АДАПТАЦИЯ И АНТРОПОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ

2. АДАПТАЦИЯ И АНТРОПОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ

Адаптация и отбор часто воспринимаются как синонимы или очень близкие понятия, поскольку адаптация обычно рассматривается как причина отбора. Но отбор не всегда направлен на усиление адаптированности популяции и тем более индивида. Отбор обычно отсекает худшие фенотипы, но это не значит, что он оставляет наилучшие для данных внешних условий.

 С давних времен цвет кожи служил важным показателем происхождения многорасовых и полиэтнических сообществ (Индия, современные Южная и Центральная Америка) и во многих обществах мог влиять на социальное положение. Отсюда и постоянный интерес не только ученых, но и неспециалистов к причинам полиморфизма по этому признаку.

Значительное совпадение карты мирового распределения интенсивности пигментации кожи и солнечной инсоляции давно навели на мысль о связи этих двух показателей. Разработана довольно стройная рабочая гипотеза, объясняющая эту взаимосвязь, но полностью доказанной ее считать нельзя. Суть ее заключается в следующем. Меланин защищает организм от ультрафиолетового излучения, но темная кожа сильнее нагревается инфракрасной частью спектра. В высоких широтах при слабой инсоляции «выгодно» иметь светлую кожу, так как определенное количество ультрафиолета необходимо для образования витамина D₂. Недостаток витамина приводит к тяжелым поражениям костной системы (рахит), снижается жизнеспособность и особенно фертильность у женщин вследствие костных патологий тазовых костей. Темная кожа имеет преимущества в местностях со значительным количеством солнечных дней и большим перепадом температур в течение суток (саванны и пустыни тропической и субтропической областей), так как она лучше способна воспринимать тепловые лучи в инфракрасной части спектра от нагретых за день окружающих предметов.

Однако на теплообмен организма человека влияет не только цвет кожи. Важное значение имеет отношение веса тела к его поверхности. Показано, что у населения высоких широт и умеренного пояса этот индекс выше, чем у населения с жарким климатом. Это соотношение во многом зависит от пропорций тела: наибольший индекс имеют люди небольшого роста с длинным и крупным корпусом и короткими конечностями, наименьший — с небольшим корпусом и длинными тонкими конечностями. В механизме регулирования теплообмена следует отметить особую роль капиллярного кровообращения, потоотделения, процессов регуляции физической активности. Естественно, что для человека большое значение будут иметь и его социальные особенности: одежда, жилище и др.

Если принять во внимание все многообразие взаимодействий организма с окружающей средой, то становятся ясными его неоднозначные результаты и понятны исключения из, казалось бы, ясных закономерностей. Бушмены, живущие в пустыне Калахари, — самые светлокожие из негроидных африканских групп. Пигмеи с их темной кожей, малыми тотальными размерами, брахиморфным телосложением, сильным потоотделением и высоким основным обменом — жители тропического леса, где лишь один процент солнечной радиации достигает поверхности земли.

Достаточно часто делались попытки рассматривать в качестве адаптивных факторов цвет и форму волос. Здесь также в первую очередь рассматривался теплообмен головы как ведущий фактор. На область головы приходится примерно 20% энергообмена всего тела. С формальных позиций светлые волосы отражают больше света, чем темные, они должны были бы иметь преимущество в районах со значительной инсоляцией как защита головы от перегрева. Предполагается, что терморегуляции головы хорошо соответствуют курчавые волосы — за счет воздуха между прядями и прямые, округлые в сечении, с большим медуллярным каналом — за счет воздуха внутри волоса (как у северного оленя).

Исключений из этих механистических моделей много, а решающих экспериментов не проведено. Так же обстоит дело и с цветом глаз. Ввиду того что светлые глаза пропускают больше света (как бы обладают большей светосилой), считается, что «выгодно» быть светлоглазым в условиях малой освещенности, например в атмосфере с пониженной прозрачностью: в сумерках, в тумане и др. Эти условия характерны для зон умеренного и морского климатов. Такими же были и условия в приледниковой зоне в верхнем палеолите, но и здесь нет решающих экспериментов. Лучше доказана обратная ситуация: сильно пигментированные глаза защищают сетчатку от запредельного воздействия света.

