Биология населения аридных зон

Пустыня – это сочетание климатических факторов, а) высокая температура,

б) ультрафиоле­товое излучение в) тепловое излучение, г) крайняя сухость воздуха, д) ветер е) пыль. Это оказывает пагубное воздействие на организм не акклиматизированных людей.

Но пустыни обитаемы с доисторических времен, и коренное население, (кочевники-скотоводы), приспособилось к жизни в такой экстре­мальной ситуации.

Большинство пустынь расположено в тропическом поясе, но климат их отличается значительным своеобразием.

Результаты сравнения климата тропиков и пустыни. Средняя суточная температура в пустыне на 8 градусов выше, а ко­лебания среднесуточного цикла почти в два раза больше, чем в тропиках. Средняя относительная влажность в тропиках прибли­жается к 100%, в пустыне - к 30%.

Исследования акклиматизации в пустыне Колорадо показали, что на солнце термическая нагрузка для обна­женного человека в 3, 4 раза больше, а для одетого - в 2, 4 раза больше, чем в тропиках.

Тепловая энергия, образовавшаяся в орга­низме в результате обмена веществ, может быть непосредственно передана излучением при помощи конвекции окружающему воз­духу лишь в том случае, если его температура не превышает 33°С (температура поверхности кожи). Если теплоотдачи не про­исходит, то тепло остается в организме, повышая температуру тела.

При этом возможен только один путь отдачи тепла - путем потоотделения и затем испарения содержащейся в нем воды. Перегрев и обезвоживание - основные причины стрессовых ситуаций в организме при акклиматизации в условиях пустыни.

Акклиматизация к жаре в пустыне выражается в сохранении а) более низкой температуры тела, б) более замедленного пульса, в) более низкого потоотделения.

При температуре воздуха 15,5°С организм теряет 0,94 л из общего количества потерянной жидкости (1,4 л/сут),

При 32°С - из 2,99 л на долю пота прихо­дится 2,4 л С. В условиях по­вышенной температуры удаление тепла из организма происходит главным образом в результате потоотделения, в в ус­ловиях умеренного температурного режима терморегуляция осу­ществляется еще и путем лучеиспускания, конвекции, теплопро­водности).

Приспособления к обезвоживанию установить не удалось. Привыкания к недостатку воды не происходит. Дегидратация по­вышает вязкость крови, снижает скорость кровотока, приводит к уменьшению ударного объема сердца, нарушению электролитного равновесия.

При компенсацией водопотерь, вызванных усиленным потоотделением,

водопотреб­ление возрастает тем больше, чем менее адаптирован человек к жаркому климату. Наибольшее среднесуточное потребление воды было отмечено для жителей Крайнего Севера, наименьшее - для уроженцев Средней Азии. Опыты Юнусова говорят о существовании генетически закрепленных механизмов адаптации к условиям дегидратации. Коренное население аридной зоны обнаруживает адаптацию и к гипертермии.

Морфофизиологические особенности населения тропических пустынь

Картина адаптации коренных жителей пустыни к аридным условиям недостаточно ясна.

Для тропи­ческих жителей характерны: а) понижение основного обмена, б) понижение уров­ня холестерина, в) понижение уров­ня альбуминов сыворотки крови, г) большая устойчи­вость реакций, связанных с теплообменом, д) понижение абсолютной величины мускульной массы тела (что также способствует сниже­нию энергетических процессов),

е) удлиненная форма тела с неболь­шим весом (это приводит к увеличению удельной поверхности тела и к более интенсивной теплоотдаче путем испаре­ния)

При затрудненной теплоотдаче в условиях пусты­ни не исключены и какие-то специфические реакции.

Показано, что в условиях затрудненной тепло­отдачи, в сухой и жаркой пустыне, где среднегодовые значения испаряемости превышают 300 мм, и во влажном экваториальном лесу существует морфологическая адаптация, приво­дящая к увеличению относительной поверхности тела.

Один и тот же результат достигается разной комбинацией признаков строе­ния тела. В пустыне это сочетание а) высокого роста б) малой массы при крайней сухощавости;

В экваториальном лесу - уменьшение всех размеров тела и массы (пигмеи). У бушме­нов пустыни Калахари увеличение удельной поверхности тела до

стирается сочетанием крайне малых размеров и массы тела.

У арабов Аравийской пустыни уменьшаются размеры и масса тела, увеличивается удельная поверхность по сравнению с араба­ми, живущими в континентальной тропической зоне Африки, но вблизи Средиземного моря.

Для австралийских племен Центральной пустыни характерно

сочетание очень высокого роста с низкой массой, так же как у эт­нических групп Сахары.

К числу специфических физиологических особенностей абори­генов пустыни следует отнести а)понижение кровяного давления,, б) повыше­ние уровня гемоглобина и гематокрита.

Такие же физиологические изменения наблюдаются у пришлого населения в условиях пустыни - в результате теплово­го воздействия расширяется просвет периферических сосудов, что приводит к снижению кровяного давления, а в результате обез­воживания примерно на 30% повышается вязкость крови и на 15% увеличивается содержание гемоглобина.

