Изменения морфологических признаков под влиянием климатических факторов.

Выраженный адаптивный характер имеют многие признаки. Мы уже говорили о том, что изменчивость цвета кожи и ширины носа явно связана с климатическими факторами — интенсивностью ультрафиолетового облучения и среднегодовой температурой воздуха.

Хорошо изучена связь с климатическими показателями таких признаков, как длина и масса тела, массо-ростовые соотношения, пропорции конечностей, площадь поверхности и компонентный состав тела, распределение подкожной жировой клетчатки.

В мировом масштабе масса и индекс массы тела (отношение веса к росту) проявляют отрицательную корреляцию со среднегодовой температурой: чем выше температура в регионе обитания группы, тем меньше средний вес мужчин и женщин.

Отношение площади поверхности тела к массе у обитателей более холодных областей уменьшается, т.е. площадь поверхности становится меньше параллельно со снижением средней температуры. Эта закономерность хорошо видна на примере русского населения различных климатических регионов нашей страны. Массо-ростовой индекс Рорера, отражающий удельную плотность тела, нарастает с ростом суровости климата, тогда как отношение площади поверхности тела к массе (индекс поверхности тела) в этих группах уменьшается (табл. 5.2).

Более сложные взаимосвязи между строением тела и климатическими характеристиками среды выявляются при анализе компонентного состава: содержания в организме костной, мышечной и жировой тканей. На первый взгляд кажется, что количество жировой ткани должно нарастать в группах, обитающих в регионах с относительно низкими температурами. Это, однако, верно лишь отчасти. При сравнении популяций населения тропиков, субтропиков, умеренной, континентальной и высокоширотных зон выясняется, что наибольшее количество подкожного жира характерно для жителей регионов умеренного и особенно резко континентального климата. Содержание жировой ткани снижается у обитателей как более жарких регионов (что не требует особых объяснений), так и у населения Субарктики и Арктики.

Таблица 5.2

Соматические характеристики русских 20—35 лет, проживающих в различных климатических регионах

Пол

Климатическая зона

Индекс

Рорера

Индекс

поверхности тела

Мужчины

Умеренный климат

1,27

2,70

Континентальный климат

1,29

2,61

Арктический климат

1,46

2,56

Женщины

Умеренный климат

1,36

2,79

Континентальный климат

1,39

2,75

Арктический климат

1,67

2,56

В табл. 5.3 приведены показатели содержания мышечной и жировой ткани у молодых мужчин, представителей трех этнических групп, относящихся к семье восточных финнов: волжских (мордва) и пермских (коми-пермяки и коми). Обследованные представители мордвы проживают в условиях умеренной климатической зоны (г. Саранск), коми- пермяки населяют умеренно-континентальные районы (г. Кудымкар), а представители специфической этноареальной группы коми-ижемцев около 400 лет назад переселились в субарктические регионы (начало переселения — 1583 г.; обследовались коми-ижемцы Березовского района Ханты-Мансийского автономного округа). Из данных табл. 5.3 следует, что по мере снижения зимних температур содержание жировой ткани в организме снижается, а мышечной — нарастает.

Таблица 5.3

Содержание мышечной и жировой ткани в группах восточных финнов (мужчины, 20—30 лет) в зависимости от климатических условий [Пермские и волжские финны..., 2009]

Этническая

группа

Средняя температура января, ° С

Мышечная ткань, % массы тела

Жировая ткань, % массы тела

Мордва

-11,7

44,43

12,89

Коми-пермяки

-15,7

45,98

12,18

Коми (ижемцы)

-22,3

48,48

11,06

Исследования показывают, что подкожная жировая клетчатка — не лучший теплоизолятор для внутренних органов. Первенство в предохранении организма человека от переохлаждения принадлежит мышечной ткани: во-первых, она имеет большую массу и укрывает внутренние органы более толстым слоем, чем подкожный жир; во-вторых, при необходимости мышцы способны сами вырабатывать тепло (непроизвольный механизм дрожи при охлаждении). Таким образом, умеренное нарастание слоя подкожного жира создает необходимый адаптивный эффект только в определенных экологических условиях.

При этом существенное значение для успешной климатической адаптации имеют особенности распределения (топографии) подкожного жира [Пермские и волжские финны..., 2009 ; Kozlov, 2007]. Так, у молодых мужчин умеренной климатической зоны (русских и коми- пермяков), подкожная жировая клетчатка концентрируется преимущественно ниже пояса: в подавляющем большинстве случаев (62%) на туловище, реже (26%) на нижних конечностях. У коренных жителей Субарктики — манси, хантов, коми-ижемцев — преобладает суммарная толщина кожно-жировых складок на туловище (здесь жировая ткань распределена относительно равномерно), а жировой слой на конечностях выражен слабо. Для жителей регионов с резко континентальным климатом (бурят), напротив, характерно преимущественное скопление жировой клетчатки на конечностях, в основном ниже пояса.

Разные варианты топографии подкожного жира дают различный эффект. Концентрация жировой ткани на туловище помогает поддерживать постоянную температуру внутренних органов, что важно для групп, обитающих в прохладном или холодном климате с умеренно выраженными температурными колебаниями. Для резко континентального климата характерны очень существенные перепады температур (разница между средними температурами июля и января — февраля в Бурятии и Якутии достигает 50°). В этом случае поддержание постоянной температуры внутренних органов обеспечивает в основном мышечный слой, а жировая клетчатка, укрывая преимущественно конечности, снижает физиологическое ощущение «холодового дискомфорта»: неприятное ощущение «замерзания» возникает у человека при охлаждении плеч и бедер.

Следует подчеркнуть, что межгрупповая изменчивость морфологических признаков современного человека проявляется также в строении внутренних органов — сердца, легких, кровеносных сосудов. Например, русское население умеренно-континентальной климатической зоны отличается сравнительно узким и вытянутым по вертикальной оси сердцем, тогда как для коренных жителей Субарктики характерно относительно широкое сердце, расположенное под большим углом к вертикальной оси тела [Пермские и волжские финны..., 2009].

В целом климато-географическая изменчивость общих размеров тела человека и его пропорций хорошо отвечает установленным еще в XIX в. «экологическим правилам» Аллена и Бергмана. Согласно им, с увеличением географической широты или снижением средней температуры среды обитания, у представителей одного биологического вида увеличиваются средние размеры тела, и уменьшается длина конечного

стей. Так организм адаптируется к воздействию абиотических (климатических) факторов среды.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >