Экстремальными условиями для отдельного человека являются любые резкие изменения в образе жизни, а опасными для жизни — условия, адаптация к которым невозможна (т. е. выходит за пределы физиологической толерантности, видовой генетической нормы реакции). Причем адаптационные возможности организма человека определяются не только физиологическими, но и социальными условиями и факторами. Наиболее комплексный показатель индивидуальной адаптации человека к условиям среды — его работоспособность и общий жизненный тонус, которые отражают сложные взаимодействия гормонального статуса, состояния нервной, иммунной и других физиологических систем организма, а также и свойства личности (т. е. совокупности социальных, интеллектуальных, эмоциональных и духовных черт человека).[ ...]
Адаптация растений к таким экстремальным условиям в процессе длительной эволюции сформировала самые разные экологические приспособления. Это, прежде всего, господство ксерофитов, могущих экономно расходовать влагу при активной сосущей способности корней, проникающих на значительную глубину (верблюжья колючка, джузгун, черный саксаул и др.). В песчаных пустынях доминируют псаммофиты, имеющие приспособления против засыпания их песком. В пустынях широко развиты засоленные типы почв, на которых могут существовать лишь галофиты (солянки, сарсазан, солерос, лебеда, тамариск, белый саксаул и др.). Так, некоторые виды галофитов (тамариск) в Сахаре на фотосинтезирующих органах имеют специальные железы, выводящие избыток солей, у других — происходит сбрасывание соленасыщенных органов. Во всех пустынях земного шара преобладающими видами растений являются представители таких семейств, как маревые, сложноцветные, крестоцветные, бобовые, гречишные, парнолистниковые и др. Так, флора Сахары насчитывает примерно 1200 видов, песчаных пустынь Турана — 536, Кызылкумов — 533, Южного Устюрта — 259 видов и т. д.[ ...]
Температурные адаптации. Пойкилотермные живые организмы распространены во всех средах, занимая различные по температурным условиям местообитания, вплоть до самых экстремальных: практически они обитают во всем диапазоне температур, регистрируемом в биосфере. Сохраняя во всех случаях общие принципы температурных реакций (рассмотренные выше), разные виды и даже популяции одного вцда проявляют эти реакции в соответствии с особенностями климата, адаптируют ответы организма на определенный диапазон температурных воздействий. Это проявляется, в частности, в формах устойчивости к теплу и холоду: виды, обитающие в более холодном климате, отличаются большей устойчивостью к низким температурам и меньшей к высоким; обитатели жарких регионов проявляют обратные реакции.[ ...]
Изучение влияния экстремальных условий существования организмов в природе и в условиях, создаваемых деятельностью человека, имеет важное теоретическое и практическое значение, С одной стороны, оно способствует выяснению "жизненных границ" организмов,физиолого-био-химическИх механизмов их адаптации к этим условиям, с другой -позволяет полнее использовать их приспособительные функции к экстремальным условиям в различных аспектах практического применения.[ ...]
Экологическая физиология человека. Ч. 2. Адаптация человека к экстремальным условиям.[ ...]
В конце этого раздела мы хотим еще раз подчеркнуть, что фенотипическая адаптация клетки к экстремальным условиям начинается с резкого подъема ее резистентности и изменения внутриклеточных условий.[ ...]
Арктические (полярные) пустыни — это наземные экосистемы, развивающиеся в экстремальных экологических условиях, характеризующихся дефицитом тепла, повсеместным распространением многолетней мерзлоты и наземным оледенением, видовой бедностью сообществ и др. Они занимают острова Земли Франца-Иосифа, Северную Землю, северную часть полуострова Таймыр, Канадского архипелага, Гренландию и др. Климат здесь очень суровый, причем низкие температуры воздуха сочетаются с сильными ветрами и значительной влажностью воздуха. Здесь особый режим солнечной радиации, для которого характерны продолжительная полярная ночь и полярный день, что требует особых адаптаций организмов для своей жизнедеятельности. Так, на о. Земля Франца-Иосифа наземное оледенение занимает 85% площади острова, в Гренландии — около 80% и т. д., а свободные ото льда участки суши покрыты разреженной растительностью, представленной преимущественно лишайниками и мхами. На Земле Франца-Иосифа флора цветковых растений насчитывает всего 50 видов, в то время как лишайников и мхов — более 200 видов. Преобладают главным образом стелющиеся и подушкообразные жизненные формы растений. Биомасса растений — менее 50 ц/га. Низкая продуктивность растительности служит одной из причин бедности животного мира (лемминги, песец, белый медведь, изредка — северный олень). Однако для полярных пустынь характерны так называемые птичьи базары, иногда украшающие это белое безмолвие. Морские птицы разнообразны: полярная чайка, пуночка, толстоклювая кайра, малая гагарка, серебристая крачка, глупыш и др. Эти экосистемы весьма чувствительны к антропогенным воздействиям, поэтому здесь начата организация различных природных охраняемых территорий.[ ...]