Все это создает дополнительную нагрузку на сер­дце, которое вынуждено сокращаться чаще для поддержания нор­мального артериального давления и минутного объема крови.

В серии опытов с охлаждением, проведенных над австралийскими аборигенами и лицами европейского происхожде­ния при температуре воздуха 10-15°С, были выявлены различия, которые позволяют предполагать большую устойчивость процес­сов терморегуляции у аборигенов по сравнению с европеоидами.

Когда аборигены и лица европейского проис­хождения в обнаженном виде спали вблизи костров, у них не на­блюдалось каких-либо заметных метаболических отклонений. Ес­ли же испытуемые находились вдали от костров, но в спальных мешках, то у них изменялась температура тела.

Средняя темпера­тура, по которой судят о "силе охлаждения", у тех и других пада­ла до одинакового уровня, в то время как внутренняя температу­ра тела (в полости рта) у аборигенов падала, в контроле же оставалась неизменной.

У коренных жителей отме­чалось сужение стенок периферических сосудов в большей степе­ни, чем в контроле, и при более слабом действии холода, чем тот, который вызывал подобную реакцию у лиц европеоидного проис­хождения. Делается предположение о более эффективной регуляции теплообмена у аборигенов с помо­щью вазомоторной деятельности..

Была обнаружена разни­ца в газообмене у австралийцев коката (Западная пустыня) и евро­пейцев. У коката содержание кислорода по сравнению с контро­лем ниже: у женщин - на 11%, у мужчин - на 13%.

Исследовали процессы метаболизма у коренных жителей пусты­ни, австралийско-европеоидных метисов тропической зоны Авст­ралии и контрольной группы европейского происхождения. Установлено, что ме­тисы занимают промежуточное положение между центральными аборигенами и контролем. Уровень метаболизма метисов - 42,8 ккал/час, у контроля — 48,7ккал/час, у аборигенов центральных районов Австралии - 37 ккал/час.

При обследовании обнаженных бушмена и европейца во время сна при температуре воздуха 12°С в течение 2,5 ч у обоих было обнаружено одинаковое падение температуры кожи и большее па­дение внутренней температуры тела у бушменов. Авторы склоняются к мысли об отсутствии физиоло­гической адаптации к холоду у аборигенов пустыни.

В условиях пу­стыни водопотребление выше у уроженцев районов, наиболее уда­ленных по своим климатическим условиям от пустыни. Нельзя отрицать наличие у них определенных морфологических и физи­ологических механизмов облегчения процессов теплообмена. Для большинства групп это понижение метаболической активности и увеличение удельной поверхности испарения. Более эффективная сосудодвигательная регуляция потери тепла у аборигенов в усло­виях резких температурных колебаний в течение суток также мо­жет считаться более или менее типичным явлением адаптивного характера. Этими особенностями очерчивается морфофункциональный комплекс коренного населения аридной зоны.

Морфофизиологическая характеристика

населения внетропических пустынь

Климат внетропических пустынь отличается от пустынь тропической зоны холодной бесснежной зимой. Особенно это относится к пустыням Каракум, Кызылкум, Мойынкум и Гоби. В Гоби, на­пример, морозы зимой достигают -40°С.

Ма­териалы по морфофизиологическим особенностям коренного населения пустынь Каракум, Кызылкум и Мойынкум, (данные относятся к пред­ставителям двух рас, проживающих в сходных условиях географи­ческой среды и имеющих практически один и тот же тип хозяй­ства, а следовательно, и рацион питания).

Традиционное занятие населения - скотоводство; земледелие играет подчиненную роль, большое место в хозяйстве заняло хлопководство. Из трех изученных народов только каракалпаки являются сравни­тельно поздними пришельцами в аридную зону, их форми­рование связано со степными и опустыненными территориями. Туркмены относятся к евро­пеоидной расе, казахи и каракалпаки — к монголоидной.

Для коренного насе­ления внетропических пустынь, характерно общее укрупнение размеров тела - особенность, типичная для населения всей внетропической зоны.

Население сред­неазиатской аридной зоны характеризуется комплексом общих морфологических и физиологических черт: а) увеличения массы тела

б)крупные размеры скелета, в) слабое развитие подкожного жирового слоя,

г) слабое развитие мускулату­ры, д) уплощенная грудная клетка, е) большой процент астенического типа телосложения ж) большая относительная поверхность тела.

Обращают на себя внимание а)низкий уровень минерализации скелета с пониженной скоростью возрастной перестройки кости, б) понижение окислительных процес­сов.

Понижение артериального давления и повышение содержа­ния гемоглобина, типичное для жителей тропических пус­тынь, здесь проявляется лишь у туркмен и казахов. Это наблюдается и в условиях внетропических пустынь

у групп различного расового состава. Уменьшение интенсивности основного обмена, увеличение часто­ты дыхания и пульса, снижение кровяного давления обнаружены у коренных жителей аридной зоны Казахстана М.В

Т. о., черты, типичные для населения тропических пустынь, проявляются и во внетропических широтах.

Различия в морфофизиологическом статусе коренных жителей тропических и внетропических пустынь сводятся в основном к увеличению мас­сы тела у жителей внетропических пустынь. В остальном же процесс адаптации к аридным условиям у них сходен.