаріотів або енергія окислювально-відновлювальних реакцій зі сполуками окремих хімічних елементів для прокаріотів-хемотрофів). Консументи - це гетеротрофні організми, які споживають живу біомасу (і, відповідно, акумульовану в ній енергію) автотрофів або гетеротрофів. Залежно від харчових потреб виділяють консументів першого, другого і вищих порядків. Редуценти - це гетеротрофні або міксотрофні організми, які живляться мертвою органікою рослинного походження (сапрофаги), або напіврозкладеною органікою (детритофаги). Значення цієї категорії організмів полягає в тому, що вони розкладають складні органічні сполуки до простих органічних і неорганічних. Підтримка кругообігу в конкретних географічних умовах є основною функцією біогеоценозу. 57. Штучні екосистеми. Формування антропоценозів: натурценозів, агроценозів, урбаноценозів, техноценозів. В сучасному оточуючому середовищі вплив діяльності людини на природні (первинні) екосистеми постійно посилюється. Деякі країни (наприклад, Нідерланди) практично позбавлені природних екосистем. Передусім причиною посилення такого впливу є порушення природного балансу екологічних чинників унаслідок антропогенного забруднення навколишнього середовища. Забруднення навколишнього середовища - головний негативний результат діяльності людини. Забруднювачами можуть бути тверді, рідкі, газоподібні речовини, мікроорганізми, випромінювання різної частоти. За ступенем впливу на стан екосистем забруднювачі поділяються на високотоксичні, малотоксичні, нетоксичні, руйнівні, а за тривалістю дії - на стійкі, малостійкі, нестійкі. Токсичні речовини стають небезпечними в тому випадку, якщо вони просочуються в джерела питної види. До високотоксичних забруднювачів належать, зокрема, ртуть та її сполуки, до малотоксичних - отрутохімікати (ДДТ, дихлофос), до нетоксичних - рештки їжі. Руйнівний ефект спричинюють речовини, здатні роз'їдати каркаси і фундаменти споруд. Стійким забруднювачем є нафта, малостійким - хлорофос, нестійкими - білки. Нині велика увага приділяється вторинному використанню деяких відходів з тих, що забруднюють довкілля. Наприклад, токсичні відходи електронної промисловості перебувають у такому стані, що можуть бути використані як сировина для деяких інших промислових виробництв. Найефективніший спосіб утилізації таких відходів - їх хімічна переробка. Деякі відходи можна переробляти біологічними методами. Таким способом можна знезаражувати відходи з вмістом фенолів, пестицидів, детергентів. Часто застосовують спалювання органічних решток, хоча цей спосіб досить дорогий. Існують також методи захоронення решток у глибоких шахтах, на дні морських западин тощо, проте вони пов'язані з попередніми ретельними геологічними дослідженнями, а якщо йдеться про морське захоронення, то першорядне значення мас надійність резервуарів, у яких захоронюють відходи. Серед антропогенних екосистем найбільші території займають культурні екосистеми аграрного рівня (агроценози). Під впливом діяльності людини в ряді випадків створюються умови, за яких змінюють локалізацію або збільшують площу природні осередки деяких хвороб. Наприклад, жовта пропасниця - факультативно-трансмісійне захворювання, збудник якого передається людині з укусом комара роду Aedes, водночас є природно-осередковим захворюванням через наявність резервуарів (кількох видів мавп) у деяких тропічних регіонах. Урбанізація регіонів, де поширена ця хвороба, призвела до появи місць, придатних для розвитку личинок комара, в межах населених пунктів. У свою чергу, наближення переносника хвороби до людини спричинило явище передачі збудника від людини до людини без участі резервуара. Аналогічно відбулося розширення ареалу біологічних переносників малярійних плазмодіїв - комарів роду Anopheles, спричинене збільшенням посівних площ рису. Мілководдя на рисових чеках - найкраще місце для розвитку личинок переносника збудників малярії. Наслідки антропогенних змін в екосистемах прослідковуються також у випадках занесення збудників захворювань на нові території. Так, на початку XX ст. епідемії малярії почали охоплювати регіони Південної Америки, куди було занесено комарів роду Anopheles разом зі збудником хвороби. Останнім часом спостерігається збільшення популяцій цих комарів і в Україні. Особливо небезпечне це явище для південних регіонів країни. Вологі підвали будівель, інші місця, де застоюється вода, стають осередками розмноження комарів і, як наслідок, - можливим джерелом поширення малярії. 