В природе каждый существующий вид представляет собой сложный комплекс или даже систему внутривидовых групп, которые охватывают особей со специфическими чертами строения, физиологии и поведения. Таким внутривидовым объединением особей и является популяция.
Слово «популяция» происходит от латинского «популюс» — народ, население. Следовательно, популяция — совокупность живущих на определенной территории особей одного вида, т.е. таких, которые скрещиваются только друге другом. Термин «популяция» в настоящее время используют в узком смысле слова, когда говорят о конкретной внутривидовой группировке, населяющей определенный биогеоценоз, и широком, общем смысле — для обозначения обособленных групп вида независимо оттого, какую территорию она занимает и какую генетическую информацию несет.
Члены одной популяции оказывают друг на друга не меньшее воздействие, чем физические факторы среды или другие обитающие совместно виды организмов. В популяциях проявляются в той или иной степени все формы связей, характерные для межвидовых отношений, но наиболее ярко выражены мутуалистические (взаимно выгодные) и конкурентные. Популяции могут быть монолитными или состоять из группировок субпопуляционного уровня - семей, кланов, стад, стай и т.п. Объединение организмов одного вида в популяцию создает качественно новые свойства. По сравнению со временем жизни отдельного организма популяция может существовать очень долго.
Вместе с тем популяция обладает сходством с организмом как биосистемой, так как имеет определенную структуру, целостность, генетическую программу самовоспроизведения, способность к авторе гуляции и адаптации. Взаимодействие людей с видами организмов, находящихся в среде, в природном окружении или под хозяйственным контролем человека, опосредуется обычно через популяции. Важно, что многие закономерности популяционной экологии относятся и к популяциям человека.
Популяция является генетической единицей вида, изменения которой осуществляет эволюция вида. Как группа совместно обитающих особей одного вида, популяция выступает первой надорганизменной биологической макросистемой. У популяции приспособительные возможности значительно выше, чем у составляющих ее индивидов. Популяция как биологическая единица обладает определенными структурой и функциями.
Структура популяции характеризуется составляющими ее особями и их распределением в пространстве.
Функции популяции аналогичны функциям других биологических систем. Им свойствен рост, развитие, способность поддерживать существование в постоянно меняющихся условиях, т.е. популяции обладают конкретными генетическими и экологическими характеристиками.
В популяциях действуют законы, позволяющие таким образом использовать ограниченные ресурсы среды, чтобы обеспечить оставление потомства. Популяции многих видов обладают свойствами, позволяющими им регулировать свою численность. Поддержание оптимальной в данных условиях численности называют гомеостазом популяции.
Таким образом, популяции, как групповые объединения, обладают рядом специфических свойств, которые не присущи каждой отдельно взятой особи. Основные характеристики популяций: численность, плотность, рождаемость, смертность, темп роста.
Популяции свойственна определенная организация. Распределение особей по территории, соотношения групп по полу, возрасту, морфологическим, физиологическим, поведенческим и генетическим особенностям отражают структуру популяции. Она формируется, с одной стороны, на основе общих биологических свойств вида, а с другой — под влиянием абиотических факторов среды и популяций других видов. Структура популяций имеет, следовательно, приспособительный характер.
Адаптивные возможности вида в целом как системы популяций значительно шире приспособительных особенностей каждой конкретной особи.
Популяционная структура вида
Пространство или ареал, занимаемое популяцией, может быть различным как для разных видов, так и в пределах одного вида. Величина ареала популяции определяется в значительной мере подвижностью особей или радиусом индивидуальной активности. Если радиус индивидуальной активности невелик, величина популяционного ареала обычно также невелика. В зависимости от размеров занимаемой территории можно выделить три типа популяций : элементарные, экологические и географические (рис. 1).
Рис. 1. Пространственное подразделение популяций: 1 — ареал вида; 2-4 — соответственно географическая, экологическая и элементарная популяции
Различают половую, возрастную, генетическую, пространственную и экологическую структуру популяций.
Половая структура популяции представляет собой соотношение в ней особей разного пола.
Возрастная структура популяции — соотношение в составе популяции особей разного возраста, представляющих один или разные приплоды одного или нескольких поколений.
Генетическая структура популяции определяется изменчивостью и разнообразием генотипов, частотами вариаций отдельных генов — аллелей, а также разделением популяции на группы генетически близких особей, между которыми при скрещивании происходит постоянный обмен аллелями.
Пространственная структура популяции - характер размещения и распределения отдельных членов популяции и их группировок в ареале. Пространственная структура популяций заметно различается у оседлых и кочующих или мигрирующих животных.
Экологическая структура популяции представляет собой разделение всякой популяции на группы особей, по-разному взаимодействующие с факторами среды.
Каждый вид, занимая определенную территорию (ареал ), представлен на ней системой популяций. Чем сложнее расчленена территория, занимаемая видом, тем больше возможностей для обособления отдельных популяций. Однако не в меньшей степени популяционную структуру вида определяют его биологические особенности, — такие, как подвижность составляющих его особей, степень их привязанности к территории, способность преодолевать естественные преграды.
Обособленность популяций
Если члены вида постоянно перемешаются и перемешиваются на обширных пространствах, такой вид характеризуется небольшим числом крупных популяций. При слабо развитых способностях к перемещению в составе вида формируется множество мелких популяций, отражающих мозаичность ландшафта. У растений и малоподвижных животных число популяций находится в прямой зависимости от степени разнородности среды.
Степень обособленности соседних популяций вида различна. В некоторых случаях они резко разделены территорией, непригодной для обитания, и четко локализованы в пространстве, например популяции окуня и линя в изолированных друг от друга озерах.
Противоположный вариант — сплошное заселение видом обширных территорий. В пределах одного и того же вида могут быть популяции как с хорошо различимыми, так и со смазанными границами и в пределах вида популяции могут быть представлены группами разного объема.
Связи между популяциями поддерживают вид как единое целое. Слишком длительная и полная изоляция популяций может привести к образованию новых видов.
Различия между отдельными популяциями выражены в разной степени. Они могут затрагивать не только их групповые характеристики, но и качественные особенности физиологии, морфологии и поведения отдельных особей. Эти различия создаются в основном под влиянием естественного отбора, приспосабливающего каждую популяцию к конкретным условиям ее существования.
Классификация и структура популяций
Обязательным признаком популяции считается ее способность к самостоятельному существованию на данной территории в течение неопределенно долгого времени за счет размножения, а не притока особей извне. Временные поселения разных масштабов не относятся к разряду популяций, а считаются внутрипопуляционными подразделениями. С этих позиций вид представлен не иерархическим соподчинением, а пространственной системой соседствующих популяций разных масштабов и с разной степенью связей и изоляции между ними.
Популяции можно классифицировать по их пространственной и возрастной структуре, по плотности, по кинетике, по постоянству или смене сред обитания и другим экологическим критериям.
Территориальные границы популяций разных видов не совпадают. Многообразие природных популяций выражается также в многообразии типов их внутренней структуры.
Основные показатели структуры популяций — численность, распределение организмов в пространстве и соотношение разнокачественных особей.
Индивидуальные черты каждого организма зависят от особенностей его наследственной программы (генотипа) и оттого, как эта программа реализуется в ходе онтогенеза. Каждая особь имеет определенные размеры, пол, отличительные черты морфологии, особенности поведения, свои пределы выносливости и приспособляемости к изменениям среды. Распределение этих признаков в популяции также характеризует ее структуру.
