человек Арктический

Калининой Е.П., ученицей 9-Б класса МБОУ «СОШ п. Эгвекинот»
Научный руководитель – Краснослободцева Е.Г., учитель химии и
биологии МБОУ «СОШ п. Эгвекинот»
ЧЕЛОВЕК БЕРИНГИЙСКИЙ –
ЧЕЛОВЕК АРКТИЧЕСКИЙ
Введение
Берингия — так называют
сушу, существовавшую на месте
современных Чукотского и северной части Берингова морей. Ширина
Берингийского моста составляет примерно 2 000 км, через который
мигрировали животные и люди. Климат Берингии был очень теплым, это
была равнинная местность с большим количеством растительности и озер,
сначала сюда пришли стада мамонтов, бизонов, оленей и других
животный, а за ними пришли люди – случилось это 25 тыс. лет назад. В
период похолодания мамонты вымерли и, люди стали охотится на оленей
(кочевые стойбища) или вести морской образ жизни (оседлые
морзверобои). Эти первые люди «берингийской» Чукотки смогли хорошо
приспособиться к условиям среды. Но достоверно установлено, что люди
пережили несколько периодов похолодания, глобальные изменения
климата, изменился и видовой состав флоры и фауны.
Итак, сегодняшние условия среды обитания Чукотки нельзя назвать
благоприятным для популяции человека: сильные ветра, продолжительная
морозная зима, долгая полярная ночь, колебания атмосферного давления,
чрезмерно интенсивный по освещенности полярный день. Так почему
человек остался на Чукотке?! Почему Человек Берингийский не ушел в
более благоприятные места для проживания? Какие анатомические и
физиологические приспособления позволили человеку длительное время
существовать в суровых арктических условиях? Почему я живу на Чукотке
и не испытываю никаких затруднений? Этим вопросам и посвящена моя
исследовательская работа.
Глава 1. Теоретическое обоснование
1.1 Экстремальные условия жизни
Мы живем в экстремальных условиях и вынужден бороться за свою
жизнь каждый день. У человека в таких условиях просто нет выбора —
или принять их, или погибнуть. Жёсткие природные условия навязывают
человеку определённую линию выживания, которая представлена
сильными адаптациями, усиливающимися с каждым поколением
популяции арктических людей. В процессе адаптации произошли
значительные
изменения:
морфологические,
физиологические,
биохимические; изменения затронули обмен веществ, тканевый и даже
клеточный уровень!
1.2 Морфологические адаптации
Для арктических популяций характерен мезоморфный тип
телосложения: сильное развитие костно-мышечной системы, большой
объём грудной клетки, длинное массивное туловище (ядро). Конечности
короткие. Внешне арктические люди низкорослые, коренастые. Лицо у
аборигенов имеет овальную форму, широкий уплощенный нос, узкий
разрез глаз. Эти особенности позволяют
организму уменьшить
теплоотдачу в условиях переохлаждения. Сильно развитая мускулатура
выполняет дополнительные функций: усиленный мышечный тонус,
мышечная дрожь – всё это позволяет организму сохранять тепло в своем
теле.
1.3 Наблюдение №1 – показатели роста европейских и чукотских
школьников. Я провела сравнение среднего роста школьников 9 «Б»
класса моей школы, который с ростом детей такого же возраста из
Европейской части России. Результат подтверждает научные данные о
морфологических различиях в росте – школьники севера значительно ниже
чем европейские подростки.
Глава 2. Физиологические адаптации
2.1 Питание, метаболизм
При
низких
температурах
организм
требует
высокого
энергообеспечения, поэтому в питании преобладает пища богатая жирами
и белками. Энергетическая роль углеводов снижена. Большое значение в
питании приобретают витамины А и Е, участвующие в жировом обмене.
Человек «переключил» себя с углеводного обмена на жировой.
2
У людей арктического типа наблюдается дефицит водорастворимых
витаминов В1, В2, В6, С, PP. Причина - недостаток микроэлементов,
которые не задерживаются у человека в связи с усиленным выделением
мочи (холодовой диурез). Если у вас уже исчезли симптомы частого
диуреза, значит вы уже настоящий северянин!
Основной обмен веществ у северян повышен на 13–17 %. Это
связывают с гиперфункцией щитовидной железы. Но во время Полярной
ночи, при которой уменьшается освещенность, основной обмен веществ
наоборот снижается.
2.2 Терморегуляция
Жители севера имеют более высокую температуру пальцев в течение
всего периода охлаждения. Это возможно по той причине, что венозные
сплетения в конечностях располагаются в близости с артериями: передача
тепла из артериальной крови в венозную существенно снижает его
поступление в поверхностные ткани и способствует сохранению тепла в
организме.
