人类生态学-人类对环境的生物生态适应-

1第三章 人类对环境的生物生态适应第三章 人类对环境的生物生态适应第三节 人类对环境生物2生态适应的主要规律第一，人类对地理环境影响的生物生态适应性，不论其种族和民族的属性如何，都会在同样的方面里表现出来。一、人类对环境生物生态适应的主要规律一、人类对环境生物生态适应的主要规律3第二，人体可遗传的生态适应的表现程度，即人体特征的变化特征，是以种族为单位(同一基因库范围内)体现的，或说人体对地理环境出现可遗传的生态适应反应的基本单位是种族。人类对环境生物生态适应的主要规律人类对环境生物生态适应的主要规律第三，人类对极端环境的生态适应具有补偿性的特征。当极端环境条件导致某些体质或机能方面下降时，人体会提高或增强其它机能提高了人体对极端环境生态适应的能力。4第四，组成人体的化学元素与其所处环境的化学元素背景有高度关联性，环境本底的化学元素含量的多少，会影响其居民体质形态的某些特征。第五，人类的食物结构是人对环境中生存资源的一种文化生态适应，而人的生物生态适应又与这种文化生态适应息息相关一、人类对环境生物生态适应的主要规律一、人类对环境生物生态适应的主要规律5应息息相关。二、人类对不同环境的生物生态适应1、人类对干热环境的生物生态适应热带、亚热带荒漠地区：风大风大、干燥少雨干燥少雨、阳光强烈阳光强烈、冷热剧变冷热剧变。6风大风大、干燥少雨干燥少雨、阳光强烈阳光强烈、冷热剧变冷热剧变人体体温调节功能：一是体核和体表间的热传递；一是体核和体表间的热传递；二是血管扩张；二是血管扩张；三是出汗。三是出汗。高温区居民出汗功能的调节：四肢先出汗，然后躯干部分出汗四肢先出汗，然后躯干部分出汗7最大出汗率较大，出汗时的体温更低最大出汗率较大，出汗时的体温更低汗腺具有盐分再吸收功能，所排出的汗液养分含量相对较低。汗腺具有盐分再吸收功能，所排出的汗液养分含量相对较低。2生活在高温和荒漠环境中的人群，其体型趋于瘦高，四肢瘦长，皮下脂肪较少，新陈代谢活性降低。8沙漠土著居民在昼夜温差强烈的环境里，形成了对热量损耗特有的血管舒缩神经调节。2、人类对湿热环境的生物生态适应热带雨林地区：高温、多雨和湿度大湿热环境中的热带居民个子多矮小，体重低于世界人口的平均体重数，体表面积和体积之比往往趋大，符合贝格曼规律9规律。原因：这些地区的居民长期生活在炎热及紫外线强烈的气候中，人的基础代谢水平随气温的升高而降低，人体内氧化酶的活性降低等。同时，由于热带地区居民的饮食以植物性饮食为主，居民普遍肌肉不发达，而糖类食品也导致了基础代谢降低。原因：这些地区的居民长期生活在炎热及紫外线强烈的气候中，人的基础代谢水平随气温的升高而降低，人体内氧化酶的活性降低等。同时，由于热带地区居民的饮食以植物性饮食为主，居民普遍肌肉不发达，而糖类食品也导致了基础代谢降低。3、人类对极地环境的生物生态适应南北极地环境：严寒居民：楚克奇人、爱斯基摩人、萨阿米人和聂聂茨人等10形态方面的适应极地原著居民体重较重，胸围较宽，腰部较粗，上下肢粗大，身体肌肉发达。一粗壮北极地区居民最显著的生态适应标志主要是圆柱形的胸11北极地区居民最显著的生态适应标志主要是圆柱形的胸廓构造，这是人类在寒冷的气候环境里所形成的一种血氧过少的综合适应。爱斯基摩人的骨骼管径粗大，可以提高造血机能，是对北极地区人体血氧少的一种生态适应。生理调节适应（1）两种途径：增加人体产热量和减少热量散失增加产热量：饮食高蛋白、高脂肪，提高基础12代谢水平。血清内胆固醇含量高以保证人体内能量代谢增强，脂肪酸化能力增强等。人尿内氮的排出量比较高，从而对多余的氨基酸有脱氨基作用。血清内胆固醇含量高以保证人体内能量代谢增强，脂肪酸化能力增强等。人尿内氮的排出量比较高，从而对多余的氨基酸有脱氨基作用。生理调节适应（2）减少热量散失：北极居民皮下脂肪较厚（血管少、导热性差）北极居民皮下脂肪较厚（血管少、导热性差）通过通过皮肤血管强烈收缩皮肤血管强烈收缩进行温度调节进行温度调节13通过通过皮肤血管强烈收缩皮肤血管强烈收缩进行温度调节进行温度调节。