Как среда обитания влияет на тело человека?
Предки человека вышли из африканской саванны и расселились по всей земле. В наши дни, наблюдая поразительное разнообразие людей разных национальностей, с трудом верится в общность нашего происхождения. Приспособление к жизни в разных условиях кардинально изменило не только внешность, но и физиологические процессы, протекающие в организме. Эти особенности сформированы на протяжении жизни многих поколений людей и являются результатом длительной истории приспособления человека к различным экологическим условиям
Под влиянием температуры
Антропологи и археологи давно определили связь морфологических и физиологических показателей человеческого тела со специфическими условиями обитания. Особое влияние на пропорции человеческого тела оказывает температура окружающей среды, в которой развивается тот или иной народ. Наше тело сформировано в результате естественного отбора, поэтому люди, приспособленные к холодному климату (например, инуиты Арктики), — коренастые и невысокие, с короткими конечностями и пальцами. Такое строение помогает сберечь тепло, обеспечивая низкое значение отношения площади поверхности к объему.
Опыты с переохлаждением показывают, что у коренных народов Севера температура пальцев во время охлаждения остается более высокой по сравнению с подобной реакцией у представителей умеренного пояса.
Представители народов, развивавшихся в сухом и жарком климате, например в саваннах Экваториальной Африки, обычно высокие и худощавые с длинными конечностями. Высокий рост облегчает теплоотдачу, обеспечивая пропорциональное увеличение площади поверхности для потоотделения. А теплопроводность из глубинных тканей повышается благодаря уменьшению подкожного жира.
Размер имеет значение
Разница в географической изменчивости длины тела может составлять до 40 см у мужчин и 25 см у женщин. Самым высоким ростом отличаются жители Восточного Судана — у представителей нилотской группы нуэр и ануак средняя высота мужчин 185 и 177 см соответственно. Наиболее низкорослы пигмеи мбути из Заира, где рост мужчин составляет 144 см, а женщин — всего 137 см.
Группы ниже среднего и низкого роста населяют Австралию и Океанию и в экваториальном поясе различных континентов. Для населения умеренного пояса наиболее типичны средние и выше среднего значения этого признака.
По вариативности роста наиболее разнообразно население Африки, поскольку размер тела имеет большое значение для терморегуляции. Но большинство изученных африканских групп отличается высокорослостью — ни на одном другом континенте нет такой концентрации высоких людей. Однако для высокорослых народов тропического пояса характерно уменьшение массы тела. Таким образом, для жаркого климата предпочтительнее быть высоким и поджарым. Уменьшение массы тела наблюдается в направлении с севера на юг.
Географическая диетология
Уровень питания определяет многие закономерности роста и развития организма. Выживание в условиях холодового стресса обеспечивается высококалорийной диетой с колоссальным содержанием белков и жиров.
С понижением холодовой экстремальности среды рацион претерпевает изменения за счет увеличения продуктов с высоким содержанием углеводов. Установлена довольно отчетливая закономерность, согласно которой повышение калорийности питания и увеличение содержания белков и жиров в рационе связывается с повышением уровня холестерина в крови, массой тела, жироотложением и массивностью скелета.
В результате в северных регионах нашей планеты развились наиболее массивные формы тела с тенденцией к повышению уровня холестерина, а по мере приближения к экватору растет процент грацильных форм с невысоким содержанием холестерина в крови. По мере повышения интенсивности окислительных процессов в организме увеличиваются длина тела и его костно-мускульный компонент, а жироотложение уменьшается.
Читайте также: Как окружающая среда влияет на работу генов?
Зона проживания и обмен веществ
Закономерные территориальные вариации четко прослеживаются в типе обмена веществ. Уровень основного обмена снижается по направлению от северных районов к экваториальным. Снижение основного обмена и, следовательно, 
уменьшение теплопродукции отмечается по направлению с севера к экватору.
Обмен белков и жиров у местных жителей Арктики значительно превышает скорость обменных процессов у жителей умеренной зоны обитания. Это объясняется чрезвычайно высокой активностью липазы, благодаря чему усвоение жиров происходит в 2–3 раза быстрее. В свою очередь активность обменных процессов у жителей севера обусловлена необычайно калорийным рационом, который способствует выживанию в суровых условиях. У переселенцев из умеренных районов резко возрастает частота сердечно-сосудистой патологии и связанных с этим нарушений обменных процессов. При этом коренные народы Севера страдают от этих заболеваний значительно реже, чем обитатели умеренных широт.
