Демэкология. Виды популяций. Типы пространственного распределения особей в популяциях (равномерный, диффузный, агрегированный). Экологическая дифференциация человечества.

Демэколо́гия — раздел общей экологии, изучающий динамику численности популяций, внутрипопуляционные группировки и их взаимоотношения. В рамках демэкологии выясняются условия, при которых формируются популяции. Демэкология описывает колебания численности различных видов под воздействием экологических факторов и устанавливает их причины, рассматривает особь не изолированно, а в составе группы таких же особей, занимающих определённую территорию и относящихся к одному виду.

Типы пространственного распределения особей в популяции:

-Равномерный (регулярный) – равное удаление каждой особи от соседней.

-Диффузный (случайный) встречается в природе часто, особи располагаются случайно, нераномерно.

-Агрегированный (групповой, мозаичный) выражается в образовании группировок особей, между которыми остаются достаточно большие незаселенные территории.

Экологическая популяция – совокупность элементарных популяций, внутривидовые группировки, приуроченные к конкретным биоценозам. Растения одного вида в ценозе называются ценопопуляцией. Обмен генетической информацией между ними происходит достаточно часто.

Географическая популяция – совокупность экологических популяций, заселивших географически сходные районы. Географические популяции существуют автономно, ареалы их относительно изолированы, обмен генами происходит редко – у животных и птиц – во время миграций, у растений – при разносе пыльцы, семян и плодов. На этом уровне происходит формирование географических рас, разновидностей, выделяются подвиды.

Экологическая дифференциация человечества

Основные типы:

1. Арктический. Характерно приспособление к влажному холодному климату и кислородной недостаточности. Повышение газообмена, высокое содержание иммуноглобулина и холестерина. Уменьшение длины конечностей.

2. Жители пустыни. Сухость, высокая температура. Повышенная теплоотдача, за счет испарения и длинные конечности и истощенное тело.

3. Жители высокогорья. Пониженная температура, гипоксия. Широкая грудная клетка, большая ЖЕЛ, больше эритроцитов, выше уровень гемоглобина, выше уровень окислительных ферментов.

Популяционная структура человечества. Люди как объект действия эволюционных факторов. Влияние мутаций, миграции, изоляции на генетическую конституцию людей. Дрейф генов. Специфика действия естественного отбора в человеческих популяциях (пример с серповидноклеточной анемией).

Особи любого вида распространены в своем ареале не равномерно, а отдельными устойчивыми скоплениями – популяциями. Популяция – совокупность особей одного вида, длительно населяющих определенное пространство и свободно скрещивающиеся между собой. Каждая популяция имеет свой ареал, возрастной и половой состав.

Популяции не свойственен единообразный генотип, она характеризуется генетической разнородностью. Приток нового генетического материала происходит так же путем миграции особей из одной популяции в другую. Мутации как правило не являются полезными, но они направлены на приспособление к условиям существования.

В генетике человека популяцией можно назвать группу людей, занимающих одну территорию и свободно вступающих в брак. Крупные популяции человека состоят из нескольких антропологических групп, отличающихся по происхождению и занимающих большую территорию.

Человечество характеризуется большим полиморфизмом. Сохраняется этот полиморфизм благодаря нейтральности этих признаков по отношению к жизнеспособности. Но полиморфизм в активности иммунной системы не является нейтральным.

Человечество несет в себе генетический груз возникших мутаций, среди которых немало рецессивных, летальных, полулетальных и ряда наследственных, проявляющиеся лишь в гомозиготном состоянии. Проблема генетического груза имеет большое значение для медицины. Для медико-генетичесих консультантов важно иметь представление о насыщенности генами наследственных болезней населения населяющих те или иные территории. Она важна для решения вопроса о роли факторов окружающей среды в мутационных процессах и в охране ее от загрязнения. В изменении генофонда человеческих популяций не последняя роль принадлежит миграциям. С ними связано разрушение прежних границ браков, появление смешанных браков. Миграции ведут к изменению состава генов в популяциях из которых население эмигрировало, и в тех, куда оно иммигрировало.

Дрейф генов - изменение генетической структуры популяции в результате любых случайных причин. Обычно дрейф генов проявляется при небольшой численности популяции и ведет к уменьшению наследственной изменчивости в ней.

Все эволюционные факторы, такие как мутационный процесс, изо­ляция, популяционные волны, оказывают значительное, но ненаправ­ленное и случайное влияние на популяцию. Главное их значение в том, что они способны создать эволюционный материал и включить в действие основной направляющий фактор эволюции - естественный отбор.Естественный отбор, сохраняя фенотипы, изменяет генотипический состав популяции в определенном направлении и с опреде­ленной интенсивностью. Эти два показателя отбора (направление и сила давления) всегда соответствуют условиям внешней среды, вприроде естественный отбор выступает как единый фактор, но его формы могут меняться. Механизм действия при всех формах остаётся неизменным - выживание и размножение особей, наиболее приспособленных к конкретным условиям существования. Выделяют три формы отбора - стабилизирующий, движущий и дизруптивный.