При очень сильных охлаждениях кровоток усиливается в десятки раз,
температура кожи в результате этого повышается на 7-10 °C.
Сохранять тепло в организме позволяет повышенная наполняемость
кровью тканей, слабая способность сосудов к сужению и быстрый процесс
кроветворения (в отличие от людей других популяций)
2.3 Исследование «Терморегуляция в наших пальцах»
Я провела опрос среди учителей (23 педагога) и учащихся (57
учеников) в моей школе. Всем участникам исследования были заданы три
вопроса:
1) Мерзнут ли ваши руки в сильные морозы?
2) Что вы предпочитаете носить в морозы: перчатки, варежки,
обходитесь без этих предметов?
3) Ваши перчатки, рукавицы (варежки) с натуральным или
искусственным мехом?
Из 80 опрошенных человек, только двое носят варежки с натуральным
мехом. Остальные участники опроса предпочитают облегченные
(демисезонные) перчатки или однослойные варежки. Участники
утверждают, что с такой защитой рук им совершенно не холодно и руки не
мерзнут даже в
мороз -30ºС.
3
2.4 Сердечно-сосудистая система
У прибывших в Арктику под влиянием холода, отсутствия солнечного
света, гиподинамии и недостатке витаминов, происходят такие изменения:
снижается количество эритроцитов и гемоглобина, увеличивается
свертывания крови (увеличивается количество тромбоцитов), учащается
пульс, повышается артериальное давление. Дальнейшее пребывание на
Севере (3–6 лет) эти показатели приходят в норму.
2.5 Система дыхания
У новоселов Крайнего Севера или прибывших из длительного отпуска
наблюдается так называемая «полярная одышка». Причина - механическое
сопротивление дыханию, возникающее в результате рефлекторного
сужения просвета бронхов под влиянием холодного воздуха. Адаптация
дыхательной функции протекает поэтапно и заканчивается полностью
через 10 лет стабилизацией дыхания (оно становится более редким) и
утолщением бронхов.
2.6 Изменения, связанные с продолжительностью светового дня.
У жителей севера уменьшено число эритроцитов и гемоглобина, это
объясняют длительным отсутствием солнечного света в зимний период. В
это время года преобладают тормозные процессы в ЦНС: снижается работа
органов чувств, уменьшается надежность выполнения функций мозга,
наблюдаются слабость, сонливость, быстрая утомляемость, головные боли.
С наступлением Полярного дня (увеличивается интенсивность
освещения), организм, приспособленный к темноте, холоду, ветрам,
получает новое возбуждающее действие и поэтому у людей: повышается
артериальное давление, учащается дыхание, используется больше
кислорода, увеличивается частота сердечных сокращений, повышается
уровень адреналина, возрастает электропроводность и температура кожи.
2.7 Исследование «Влияние полярной ночи на работоспособность»
4
В исследовательском опросе приняли участие 80 человек, им был задан
вопрос: «Чувствуете ли вы сонливость, снижение работоспособности
зимой?»
Большинство участников опроса ответили «Да», это доказывает, что
жители севера в период полярной ночи получают малое количество света и
тепла, из-за дефицита которых в организме снижается выработка
определенных гормонов и витаминов, которые соответственно снижают
работоспособность.
Заключение
Я, как представитель популяции Человек Арктический, северянка в
третьем поколении прекрасно приспособлена к условиям Арктики. То же
самое можно сказать обо всех, кто длительное время (более 3-х лет) живет
на Чукотке. Люди, обладающие комплексом адаптаций к арктическим
условиям, имеют преимущество перед теми, кто не отличается этими
качествами. Все указанные приспособления, неоспоримо, являются
материалом для естественного отбора, направленного на формирование
адаптивного типа Человек арктический, но до сих пор остается неясным –
передаются ли эти адаптивные признаки по наследству. Вопрос о
наследовании северных адаптаций остается открытым! Будем решать!
Список используемых источников:
1. А.Н. Котов, Н.П. Отке. Чукотка: природно-экономический очерк. Москва, издательство «Арт-Литэкс», 1995 г., раздел 1,
с. 219-237.
2. А.В. Яблоков. Эволюционное учение: учебник для биологических
вузов.- М.: Высш.шк., 2006 г., гл 18.4. Антропогенез, Дифференциация
Человека разумного на расы, с. 247-249.
3. http://sv-rasseniya.narod.ru/levashov/Russ_1/g2/28.html
5