Наиболее известный признак, связанный с адаптацией к климату – цвет кожи. Там, где ультрафиолет наиболее интенсивен – там самая темная коже у людей. В северных широтах кожа у людей самая светлая, если бы это было не так, у детей был бы рахит, так как темная кожа защищает от ультрафиолета, под действием которого вырабатывается витамин Д. Витамин Д необходим для усвоения кальция.
Интенсивность кожной пигментации связана с накоплением пигмента меланина, которое контролируется белком меланокортиновым рецептором. Ген, кодирующий данный белок, исследован у разных народов, и было показано, что накопление мутаций, ведущих к ослаблению пигментации, происходило у жителей Азии и Европы. Интересен тот факт, что хотя у народов Африки самое высокое генетическое разнообразие, по этому гену мутации там отсутствуют, так как светлая кожа там неадаптивна. На рисунке показано широтное распределение кожной пигментации.
Интенсивность кожной пигментации негативно коррелирует с широтой, хотя встречаются некоторые исключения. Например, у эскимосов кожа немного темнее, чем у других популяций, живущих на той же широте. Предполагается, что это из-за того, что они пришли из более южных районов в недалеком прошлом и не успели адаптироваться, или из-за того, что они много едят печени морских животных, где много витамина Д.
Рост и форма тела также являются адаптацией к климатическим условиям. На севере выгоднее всего быть низкого роста, с более короткими конечностями, так как будут наименьшие потери тепла через кожу, на юге – наоборот, худым и высоким, чтобы больше терять тепло.
Люди бывают разные: черные, белые, а еще коричневые: от светлого до темного. Цвет кожи меняется от континента к континенту. Откуда взялось подобное многообразие? От чего зависит человека? Что такое меланин? Давайте разберемся.
Меланин. Что это?
Если говорить медицинскими терминами то, меланин - синтезируемый в клетках кожи, называемыми меланоцитами. Интересно, что он присутствует у основной массы животных, в том числе и у человека. Именно пигмент меланин придает коже разнообразные оттенки. Он синтезируется в двух ведущих формах, цвет которых может меняться от желтого до темно-коричневого и черного. Эумеланин - это форма меланина, придающего коже коричневый цвет. Вторая форма меланина - феомеланин, который имеет красновато-коричневый оттенок. Благодаря феомеланину люди обладают веснушками или огненно-рыжими волосами.
Сегодня о генетике знает практически любой человек. Каждый из нас унаследовал от родителей набор хромосом, в том числе и отвечающих за цвет кожи человека. Чем больше в клетках активных генов, тем темнее цвет кожи. Не так давно можно было наблюдать уникальный случай в одной семье, где родились близнецы с разным цветом кожи. Но помимо генетической предрасположенности на выработку меланина влияют и внешние факторы.
Воздействие меланина на человека
Любой человек на нашей планете имеет приблизительно равное количество меланоцитов. Этот факт доказывает, что все люди на планете, будь то белокожие мужчины или чернокожие девушки, имеют одинаковые кожные покровы. Вопрос возникает в синтезе меланина отдельным организмом и некоторых внешних факторах. Под воздействием ультрафиолетового излучения кожа человека начинает производить большее количество меланина. Это способствует предотвращению повреждения ДНК в кожных покровах человека.
До сих пор этот процесс не исследован до конца, но благодаря защитной реакции организма наша кожа остается не поврежденной. А у людей, живущих в районе экватора, где солнечные лучи палят безжалостно, кожа приобрела свойственный ей смуглый цвет.
Сбой в программе
Но к сожалению, и в правилах есть исключения. Сегодня можно наблюдать редкое заболевание - альбинизм. Оно характеризуется отсутствием меланина в клетках кожи. Этот процесс наблюдается как у животных, так и у людей. Мы с удовольствием наблюдаем за белоснежными животными, например, можно видеть или великолепного но если такое происходит с человеком, это действительно трагедия. Человек не может длительно находиться на открытом солнце, его кожа мгновенно сгорает. Организм страдает от сильного облучения.
Есть еще один сбой в генетической программе, вызываемый прогрессирующей потерей меланоцитов, - витилиго. В этом случае кожа становится пятнистой. Какой бы цвет кожи человека ни преобладал, при этом заболевании она местами становится совершенно белой. И в результате темнокожий человек от природы может стать совершенно белым. К сожалению, на сегодняшний день генетические сбои неизлечимы.
Светлокожие жители планеты
Интересен тот факт, что представители белокожего населения составляют 40 % от всего человечества. Как мы уже говорили, генетически светлый цвет кожи человека обусловлен активностью меланина в клетках. Если учесть, что расселившиеся по планете люди имели характерные для определенной группы черты лица и цвет дермы, то со временем обособленность группы привела к образованию светлокожей расы. Основная масса таких людей живет в Европе, Азии и Северной Африке.
Цвет кожи человека, как уже говорилось, зависит также и от внешних факторов. Например, в Северной Европе люди обладают более светлой дермой, чем азиаты. менее активны на севере, и поэтому белым людям проще получать необходимый организму витамин Д. Хотя необходимо заметить, что есть северные народности, которые обладают достаточно По предположениям ученых, это зависит также от продуктов питания.
Интересно, что у людей со светлой кожей меланин в верхних слоях эпидермиса присутствует в единичных экземплярах. Цвет глаз также зависит от того, в каком слое радужной оболочки расположено большое количество меланина. Если это первый слой, то глаза будут карими, а если четвертый-пятый слои, то, соответственно, голубыми или зелеными.
Темнокожие люди
Основное население, имеющее темный цвет кожи, живет в Центральной и Южной Африке. Люди в этой климатической зоне подвержены интенсивному солнечному воздействию. А воздействие ультрафиолетового излучения вызывает в организме человека синтез меланина, который обладает защитной функцией. Результатом постоянного воздействия солнца и стала темная кожа.
Отличительной особенностью на генном уровне у людей с черной кожей является то, что их клетки вырабатывают меланин в большом количестве. К тому же, как выяснили ученые, верхний слой эпидермиса у таких людей полностью покрывает кожу пигментом. Этот факт придает коже окраску от коричневой до практически черной.
Интересный факт, что пигмент меланин появляется у человека еще в эмбриональном развитии. Но к моменту рождения меланоциты практически исчезают из организма малыша, а после рождения начинают интенсивно развиваться в кожном покрове. Многие люди удивляются, когда видят светлых малышей у темнокожей мамы. Дело в том, что дети рождаются светлыми и темнеют в течение следующих нескольких месяцев.
И в заключение
В данное время наука отталкивается от того, что цвет кожи человека - это результат адаптации определенной группы людей к интенсивности солнечного излучения в месте их обитания. Меланин в этом случае осуществляет защитные функции от ультрафиолетового излучения солнца, в отсутствие его кожа бы дряхлела очень быстро. Помимо старения, повышается возможность заболевания раком кожи.
Интересно, что у женщин кожа несколько светлее, чем у мужчин. Вот почему чернокожие девушки выглядят значительно светлее парней. У людей со светлой дермой это различие практически не заметно. К сожалению, в сегодняшнем мире цвет кожи зачастую порождает стереотипы. Разделение человечества по данному признаку нередко приводит к Но ведь все мы принадлежим к одному виду и являемся людьми.
Мы говорим, что люди могут быть черными или белыми, но этими двумя цветами отнюдь не исчерпывается все богатство цветовых оттенков человеческой кожи. Цвет кожи человека в основном зависит от того, где, в каком месте планеты жили его предки.
У ученых есть экспериментально подтвержденные теории о том, как у людей появились различные оттенки в цвете кожи (но пока это только теории).
От чего зависит цвет кожи?
Цвет кожи зависит от вещества, называемого меланин. Чем больше меланина в нашей коже, тем она смуглее. Когда белокожий человек проводит много времени на солнце, то в его коже образуется много меланина, другими словами, он загорает. Альбиносы, у которых в организме отсутствует меланин, имеют розоватую кожу и красноватые глаза. Такой цвет обусловлен просвечиванием кровеносных сосудов сквозь кожу и бесцветные ткани глаза. У альбиносов совершенно белые волосы.
Материалы по теме:
Причины бессонницы
Для чего нужен меланин?
Отложение меланина в коже - это ее защитная реакция на ультрафиолетовое излучение солнца, которое может вызвать рак кожи . Как светозащитный экран меланин поглощает ультрафиолетовые лучи и помогает предохранить кожу от повреждения. Чем больше в коже меланина, тем она темнее и тем лучше защищена от ультрафиолетового излучения. Зная о большом значении присутствия в коже меланина, ученые развили идею о том, как появились различия в количестве отложенного в коже меланина у разных человеческих рас и как развивались эти отличия на протяжении миллионов лет.
Интересный факт: большое количество меланина в коже защищает ее от ультрафиолетового излучения.
Как у людей появились различные оттенки в цвете кожи?
Наши далекие предки были покрыты тонким слоем шерсти, который защищал их кожу от интенсивного ультрафиолетового излучения жаркого африканского солнца. Прошли сотни тысяч лет. По мере развития человечества у людей стали рождаться детеныши, лишенные шерсти на теле. Почему? Этого ни кто не знает. Но постепенно светлая пятнистая кожа наших предков оказалась совершенно незащищенной от палящих лучей солнца.
Материалы по теме:
Почему дует ветер?
Так как темная кожа лучше защищает от солнца, преимущество в смысле выживания получали те особи, которые рождались более темными, чем их собратья. Поскольку темный цвет кожи передавался по наследству и имел преимущества естественного отбора, то по прошествии времени цвет кожи жителей Африки стал темным. Люди распространились по всей Земле. Те, которые попали на холодный север, нашли там отнюдь не африканский климат. В Европе, например, солнечный свет намного слабее, особенно зимой. Такой климат также имеет свои недостатки.
Слишком много ультрафиолетовых лучей вредно, но слишком мало - еще хуже. Ультрафиолетовые лучи жизненно необходимы для нас: под действием этого излучения в коже вырабатывается витамин Д, без которого в организме невозможно образование крепких, прочных костей.
Интересно: самые первые люди, возможно, имели светлую пятнистую кожу, подобную коже шимпанзе под ее шерстью.
Более тусклый свет европейского солнца содержит намного меньше ультрафиолетовых лучей, чем солнечный свет в Африке. Первые проблемы возникли, вероятно, у темнокожих пришельцев, кожа которых блокировала то немногое количество ультрафиолетового излучения, которое оставалось в лучах северного солнца. У некоторых детей развился рахит, при котором кости становились мягкими и непрочными, они легко искривлялись и ломались.