如，澳大利亚的土著人通过降低体表温度来减少身体散热；萨阿米人在身体代谢率保持不变下，会通过降低体核温度(直肠温度)的方式来减少机体深部向表皮的热传导，达到降低身体热量散失的目的。3兴都库什一喜马拉雅山区和青藏高原地区兴都库什一喜马拉雅山区和青藏高原地区4、人类对高山环境的生物生态适应14世界主要高山(2500m以上)分布安第斯山地区埃塞俄比亚北部山区安第斯山地区埃塞俄比亚北部山区高山的环境压力高山的环境压力低温寒冷低温寒冷太阳紫外线照射强烈太阳紫外线照射强烈15太阳紫外线照射强烈太阳紫外线照射强烈大风、干燥大风、干燥空气稀薄，氧分压低空气稀薄，氧分压低对低氧寒冷环境的生物适应（对低氧寒冷环境的生物适应（1）高山居民具有体格强壮，胸廓大、骨架发达、骨髓较多的特点。普遍存在生长过程的缓慢和性成熟期推迟的现象16对低氧寒冷的生物适应（对低氧寒冷的生物适应（2）高山地区居民基础代谢的生热量增加，血红蛋白大多增加，肺活量增大；或有正常水平的血红蛋白，呼吸速率加快，拥有更宽的动脉和毛细血管17高原世居人群会通过提高机体非寒颤生热和增加四肢暴露部分血液循环，来保持人体温度维持在适宜的范围内。如克丘亚人的婴幼儿和儿童阶段，体内含有较多的褐色脂肪组织。如克丘亚人的婴幼儿和儿童阶段，体内含有较多的褐色脂肪组织。第四节 社会环境的发展与人的体质变化社会环境日新月异。人类对社会环境的生物生态适应，人类的体质形态和身体18素质发生了变化。人类身高的增加是近人类身高的增加是近100-200年来世界发展趋势年来世界发展趋势日本人从1900-1939年的39年间，20岁的男青年平均每10年增高0.9cm,20岁的女青年平均每10年增高1.2cm。从19世纪中叶到1965年，成年男子的身高增长10-11 cm，成年女子增加了1319女子增加了13cm。Today,young Dutch men and women average around 184cm and 170cm in height,respectively both,on average,19cm taller than their mid-19th Century counterparts.4中国人的身高变化自1917-1983年，北京成年男子(平均年龄52.5岁)的平均身高(166.75cm)只增高了1.45cm，即每10年增高0.2cm但这些人的子代(平均年龄23.8岁)平均身高170.60cm，20比父辈增高3.83cm。而且，子代每10年平均增高1.34cm。可见，1949年以后，中国人的平均身高的增高速度大大加快了。21身高增加的原因身高的变化与饮食和健康的相关性南身高的差异南身高的差异：38cm我国发达城市较不发达城市快我国发达城市较不发达城市快城市较农村快城市较农村快而而我国发达城市较不发达城市快我国发达城市较不发达城市快，城市较农村快城市较农村快，而而且，跟日本的情况一样，女子身高的增加较男子快。且，跟日本的情况一样，女子身高的增加较男子快。美国人身高的变化。美国人身高的变化。22发育增快也是社会发展以后的一个显著标志发育增快也是社会发展以后的一个显著标志国外的研究表明，近100多年来，世界各国、特别是发达国家女性初潮年龄显著提前(1a/30a，比19th多2.5-233.5a)。社会经济水平的提高，营养状况的改善以及社会的文化环境，对发育的速度有明显的影响。衰老延缓和寿命延长也是杜会经济发展过程中人的生物生态适应的一个特点衰老延缓和寿命延长也是杜会经济发展过程中人的生物生态适应的一个特点衰老延缓衰老延缓据世界各国的研究，随着社会的进步，妇女的绝经年龄有延缓的趋势。如呼市1957-1986年延缓了4年多24人类寿命变化（人类寿命变化（18世纪前）世纪前）寿命的延长是人类体质的一个综合指标。原始时代，人的平均寿命据估计只有10-20岁直到18世纪初，世界人口的平均寿命不到40岁。