Структура популяции не стабильна. Рост и развитие организмов, рождение новых, гибель от различных причин, изменение окружающих условий, увеличение или уменьшение численности врагов — все это приводит к изменению различных соотношений внутри популяции. Оттого, какова структура популяции в данный период времени, во многом зависит направление ее дальнейших изменений.
Половая структура популяций
Генетический механизм определения пола обеспечивает расщепление потомства по полу в отношении 1:1, так называемое соотношение полов. Но из этого не следует, что такое же соотношение характерно для популяции в целом. Сцепленные с полом признаки часто определяют значительные различия в физиологии, экологии и поведении самок и самцов. В силу разной жизнеспособности мужского и женского организмов это первичное соотношение нередко отличается от вторичного и особенно от третичного — характерного для взрослых особей. Так, у человека вторичное соотношение полов составляет 100 девочек на 106 мальчиков, к 16-18 годам это соотношение из-за повышенной мужской смертности выравнивается и к 50 годам составляет 85 мужчин на 100 женщин, а к 80 годам — 50 мужчин на 100 женщин.
Соотношение полов в популяции устанавливается не только по генетическим законам, но и в определенной мере под влиянием среды обитания.
Возрастная структура популяций
Рождаемость и смертность, динамика численности напрямую связаны с возрастной структурой популяции. Популяция состоит из разных по возрасту и полу особей. Для каждого вида, а иногда и для каждой популяции внутри вида характерны свои соотношения возрастных групп. По отношению к популяции обычно выделяют три экологических возраста : предрепродуктивный, репродуктивный и пострепродуктивный.
С возрастом требования особи к среде и устойчивость к отдельным ее факторам закономерно и весьма существенно изменяются. На разных стадиях онтогенеза могут происходить смена сред обитания, изменение типа питания, характера передвижения, обшей активности организмов.
Возрастные различия в популяции существенно усиливают ее экологическую неоднородность и, следовательно, сопротивляемость среде. Повышается вероятность того, что при сильных отклонениях условий от нормы в популяции сохранится хотя бы часть жизнеспособных особей, и она сможет продолжить свое существование.
Возрастная структура популяций имеет приспособительный характер. Она формируется на основе биологических свойств вида, но всегда отражает также силу воздействия факторов окружающей среды.
Возрастная структура популяций у растений
У растений возрастная структура ценопопуляции, т.е. популяции конкретного фитоценоза, определяется соотношением возрастных групп. Абсолютный, или календарный, возраст растения и его возрастное состояние — понятия не тождественные. Растения одного возраста могут находиться в разных возрастных состояниях. Возрастное, или онтогенетическое состояние особи — это этап ее онтогенеза, на котором она характеризуется определенными отношениями со средой.
Возрастная структура ценопопуляции во многом определяется биологическими особенностями вида: периодичностью плодоношения, числом продуцируемых семян и вегетативных зачатков, способностью вегетативных зачатков к омоложению, скоростью перехода особей из одного возрастного состояния в другое, способностью образовывать клоны и др. Проявление всех этих биологических особенностей, в свою очередь, зависит от условий внешней среды. Меняется и ход онтогенеза, который может протекать у одного вида во многих вариантах.
Разные размеры растений отражают различную жизненность особей в пределах каждой возрастной группы. Жизненность особи проявляется в мощности ее вегетативных и генеративных органов, что соответствует количеству накопленной энергии, и в устойчивости к неблагоприятным воздействиям, что определяется способностью к регенерации. Жизненность каждой особи меняется в онтогенезе по одновершинной кривой, возрастая на восходящей ветви онтогенеза и уменьшаясь на нисходящей.
Многие луговые, лесные, степные виды при выращивании их в питомниках или посевах, т.е. на лучшем агротехническом фоне, сокращают свой онтогенез.
Возможность менять путь онтогенеза обеспечивает адаптацию к меняющимся условиям среды и расширяет экологическую нишу вида.
Возрастная структура популяций у животных
В зависимости от особенностей размножения члены популяции могут принадлежать к одной генерации или к разным. В первом случае все особи близки по возрасту и примерно одновременно проходят очередные этапы жизненного цикла. Сроки размножения и прохождения отдельных возрастных стадий обычно приурочены к определенному сезону года. Численность таких популяций, как правило, неустойчива: сильные отклонения условий от оптимума на любой стадии жизненного цикла действуют сразу на всю популяцию, вызывая значительную смертность.
У видов с однократным размножением и короткими жизненными циклами в течение года сменяется несколько поколений.
При эксплуатации человеком природных популяций животных учет их возрастной структуры имеет важнейшее значение. У видов с ежегодным большим пополнением можно изымать более значительную часть популяции без угрозы подорвать ее численность. Например, у горбуши, созревающей на второй год жизни, возможен вылов до 50-60% нерестящихся особей без угрозы дальнейшего снижения численности популяции. Для кеты, созревающей позднее и имеющей более сложную возрастную структуру, нормы изъятия из половозрелого стада должны быть меньше.
Анализ возрастной структуры помогает прогнозировать численность популяции на протяжении жизни ряда ближайших поколений.
Занимаемое популяцией пространство предоставляет ей средства к жизни. Каждая территория может прокормить лишь определенное число особей. Естественно, что полнота использования имеющихся ресурсов зависит не только от общей численности популяции, но и от размещения особей в пространстве. Это наглядно проявляется у растений, площадь питания которых не может быть меньше некоторой предельной величины.
В природе изредка встречается почти равномерное упорядоченное распределение особей на занимаемой территории. Однако чаще всего члены популяции распределяются в пространстве неравномерно.
В каждом конкретном случае тип распределения в занимаемом пространстве оказывается приспособительным, т.е. позволяет оптимально использовать имеющиеся ресурсы. Растения в ценопопуляции чаще всего распределены крайне неравномерно. Часто более плотный центр скопления окружен особями, расположенными менее плотно.
Пространственная неоднородность ценопопуляции связана с характером развития скоплений во времени.
У животных благодаря их подвижности способы упорядочивания территориальных отношений более разнообразны по сравнению с растениями.
У высших животных внутрипопуляционное распределение регулируется системой инстинктов. Им свойственно особое территориальное поведение — реакция на местонахождение других членов популяции. Однако оседлый образ жизни таит в себе угрозу быстрого истощения ресурсов, если плотность популяции окажется слишком высокой. Общая площадь, занимаемая популяцией, оказывается поделена на отдельные индивидуальные или групповые участки, чем достигается упорядоченное использование запасов пищи, естественных укрытий, мест для размножения и т.п.
Несмотря на территориальное обособление членов популяции, между ними поддерживается связь с помощью системы различных сигналов и непосредственных контактов на границах владений.
«Закрепление участка» достигается разными способами: 1) охраной границ занимаемого пространства и прямой агрессией по отношению к чужаку; 2) особым ритуальным поведением, демонстрирующим угрозу; 3) системой специальных сигналов и меток, свидетельствующих о занятости территории.
Обычная реакция на территориальные метки — избегание — закреплена у животных наследственно. Биологическая выгода такого типа поведения очевидна. Если бы овладение территорией решалось только исходом физической борьбы, появление каждого более сильного пришельца грозило бы хозяину потерей участка и устранением от размножения.
Частичное перекрывание индивидуальных территорий служит способом поддержания контактов между членами популяции. Соседние особи часто поддерживают устойчивую обоюдовыгодную систему связей: взаимное предупреждение об опасности, совместную защиту от врагов. Нормальное поведение животных включает активный поиск контактов с представителями своего вида, который часто усиливается в период падения численности.
