Факторы среды и адаптация к ним организмов реферат
Обновлено: 05.07.2024
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
Министерство образования и науки Амурской области
Государственное профессиональное образовательное
автономное учреждение Амурской области
Адаптация организма человека к условиям окружающей среды.
Птица Ульяна Владимировна
Преподавание в начальных классах
курс I , группа 112
Чалкина Наталья Анатольевна
2.Адаптация человека к условиям окружающей среды.
4.Адаптация человека в обществе.
5.Значение адаптации в условиях экологического кризиса
1. Понятие адаптации.
Адаптация (от латинского adapto - приспособляю) процесс приспособления физиологических функций организма к изменениям окружающей его среды, направленный на поддержание гомеостаза, т.е. постоянства внутренней среды организма. Этот процесс повышает устойчивость организма к воздействию различных внешних факторов (в том числе и неблагоприятных), что позволяет ему нормально функционировать в неадекватных условиях окружающей среды (Анатомия, физиология, психология человека 2003). Человек всегда обладал способностью адаптироваться к естественной и искусственной среде. Это процесс, в результате которого человек постепенно приобретает отсутствовавшую ранее устойчивость к определенным факторам окружающей среды и таким образом получает возможность жить в условиях, ранее не совместимых с жизнью. Полная адаптация человека в экстремальных ситуациях сохраняет возможность интеллектуальной деятельности, соответствующее ситуации поведение и продолжение рода. Однако нужно помнить, что продолжительные, интенсивные, многократно повторяющиеся нагрузки вызывают реакции, приводящие в конечном счете к подрыву физического здоровья.
Адаптация человека - это процесс, в результате которого организм постепенно приобретает отсутствовавшую ранее устойчивость к определенным факторам окружающей среды и таким образом получает возможность жить в условиях, ранее не совместимых с жизнью, и решать задачи, ранее неразрешимые
2.Адаптация человека к условиям окружающей среды.
3.Формы адаптации
1)физиологическая - устойчив уровень активности и взаимосвязи функционирующих систем, органов и тканей, также механизмов управления, он обеспечивает нормальную жизнедеятельность организма и трудовую активность человека в новых условиях существования. Способность к воспроизведению здорового потомства.
2) генотипическая - Комплекс видовых наследственных признаков - генотип - становится исходным пунктом следующего этапа адаптации, приобретаемого в процессе жизни каждого человека, - индивидуальной или фенотипической адаптации. Она формируется в процессе взаимодействия конкретного организма с окружающей его средой обитания и обеспечивается специфическими для этой среды структурными морфофункциональными изменениями.
3) акклиматизация – негенетическая биосоциальная адаптация к сложному комплексу условий внешней среды, центральное место в котором занимает климатический фактор. Адаптация такого типа, как правило, сопровождается только кратковременными сдвигами физиологических показателей. 4)перекрестная адаптация- адаптация к одному фактору, например к гипоксии, повышает резистентность к комплексу других факторов(устойчивость к гипоксии, перегрузкам, к высоким температурам, физическим нагрузкам, а адаптация к физическим нагрузкам повышает устойчивость к гипоксии, тормозит развитие атеросклероза, диабета, гипертонической болезни.
Адаптация к действию высокой температуры Высокая температура может на организм человека в искусственных и естественных условиях. 1 фаза связанная с отсутствием баланса между теплопродукцией и теплоотдачей(потоотделение). По мере того, как работа в горном цехе становится перманентной, а идет за счет уменьшения теплопродукции, формирования стойкого перераспределения кровенаполнения сосудов с поверхности тела теплоотдача облегчается. Потоотделение из избыточного в аварийной фазе превращается в адекватное высоким темпер-м. Потеря с потом воды и солей компенсируется путем подсоленной воды.
Итак, между человеком и окружающей средой есть гармоничное единство. Все условия среды, факторы окружающей среды также участвуют в формировании здоровья человека.
Здоровье человека - по определению Всемирной организации здравоохранения - объективное состояние и субъективное чувство полного физического, психического и социального комфорта.
Среди факторов, формирующих здоровье населения, выделяют:
- наследственные (генетически обусловленные факторы, формирующие наследственные заболевания - гемофилию, дальтонизм, альбинизм и др.);
- эндемические (обусловленные биохимическими особенностями местности, приводящими к возникновению эндемических заболеваний - флюороз, кариес зубов, эндемический зоб, и др.);
- природно-климатические (характерные для определённых климатических зон, вызывающие рост простудных заболеваний - в зоне холодного климата и кожных заболеваний - в зоне холодного климата);
- эпидемические (региональные особенности местности, приводящие, в частности, к возникновению природно-очаговых инфекций - риккетсиозы, лептоспирозы, клещевой энцефалит и др.);
- профессиональные (факторы производственного процесса, способные привести к расвитию профессиональных заболеваний);
- социальные (питание, образ жизни, социальное благополучие);
Значимость воздействия каждого фактора несомненна. Воздействуя между собой и усиливая тем самым друг друга, они наносят урон национальному генофонду.