58. Екологія людини як теоретична основа розробки заходів з охорони природи та здоров’я населення, раціонального природовикористання. Медична екологія. Важливим етапом в еволюції органічного світу є поява людини і розвиток людства, під впливом якого, вважається, відбувається перетворення біосфери в ноосферу - сферу розуму. Екологія людини є інтегральною міждисциплінарною наукою, яка вивчає взаємовідносини людини як біосоціальної істоти з навколишнім середовищем, яке складають елементи живої та неживої природи, соціальні та виробничі фактори, можливості керувати фізичним та психічним здоров'ям людини, її удосконаленням та розвитком. Вплив самої людини на навколишнє середовище зумовлюється її біосоціальною сутністю. Як біологічний об'єкт людина через комплекс трофічних зв'язків пов'язана з іншими компонентами екосистем. Разом з тим людство становить собою розвинену соціальну систему з високими вимогами до середовища існування, що зумовлені розвитком промисловості, зростанням чисельності населення тощо. Внаслідок того, що людство як соціальна система з притаманною їй розвиненою господарською діяльністю функціонує в більш широких межах, аніж біологічна система, в природі порушується біологічний кругообіг речовин. Це призводить до погіршення якості середовища існування (наприклад, внаслідок його техногенного забруднення). Для оцінки якості природного середовища використовують показники стану здоров'я населення. У зв'язку з господарською діяльністю людини гострою залишається проблема її адаптації до змінених умов навколишнього середовища. Для людини, не адаптованої до коливань параметрів абіотичних чинників, типовою є низька працездатність. Різка зміна умов існування може призводити до змін у фізичному та психічному стані людини. Адаптивні можливості людини певною мірою відображає поняття про конститутивні типи, які, у свою чергу, формуються залежно від генотипу. Виділяють кілька генетично зумовлених конститутивнихтипів людей, зокрема "спринтер", "стаєр" і "мікст". "Спринтер" може витримувати потужні, але короткотривалі навантаження. Для нього характерні сильні фізіологічні реакції у відповідь на виражені, але короткотривалі зміни середовища. Він має великі резервні можливості, які швидко мобілізуються, але потребують тривалого часу для відновлення. "Стаєр" може витримувати рівномірні навантаження тривалий час. Він має в цілому невисокі резервні можливості, однак у нього процеси відновлення стійкі. "Мікст" має проміжні адаптивні можливості. Для нього характерний оптимально-адекватний спосіб реагування на зміни навколишнього середовища. Центральне місце у дослідженнях екології людини займають людські спільноти. Для їх характеристики вчені обирають такі показники, як народжуваність, смертність, захворюваність, інвалідність, вікова та статева структура конкретної спільноти, її освітній рівень, професійний склад, рівень фізичного розвитку дітей, моральні засади тощо. Медична екологія, екологічна медицина або медицина навколишнього середовища — це комплексна наукова дисципліна, яка розглядає всі аспекти впливунавколишнього середовища на здоров'я населення з центром уваги на серцевих захворюваннях. Оформилась в Клівленді (США) в 1986 р. Включає в себе основні розділи медицини, присвячені внутрішнім хворобам, токсикології, епідеміології, біохімії, імунології, фізики, хімії, передбачає знання деяких технологій та ін. 59-60. Соціальні та біологічні аспекти адаптації населення до умов життєдіяльності. Біологічна мінливість людей в зв’язку з біогеографічними особливостями середовища, формування адаптивних екотипів. Процес адаптації організму знаходиться у прямій залежності від умов існування. Залежно від переважання того чи іншого фактора (холод, спека, гіпоксія, нестача води та ін.) виникають певні відповідні реакції. У цілому вони об'єднуються в явища, які називаються процесами пристосування - адаптації. Визначити адаптацію і виділити цей феномен важко. Безсумнівно лише, що це - фундаментальна й універсальна властивість будь-якої живоїсистеми, що виникла історично. Статичне поняття адаптації відбиває стійкість біосистеми до умов середовища (рівень адаптованості, що склався). Динамічне поняття адаптації - це процес пристосування біосистеми до мінливих факторів існування (формування адаптованості). В процес адаптації включаються: а) біосистема; б) фактори середовища; в) механізми взаємодії. Стосовно людини адаптацію розглядають як сукупність соціально-біологічних властивостей і особливостей, що виникають в результаті дії незвичайних факторів середовища і необхідні для стійкого існування в нових екологічних умовах. Під біологічними механізмами мають на увазі анатомо-фізіологічні, біохімічні і поведінкові реакції за дії мінливих факторів середовища. В одному стані вони мають локальний характер, в іншому здійснюються на рівні цілісного організму. Залежно від тривалості дії, адаптації бувають короткочасні і довгострокові. У першому випадку спостерігається нетривала зміна функціональної активності, спрямована на відновлення звичайних властивостей внутрішнього середовища організму. У другому випадку при аналогічних, але вже триваліших впливах розвиваються стійкі зміни з включенням структурного рівня. Завдяки адаптаціям підтримується гомеостаз - сталість внутрішнього середовища організму. 61. Адаптивні екотипи людей, їх характеристика: арктичний, тропічний, зони помірного клімату, пустель, високогірний. Адаптивний тип- норма біологічної реакції на переважаючі умови проживання, яка проявляється у розвитку комплексу морфофункціональних, біохі мічних, імунологічних ознак, які обумовлюють кра щу біологічну пристосованість людини до відповід ного фізичного середовиша, незалежно від расової чи етнічної належності. Арктичний адаптивний тип. Умо ви проживання людей характеризуються холодним кліматом, у харчовому раціоні переважає тваринна їжа. Представники адаптивного типу мають силь но розвинуту кістково-м'язову систему, великі роз міри грудної клітки, у крові високий рівень гемогло біну, плоскі і трубчасті кістки мають високий вміст кіткового мозку, у кістковій тканині підвищений рівень мінеральних речовин, у крові високий рівень білків (альбумінів і глобулінів) та холестерину, підви щена здатність організму окиснювати продукти метаболізму, висока активність систем пероксидного окиснення ліпідів, посилений енергетичний обмін, стабільна терморегуляція та ін. Тропічний адаптивний тип. Кліма тогеографічні умови проживання людей характе ризуються високою температурою та підвищеною вологістю. Історично сформовані умови існування даного адаптивного типу призвели до низького вмісту тваринного білка у харчовому раціоні, фенотипно спостерігається досить широка варіабельність у рості (високі і низькі на зріст). Форма тіла подовжена, знижений об'єм м'язової маси, збільшена довжина кінцівок, зменшена у розмірах і об'ємі груд на клітка, підвищене потовиділення (більше пото вих залоз на 1 см2 площі шкіри), знижені показники основного обміну й обміну жирів, низька концент рація холестерину в крові, активність системи пероксидного окиснення ліпідів знижена. Адаптивний тип зони помірного клімату. Тип є проміжним між представниками арктичного і тро пічного адаптивного типів. Гірський адаптивний тип. Характерними особ ливостями цього типу є результатом дії основного етіологічного фактора-хронічної гіпоксії. Відповід но, і фенотипні прояви характеризуються високим рівнем основного обміну, подовженням