Некоторые виды образуют широко кочующие группы, не привязанные к определенной территории. Таково поведение многих видов рыб во время нагульных миграций.
Между разными способами использования территории нет абсолютных разграничений. Пространственная структура популяции очень динамична. Она подвержена сезонным и другим адаптивным перестройкам в соответствии с местом и временем.
Закономерности поведения животных составляют предмет особой науки - этологии. Систему взаимоотношений между членами одной популяции называют поэтому этологической, или поведенческой структурой популяции.
Поведение животных по отношению к другим членам популяции зависит, прежде всего, оттого, одиночный или групповой образ жизни свойствен виду.
Одиночный образ жизни, при котором особи популяции независимы и обособлены друг от друга, характерен для многих видов, но лишь на определенных стадиях жизненного цикла. Полностью одиночное существование организмов в природе не встречается, так как при этом было бы невозможным осуществление их основной жизненной функции — размножения.
При семейном образе жизни усиливаются также связи между родителями и их потомством. Простейший вид такой связи — забота одного из родителей об отложенных яйцах: охрана кладки, инкубация, дополнительное аэрирование и т.п. При семейном образе жизни территориальное поведение животных выражено наиболее ярко: различные сигналы, маркировка, ритуальные формы угрозы и прямая агрессия обеспечивают владение участком, достаточным для выкармливания потомства.
Более крупные объединения животных - стаи, стада и колонии. В основе их формирования лежит дальнейшее усложнение поведенческих связей в популяциях.
Жизнь в группе через нервную и гормональную системы отражается на протекании многих физиологических процессов в организме животного. У изолированных особей заметно меняется уровень метаболизма, быстрее тратятся резервные вещества, не проявляется целый ряд инстинктов и ухудшается общая жизнеспособность.
Положительный эффект группы проявляется лишь до некоторого оптимального уровня плотности популяции. Если животных становится слишком много, это грозит для всех недостатком ресурсов среды. Тогда вступают в действие другие механизмы, приводящие к снижению численности особей в группе путем ее деления, рассредоточения или падения рождаемости.
Человечество можно рассматривать как единую глобальную популяцию, разделенную на подчиненные популяции, главными из которых являются расы. Раса человека – это часть вида Homo sapiens, объединяющая исторически сложившуюся большую группу людей, характеризующуюся некоторыми общими наследуемыми морфологическими и физиологическими особенностями, связанными единством происхождения и определенной областью обитания. Выделяют 3 большие расы (монголоидная, европеоидная и экваториальная), которые делятся на малые расы (азиатскую, американскую, евразийскую, негроидную и австралоидную). В расах выделяют более мелкие популяции, основанные на общности языка, территории, национальности и религии. Расы распадаются на малые расы, подрасы, этнические группы, которые живут на обособленной территории и говорят на одном языке. К ним относятся роды, племена, нации.
В биологическом (генетическом) смысле границы популяции, т.е. общности группы людей, определяет не пространственная близость, а родственные связи между членами популяции. Большие популяции обычно подразделяются на субпопуляции. Выделяют временные, относительно изолированные группы людей, называемые демами (от греч. Demos – народ). Демы характеризуются малым процентом лиц, происходящих из других групп (1-2%), высокой частотой внутригрупповых браков (80-90%), численность их обычно составляет 1,5 – 4,0 тыс. человек.
Более мелкие группы людей (не более 1,5 тыс. человек), в которых представители других групп составляют не более 1%, называются изолятами . Изолирующими факторами могут быть географические (препятствия к передвижению), но чаще это социальные факторы (этнические, религиозные). Поэтому жители даже одного небольшого района могут образовывать ряд совершенно изолированных групп.
Частота внутригрупповых браков в изолятах составляет свыше 90%. Расчеты показывают, что если изолят существует не менее 4-х поколений (100 лет), то все члены его становятся не менее, чем троюродными сибсами.
Человеческие популяции характеризуются демографическими и генетическими показателями. К демографическим характеристикам относятся размер популяции, плотность населения, рождаемость и смертность, возрастная и половая структура, род занятий, экономическое состояние и др. Генетическая структура популяций определяется системой браков и частотами генов. Для расчета используется коэффициент инбридинга и уравнение Харди-Вайнберга.
В человеческих популяциях встречаются системы браков:
Неинбредные,
Инбредные,
Инцестные.
Коэффициент инбридинга – вероятность того, что у какой-либо особи в данном локусе окажутся два аллельных гена, бывших у одного из прародителей этой особи в каком-то из предшествующих поколений. Коэффициент инбридинга рассчитывают по формуле:
F=(1/2) n+ n +1 (1+F z) , где
F – коэффициент инбридинга;
n и n - число поколений, начиная от общего предка до родителей индивида;
F z – коэффициент инбридинга для общего предка.
Если родители этого предка не были родственниками, то F z = 0. Тогда:
F=(1/2) n+ n +1 .
Инцестные (запретные) браки –это браки между родственниками первой степени родства: отец-дочь, брат-сестра, мать-сын. В настоящее время такие браки встречаются крайне редко и осуждаются во всех культурах.
Последствиями кровнородственных браков является повышение степени гомозиготности признаков и фенотипическое проявление патологических рецессивных генов, что ведет к повышению общей и наследственной заболеваемости.
Действие элементарных эволюционных факторов в человеческих популяциях.
Мутационный процесс.
Человеческие популяции, так же как природные, испытывают давление мутаций. Мутации охватывают все признаки и свойства человека. Совокупность всех мутаций в популяции человека называют генетическим грузом человеческих популяций. Генетический груз составляют:
Сегрегационный груз – это рецессивные мутации, передающиеся от родителей детям из поколения в поколение;
Мутационный груз – мутации, которые возникают заново в каждом поколении в зародышевых клетках.
Доля сегрегационного груза, как правило, не превышает 20%. Основную часть груза составляют мутации, возникающие de novo в каждом поколении. Спонтанное возникновение мутаций может быть вызвано ошибками репликации, либо воздействием экзогенных и эндогенных мутагенных факторов, либо дефектами репарации. На частоту мутаций влияет в большей степени возраст матери. Так, частота возникновения хромосомных мутаций у детей, рожденных от матерей старше 35 лет повышается в 10 раз. В некоторых случаях отмечается также зависимость возникновения мутаций и от возраста отца. Например, вероятность рождения ребенка с ахондроплазией (карликовостью) от 50-летнего мужчины увеличивается в 2 раза по сравнению с общепопуляционной.
Миграция. Миграция людей в последние десятилетия резко увеличилась во всех странах. С точки зрения генетики миграция разрушает границы браков и способствует потоку генов. Разрушение границ браков, в свою очередь, приводит к гетерозиготизации популяции и повышению ее стабильности.
Изоляция. Изоляция является фактором, противоположным миграции. В малочисленных изолированных популяциях возрастает степень родства брачных партнеров и повышается гомозиготизация населения. Это приводит к увеличению числа гомозигот по рецессивным патологическим генам и снижает устойчивость популяции, ведет к постепенному вымиранию.
Дрейф генов. Дрейф генов в большей степени проявляется в малочисленных изолированных популяциях. Параллельно уменьшению численности популяции возрастает роль случайных колебаний концентрации отдельных аллелей. Так что в в ряду поколений одни аллели могут быть вовсе утрачены, а другие станут более частыми.
Естественный отбор. В современном человеческом обществе отбор действует слабо в связи с улучшением условий жизни, развитием медицины и др. Это способствует накоплению в популяции рецессивных мутаций. Интенсивность отбора более высокая в эмбриональном периоде. Жесткому отбору подвергаются хромосомные и геномные мутации.