Экологические факторы являются одними из наиболее существенных, формирующих здоровье населения. Создание благополучной, экологически безопасной среды - задача всего общества, но для ее выполнения необходимо, чтобы каждый гражданин осознавал важность своего участия в этом процессе. И особая роль в пропаганде здорового образа жизни, повышении санитарно-гигиенической культуры населения отводится медицинским работникам. Они призваны не только оказывать помощь больным, но и шире вести профилактику различных заболеваний.
Здоровье оценивается по социально значимым показателям, медико-статистическим и морфофункциональным показателям:
Важнейшими факторами здоровья являются наследственность, окружающая среда, образ жизни и уровень здравоохранения.
Организм человека - открытая для окружающей среды биосистема, важнейшей стратегической задачей которой является сохранение гомеостаза, что связано с нормальным состоянием его систем. Загрязнение среды обитания человека многочисленными физическими, химическими, биологическими и другими ингредиентами, прежде всего влияет на регуляторные системы организма, защитный механизм клетки, угнетая или усиливая её восстановительную функцию. Чем неблагоприятнее окружающая среда, тем ниже уровень здоровья населения. Изучение механизмов взаимодействия природы в широком её понимании, агротехнических её преобразований и популяций человека способствует более глубокому осознанию вопросов общей патологии, этиологии и онтогенеза состояния антропогенного напряжения, адаптации и болезни. Экологизация жизни человека становится настоятельной необходимостью, в противном случае людей ждёт катастрофа. Экологизация человеческого общества имеет главный мотив - снижение давления человека на среду жизни, локальную и глобальную. Долевой вклад экологического фактора в нарушение состояния здоровья и развития основных форм патологии у человека определяется в пределах 40-60%. Окружающая среда оказывает на человека благоприятное и неблагоприятное воздействие. Благоприятное воздействие проявляется в развитии и формировании здоровья, неблагоприятное, в первую очередь, во влиянии антропогенных факторов загрязнения.
4.Адаптация человека в обществе
Показателями успешной социальной адаптации человека являются его удовлетворенность этой средой, активность самопроявления и приобретение соответствующего опыта. Исследования и практика свидетельствуют, что предрасположенность человека к адаптации к той или иной ситуации во многом зависят от его индивидуального своеобразия, опыта приспособления к той или иной обстановке, временного перерыва в проявлении опыта, настроя (желания и устремленности), состояния и самоактивности. индивидуальное своеобразие человека это личные качества, присущие ему и позволяющие адаптироваться в той или иной ситуации. С возрастом человек меняется, его качества совершенствуются или утрачивают какие-либо возможности, что сказывается на его приспособляемости. На своеобразие человека оказывает влияние жизнедеятельность, приобретаемый опыт адаптации к различным условиям обстановки. Опыт адаптации способствует формированию качеств личности, которые помогают быстро вживаться в новые условия, приспосабливаться к ним. Проявляя себя в той или иной ситуации, человек усваивает опыт адаптации к ней и подобной ей (типичной) ситуации. Одно временно у него формируется способность к приспособлению, что играет жизненно важную роль в его социальной жизни и самореализации. Чем больше у человека опыт приспособления к новым условиям, тем быстрее происходит его адаптация. Он способен достаточно активно привыкнуть к типичным (сходным) для него условиям, тем, в которых он уже бывал. Опыт позволяет человеку сокращать время адаптации к условиям среды. Данный факт имеет исключительно важное значение в понимании природы формирования адаптационных возможностей .
Адаптация к психогенным факторам: Адаптации к психогенным факторам происходит с помощью нервной деятельности. Адаптация к этим факторам проявляется в зависимости от темперамента (холерик, сангвиник, флегматик, меланхолик). У крайних типов эта адаптация не является стойкой, рано или поздно фактор, воздействующий на психику, приводит к срыву внешней нервной деятельности. Неврозы характеризуются дезориентацией как психических, так и вегетативных функций.
Адаптация к дефициту информации: Человек в ходе эволюции развивается за счёт информации, получение информации тесно связано с разными видами функциоактивности (двигательной, умственной, эмоциональной). Защита от каких-либо раздражений быстро приводит к нарушению сна, зрительных и слуховых галлюцинаций, нарушениям, которые могут стать необратимыми.
Насыщение среды и производства скоростными и быстродействующими машинами повышает напряжение, требует дополнительных усилий от человека, что приводит к переутомлению. Хорошо известно, что переутомленный человек больше страдает от последствий загрязнения воздуха, инфекций.
Загрязненный воздух в городе, отравляя кровь окисью углерода, наносит некурящему человеку такой же вред, как и выкуривание курильщиком пачки сигарет в день.
Серьезным отрицательным фактором в современных городах является так называемое шумовое загрязнение. В природе громкие звуки редки, шум относительно слаб и непродолжителен. Сочетание звуковых раздражителей дает время животным и человеку, необходимое для оценки их характера и формирования ответной реакции. Звуки и шумы большой мощности поражают слуховой аппарат, нервные центры, могут вызвать болевые ощущения и шок. Так действует шумовой загрязнение.
Тихий шелест листвы, журчание ручья, птичьи голоса, легкий плеск воды и шум прибоя всегда приятны человеку. Они успокаивают его, снимают стрессы. Но естественные звучания голосов Природы становятся все более редкими, исчезают совсем или заглушаются промышленными транспортными и другими шумами.