трубчастих кісток, розширенням грудної клітки, зростанням кис невої ємності крові за рахунок збільшення кількості еритроцитів (еритропитоз), високим вмістом гемо глобіну (більше 120 г/л) та більш швидкою його трансформацією у НЬО, (карбгемоглобін). Адаптивні типи формувалися незалежно від раси у зв'язку з конкретними екологічними умовами на підставі резерву пристосувальних механізмів виду, що відповідали його генофонду. Виділення цих типів не мало рис екологічної спеціалізації, про що свідчить можливість проживання людей одного адаптивного типу на території, яка в більшій мірі є відповідною до комплексу ознак іншого адаптивного типу. Швид ше за все, процес полягав в утворенні популяцій, ге нофонди яких відповідали місцевим умовам краще, ніж генофонд виду у цілому. Наявність різних адаптивних типів є свідченням значної екологічної мінливості людини, шо, напевно, сприяло розселенню людей по всьому світу. 62. Екологічний стан в Україні. Високий рівень індустріалізації, необдумане і нераціональне використання природних ресурсів призводить до погіршення екологічної ситуації в різних країнах, в тому числі і в Україні. Внаслідок катастрофи на Чорнобильській АЕС колосальні території України, Білорусі та інших держав забруднені радіонуклідами і до цього часу залишаються непридатними для життя людини. Порівняно з 1985 роком зросли: • хвороби крові та кровотворних органів на 21,4 %; • ураження кістково-м'язової системи на 10 %; • психічні розлади на 8,4 %; • вроджені аномалії на 5,3 %; • ускладнення вагітності та пологів на 4,8 %. Рівень злоякісних новоутворень щорічно зростає на 1,8 %. Змінилася структура онкозахворювань. Переважають рак щитоподібної залози, порожнини рота, прямої кишки, лімфатичної та кровотворної систем, рак органів дихання, передміхурової залози у чоловіків та статевих залоз у жінок. Невпинно знижується народжуваність. До зон особливого контролю з різним ступенем забрудненості віднесено 78 районів 12-ти областей, понад 2 000 населених пунктів. Особливо небезпечне погіршення стану здоров'я дітей. Падає опір їх організму до різних інфекційних хвороб, зростає питома вага дітей з поганим фізичним розвитком, прогресують хвороби, зумовлені генетичними порушеннями. 63. Адаптація людей до екстримальних умов (Арктики, пустелі, космосу та ін.). Поняття про стрес. Основою адаптації людини є соціально-економічні механізми, але важлива роль належить також стану природних пристосувальних та захисних механізмів, що складають біологічну спадщину людей. Так, вихідців із зони помірногоклімату, які потрапляють на роботу в Арктику абоАнтарктиду, зустрічають суворий клімат, незвичайні для середніх широт атмосферні явища, різке зниження кількості мікроорганізмів у ґрунті та повітрі, життя у відносно малочисельних, згрупованих колективах. Зазвичай такі люди після прибуття на Заполяр'я тривалий час знаходяться у хворобливому стані, який посилюється, наприклад, під час зміни полярних дня та ночі. Вони проявляються підвищенням артеріального тиску та прискоренням пульсу, що змінюються згодом зниженням тиску (інколи до рівня 70/30 мм рт. ст.) і частоти пульсу. Спостерігається масова захворюваність на простудні та кишкові захворювання. З'являються ознаки втоми і навіть виснаження нервової системи - погіршується оперативна пам'ять, знижується надійність роботи людини, збільшується тривалість періоду рухових реакцій. Ці явища трактуються деякими дослідниками як метеоневроз. Сучасне урбанізоване суспільство випробовує здоров'я людини не лише надмірним комфортом або, навпаки, дискомфортом, а й стресовими ситуаціями. Концепцію явища "stress" вперше виклав Г. Сельє в 1936 р. З англійської stress означає - напруга, тиск, натиск. За Г. Сельє, стрес — це неспецифічна відповідь організму на будь-яку вимогу. Клінічним вираженням стресу є загальний адаптаційний синдром. Відповідні реакції людини, спрямовані на подолання стресу, за своєю природою поділяють на фізіо- логічні і психологічні. У