Расы и расогенез.
Первая попытка выделить и описать основные человеческие расы принадлежит Франсуа Бернье (1684), который различал четыре расы: первую - обитающую в Европе, в Северной Африке, в Передней Азии, в Индии; вторую - в остальной части Африки; третью - в Восточной и Юго-Восточной Азии; четвертую - в Лапландии.
В результате накопления к началу XVIII в. большого фактического материала, собранного главным образом путешественниками и врачами в предшествующие периоды, появилась потребность его систематизировать. Систематикой рас занимались не только биологи (Линней, Бюффон) и анатомы, но и представители других отраслей знания, как философы, астрономы и др.
Линней различал в пределах вида Homo sapiens четыре формы - американский, европейский, азиатский и африканский. Достоинство линнеевской классификации в том, что в ней выделены основные расовые типы человечества, которые связаны с определенным ареалом и что географическое распространение каждой расы отражено в ее наименовании. Правильным было его представление о человеческих расах как подразделениях одного вида Homo sapiens.
Учение Ч. Дарвина оказало сильное влияние и на расовые классификации. Это влияние имело как положительные, так и отрицательные стороны. Торжество эволюционного принципа позволило авторам классификаций опираться на более глубокое и продуманное знание закономерностей развития и превращения форм. Аргументация Дарвина в пользу монофилетического происхождения рас, покоившаяся на анализе сходства между ними, в то же время позволяла приблизиться к пониманию того, как могли возникнуть их различия, несмотря на общность происхождения.
Однако этот подход приводил к рассмотрению рас как различных этапов эволюционного развития человека. Те или иные расовые типы объявлялись ближе или дальше стоящими по отношению к ископаемым вымершим формам предков человека, а отсюда часто невольно, без специального желания авторов таких классификаций возникла идея о высших и низших в эволюционном аспекте расах.
При построении классификации учитывались: степень морфологического сходства рас, их географическое распространение и по возможность древность их формирования.
Все современное человечество принадлежит к единому полиморфному виду - Homo sapiens. Единство человечества основано на общности происхождения, социально-психического развития, на неограниченной способности к скрещиванию людей даже очень различных рас, а также на практически одинаковом уровне общего физического и умственного развития представителей всех рас. Расовые характеристики являются не более чем отдельными проявлениями общего генетического полиморфизма, выражающегося в сложных морфологических признаках. Некоторые из них адаптивны, другие сформировались на основе коррелятивной изменчивости, но все они касаются лишь ряда второстепенных особенностей (цвета кожи, волос, глаз и т.д.) и не затрагивают таких общечеловеческих признаков, как строение головного мозга, руки как органа труда.
На основании определения числа аллелей, свойственных какой-либо группе организмов, можно определить генетическое расстояние между ними. Эта величина для больших рас человека составляет 0,03. Она меньше, чем у истинных подвидов животных (0,17 - 0,22), и еще меньше, чем межвидовые расстояния (0,5 - 0,6 и более). В животном мире генетическое расстояние, равное 0,03, соответствует обычно генетическим отличиям местных популяций друг от друга. Все эти данные свидетельствуют о том, что понятие расы условно, второстепенно и не позволяет говорить о глубоких биологических различиях между расами.
В основе морфофизиологического полиморфизма человечества лежит полиморфизм наследственного материала на уровне генома и модификационная изменчивость. Эти факторы обеспечивают не только индивидуальное морфофизиологическое многообразие, но и внутривидовую групповую дифференциацию человечества на расы и адаптивные экологические типы. К факторам расогенеза относятся также дрейф генов, изоляция и смешение популяций.
Новая концепция понимания биологического состава человечества получила наименование популяционной. Популяционная концепция объясняет групповую дифференциацию человеческого вида. Весь вид H. sapiens распадается на 3 большие расы - экваториальную (австрало-негроидную), евразийскую (европеоидную) и монголоидную (азиатско - американскую).
Раса - не сумма индивидуумов, а совокупность популяций. Это означает, что сходные морфологически и генетически популяции, образующие ту или иную расовую общность, связаны между собой не случайно, а в силу происхождения или каких-то иных исторических причин. Раса, любая расовая общность состоит из отдельных исторически организованных элементов - популяций. Мозаика расовой изменчивости складывается из мозаики популяционной изменчивости. Обе они в совокупности и создают все богатство изменчивости человеческого вида.
В рамках каждой большой расы выделяются отдельные антропологические типы с устойчивыми комплексами признаков, называющимися малыми расами. Прежде всего, три большие расы подразделяют на пять малых рас: европеоидную, американскую, азиатскую, негроидную и австралоидную, которые, в свою очередь, делятся на еще более мелкие подрасы. Всего их выделяют 22 подрасы (субпопуляции). Еще более малыми популяциями являются локальные естественные общности людей - конкретные этнические образования - нации, народности.
Классификация человеческих рас отражает родственные связи между ними. Степень родства устанавливается на основании изучении морфологических особенностей ныне живущих рас и расположения географических ареалов, на которых они формироВались. Метод гибридизации ДНК между большими выборками представителей малых рас в предеЛах одной большой показал высокую степень гомологии нуклеотидных последовательностей. Гибридизация ДНК представителей пар разных больших рас выявляет их значитеЛьную отдаленность друг от друга. Гибридизация ДНК представителей переходных малых рас показала промежуточные значения, что свидетельствует о гибридогенном их происхождении.
В ходе расообразования наряду с процессами расхождения признаков и их схождения под влиянием внешней среды огромную роль играли процессы смешения , которые нередко сопровождались миграциями вновь возникших смешанных расовых типов. Впоследствии эти смешанные типы могли оказаться в изоляции и подвергнуться воздействию новой среды. Для того, чтобы отразить родственные отношения между расами, необходимо отчетливо предстАвлять историю этих рас.
В.В. Бунак попытался соотнести историю расообразования с основными периодами всемирно-историчесКого проІесса. Всего выделено четыре этапа.
Первый этап расообразования : выделение первичных очагов и формирование основных расовых стволов - западного (объединяющего европеоидов, негроидов и австралоидов) и восточного (объединяющего азиатских монголоидов и американоидов). Первичные очаги возникли в эпоху нижнего и среднего плеолита. Именно тогда шло формирование человека современного вида, завершившегося к концу верхнего палеолита. Этот этап продолжался, по-видимому, около 200 тысяч лет.
Второй этап расообразования : выделение вторичных очагов и формирование расовых ветвей внутри основных расовых стволов. Он охватывает эпоху верхнего палеолита и частично мезолит и связан со значительным расширением ойкумены (Австралии, Северной и Южной Америки). В этот период осваивались новые экологические ниши, человек проникал в новые области, и адаптивные процессы происходили в совершенно новых условиях. Длительность этого этапа составляет примерно 15 - 20 тысяч лет.
Третий этап расообразования : формирование третичных очагов расообразования. В их пределах складываются локальные расы, иерархически соподчиненные по отношению к расовым ветвям и стволам. В их появлении огромное значение играют адаптивные процессы к условиям новых экологических ниш. К этому периоду вся ойкумена была заселена, за исключением некоторых трудно доступных внутренних районов. Шло увеличение численности населения и интенсивная хозяйственная эксплуатация заселенных территорий.
Третий этап расообразования охватывает конец мезолита и неолитическую эпоху, что составляет приблизительно 10 - 12 тысяч лет. Именно на протяжении третьего и последующих этапов значительную роль в процессах расообразования приобрело смешение между уже дифференцированными расовыми вариантами.