В отношении многих других признаков внешности делались самые различные предположения об их функциональной значимости для организма. За редким исключением, это не более чем оригинальные гипотезы, практически не проверенные экспериментально. При этом надо иметь в виду важное правило систематики, на которое указывал еще Ч. Дарвин: признаки, важные для классификации, как правило, имеют очень незначительное функциональное значение. Поэтому, несмотря на всю привлекательность гипотез о расообразовании как об адаптационном процессе, они требуют более фундаментального подтверждения, чем те, которыми мы располагаем на сегодняшний день.

При рассмотрении явления адаптации следует отделять его от процессов акклиматизации и акклимации. Под этими последними понимаются краткосрочные и обратимые морфофизиологические изменения. Например, если рассматривать цвет кожи как приспособительный признак, то светлую кожу можно рассчитать адаптацией в климатической зоне с малой инсоляцией. Первые явления загара в период 2—10 дней будут аккли-мацией, а стабильный загар после 2—3 месяцев — акклиматизацией. Эти изменения происходят в пределах нормы реакции. Адаптация же — изменение самой нормы реакции и, как правило, наследственное. Например, плохая акклиматизация у рыжеволосых к загару (акклимационный ожог есть, а загара нет) — это явно очень узкая норма реакции. Отсюда вытекает второй аспект адаптации. Способность хорошо загорать у светлокожих индивидов, т.е. обладание широкой нормой реакции можно рассматривать как адаптацию.

Адаптацию как состояние можно рассматривать как стабильность (устойчивость). Стабильные системы, выведенные из состояния равновесия и предоставленные сами себе, возвращаются в него. Стабильность как «...свойство принадлежит всей системе и не может быть приписано какой-либо ее части», т.е. это эмерджентное свойство. Р. Эшби определяет поведение как адаптивное, если оно удерживает существенные переменные в физиологических пределах. Если перейти с индивидуального физиологического уровня на популяционный, то популяцию в состоянии адаптации можно определить как сохраняющую свои существенные переменные в демографических пределах. Этими существенными переменными, напомним, являются: численность популяции, половозрастной состав, рождаемость и смертность.

Для демонстрации всей сложности ситуации с проблемой адаптации приведем две оригинальные работы, которые лежат как бы несколько в стороне от стандартных адапционистских объяснений.

Первая была выполнена английскими исследователями Масоном и Якобом. Они изучали изменчивость показателей основного обмена у европейцев и индусов, которые периодически проживали либо в Индии, либо в Англии. Выяснилось, что часть людей хорошо акклиматизируется (под этим понимали изменения основного обмена в соответствии со стандартом для зоны) и восстанавливает старый уровень обмена при возвращении в исходную зону. При этом тип адаптационного ответа не был связан с возрастом, полом и размерами тела, но оказался скоррелированным с этносом, отражая достоверную связь с этнической принадлежностью. У европейцев было 57% «адаптеров», у индусов 26%. Авторы предположили, что большее число «адаптеров» в выборке европейцев связано с сезонной контрастностью климата в умеренной зоне, которой нет в тропиках. Иными словами, по самому свойству «адаптация — акклиматизация» есть внутрипопуляционный полиморфизм, а по относительному количеству «адаптеров» — межпопуляционная политипия.

Вторая работа была выполнена Л. К. Гудковой. Она изучала уровни биохимических показателей крови (общий белок, белковые фракции, холестерин, сахар крови и т.д.) в различных популяциях коренного населения Средней Азии. На первый взгляд, ее результаты представляются парадоксальными. Независимо от расположения популяции (пустыня, среднегорье, оазис и т.д.), ее этнической принадлежности и антропологического типа (европеоиды и группы смешанного европеоидно-монголоидного происхождения) средние величины уровней биохимических показателей оказались практически идентичными. Различными были коэффициенты вариации признаков. Они были повышены, особенно в глобулинах, в группах, которые в момент обследования находились в стрессовом режиме по температурному фактору. Это можно рассматривать как своеобразную аналогию адаптационного синдрома по Г. Селье, но на уровне популяции. Сходство же средних величин объясняется тем, что все обследованные популяции длительное время проживают в своих экологических нишах и находятся в устойчивом состоянии, т.е. поддерживают существенные переменные в физиологических пределах, границы которых заданы видовыми характеристиками.