фізіологічних відповіднихреакціяхпровідну роль відіграє система гіпоталамус - передня частка гіпофіза - кора наднирників. Стресорна реакція розвивається в певній послідовності. Вивченню психологічних реакційна стрес присвячено багато спостережень. Основна проблема для людини - в тому, щоб впоратися із стресорною ситуацією. Важливим способом психологічного захисту для людей є здатність адекватно реагувати на екстремальну ситуацію, оцінюючи її з точки зору раціонального виходу. Люди, які мають внутрішній контроль за своєю діяльністю - "інтернали" (які вірять в себе і надіються лише на себе), краще вийдуть із стресу ніж "екстернали " (які потребують допомоги і покладаються на випадок). 64. Структура і функції біосфери. З фізичної точки зору біосфера є трифазною (рідка, тверда, газоподібна фази). Вода - єдина речовина, присутня повсюди в біосфері в одній з трьох фаз. Біосфера забезпечує людство всіма необхідними природними ресурсами. З геологічної точки зору, планету оточують чотири оболонки: літосфера (тверда), гідросфера (рідка), атмосфера (газоподібна) і магнітосфера (складається з магнітних часток різної енергетики). Лише гідросфера повністю заселена, інші оболонки заселені або трансформовані внаслідок діяльності живих організмів частково. Літосферу нашої планети звичайно називають земною корою. Товщина її коливається від 8 км у північній частині Тихого океану до 84 км в районі гір Тянь-Шаню. Нижню межу біосфери визначає верхній край базальтового шару літосфери, а верхню - озоновий шар (на висоті 20-25 км над поверхнею планети). Поза цими межами неможливе автономне існування живих організмів і не відбувається накопичення продуктів їх життєдіяльності. Максимальна висота, на якій зафіксовано існування вищих рослин, - 7000 м над рівнем моря. Це один з видів зірочника. Максимальна висота, на якій зареєстровано польоти птахів - 12500 м (на цій висоті зафіксовано зіткнення хижого птаха білоголового сипа з літаком). Окремі види комах живуть на висоті близько 6000 м, а їхні польоти зареєстровані на висоті понад 11 км. Вище можуть проникати лише бактерії. Описано знаходження життєздатних бактерій на висоті 77 км. У межах літосфери в результаті діяльності наземних живих організмів виник ґрунт. Це найщільніше заселена верхня частина літосфери. Ґрунт містить мінеральні та органічні речовини, доступні для використання їх живими організмами. Ґрунт характеризується в біосфері як ланка, що поєднує між собою біологічний та геологічний кругообіги. Шар ґрунту, товщина якого дорівнює глибині поширення коренів рослин, називається ризосферою. Ґрунт підстилають осадові породи - глини, вапняки, мертелі. Він має власну систему циркуляції води. Існують підземні потоки і водні резервуари (наприклад, гігантський підземний резервуар, заповнений водою, знаходиться під Сахарою). Нижче розміщуються шари материнських, або кристалічних, порід, підстелені базальтовим шаром. Він знаходиться в середньому на 2-3 км нижче поверхні суші і на 1-2 км нижче дна океану. Проте в місцях тектонічних розломів земної кори, де проявляється вулканічна активність, базальтовий шар виходить на поверхню суші. Можна вважати, що в кратерах вулканів товщина літосфери нульова, адже через них відбуваються викиди магми - розпеченої рідкої суміші хімічних елементів, якою заповнена мантія Землі. Гідросфера не є суцільною оболонкою планети. Частина суші повністю позбавлена водного покриву і зволожується періодично. Найбільша товщина гідросфери - в межах Маріанської западини поблизу Філіппін (близько 11 км). У гідросфері прослідковується нерівномірний розподіл живого. Найщільніше заселені поверхневі шари і прибережна зона Світового океану в зоні тропіків, а також деякі континентальні водойми. Разом з тим гідросфера - єдина оболонка, яка повністю заселена живими організмами. Так, деякі види риб живуть на глибині більш як 7500 м, безхребетні - на глибині до 10 500 м, ще глибше проникають мікроорганізми. Атмосфера - єдина