Четвертый этап расообразования : формирование четвертичных очагов и возникновение групп популяций - носителей стабильных расовых сочетаний внутри локальных рас. Происходит дальнейшая дифференциация рас, окончательно оформляется картина расового состава человечества. Продолжительность его - примерно от рубежа IV - III тысячелетия до н. э. и до начала новой эры, т.е. 3 - 3,5 тыс. лет. Усиливается смешение и возникают смешанные по происхождению расы, образовавшиеся при контакте локальных рас.
Популяция человека
относительно изолированная совокупность индивидов, характеризующихся общностью происхождения (эволюции и истории), местообитания (ареала) и образующих целостную генетическую систему. Человеческие популяции различаются и по численности и характеру организации. Встречаются разнообразные сообщества: 1) простейшие, сравнительно изолированные, самообеспечивающиеся группы, которые соответствует в животном мире дему (естественной популяции); 2) крупные комплексы демов, организованные в трибы и ассоциации триб; 3) на высшем уровне - национальные и наднациональные организации.
Физическая Антропология. Иллюстрированный толковый словарь . 2013 .
Смотреть что такое "Популяция человека" в других словарях:
ПОПУЛЯЦИЯ - означает собственно население, однако в генетике с понятием П. связан целый ряд специальных представлений и закономерностей. В этом специальном, генетическом смысле термин П. был введен Иогансеном (Jo riansen) в его исследовании «О… … Большая медицинская энциклопедия
Популяция - (позднелат. populatio, от лат. populus народ, население) в генетике, экологии и эволюционном учении, совокупность особей одного Вида, более или менее длительно занимающая определённое пространство и воспроизводящая себя в течение большого … Большая советская энциклопедия
ГЕНЕТИКА ЧЕЛОВЕКА - (демографич. аспекты), раздел генетики, изучающий явления наследственности и изменчивости у человека. Материальной основой наследственности у человека, как и у др. организмов, являются гены, расположенные в хромосомах и передающиеся в поколениях… … Демографический энциклопедический словарь
Предки человека
Эволюция человека - Антропогенез (или антропосоциогенез) часть биологической эволюции, которая привела к появлению вида Homo sapiens, отделившегося от прочих гоминид, человекообразных обезьян и плацентарных млекопитающих, процесс историко эволюционного формирования … Википедия
Ранние миграции человека - Реконструкция ранних миграций человека Эволюция рода Homo в основном происходила в Африке. Первым покинул Африку и заселил Евразию … Википедия
ЭВОЛЮЦИЯ ЧЕЛОВЕКА - Фундаментальные процессы генетической изменчивости, адаптации и отбора, которые лежат в основе огромного разнообразия органической жизни, определяют также ход эволюции человека. Изучением процессов становления человека как вида, а также… … Энциклопедия Кольера
Опасные для человека обитатели моря - В водах мирового океана и омывающих побережье морях обитает достаточно много существ, встреча с которыми может обернутся травмой или даже привести к инвалидности или смерти. Здесь описаны некоторые из них, как правило это виды часто встречающиеся … Википедия
Раса (у человека) - Раса система человеческих популяций, характеризующихся сходством по комплексу определённых наследственных биологических признаков. Черты, характеризующие разные расы, зачастую появляются как результат адаптации к различным условиям среды,… … Википедия
Низший уровень популяционной структуры (тоже что и дем). См. также Популяция, Популяция человека … Физическая Антропология. Иллюстрированный толковый словарь.
Книги
- Геномная нестабильность и нарушение репарации ДНК как факторы наследственной и соматической патологии человека , Наталья Савина. Книга посвящена исследованию целостности генома и функциональных изменений процесса репарации ДНК в лимфоцитах периферической крови человека в связи с наследственной и соматической… Купить за 1110 руб электронная книга
- Введение в термодинамику сложных систем. Принципы математического моделирования и некоторые приложения , Покровский В.Н.. В этой книге обсуждаются феноменологические основы описания очень сложных систем, примерами которых являются популяции биологических особей и, среди них, популяция человека с особыми…
Популяция человека, т. е. популяция особого вида - Homo sapiens, обладает теми же свойствами, что и популяция животных, но характер и форма их проявлений значительно отличаются вследствие действия таких факторов, как искусственная среда, социально-экономические условия и др., называемых единым термином - социум.[ ...]
Так, для популяций человека как показатель удельной рождаемости используют число детей, родившихся в год на 1000 человек. В живых организмах заложена огромная возможность к размножению и подтверждается правилом максимальной рождаемости (воспроизводства): в популяции имеется тенденция к образованию теоретически максимально возможного количества новых особей. Оно достигается в идеальных условиях, когда отсутствуют лимитирующие экологические факторы, и размножение ограничено лишь физиологическими особенностями вида. Например, один одуванчик менее чем за 10 лет способен заселить своими потомками земной шар, если все семена прорастут. Другой пример. Бактерии делятся каждые 20 минут. При таком темпе одна клетка за 36 часов может дать потомство, которое покроет сплошным слоем всю нашу планету. Обычно же существует экологическая или реализуемая рождаемость, возникающая в обычных или специфических условиях среды. Средняя величина плодовитости выработана исторически как приспособление, которое обеспечивает пополнение убыли популяций. Естественно, что у менее приспособленных видов к неблагоприятным условиям высокая смертность в молодом (личиночном) возрасте компенсируется значительной плодовитостью.[ ...]
Вместе с тем популяция обладает и чертами сходства с организмом как биосистемой, так как имеет определенную структуру, целостность, генетическую программу самовоспроизведения, способность к авторегуляции и адаптации, свое коллективное материально-энергетическое хозяйство. Популяции являются реальными единицами биомониторинга, эксплуатации и охраны природных экосистем. Взаимодействие людей с видами организмов, находящихся в среде, в природном окружении или под хозяйственным контролем человека, опосредуется, как правило, через популяции. Это могут быть штаммы болезнетворных или полезных микроорганизмов, сорта возделываемых растений, породы разводимых животных, естественные популяции промысловых рыб и т.п. Не менее важно и то, что многие закономерности популяционной экологии относятся к популяциям человека.[ ...]
Одомашненные популяции можно рассматривать как промежуточный или буферный механизм, находящийся между популяцией доместикатора и окружающей средой. Благодаря этим популяциям популяции доместикатора имеют возможность добиваться более тонкого и глубокого экологического соответствия с режимом условий окружаю щей среды, с которой им приходится иметь дело. Процесс одомашнивания служит в этом смысле для популяции доместикатора способом, позволяющим довести до конца) соответствие окружающей среде; такой подход к одомашниванию дает возможность осмыслить изучение биологического происхождения процессов одомашнивания у первобытного человека с экологических позиций (Цойнер, 1963). Наряду с огнем, оружием и одеждой одомашнивание животных, вероятно, давало значительные селективные преимущества тем группам первобытных людей, которые оказывались в этом более искусными. Это селективное преимущество могло, однако, играть роль только при таких условиях окружающей среды, которые лимитировали популяции человека, пользовавшиеся более простыми по сравнению с одомашниванием способами добывания средств существования - охотой, рыболовством и собирательством. Так, весьма показательно, что в африканской саванне, по-видимому, ие происходило одомашнивания животных, современных обитавшим там первобытным людям. Очевидно, в тропических районах, где надежными способами добывания пищи служат охота, рыболовство и собирательство, первобытный человек, как правило, не стремился разводить животных. Наиболее важными районами, где впервые возникли взаимоотношения одомашнивания между человеком и популяциями таких употреблявшихся в пищу животных, как овцы, козы, крупный рогатый скот и свиньи, были Средний Восток и Центральная Азия. Одомашнивание этих видов происходило в среде, в которой периодически этих животных бывало недостаточно, так что популяции человека, занимавшиеся исключительно охотой, испытывали недостаток пищи, тогда как популяции, занимавшиеся одомашниванием, получили более устойчивый и надежный источник пропитания».[ ...]