Длительный шум неблагоприятно влияет на орган слуха, понижая чувствительность к звуку.
Он приводит к расстройству деятельности сердца, печени, к истощению и перенапряжению нервных клеток. Ослабленные клетки нервной системы не могут достаточно четко координировать работу различных систем организма. Отсюда возникают нарушения их деятельности.
5.Значение адаптации в условиях экологического кризиса
По результатам комплексных исследований в естественных условиях высокогорья, пустыни и Крайнего Севера были выработаны следующие критерии адаптации человека к экстремальным условиям: стабилизация адекватных среде обитания физиологических показателей транспорта и обмена газов в тканях; высокий уровень максимального потребления кислорода (чем выше уровень максимального потребления кислорода определенным человеком, тем этот человек работоспособнее и стабильнее адаптирован); сохранение высокой работоспособности и общей резистентности (устойчивости, сопротивляемости) в ответ на действие дополнительных факторов (физических нагрузок, изменений температуры внешней среды и др.).
В настоящее время в условиях экологического кризиса устойчивость людей к загрязнению окружающей среды снижается. Это объясняется тем, что адаптация может формироваться только при условии, если дозы отрицательно влияющих на организм экологических факторов не будут превышать определенные допустимые уровни. Подобное условие возникновения адаптаций характерно и для других организмов.
В экстремальных экологических условиях, например в условиях высокого уровня радиоактивного и химического загрязнения, возможности для адаптации к загрязнению среды находятся на очень низком уровне или отсутствуют. Это требует разработок долгосрочных программ по оценке качества среды обитания человека и состояния здоровья населения в постоянно меняющейся среде обитания, а также проведения мероприятий природоохранного характера, направленных на повышение экологической безопасности населения.
В настоящее время хозяйственная деятельность человека все чаще становится основным источником загрязнения биосферы. В природную среду во все больших количествах попадают газообразные, жидкие и твердые отходы производства. Различные химические вещества, находящиеся в отходах, поступая в почву, воздух или воду, переходят по экологическим звеньям из одной цепи в другую, попадая в конце концов в организм человека. Вредные вещества очень разнообразны. В зависимости от своей природы, концентрации, времени действия на организм человека они могут вызвать различные неблагоприятные последствия. Кратковременное воздействие небольших концентраций таких веществ может вызвать головокружение, тошноту, першение в горле, кашель. Попадание в организм человека больших концентраций токсических веществ может привести к потере сознания, острому отравлению и даже смерти. Примером подобного действия может являться смог, образующийся в крупных городах в безветренную погоду, или аварийные выбросы токсичных веществ промышленными предприятиями в атмосферу.
Реакция организма на загрязнение зависит от индивидуальных особенностей: возраста, пола, состояния здоровья. Как правило, более уязвимы дети, пожилые и престарелые, больные люди.
При систематическом или периодическом поступлении в организм сравнительно небольших количеств токсичных веществ происходит хроническое отравление. В результате загрязнения появляются новые, неизвестные ранее болезни. Многие говорят, что их причины установить трудно, однако учеными установлены причины большинства заболеваний, а подобное убеждение связано с тем, что многие люди просто не верят в то, что, например, курение в подростковом возрасте привело к развитию тяжелейших заболеваний во взрослом состоянии.
Курение наносит огромный вред здоровью человека. Курильщик не только сам вдыхает токсические смолы, но и загрязняет атмосферу, подвергая опасности окружающих. Установлено, что люди, находящиеся в одном помещении с курильщиком, вдыхают чуть ли не больше вредных веществ, чем он сам. Помимо заболеваний легких, курение способствует развитию заболеваний желудочно-кишечного тракта, нарушая его моторику. Это приводит к, казалось бы, безобидной изжоге, однако это раннее проявление заболевания, которое в дальнейшем может привести к развитию рака пищевода.
В данной работе было описано влияние на организм человека условий окружающей среды: естественных – климат, погода, ландшафт, питание, воздействие микроорганизмов; и искусственно созданных самим человеком – синтетические химические агенты, неблагоприятные условия городского существования, – а также способность людей адаптироваться к сложившимся условиям. Таким образом, была достигнута цель работы – рассмотреть влияние основных факторов внешней среды на здоровье человека.Поскольку человек всегда был, остается и в ближайшее время вряд ли перестанет быть частью единой экосистемы Земли, то и проблемы, поднятые в этой работе, не утратят свою актуальность. Любое изменение среды обитания непременно приводит к изменению в составе или структуре популяции живых организмов, ее населяющих – это эволюционный закон. Но не хотим же мы, чтобы через некоторое время Землю населяли ДРУГИЕ люди или не люди вовсе? Большинство из нас, правда, до сих пор не понимают необходимости защиты окружающей среды. Да и, к сожалению, даже осознание сложившихся проблем, не намного приблизило бы нас к их решению, поскольку уже сегодня речь идет уже не о защите природы, а о ее восстановлении.
Адаптация (от лат. adaptatio — приспособление) — это динамический процесс, благодаря которому подвижные системы живых организмов, несмотря на изменчивость условий, поддерживают устойчивость, необходимую для существования, развития и продолжения рода. Именно механизм адаптации, выработанный в результате длительной эволюции, обеспечивает возможность существования организма в постоянно меняющихся условиях среды.