Особое значение приобретают вопросы, связанные со способами приспособлений популяций к крайним условиям, например, если изучаются биоценозы суши, то это адаптации к холоду, сухости, высоким температурам. Результатами таких исследований обусловлены успехи освоения человеком экстремальных ландшафтов - арктических, пустынных, высокогорных и т. д.[ ...]
Вторая серия доказательств исходит из предположения, что в умеренных и полярных зонах идет отбор особей на степень их физиологической адаптации к экстремальным условиям [10, 14], а, следовательно, значения С и а невелики. Благодаря отсутствию жестких физиологических ограничений эволюция в тропических областях может более непосредственно отражать биологические взаимодействия, что приводит к дифференциации ниш в результате конкуренции.[ ...]
Что касается малоподвижных придонных рыб, часто встречающихся, или постоянно живущих, при длительном дефиците кислорода (линь, карась, карп и др.), то у них биохимические адаптации к нехватке кислорода на тканевом уровне обеспечивают чрезвычайно длительное существование в этих экстремальных экологических условиях. Весьма показательно в этом отношении красноречивое признание П. Хочачка и Дж. Сомеро [195] : Так как большая часть работ по биохимии проводится на "классических" лабораторных животных, многие не представляют себе, до какой степени способны некоторые низшие позвоночные использовать анаэробные механизмы для поддержания жизни в период аноксии. Тем не менее сейчас уже ясно, что среди рыб встречаются настоящие факультативные анаэроб ы". Делая такой вывод, авторы опираются на исследования П. Блазки [260], который показал, что карп, регулярно испытаваю-щий в зимний период дефицит кислорода или его полное отсутствие, успешно приспособился к этим экстремальным условиям. Во всяком случае, при Низкой зимней температуре у карпа не обнаружено кислородной задолженности (в отличие от лососевых) и не накапливается конечный продукт гликолиза — молочная кислота. Поначалу думали, что у карпа вообще не образуется лактат, но сегодня это предположение уже никем не воспринимается всерьез, поскольку прямыми исследованиями было продемонстрировано повышение концентрации молочной кислоты в крови этого вида рыб при многих экстремальных ситуациях.[ ...]
За пределами зоны оптимума располагаются области, в которых жизнедеятельность не нарушается, но уже несколько изменяется или требует некоторого напряжения функций. Это зоны адаптации. Вместе с зоной оптимума они образуют область биологической нормы. За ее пределами наступает угнетение жизнедеятельности. Чем больше отклоняется значение фактора от оптимального значения, тем менее благоприятно это для организмов. При приближении к пессимальным значениям фактора возрастает вероятность нарушений отдельных функций и жизнедеятельности в целом. Критическим называют такое значение фактора вблизи границ биоинтервала и такое соответствующее ему состояние организма, при котором возникающие нарушения обратимы, когда еще сохраняется способность к самовосстановлению после прекращения негативного воздействия. За этими пределами находятся летальные значения фактора — условия неминуемой гибели. Положение критических и летальных значений существенно зависит от времени действия, экспозиции экстремального фактора.[ ...]
Важным аргументом в пользу универсального характера защитных реакций является существование так называемой "перекрестной" устойчивости, т.е. реактивный подъем последней не только по отношению к данному воздействию, но одновременно и к другим факторам. Причем даже таким, адаптация к которым в природных условиях совершенно бессмысленна, например, ионам ртути, цианиду или гербицидам. Крайним выражением этой точки зрения является предположение о существовании единой физиологической устойчивости к различным экстремальным условиям.[ ...]
Действительные пределы толерантности в природе почти всегда оказываются уже, чем потенциальный диапазон активности. Этот потенциальный диапазон часто определяют путем регистрации в лаборатории кратковременных поведенческих реакций, потому что в полевых условиях метаболические затраты на физиологическую регуляцию при экстремальных значениях факторов сужают диапазон толерантности. Если рыбе, обитающей в пруду, который получает нагретую воду от завода или электростанции, приходится тратить всю или почти всю метаболическую энергию на преодоление температурного стресса, то ей не хватит энергии на добывание пищи и на деятельность, связанную с размножением и сохранением вида в природе. При приближении условий к экстремальным значениям адаптации становятся все более дорогостоящими, а организм — все менее защищенным от других факторов, например болезней и хищников.[ ...]
Доктор биологических наук, член-корреспондент Российской экологической академии, профессор кафедры нормальной физиологии Российского университета дружбы народов, руководитель курса экологии человека медицинского факультета РУДН, заместитель председателя Проблемной комиссии «Эколого-физиологические проблемы адаптации» Научного Совета по экспериментальная и прикладной физиологии при Президиуме Российской академии медицинских наук. Автор 60 научных трудов по проблемам нейрофизиологии, адаптации человека н животных к различным экстремальным условиям среды обитания, влияния экологической обстановки на здоровье, в том числе учебника «Экология человека» и «Практикума по нормальной физиологии».[ ...]