Тропические люди
Морфофункциональный комплекс у обитателей тропических широт весьма специфичен. Рост жителей влажных тропических лесов может значительно отличаться, но при этом они характеризуются небольшой массой тела, длинноногостью и длиннорукостью. К тому же наблюдается некоторая деминерализация скелета. Приспособления к жарким и влажным условиям включают значительное увеличение количества потовых желез в коже и повышение интенсивности потоотделения.
Адаптация к тропическому климату связана с понижением газообмена и уменьшением поглощения организмом кислорода. Кроме того, у коренного населения тропиков снижен уровень обменных процессов и сокращен синтез эндогенных жиров, а пониженное содержание альбуминов в крови связано с дефицитом белка в пище.
При этом у коренных жителей тропических широт наблюдается высокое содержание иммунных и строительных белков в сыворотке крови. У жителей регионов, зараженных некоторыми патогенными организмами, например, малярийным плазмодием, повышен уровень гамма-глобулинов.
Выживание в условиях холодового стресса обеспечивается высококалорийной диетой с колоссальным содержанием белков и жиров. С понижением холодовой экстремальности среды рацион претерпевает изменения за счет увеличения продуктов с высоким содержанием углеводов
Жители пустынь
Многие черты жителей тропических местностей свойственны и населению тропических пустынь: худощавое телосложение и уплощенная грудная клетка с не слишком ярко выраженным мускульным и жировым компонентом. Также снижены уровень основного обмена, холестерина в крови и минерализации скелета. Наряду с этим отмечается более эффективная сосудистая регуляция потери тепла в условиях резких суточных колебаний температуры окружающей среды. Население внетропических пустынь отличается более крупными размерами и массой тела, что служит приспособительной реакцией к понижению температуры окружающей среды.
Читайте также: Человек и жара: физиологическая адаптация человеческого организма к высоким температурам
Народы севера
Приспособления к холодному климату влекут за собой усиление газообмена и минерализации скелета, повышение содержания холестерина и иммунных белков в сыворотке крови.
Арктическим аборигенам присущи массивное телосложение, крупная цилиндрическая грудная клетка, удлиненное туловище и относительно короткие ноги. Чаще встречается мускульный тип телосложения и наблюдается увеличение толщины жировых складок. Такие особенности способствуют увеличению теплопродукции и понижению поверхности теплоотдачи, что служит приспособлением к главному стрессовому фактору окружающей среды — холоду.
Для жителей севера характерно усиление жирового и белкового обмена наряду с повышением уровня холестерина и гамма-глобулинов. В целом у коренных обитателей холодных климатических зон наблюдается ускорение процессов роста, развития и старения, но при этом жизненный цикл человека несколько укорочен.
Высоко в горах
В условиях высокогорья человеческий организм вынужден приспосабливаться к недостатку кислорода в сочетании со снижением температуры окружающей среды. В результате формируется массивный скелет и укрупняются размеры длинных костей, что связано с интенсивным эритропоэзом. Цилиндрическая грудная клетка обеспечивает высокую жизненную емкость легких. При этом характерны высокое содержание гемоглобина в крови, увеличение периферического тока крови, увеличение количества капилляров с одновременным их укрупнением.
У горных жителей наблюдаются понижение газообмена, обезжиривание массы тела, сильно выраженная минерализация скелета, снижение уровня холестерина в сыворотке крови и повышение содержания иммунных белков. Как и в холодных районах, в горах снижение температуры среды приводит к усилению теплопродукции. В условиях высокогорья в целом менее интенсивно происходят процессы роста и развития, позднее наступает старость, продолжительней жизненный цикл.
Читайте также: Человек и холод, Человек и высота
Обитатели умеренной зоны
По большинству морфологических и физиологических признаков население умеренной зоны занимает промежуточное положение между северными и тропическими группами. Из физиологических признаков заметно снижение содержания минеральных веществ в скелете.
Для жителей континентальной зоны характерны укороченные пропорции тела, уплощенная грудная клетка, в среднем повышенное жироотложение и явное увеличение массы тела. Но изменчивость признаков очень велика, а сама умеренная зона представляется наиболее комфортной для современного человека, предъявляя наименее жесткие требования к нашему организму.
Татьяна Кривомаз, канд. биол. наук
“Фармацевт Практик” #11′ 2015