Биологическая адаптация — приспособление организма к внешним условиям в процессе эволюции, включая морфофизиологическую и поведенческую составляющие. Адаптация может обеспечивать выживаемость в условиях конкретного местообитания, устойчивость к воздействию факторов абиотического и биологического характера, а также успех в конкуренции с другими видами, популяциями, особями. Каждый вид имеет собственную способность к адаптации, ограниченную физиологией (индивидуальная адаптация), пределами проявления материнского эффекта и модификаций, эпигенетическим разнообразием, внутривидовой изменчивостью, мутационными возможностями, коадаптационными характеристиками внутренних органов и другими видовыми особенностями.
Целью моей работы является изучение биологических и социальных аспектов адаптации человека, ее опосредованный характер.
1. Биологические и социальные аспекты адаптации человека
Экология человека (или социальная экология) — это область экологии, изучающая взаимодействие человеческого общества и окружающей среды. Она выделилась (сформировалась) в 70-е гг. XX века как самостоятельный раздел общей экологии, главной особенностью которого является междисциплинарный характер, т.к. в нём обобщены социологические, философские, географические, естественно-научные и медико-биологические проблемы.
Экология человека изучает закономерности возникновения, существования и развития антропоэкологических систем. Размеры таких систем различны в зависимости от численности и характера организации человеческих популяций. Это могут быть изоляты, демы, нации, наднациональные ассоциации (различающиеся по способу производства, укладу жизни) и, наконец, человечество в целом.
Большое значение в определении размера антропоэкологической системы имеют природные условия: наиболее многочисленные современные популяции, объединяющие более 80% человечества, обитают на 44% суши в области тропических лесов и саванн. В засушливых зонах (18% суши) обитает лишь 4% населения.
Благодаря биосоциальной природе человека адаптации его к условиям обитания имеют отчасти биологическую, психологическую и социальную природу. В настоящее время преобладающее значение для освоение человеком новых сред обитания и создания лучших условий жизни в уже освоенных средах имеют социально-гигиенические мероприятия, результатом которых служит совершенствование комфорта в местообитаниях людей. Адаптации создаются по отношению к факторам как природной, так и искусственной Среды, поэтому они носят не только экологический, но и социально-экономический характер.
Каждый человек представляет собой индивидуальность, поэтому экологические и социальные адаптации дополняются психологическими. Индивидуальные и групповые адаптации человека в отличие от биологических адаптаций других организмов обеспечивают наряду с выживанием и воспроизведением потомства выполнение им социальных функций, важнейшей из которой является трудовая деятельность.
Важную роль в процессе экологической адаптации человека играет состояние естественных приспособительных и защитных механизмов, составляющих биологическое наследство людей. Достаточно демонстративно эта роль выявляется при переходе в местообитания с экстремальными условиями, которые проявляются благодаря наличию на заселяемой территории экологического фактора или комбинации факторов, оказывающих на здоровье человека выраженное неблагоприятное воздействие.
Таким образом, длительное существование групп людей на территориях, различающихся преобладающими климатическими факторами, привело к образованию воспроизводящихся в ряду поколений комплексов физиологических и психосоматических признаков. Эти комплексы соответствуют экологическим типам людей и обусловливают более высокий уровень приспособленности к проживанию в определенной биогеографической среде за счет адаптивных процессов. Такое положение свидетельствует об относительности понятия экстремальности природных условий в тех или иных регионах планеты. Вместе с тем перед человечеством стоит задача последующего освоения и заселения малокомфортных территорий — пустынь и полупустынь, высокогорных, полярных, тропических районов (на долю которых приходится 69% поверхности), космоса.
Благодаря наиболее высокому уровню организации человека, которого он достиг как биосоциальное, его взаимоотношение со средой обитания имеют существенные особенности.
Во-первых, человек в отличие от животных не только пользуется природными ресурсами, но, действуя на окружающую среду целенаправленно и осознано, господствует над ней, адаптирует условия к своим потребностям. Это достигается благодаря наличию высокоорганизованной психики (психосоматическая адаптация), что позволяет ему заселять самые разнообразные условия обитания.
Во-вторых, человечество представляет собой единственный на Земле вид, обитающий повсеместно, что превращает его в экологический фактор с глобальным распространением влияния. Благодаря воздействию на все главные компоненты биосферы влияние человечества достигается в самых отдаленных экологических зон планеты. Печальным примером этому служит, в частности, обнаружение ДДТ в печени пингвинов и тюленей, отловленных в Антарктиде, где никогда ни один из этих инсектицидов не применялся. Еще одна особенность человека как экологического фактора заключается в активном, целенаправленным, осознанном воздействии на окружающую среду. Сознание человека обращается им на изменение Среды обитания. Экологический оптимум существования человека на основе его биологических и психических процессов ограничен, и возможность широкого расселения достигается не путем изменения людьми их собственной физиологии и психики, а путем создания очеловеченной Среды.