В человеческих популяциях не работает принцип территориальности, который является фактором регулирования численности любой популяции, человек может заселять любые климатические зоны. В отличие от природных популяций влияние на рост человеческих популяций, если оно и происходит (Китай, Индия), то идет за счет осознанного воздействия на рождаемость, а не как реакция на имеющуюся численность.[ ...]
Дальнейшее развитие человека как одного из представителей биосферы довольно значительный период времени находилось в соответствии с окружающей средой, люди чувствовали себя частью природы и находились с ней в реальном гомеостазе. Собственно в это время человек сформировал первые мифологические представления об окружающем мире, именно в это время человек «обожествил» природу и одновременно «оживил» и «очеловечил» ее. Это продолжалось практически весь палеолит и только в неолите возникли серьезные конфликты с природной средой, что выразилось в квазиглобальном экологическом кризисе. Человек к этому времени освоил навыки загонной охоты с огнем, не нанося серьезного урона животным до тех пор, пока не возникли изменения глобального уровня, не наступила пора межледниковья с резким потеплением, что нанесло серьезный удар по предмету охоты человека, по мамонтовой популяции и по крупным копытным. Резкое снижение запасов пищи поставило в свою очередь популяцию человека на грань почти полного исчезновения. Выход из кризисной ситуации в неолите был найден в переходе человека к земледелию и скотоводству. С этого времени и начинается эпоха развития человеческого общества, изучение которой является предметом исторической науки.[ ...]
Давно замечено, что в популяциях человека индивиды различаются между собой не только физически, но и по поведению. Попытки понять основы таких различий у человека особенно в применении к его интеллектуальным возможностям часто приводили к противоречиям, в результате чего одни свойства рассматривали в качестве наследственных, другие - приобретенных. Поэтому в прошлом причины этих различий были объяснены в положении «природа и воспитание» (nature a. rupture).[ ...]
Можно утверждать, что человек, будучи видом биосоциальным, тем не менее, на популяционном уровне полностью подчиняется «популяционным правилам», и не только в своей биологической составляющей, но и в социальной. Существенные особенности биосоциальной организации человека разумного заключаются в его социальности, которая воздействует на все проявления жизнедеятельности людей: от морфологической индивидуальности до семейных отношений, типов и форм развития общества. Популяция человека, с позиций разделения функциональных групп на основе внешних признаков, представляет сообщество, составленное из профессиональных групп, что и в структурном, и в функциональном аспектах аналогично биоценозу, образованному видовыми популяциями. Каждая социальная популяция в процессе жизнедеятельности производит избыточную продукцию. В итоге формируется характерная социально-трофическая пирамида с типичными трофическими цепями и общей сетью.[ ...]
Хотя конценпция доминирования довольно ясна и о нем легко рассуждать в общих чертах, его трудщо измерить количественно. Человек часто думает, что он на 100% доминирует над своим окружением, хотя на самом деле это может быть очень далеко от истины. Он может снабжать кондиционированным воздухом свое жилье и рабочие помещения и считать себя при этом независимым от климата, но если он не обеспечит также кондиционированным воздухом свои посевы и домашних животных, он будет оставаться в очень сильной зависимости от жары и холода, засухи и других климатических явлений. Полное доминирование над природой, вероятно, невозможно; оно не было бы ни прочным, ни стабильным, так как человек - очень «зависимый» гетеротроф, который занимает очень «высокое» место в пищевой цепи. Было бы гораздо лучше, если бы человек понял, что существует некая желательная степень экологической зависимости, при которой он должен разделять мир со многими другими организмами, вместо того чтобы смотреть на каждый квадратный сантиметр как на возможный источник пищи и благосостояния или как на место, на котором можно соорудить что-нибудь искусственное.[ ...]
Рост численности населения (популяции человека) Земли подчиняется экспоненциальному закону, при этом прирост в последние десятилетия XX в. шел с нарастающим итогом.[ ...]
Несмотря на уникальность положения человека в биосфере, все его действия, по-прежнему, как и у всех передвигающихся животных, определяются запрограммированной системой положительных и отрицательных эмоций, которая не зависит от накопленного культурного наследия. Неизменной остается также основа конкурентного взаимодействия, предотвращающая распад генома в популяции человека. Конкурентное взаимодействие базируется на регуляции рождений и сохранении жизни всех развивающихся членов общества.[ ...]
Человечество - глобальная, общемировая популяция человека в целом. Изменения численности и структуры популяций человека (демография) определяются его положением как единственного на земле оиосоцизльного вида. 11роизводство пищи принципиальное отличие человечества от всех биологических видов. >Зто расширяет пищевые ресурсы человека и существенно увеличивает экологическую (пищевую) емкость среды обитания человечества.[ ...]
На первых этапах становления человеческого общества популяции человека чаще всего были представлены отдельными поселениями или их группами. Жители одного селения являлись хозяйственным глобальным коллективом, связанным общим комплексом трудовых операций, сезонностью работы. Этот коллектив занимал определенную территорию и оказывал на нее постоянное преобразующее воздействие. Симбиоз между хозяйственным коллективом и освоенной им территорией можно назвать антропогеоценозом.[ ...]
Действие радиации и генетический груз в популяциях человека». Жизнь в атомном и химическом мире». М., с. 41.[ ...]
В качестве последнего примера приведем возрастные пирамиды популяций человека в двух местностях Шотландии (фиг. 80). В 1861 г. обе популяции были молодыми и мощными; к 1901 г. в них сложилась возрастная структура, характерная для стационарных популяций. К 1931 г. на диаграмме одной из популяций было отмечено расширение в верхней части (сравнительно мало детей, значительную долю составляют старики), что явилось результатом ухудшения условий существования. Эти диаграммы интересны еще в том отношении, что они показывают, как одновременно с возрастной структурой популяции можно отразить и распределение по полу1.[ ...]
Генетический мониторинг - слежение за генетическими процессами в популяциях человека.[ ...]
В настоящее время для регистрации изменений в генетической структуре популяций человека используют несколько подходов.[ ...]
На протяжении истории в разных странах не раз наблюдались случаи краха популяций человека, например, в Ирландии в 1845 г., когда в результате заражения грибком погиб весь урожай картофеля. Поскольку рацион питания ирландцев сильно зависел от картофеля, к 1900 г. половина восьмимиллионного населения Ирландии умерла от голода или эмигрировала в другие страны.[ ...]
На основе зональной зависимости морфофункциональной изменчивости разных популяций человека предполагают существование адаптивных типов, которые независимы ни от расовой, ни от этнической принадлежности и определяются нормой реакции, обеспечивающей равновесие популяций со средой. Адаптация человека к среде связана с изменением его морфологических и физиологических свойств. Поэтому одинаковые черты приспособленности к условиям тропических зон характерны как для коренных жителей Африки (негроидов), так и для европеоидов Индии, австралийцев. Единые черты приспособленности характерны также для жителей Крайнего Севера (ненцы, чукчи, эскимосы, саами).[ ...]