Биологический и социальный аспекты адаптации населения. Проблема адаптации человека к экстремальным условиям Крайнего Севера Тюменской области. Медико-биологические аспекты вахтовой и экспедиционно-вахтовой организации труда.

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 и тд. 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. 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.

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. 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. 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.

Среда обитания человека представляет собой переплетение взаимодействующих биологических, психических и антропогенных экологических факторов, набор которых различается в разных природно-географических и экономических регионах планеты. В таких условиях необходим единый интегральный критерий качества среды с точки зрения ее пригодности для обитания человека. Согласно Уставу Всемирной организации здравоохранения, принятому в 1968 г., этим критерием служит состояние здоровья населения. В исследования по экологии человека термин “здоровье” используют в широком смысле как показатель полного физического, психического и душевного благополучия.

В связи с ростом потребностей в природном газе и конденсате на севере Тюменской области была начата разработка новых газовых и газоконденсатных месторождений .Природные условия жизнедеятельности человека на Крайнем Севере характеризуются экстремальностью.Предпосылки нарушений в психоэмоциональной сфере и развитии психосоматической патологии создаются тем, что производственная деятельность в суровых условиях Крайнего Севера представляет много трудностей и нередко сопровождается длительной, чрезмерной профессиональной перегрузкой. ООО "Ямбурггаздобыча" функционирует в климатических условиях Крайнего Севера, практически мало пригодных для постоянного проживания людей из-за дополнительного воздействия на человека изменениями магнитного поля Земли, пониженного содержания кислорода в воздухе, нарушения суточной периодичности полярного дня и полярной ночи. Природа Крайнего Севера представляет заболоченную местность с множеством рек и озер, отсутствием кустарников и деревьев. Поэтому человек в этих условиях, как правило, испытывает дополнительно психологический дискомфорт, хотя некоторые исследования отмечают, что климатические условия Крайнего Севера, с точки зрения восприятия их людьми "материка", могут нести как положительные, так и отрицательные эмоции, что соответственно определяет направленность и характер течения тех или иных физиологических процессов в организме. Сроки пребывания на вахтовых работах в условиях Крайнего Севера являются одним из решающих обстоятельств, обуславливающих "аккумуляцию" экстремальных эффектов.

Правомерны суждения и о том, что увеличение периода проживания в экстремальных условиях влияет на устойчивость-изменчивость личностных диспозиций, воздействует на психологические свойства и состояния личности, постепенно ведет к депрессии, психофизиологическому кризису и эмоциональной неустойчивости, причинами чего являются условия почти постоянной жизни на Севере, узость социального окружения, однообразный быт. Другим, не менее важным условием при адаптации человека к экстремальным условиям жизнедеятельности на Крайнем Севере при работе вахтовым методом является возрастной фактор.

Экологическая дифференциация человечества подразумевает географическую приуроченность разных признаков организма и свидетельствует об устойчивых приспособительных реакциях у человечества. Особенности:

Независимо от расовой и этнической принадлежности реакция организма на одни и те же воздействия идет в одном и том же направлении.

Норма реакции осуществляется в пределах границ, присущих этнической группе, что говорит о генетической природе реакции.

Наличие у всех человеческих популяций компенсаторных реакций по отношению к их ОС.

Адаптации у человека проявляются в 2 формах:

Неспецифическая, связанных с общим повышением иммунных свойств и усилением устойчивости организма к неблагоприятным факторам.

Специфическая, узко направлена на приспособление к определенным условиям ОС (на холод, повышение теплопродукции).

Основные типы:

Арктический. Характерно приспособление к влажному холодному климату и кислородной недостаточности. Повышение газообмена, высокое содержание иммуноглобулина и холестерина. Уменьшение длины конечностей.

Жители пустыни. Сухость, высокая температура. Повышенная теплоотдача, за счет испарения и длинные конечности и истощенное тело.

Жители высокогорья. Пониженная температура, гипоксия. Широкая грудная клетка, большая ЖЕЛ, больше эритроцитов, выше уровень гемоглобина, выше уровень окислительных ферментов.

В связи с разработкой в Тюмени газовых месторождений на севере Тюменской области, приток пришлого населения резко увеличился. Лица пребывающие на севере испытывают: адаптационное напряжение, климатический дискомфорт.

Существует 2 вида организации труда:

Вахтовый. Радиус доставки рабочих 10-100км

Экспедиционно-вахтовый. Радиус доставки 1000 км. Более опасный, смена часовых поясов.

Задачи медиков: изучение, людей при отправке, резервных возможностей организма. Биоритмологический подход.