Созданием вокруг себя искусственной среды обусловливается также и специфика человека как объекта действия экологических факторов. Это действие всегда опосредовано результатами производственной деятельности людей. В результате естественные экосистемы вытесняются антропогенными экосистемами, абсолютно доминирующим экологическим фактором которых является сам человек. Среда обитания человека таким образом включает биоприродный и социально-культурный компоненты, или естественную и искусственную Среды. Причем, в естественной и культурной средах человек представлен как биосоциальное существо.
Факторы естественной и искусственной среды оказывают на человека постоянное влияние. Результаты действия природных факторов, различающихся в различных районах обитаемой части планеты, на протяжении истории человечества проявляются в настоящее время в экологической дифференциации населения Земного шара, подразделении его на расы и адаптивные типы. Социальные факторы обусловливают образование и закономерную смену хозяйственно-культурных типов сообщества людей (охотники, рыболовы и т. п.). Биологические характеризуют формирования этносов (народы, нации).
Формирование хозяйственно-культурных типов и этносов зависит от естественной среды обитания людей. Эта зависимость была наиболее сильна на ранних стадиях развития человеческого общества. Однако уже тогда и особенно в более поздние периоды развития человечества зависимость формирования хозяйственно-культурных и этнических типов от природных условий опосредовалась уровнем социально-экономического и культурного развития народа. На всех этапах истории общество осознано приспосабливает окружающую среду к собственным нуждам. Инструментом этого приспособления, связующим звеном между естественной и очеловеченной средой, служит разум и направленная трудовая деятельность людей, в процессе которой человек создает хозяйственную и культурную среду, от которой зависят образ жизни, показатели здоровья, структура заболеваемости.
Главная линия развития экологии человека в настоящее время нацелена на решение проблем управления средой, выработку путей рационального природопользования, оптимизации условий жизни людей в различных антропоэкологических системах.
2. Биологические и социальные аспекты адаптации населения
Главная отличительная черта антропоэкологических систем — наличие в их составе человеческих сообществ, которым в развитии всей системы принадлежит доминирующая роль. Сообщества людей различаются по способу производства материальных ценностей и структуре социально-экономических отношений. Активностью сообществ людей на занимаемой территории определяется уровень воздействия их на окружающую среду. Развивающиеся сообщества (например, в период индустриализации) характеризуются ростом численности населения и увеличением потребностей его в продуктах питания, сырье, водных ресурсах, размещении отходов. В таких сообществах увеличена нагрузка на природную среду, интенсифицировано использование биотических и абиотических факторов.
В антропоэкологических системах процессы осуществляются в двух главных направлениях: 1) изменяются биологические и социальные показатели индивидуумов и сообщества в целом как ответ на требования, предъявляемые человеку средой; 2) осуществляется перестройка самой среды для удовлетворения требований человека. В истории человечества усиливалась роль второго направления.
Адаптации человека к условиям обитания имеют частично экологическую, но главным образом социальную природу. Адаптации формируются по отношению к факторам как природной, так и искусственной среды, поэтому они носят не только экологический, но и социально-экономический характер. Экологические и социально-экономические адаптации дополняются психологическими адаптациями, поскольку каждый человек индивидуален.
Индивидуальные и групповые адаптации человека, в отличие от биологических адаптации растений и животных, обеспечивают наряду с выживанием и воспроизведением потомства выполнение им социальных функций, важнейшей из которых является общественно — полезный труд. Индивидуальные и групповые адаптации человека включают оптимизацию условий жизни и производственной деятельности (устройство жилищ и других помещений, конструкцию одежды, организацию питания и водоснабжения, рациональный режим труда и отдыха, сознательную тренировку организма и др.).
Хотя в основе адаптации человека лежат социально-экономические механизмы, важная роль принадлежит также естественным приспособительным и защитным механизмам, которые составляют биологическое наследство человека. Хорошо иллюстрируется роль естественных механизмов при переходе человека в экстремальные условия местообитаний (высокогорье; Арктика с её суровым климатом, необычными атмосферными явлениями и пониженным содержанием микроорганизмов в почвах и воздухе, специфической сменой дня и ночи). Как правило, люди, привыкшие жить в умеренных широтах, при перемещении в Заполярье болезненно реагируют на перемены, испытывают болезненные ощущения и длительно могут находиться в ухудшившемся состоянии (повышается артериальное давление, учащается пульс, падает работоспособность, снижается до 3000-3500 в 1 мм3 количество лейкоцитов). По прошествии определённого времени функциональные показатели возвращаются к нормальному уровню, восстанавливается работоспособность, оперативная память, защитные механизмы организма. Происходит акклиматизация человека к новым условиям обитания, основным критерием которой является восстановление высокого уровня трудоспособности. В основе акклиматизации лежат естественные приспособительные механизмы организма человека.
Продолжительное проживание групп людей на территориях, различающихся климатическими, алиментарными и другими экологическими факторами, привело к образованию воспроизводящихся в ряду поколений признаков и их комплексов. В результате возникли экологические типы людей, обладающие более высоким уровнем приспособленности (за счёт естественных адаптационных механизмов) к проживанию в конкретной биогеографической среде.