Основная трудность, препятствующая мониторингу за проявлением новых мутаций в популяции человека, состоит в огромном разнообразии генетических особенностей людей и в том, что эти популяции уже накопили большой генетический груз. О его величине свидетельствуют показатели частоты наследственных заболеваний и врожденных уродств. В ряде стран Европы и США ежегодно рождается от 3 до 7%, а в Японии до 10% детей с генетически контролируемыми врожденными заболеваниями. Эти величины возрастут, если добавить довольно большое число наследственных заболеваний, проявляющихся к концу первого года развития, не выявляющихся при рождении.[ ...]
Эпидемия часто усиливается под воздействием факторов окружающей среды (плотность популяций человека или животных, воздушные потоки, температура атмосферы).[ ...]
Важно подчеркнуть, что рассматриваемый закон применим лишь для бесконечно больших популяций, причем его применимость демонстрируется многими примерами. Например, в случае альбинизма в популяции присутствуют генотип аа (альбиносы) наряду с нормальными генотипами АА, и Аа. Известно также, что частоты альбиносов во многих популяциях человека составляют 1 альбинос на 10 000. В соответствии с законом Д. Харди-В.[ ...]
В настоящее время важна комплексная система мероприятий по генетическому мониторингу популяций в сочетании со скринингом химических соединений на мутагенную активность. Выше приведена в наиболее общей форме ее схема. В основу схемы положен принцип мониторинга - непрерывного слежения. На уровне глобальных и локальных загрязнений биосферы выделяется интегральный мониторинг за ростом врожденных дефектов в популяциях человека. Эта часть задачи может частично решаться с помощью уже известных методов учета числа врожденных заболеваний и аномалий в популяциях, путем биохимического скрининга по изоморфным белкам и цитогенетического скрининга. Известную пользу могут принести данные о динамике злокачественных новообразований и изменений в продолжительности жизни. Параллельно необходимо оценивать генетический груз в популяциях животных и растений.[ ...]
В настоящее время наметилась некоторая тенденция к снижению скорости роста численности популяции человека (с 2% в 60-е гг. до 1,65%). Однако если не произойдет резких перемен темпов роста, численность человечества к концу XXI в. достигнет 10 млрд человек (рис. 29). Нет никаких гарантий, что ресурсов биосферы хватит для поддержания жизни такого количества людей.[ ...]
Все виды живых организмов, обитающих на Земле, вынуждены адаптироваться к среде обитания. Популяция человека, используя энергию солнечного света как в свободном, так и законсервированном виде (древесный уголь, нефть, газ), а также атомную энергию, пытается приспособить всю целиком среду своего обитания к собственным потребностям с разной степенью и масштабами преобразования. В этом проявляется еще одна особенность человеческой популяции.[ ...]
Известны три типичных кривых выживания. Кривая А близка к идеальной кривой выживания особей для популяции, в которой на смертность влияет такой главный фактор, как старение. Примером может служить популяция человека в стране, где население следует рациональному питанию и где высок уровень медицинского обслуживания. Поэтому в подобных условиях не болезни, а именно сроки жизни, старение приводят к смертности.[ ...]
От атомной индустрии к началу XXI века, по оценкам Р. Бертелл, генетически пострадало не менее 223 млн. человек (Bertell, in litt., 2000). При этом надо учесть, что эти генетические изменения могут передаться из поколения в поколение. В результате генетический груз в популяциях человека может достигнуть через несколько поколений катастрофических величин.[ ...]
Экология человека как наука шире демографии, занимающейся популяционным анализом населения (обзор см. Томлинсон, 1965), так как ее интересуют не только внутренние факторы динамики популяций, но и связи популяции с более крупными структурами и с внешними факторами. Как мы неоднократно подчеркивали, популяции человека, подобно другим популяциям, представляют собой лишь часть биоценозов и экосистем.[ ...]
В составе биозкологического (санитарно-гигиенического) мониторинга большое внимание уделяют наблюдениям за ростом врожденных дефектов в популяциях человека и динамикой генетических последствий загрязнения биосферы, в первую очередь мутагенами. Экологическую опасность их трудно переоценить, ибо, как подчеркивают Д. П. Никитин и Ю. В; Новиков (1980), «мутагены поражают самое драгоценное, что создано эволюцией живой материи, - генетическую программу человека, а также генофонды популяций всех видов животных, растений, бактерий и вирусов, населяющих биосферу».[ ...]
Мутационный груз характеризуется наличием в геноме хромосомных и генных мутаций, в основном доминантных, с‘явным летальным исходом, з современных популяциях человека он имеет тенденцию к значительному росту. Давление мутаций на каждое поколение людей очень велико. У человека частота мутаций в среднем составляет 5 10 В его половых клетках имеется около 100 тыс. генов. Каждая оплодотворенная яйцеклетка получает в среднем еще 10 новых мутаций (Н.П.Дуби-нин, 1990). Было установлено, что в каждом поколении 50% оплодотворенных яйцеклеток или гибнут, или возникшие из них организмы не оставляют потомства. При этом 12% браков бесплодны вследствие дефектов воспроизводительной системы. По мнению Н.П.Дубинина, удвоение объема естественных мутаций недопустимо для человека, особенно если учесть, что генетический груз наиболее явно проявляется при рождении детей с разными генетическими отклонениями в виде физических и психических дефектов (10%).[ ...]
Профилактика наследственных болезней, вновь возникающих в результате мутации (мутационный груз), сводится к предупреждению загрязнения среды обитания человека факторами, которые могут действовать как мутагены. В условиях научно-технической революции серьезное значение приобретает слежение за генетическими процессами в популяциях человека (см. гл.[ ...]
Мгновенную скорость йЫ/сИ, а также скорость с?М/(Мс?/) нельзя рассчитать непосредственно, лишь на основании подсчетов численности; необходимо также знать характер кривой роста популяции. Вычисляют мгновенную скорость с помощью уравнений, которые будут рассмотрены в разд. 7. Мы не можем подсоединить к популяции «спидометр» » определить ее мгновенную скорость, как в автомобиле. Разумеется, приближенный расчет можно было бы сделать, проводя переписи численности популяции через очень короткие промежутки времени. При этом мы, вероятно, установили бы, что по средней величине совершенно нельзя-судить о том, как изменяется скорость роста в последовательные моменты времени. В приведенном выше примере специфическая скорость роста вычислена по отношению,к величине популяции в начальный момент (50 простейших). Другими словами, на каждую из первоначальных 50 особей образовалось по 2 новые особи. При этом некоторые особ» могли бы разделиться дважды, тогда как другие совсем не разделились-бы, а часть особей вообще исчезла бы из популяции. Перепись численности в начальный и конечный моменты какого-то промежутка времени ничего не скажет нам о том, как же все это произошло на самом деле. Специфическая скорость роста может быть также выражена по отношению к средней величине популяции в течение данного периода времени. Пр» оценке годовой скорости роста популяций человека (в процентах) за основу обычно берут плотность в середине года. Так, скорость 1% в гол означает, что на каждые 100 человек популяции, имевшихся в середине-года, добавилось по одному новому индивидууму. Выражение скорости по отношению к числу имевшихся особей позволяет сравнивать скорости-роста популяций, сильно различающихся по величине, например населения небольшого и большого государства.[ ...]
Будущее рас определяется рядом действующих в наше время факторов. Продолжается рост численности населения земного шара, увеличивается миграция, повышается частота межрасовых браков. Предполагают, что в результате подвижности популяций человека и межрасовых браков в будущем начнет формироваться единая раса человечества. В то же время предполагают и другое возможное последствие межрасовых браков, связанное с формированием новых популяций с собственными специфическими сочетаниями генов.[ ...]