оболонка, товщина якої над усією Землею майже однакова (біля 100 км). Життя можливе лише в її приземному шарі - тропосфері (до 15 км над поверхнею планети), вище можна зустріти лише спори, пилок вищих рослин та окремі продукти життєдіяльності живих організмів. У нижньому шарі тропосфери відбувається випаровування і конденсація води, формуються повітряні потоки, клімат і погода. Саме тут зосереджена найбільша кількість живих організмів, що пов'язано передусім з парціальним тиском кисню і вуглекислого газу. Хімічний склад чистого повітря приблизно такий: 78,08 % азоту, 20,94 % кисню, 0,93 % аргону, 0,03 % вуглекислого газу, менш як 0,00005 % озону. В незначних кількостях присутні також неон, гелій, метан, криптон і водень. Вміст біогенних газів зі збільшенням висоти над рівнем моря швидко знижується, і вже на висоті 4000-5000 м біомаса зменшується у десятки разів порівняно з її кількістю на рівні моря. Найважливішими для живих організмів компонентами атмосфери є кисень, вуглекислий газ, озон і водяна пара. Вміст останньої коливається від 0 до 4 %. Цікаво, що походження атмосфери і гідросфери нашої планети до цих пір не з'ясоване остаточно. Існує гіпотеза, згідно з якою атмосферу складають рештки газової туманності, з котрої утворилася Сонячна система. Більшість учених вважають, що гідро- та атмосфера утворилися в результаті міграції легких речовин з надр планети на її поверхню. Магнітосфера - зовнішня оболонка планети, що складається з протонів та інших ядерних часток, які утримуються в електромагнітному полі Землі. Як і будь-яке фізичне тіло, наша планета має надзвичайно потужне власне електромагнітне поле, силові лінії якого орієнтовані відносно магнітних полюсів. Магнітосфера складається з кількох радіаційних поясів, що відрізняються один від одного складом частинок, захоплених магнітним полем Землі. Ця оболонка планети лише недавно почала вивчатися з точки зору її ролі в життєдіяльності організмів, адже досліджувати її можна тільки за допомогою спеціальної складної апаратури. Вперше існування радіаційних поясів нашої планети було доведено під час польоту американського супутника "Піонер-1" у 1958 р. Склад і стан магнітного поля планети впливає на перебіг біохімічних процесів живих систем, а тому останнім часом актуальним стало вивчення впливу змін у магнітному полі на здоров'я людини. 65. Головні положення вчення В.І.Вернадського про організацію біосфери. Жива речовина, її характеристика. Значний вклад у розвиток вчення про біосферу зробив видатний вітчизняний вчений, геолог В. І. Вернадський. Його перу належать ґрунтовні праці, присвячені вивченню компонентів довкілля, які прямо чи опосередковано пов'язані з життєдіяльністю організмів. У них учений наголошує на тому, що біосфера власне є однією з геологічних оболонок нашої планети, до якої, крім косної речовини, входять біокосні речовини (нафта, води Світового океану) табіогенні речовини (поклади кам'яного вугілля, вапняки). Він вважав, що земна кора є рештками біосфер минулих епох. З фізичної точки зору біосфера є трифазною (рідка, тверда, газоподібна фази). Вода - єдина речовина, присутня повсюди в біосфері в одній з трьох фаз. Біосфера забезпечує людство всіма необхідними природними ресурсами. З геологічної точки зору, планету оточують чотири оболонки: літосфера (тверда), гідросфера(рідка), атмосфера (газоподібна) і магнітосфера(складається з магнітних часток різної енергетики). Лише гідросфера повністю заселена, інші оболонки заселені або трансформовані внаслідок діяльності живих організмів частково. Літосферу нашої планети звичайно називають земною корою. Товщина її коливається від 8 км у північній частині Тихого океану до 84 км в районі гір Тянь-Шаню. Нижню межу біосфери визначає верхній край базальтового шару літосфери, а верхню – озоновий шар (на висоті 20-25 км над поверхнею планети). Поза цими межами неможливе автономне існування живих організмів і не відбувається накопичення продуктів їхньої життєдіяльності. |