Однако перед человечеством стоит серьёзная задача более глубокого освоения мало — или совсем незаселённых территорий, которые составляют 71% поверхности Земли (пустыни, полупустыни, высокогорные, полярные, тропические районы, дно морей и океанов). Кроме того, человек в результате своей хозяйственной деятельности сам создаёт экстремальные условия среды, к которым ему необходимо адаптироваться. Это также одна из серьёзных медико-биологических проблем экологии человека.
3. Опосредованный характер адаптации
Адаптации человека к факторам окружающей среды носят опосредованный характер.
Действие экологических факторов всегда опосредовано результатами производственной деятельности людей. В процессе труда человек своей собственной деятельностью опосредует, регулирует и контролирует обмен веществ между своим организмом и природой. К тому же естественные экосистемы в настоящее время всё больше вытесняются антропогенными экосистемами, в которых человек является абсолютно доминирующим экологическим фактором.
Содержание.
Введение.
1.Понятие среды обитания.
2. Соответствие между организмами и средой обитания.
3.Адаптация к факторам среды
Заключение.
Список используемой литературы.
Среда, в которой существуют организмы, оказывает на организмы регулирующее действие.Природные условия в различных районах планеты могут существенно различаться. В то же время жизнь обладает удивительным свойством адаптироваться к изменениям окружающей среды. И эти адаптации даже в удаленных и не связанных друг с другом районах, но с аналогичными условиями среды оказываются удивительно похожими, в результате чего там развиваются похожие формы жизни. Тем самым планета, а также Солнце,Луна, другие планеты и вообще весь космос как бы направляют эволюционные процессы в биосфере. Сама структура планеты, ее ландшафты, ее место в солнечной системе и во Вселенной в целом в совокупности с пройденным историческим путем (памятью) несут в себе в “закодированном” виде информацию о возможных формах жизни в этих условиях. Именно этот код и пытается разгадать наука в поисках закономерностейглобального эволюционного процесса. Может быть, именно это является своего рода генетическая программой, определяющей эволюцию планеты в данный момент времени. Тем более, что в самих этих внешних для жизни факторах заложена определенная фрактальная повторяемость (как и в структуре ДНК), в основе которой лежат законы Вселенной.
Адаптация — целенаправленная системная реакция организма,обеспечивающая возможность жизнедеятельности и всех видов социальной деятельности при воздействии факторов, интенсивность и экстенсивность которых вначале вызывает нарушения гомеостатического баланса. Без адаптации невозможно было бы поддержание нормальной жизнедеятельности и приспособление к различным факторам внешней среды. Адаптация имеет большое жизненное значение для организма, позволяя не только переноситьзначительные и резкие изменения в окружающей среде, но и активно перестраивать свои физиологические функции и поведение в соответствии с этими изменениями, иногда опережая их. Благодаря адаптации поддерживается постоянство внутренней среды организма (гомеостаз). Адаптация и гомеостаз — это взаимно связанные и дополняющие друг друга процессы, определяющие в конечном итоге функциональное состояние организма.Помимо поддержания констант внутренней среды с помощью адаптации осуществляется перестройка различных функций организма, обеспечивающих его приспособление к физическим, эмоциональным и др. нагрузкам.
В природе каждое поколение любого вида подвергается отбору на выживаемость и воспроизводство. Особи, которые выживают и размножаются, передают свои гены следующему поколению, а гены тех, что погибли, не оставивпотомства, отсеиваются из генофонда. Таким образом, генофонд каждого вида испытывает действие естественного отбора. Поэтому почти все признаки организма служат выживанию и воспроизводству.
1. Понятие среды обитания.
Под средой обитания понимают совокупность внешних природных условий и явлений, в которые погружены живые организмы, и с которыми эти организмынаходятся в постоянном взаимодействии.
В биоэкологии речь обычно идет о природной среде, не измененной человеком. В прикладной (социальной) экологии говорят об окружающей среде, так или иначе опосредованной человеком.
Отдельные элементы среды обитания, на которые организмы реагируют приспособительными реакциями (адаптациями), называются экологическими факторами или факторами среды. Средифакторов среды выделяют обычно три группы факторов: абиотические, биотические и антропогенные.
1. Абиотическими факторами среды называются условия, напрямую не связанные с жизнедеятельностью организмов. К числу наиболее важных абиотических факторов можно отнести температуру, свет, воду, состав атмосферных газов, структуру почвы, состав биогенных элементов в ней.
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
При приспособлении организма к изменениям различных условий среды нередко наблюдаются однонаправленные и вполне соизмеримые изменения одних и тех же биохимических параметров. Оказывается, что адаптация организма к какому-либо одному фактору среды может способствовать приспособлению его к другим факторам, повышать устойчивость к ним. Это явление называют перекрестной адаптацией. Прежде всего, обратимся к фактам, а затем попытаемся разобраться в молекулярных основах перекрестной адаптации человека и ее практическом значении.