Рождаемость обычно выражают в виде скорости, определяемой путем деления числа вновь образовавшихся особей за определенный промежуток времени (йИп/М - абсолютная рождаемость) или числом новых особей в единицу времени на единицу популяции (ёШ/ЫсИ - специфическая, удельная рождаемость), где -размер популяции или только части, способной к размножению. Например, для высших организмов рождаемость выражают в расчете на одну самку, а для популяции человека - в расчете на 1000 человек.[ ...]
Волна заболеваний раком, индуцированных сильным радиоактивным загрязнением после атмосферных взрывов на Новой Земле, проявилась в Ненецком национальном округе спустя 20-25 лет (Ткачев и др., 1996). На рис. 12 показано типичная динамика возникновения раков в популяциях человека после разового радиационного поражения. Надо заметить, что эта картина для Чернобыля осложняется тем обстоятельством, что люди, проживающие на загрязненных территориях, постоянно вновь и вновь подвергаются дополнительному облучению.[ ...]
Таким образом, совершенно ясно, что плавучая АЭС создает серьезную угрозу природе и населению Арктики. Добавим, что если угроза арктической природе может быть каким-то образом компенсирована сохранением биоты в других местах Арктики (арктическая биота довольно однообразна по составу видов в Северной Евразии и Северной Америке), то такой подход к проблеме безопасности местного населения просто безнравственен. При запроектной аварии плавучей АЭС ущерб генофонду небольших по численности аборигенных популяций человека может быть катастрофическим.[ ...]
Оценить поддерживающую емкость среды для индустриально-городского общества гораздо сложнее, поскольку такие общества поддерживаются большими количествами дополнительной энергии, поступающей издалека и зачастую извлекаемой из запасов, накопленных до появления человечества, например из залежей горючих ископаемых, невозобновляемых запасов подземных вод, девственных лесов и мощных, богатых органикой почв. Интенсивное использование сокращает все эти ресурсы. Одно можно сказать с уверенностью: численность людей, как и оленей, ио-види-мому, колеблется около максимального уровня, или А-уровня, поддерживающей емкости; величина популяции человека имеет тенденцию приближаться то к одному, то к другому пределу или даже слегка превосходить его (в настоящее время такие вызывающие озабоченность пределы-количество продуктов питания и горючих ископаемых). Обратная связь или другие механизмы, которые поддерживали бы оптимальный, а не максимальный уровень численности, пока развиты незначительно. Это, видимо, объясняется двумя причинами: 1) многие жители развитых стран полагают, что наука и техника и в дальнейшем смогут подыскивать замену исчезающим ресурсам и поднимать уровень А”, и 2) население развивающихся стран часто в силу экономических н социальных причин вынуждено иметь большое количество детей. Поэтому продолжается опасная игра с периодическими превышениями А-уровня. Существуют достаточно веские экологические причины, по которым рост человечества следует сдерживать, но сложные социальные, экономические и религиозные проблемы, связанные с этим вопросом, очень затрудняют такой контроль.[ ...]
Поскольку о частных приложениях мы многократно говорили при рассмотрении экологических принципов (часть первая) и окружающей среды (часть вторая), в третьей части будет дан общий обзор прикладной экологии, а также некоторые примеры тех видов передовой технологии, которые понадобятся в ближайшем будущем. Мы начнем с рассмотрения положительных (т. е. «ресурсы») и отрицательных (т. е, «загрязнение») аспектов, а затем дадим обзор основных технических достижений. Системная экология») дают представление о некоторых способах, позволяющих изучать экосистемы в целом, наблюдать за ними и контролировать их так, чтобы установились ограничения, задаваемые отрицательными обратными сеязями. Как уже подчеркивалось, причины, побуждающие нас к этому, лежат вне технологии и науки; они порождаются социальным поведением, образованием и политикой. Поэтому-то последняя глава книги называется «На пути к прикладной экологии человека». Именно «экология человека», по крайней мере на мой взгляд, в большей или меньшей мере посвящена вся книга. Концептуально новыми и не разработанными еще даже теоретически являются способы применения законов экологии к управлению популяцией человека как частью самоподдерживающейся системы - биосферы.
Необходимо отметить неотделимость человека от биосферы. С позиции экологии человечество – общемировая популяция биологического вида, неотъемлемая составная часть экосистемы Земли.
Человек входит в биотический компонент биосферы, где он связан пищевыми цепями с продуцентами, является консументом первого и второго (иногда третьего) порядка, гетеротрофом, пользуется готовым органическим веществом и биогенными элементами, включён в круговорот веществ биосферы и подчиняется закону физико-химического единства вещества В.И. Вернадского – живое вещество физико-химически едино.
Во взаимоотношениях с окружающей средой человеческая популяция чисто биологически проявляет определенную норму реакции , т.е. предсказуемое изменение состояния организма при определенном уровне внешнего воздействия. Норму реакции человека, в свою очередь, определяет генотип , который представляет собой наследственную программу развития. Многообразные взаимодействия генотипа индивида со средой формирует его фенотип – совокупность признаков и свойств организма, которые есть следствие указанных взаимодействий.
Все разнообразие людей на Земле является прямым следствием присущих им генетических и средовых различий. Примером этого могут быть расы людей: европеоидная, негроидная, австралоидная и монголоидная.
Приведенный пример влияния условий среды обитания на организм человека можно дополнить и более свежими примерами, например акселерацией – массовым увеличением среднего роста людей, возникшим после окончания второй мировой войны, причем в самых различных регионах планеты. Как считают ученые, указанное явление обусловлено, прежде всего, улучшением качества питания. Следовательно, человек как вид неотделим от биосферы.
Подчиняясь, подобно всему живому, общим экологическим законам, человечество следует еще и специфическим, т.е. видовым законам. Среди них главным является социальность , которая воздействует на все проявления жизнедеятельности людей: от их индивидуальности до семейных отношений, типов и форм развития общества включительно.
Важно и нужно подчеркнуть при этом, что благополучие физического существования в коллективе каждого человека в существенной степени определено степенью полезности его для других людей. Удивительно, но постоянное причинение вреда другим лицам способствует включению механизма саморазрушения организма вредителя, что обусловлено эволюционным развитием популяции.
Согласно мнению многих ученых, огромную положительную роль в развитии человечества сыграло развитие сугубо человеческого качества – альтруизма , т.е. способности к бескорыстной заботе о других людях.
Животные любых видов получают энергию для поддержания жизни двумя основными путями: потреблением пищи и согреванием под лучами Солнца. Соответственно и выполняемая ими работа осуществляется только в результате мускульной силы. Человек, будучи представителем животного царства, являет собой единственное исключение: сначала он освоил запасы законсервированной солнечной энергии в виде органического топлива (древесина, уголь, нефть и газ), а ныне приступил к использованию атомной и иной энергии.
Все виды живых организмов, обитающих на Земле, вынуждены адаптироваться (приспосабливаться) к среде обитания, к изменяющимся условиям жизни. И только человек, используя освоенную им дополнительную энергию, приспосабливает всю целиком среду своего обитания к собственным потребностям, существенным образом и в относительно короткие сроки преобразует природу в планетарных масштабах. В этом проявляется еще одно коренное экологическое отличие человеческой цивилизации.
Подобно любой популяции, человеческая популяция определенным образом воздействует на среду своего обитания, изменяет ее, и, в свою очередь, испытывает ответное сопротивление.