人类寿命变化（人类寿命变化（18世纪后）世纪后）18世纪后期，发现牛痘疫苗，战胜天花，人类的平均寿命由18岁延长到40岁。2520世纪以来，科技、医学的发展，人类的平均寿命于1977年提高到61岁左右；到1982年，发达国家的平均寿命达72岁，发展中国家为58岁。5中国人口寿命变化中国人口寿命变化中国人口的平均寿命1949年前仅为35岁左右195726中国人口的平均寿命1949年前仅为35岁左右，1957年提高到57岁，1982年第三次全国人口普查，平均寿命达67.9岁，目前已超过70岁，开始进人长寿国之列。第五节 人体的生物节律“生物钟”现象人体功能的时间节律性是人类适应环境的昼夜、季节等节律性变化而在数万年中逐渐形成的一种27生物生态适应。1、人体昼夜节律、人体昼夜节律（1）凌晨1时：痛觉最灵敏2一4时：体温、血压最低，脉搏和呼吸次数较少；听觉灵敏早晨6时：体温、血压上升，肾上腺皮质素分泌增加凌晨1时：痛觉最灵敏2一4时：体温、血压最低，脉搏和呼吸次数较少；听觉灵敏早晨6时：体温、血压上升，肾上腺皮质素分泌增加上午上午9 9时时：痛觉降低痛觉降低28上午上午9 9时时：痛觉降低痛觉降低10一11时：精力充沛，是最好的工作时间下午1一2时：感到疲倦，身体机能处于低潮，反应迟钝，痛觉不灵3一6时：工作能力逐渐恢复，嗅觉和味觉最灵7时：由于激素变化，情绪最不稳定晚上8一9时：体重最重，反应迅速，记忆力增强，是最佳学习时间10时以后：身体机能再度处于低潮，体温、血压下降10一11时：精力充沛，是最好的工作时间下午1一2时：感到疲倦，身体机能处于低潮，反应迟钝，痛觉不灵3一6时：工作能力逐渐恢复，嗅觉和味觉最灵7时：由于激素变化，情绪最不稳定晚上8一9时：体重最重，反应迅速，记忆力增强，是最佳学习时间10时以后：身体机能再度处于低潮，体温、血压下降2、人体的月节律、人体的月节律人体中最重要的以1个月左右为周期的节律：体力周期：体力周期：23天一个循环，影响人的抗病能力、肌肉力量及运动速度；天一个循环，影响人的抗病能力、肌肉力量及运动速度；29情绪周期：情绪周期：28天一个循环，影响人的情感、精神和心理状态；天一个循环，影响人的情感、精神和心理状态；智力周期：智力周期：33天一个循环，影响人的记忆力、敏捷性和逻辑思维能力天一个循环，影响人的记忆力、敏捷性和逻辑思维能力30每个节律周期里又可分为高潮期（积极期）、低潮期（消极期）和临界期。节律与行为节律与行为在体力高潮期，人感到精力充沛，不易生病，劳动效率高。在体力高潮期，人感到精力充沛，不易生病，劳动效率高。在情绪高潮期，表现出心情愉快，精神焕发，心胸在情绪高潮期，表现出心情愉快，精神焕发，心胸开阔开阔31开阔开阔。在智力高潮期，人的大脑思维敏捷，记忆力强，学习效果好。在智力高潮期，人的大脑思维敏捷，记忆力强，学习效果好。如果在一段时间里3条节律曲线均处于高潮期，则在各方面都会表现出超常的能力，体力强盛，情绪高涨，智力高超。如果在一段时间里3条节律曲线均处于高潮期，则在各方面都会表现出超常的能力，体力强盛，情绪高涨，智力高超。6节律协调节律协调3个生物节律都处于低潮时，则表现出疲倦乏力，心灰意懒，记忆力减退，反应迟钝。3个生物节律都处于低潮时，则表现出疲倦乏力，心灰意懒，记忆力减退，反应迟钝。尤其在3种节律都处于临界期时，危险性更大，表现尤其在3种节律都处于临界期时，危险性更大，表现出体力不支出体力不支喜怒无常喜怒无常思绪紊乱思绪紊乱机体各方面协机体各方面协32出体力不支出体力不支，喜怒无常喜怒无常，思绪紊乱思绪紊乱，机体各方面协机体各方面协调性差等。调性差等。因此，在几个节律同处于低潮期或临界日时，工人操作机器容易出工伤事故，司机出车容易发生车祸。因此，在几个节律同处于低潮期或临界日时，工人操作机器容易出工伤事故，司机出车容易发生车祸。3、节律变化与调整、节律变化与调整一般来说，人的各种内部节律是互相协调的，原有的节律一旦被