Уже давно известно, что после 2—3 нед. пребывания в горах физическая работоспособность по возвращении на уровень моря повышается. Спустившись с гор, человек чувствует прилив сил, бодрость, желание активно двигаться. А вот что дают результаты специальных исследований. Наблюдения, проведенные на Памире, показали, что после 45 сут пребывания на высоте 3325 м предельная длительность бега с заданной интенсивностью возрастает на 60%, а максимально возможная скорость бега — на 10%. В принципе то же самое было установлено на лыжниках, тренирующихся в течение месяца по одной и той же программе с той лишь разницей, что одна из групп до этого провела месяц в горах (на высоте 2000—2700 м), а другая все время жила на уровне моря. Спортивный результат у первых улучшился в среднем на 17%, а у вторых — всего на 8.3% по сравнению с тем, что они показывали 2 ме.с назад.
Не менее интересные данные получены в Перуанских Андах. В этих исследованиях две группы испытуемых: проживающие на равнине (г. Лима) хорошо тренированные легкоатлеты и аборигены гор (высота 4540 м) — выполняли на уровне моря одни и те же стандартизированные физические нагрузки. При этом и реакция организма горцев, и показанные ими результаты были такими же, как у высокотренированных жителей равнины, хотя первые никаким видом спорта не занимались. Наконец, в опытах на животных тоже обнаружено, что 3-недельное пребывание белых крыс в барокамере с разрежением, соответствующим высоте 2800 м, привело к увеличению длительности свободного плавания на 50%, а намного более интенсивного, но кратковременного плавания с грузом 15% от массы тела — на 70%; продолжительность же стандартной силовой нагрузки (удерживание собственной массы в висячем положении на вертикальном стержне) не изменилась. Эти данные о различном влиянии приспособления к гипоксии на проявление качественных сторон мышечной деятельности получили подтверждение и в наблюдениях на спортсменах. Месячная активная акклиматизация в горах особенно улучшила результаты в беге на 100 и 400 м; несколько в меньшей степени, но тоже весьма значительно — в длительном беге и совсем не повлияла на результаты в силовых упражнениях. Почему это произошло, объясним несколько дальше, когда речь пойдет о молекулярных механизмах. Пока же запомним только сам факт.
Многочисленные исследования показали также, что приспособление организма к гипоксии повышает устойчивость его к действию низких температур, инфекциям и проникающей радиации. Белые крысы, адаптированные в течение 1—2 мес. к условиям гипоксии на высоте 3000 м, становятся более устойчивыми и к низким температурам окружающей среды. Пребывание в условиях с температурой 5 0 C приводит у них к снижению температуры тела до 34.5 °С, а у живших все время на уровне моря — до 31.3°С. Получить глубокую гипотермию у крыс, адаптированных к гипоксии, труднее, чем у контрольных. Для этого нужно более сильное и более длительное охлаждение. Но если гипотермия уже достигнута, то переносят крысы ее намного лучше и дольше.
Приспособление к сниженному парциальному давлению кислорода повышает устойчивость к проникающей радиации. Мы видим, что при малых дозах облучения все животные выживали, а при больших дозах погибших всегда было больше в контрольной группе. И лишь при очень высоких дозах отмечена одинаковая смертность в обеих группах. Но и тут между группами была разница: контрольные животные начинали гибнуть с 3-х сут, а адаптированные к гипоксии — с 7-х.
Положительное влияние приспособления организма к низким температурам на физическую работоспособность известно уже давно. На это указывал еще в прошлом веке И.Р. Тарханов. Согласно современным исследованиям, тренировка в условиях сниженной температуры среды приводит к большему возрастанию работоспособности, чем проводимая при обычных, комфортных для организма температурах. Опыты на белых крысах показали, что работоспособность (длительность плавания до предела при температуре воды 32 °С) в первом случае увеличивалась на 82%, а во втором — всего на 45%. Приспособление организма к низким температурам облегчает и перенесение им высотной гипоксии. Так, жители равнин северяне быстрее акклиматизируются в горах, чем южане. О том же говорят и эксперименты на животных. А вот в отношении перекрестных влияний приспособления к высоким температурам мы надежными данными не располагаем, и вопрос пока остается открытым.
Влияние приспособления организма к гипоксии на устойчивость к проникающей радиации, % погибших животных. / — контрольные животные, // — адаптированные к гипоксии. Цифры в светлой части столбиков — доля выживших животных, %; в заштрихованной — погибших, %; в квадратах — доза облучения, мкКл/кг
Хорошо тренированные лица значительно быстрее акклиматизируются к высоте, чем слабо подготовленные. Лыжники-гонщики, в тренировке которых превалирует бег на лыжах, а летом — кроссы и бег на роликовых коньках, адаптируются быстрее, чем прыгуны с трамплина, в подготовке которых преобладает отработка техники прыжка. Двоеборцы, у которых оба вида тренировки сочетаются (почти 50 на 50%), немного уступали в сроках акклиматизации гонщикам, но существенно превосходили прыгунов. Близкие к этому данные получены и американскими исследователями. Две группы спортсменов предварительно тренировались: одна — в беге на 200, 400 и 800 м, другая — на длинные дистанции (типа кроссов). Затем всех спортсменов подняли в горы на высоту 4300 м. При этом оказалось, что у представителей первой группы функциональные сдвиги в организме более благоприятны, чем у второй, и акклиматизировались они намного быстрее.
Наконец, значение характера физической подготовки для приспособления к гипоксии продемонстрировали и сроки акклиматизации представителей различных видов спорта во время Олимпийских игр в Мехико (высота 2250 м). Наиболее быстро адаптировались бегуны на короткие и средние дистанции, немного уступали им представители спортивных игр, а наиболее медленно приспособились тяжелоатлеты и гимнасты. Почему характер физической подготовки по-разному влияет на адаптацию к гипоксии, мы объясним позже, пока же запомним и этот факт.
Приспособление организма к повышенной мышечной деятельности увеличивает способность его противостоять и температурному фактору: охлаждению и перегреванию. Белых крыс тренировали плаванием при температуре воды 32 0 С в течение 1.5 мес, а затем их разделили на две группы, из которых одну запускали в ванну с температурой воды 5 °С, где они плавали до наступления судорог, а вторую помещали в камеру с температурой 70 0 C и относительной влажностью 12%, где крысы в конце концов погибали от перегревания. Одновременно с тренированными животными таким же воздействиям подвергали контрольных, нетренированных крыс. И обнаружилось, что при плавании в холодной воде судороги у тренированных крыс наступали позднее, а длительность плавания была на 30% больше, чем у контрольных. Различалось и время гибели от перегревания: тренированные крысы погибали несколько позднее. Но это, конечно, очень сильное, гибельное для организма воздействие.
В других опытах влияние температуры среды было более мягким. Тренированных и нетренированных крыс запускали на 15 мин плавать в ванне с температурой воды 40, 32, 22 и 15 0 C и с помощью термопары измеряли у них температуру в прямой кишке. Естественно, что в ванне при температуре 40 0 C температура тела животных повышалась, при 32 0 C она оставалась без изменений, а при 22 и 15 0 C — уменьшалась. Но если температура тела у контрольных животных повышалась на 4 °С, то у тренированных —- всего на 0.8—1.0°С, а снижалась у первых на 10 и 15 0 C (при температуре воды соответственно 22 и 15 °С), у вторых — на 7 и 13 °С. Дело в том, что митохондрии мышц у тренированных животных функционально более лабильны, способны в более широких пределах изменять степень сопряжения дыхания и фосфорилирования, т. е. количество энергии окисляемых веществ, затрачиваемое на теплопродукцию. Чем выше коэффициент Р/0, тем меньше теплопродукция, и наоборот. О том же говорят и наблюдения зарубежных авторов: при пребывании в холодовой камере (температура —8 °С) в течение 15—30 мин у лиц, не занимавшихся физическим трудом или спортом, температура тела снижалась на 0.8—1.0 °С, а у привыкших к тяжелому физическому труду и у тренированных спортсменов она сохранялась в пределах нормы: 36.5—36.7 °С.
Под влиянием мышечной тренировки возрастает сопротивляемость организма и к другим повреждающим факторам среды, в частности к инфекциям и проникающей радиации. Еще в начале 30-х гг. было установлено, что приспособление организма к повышенной мышечной деятельности способствует выработке иммунных тел как у человека, так и у экспериментальных животных и что тренированные крысы лучше противостоят заражению болезнетворными микробами, чем нетренированные. Более новые исследования, проведенные уже в 60-х гг., показали, что под влиянием тренировки у крыс возрастает фагоцитарная способность белых кровяных клеток, а содержание иммунных тел при введении животным чужеродных белков хотя и нарастает несколько медленнее, но достигает больших величин и дольше сохраняется. Наконец, данные медицинской статистики свидетельствуют о том, что во время вспышек гриппа спортсмены по сравнению с неспортсменами обращаются в медицинские учреждения в 4 раза реже, а лица, регулярно занимающиеся физическими упражнениями, — в 2 раза меньше. При адаптации к повышенной мышечной деятельности возрастает устойчивость организма и к проникающей радиации.
Влияние приспособления организма к повышенной мышечной деятельности на функциональное состояние митохондрий мышечных волокон (величина коэффициента Р /О — по оси ординат) в различных температурных условиях (по оси абсцисс), I — покой при оптимальной температуре; // — плавание 15 мин при разной температуре воды, 0 C 1 — контрольные животные, 2 — тренированные
Однако мышечная деятельность не всегда будет благоприятна для невосприимчивости к гипоксии, инфекциям или проникающей радиации; гипоксия не всегда будет способствовать повышению работоспособности, холод — сопротивляемости инфекциям и т. д. Мы говорим лишь о влиянии адаптации, долговременного приспособления к этим факторам. Острое же действие их на неадаптированныи организм может оказать и диаметрально противоположный эффект. Непривычно тяжелая работа снижает и иммунные возможности организма, и устойчивость его к проникающей радиации и гипоксии. Внезапное действие холода на организм, к нему не приспособленный, способствует заболеваниям, а низкое парциальное давление кислорода резко ограничивает физическую работоспособность неакклиматизированного человека или животного. В чем же молекулярный секрет перекрестных адаптации?
Мы уже знаем, что всякое приспособление организма к изменениям условий среды, а значит, и его существования содержит два компонента: неспецифический, вытекающий из общего адаптационного синдрома Селье, и специфический — молекулярные приспособительные изменения, направленные на повышение устойчивости организма к данному конкретному фактору.
Увеличение биохимических параметров мышц при приспособлении организма к различным условиям, Д % от исходных величин
Читайте также: