Концепция адаптивных типов в современных исследованиях экологии человека

Аннотация

Введение. Согласно предложенной около 50 лет назад концепции адаптивных типов [Алексеева, 1972, 1977], у представителей разных групп и рас в сходных условиях обитания независимо (конвергентно) складываются близкие адаптивные нормы морфофизиологических комплексов, обеспечивающие устойчивость в данной экологической среде. Сегодня эта концепция широко используется в антропологии и экологии человека, хотя ее важные прикладные и прогностические аспекты часто недооцениваются.

В обзоре рассматривается история становления и развития концепции адаптивных типов в контексте других взглядов на экологию человека, связь с современными научными взглядами и перспективы применения в фундаментальных и прикладных исследованиях.

Результаты. За полвека своего существования, концепция адаптивных типов обогатилась
и укрепилась в результате взаимодействия со смежными научными направлениями. Привлечение этнографических данных о характере жизнедеятельности и физических нагрузок, доступности
и составе пищи в группах с разными вариантами традиционного природопользования показало важность комплексной оценки влияния природных и антропогенных факторов. Использование идей и методов популяционной и молекулярной генетики, биоинформатики и статистического анализа позволило дополнить фенотипические морфофункциональные показатели данными о специфике распределения генетических детерминант метаболизма в группах, адаптированных к разным экологическим условиям. Это позволяет рассматривать формирование адаптивных типов как
микроэволюционный процесс, при котором среда обитания и адаптирующаяся к ней на биологическом и культурно-технологическом уровне популяция взаимно влияют друг на друга. Такой подход, основанный на позиции современной теории конструирования ниш, в частности, позволяет выделить адаптивный тип урбанизированной среды, характеризующийся специфическими для популяций мегаполисов параметрами адаптивной нормы морфо-физиологических, ауксологических,
биохимических, эндокринных комплексов. Сравнение данных, полученных при исследованиях групп с разным уровнем модернизированности, показало, что повреждающее действие антропогенной среды снижается по мере того, как популяция входит в диапазон новой адаптивной нормы, отвечающей требованиям формирующейся урбанизированной ниши.

Заключение. Концепция адаптивных типов в её современной трактовке продуктивна
при рассмотрении ряда фундаментальных и прикладных вопросов в области экологии человека, теоретической и эволюционной медицины, включая проблемы распространения метаболических нарушений.

Литература

Абакумов А.И. Моделирование адаптивных механизмов в биологических сообществах // Дальневосточный математический сборник, 1997. №3. С. 96–102.

Алексеева Т.И. Биологические аспекты изучения адаптации у человека // Антропология 70-х годов. М., 1972. С. 103–128.

Алексеева Т.И. Географическая среда и биология человека. М.: Мысль. 1977. 302 с.

Алексеева Т.И. Адаптация человека в различных экологических нишах Земли (биологические аспекты). М.: Изд-во МНЭПУ. 1998. 279 с.

Алтухов Ю.П., Ботвиньев О.К., Курбатова О.Л. Популяционно-генетический подход к проблеме неспецифической биологической устойчивости человеческого организма. Сообщение 1. Постановка проблемы и обоснование подхода. Параметры распределений антропометрических признаков новорожденных и грудных детей в норме и при патологии // Генетика, 1979. Т. 15. № 2. С. 352–360.

Алтухов Ю.П., Курбатова О.Л. Проблема адаптивной нормы в популяциях человека // Генетика, 1990. Т. 26. № 4. С. 583–598.

Бондарева Э.А., Задорожная Л.В., Хомякова И.А. Т/А-полиморфизм гена FTO и образ жизни ассоциированы с накоплением жира в разных возрастных группах мужчин // Ожирение и метаболизм, 2019. Т.16. №2. С.49–53. DOI: 10.14341/omet9798.

Боринская С.А., Козлов А.И., Янковский Н.К. Гены, народы и традиции питания // Этнографическое обозрение, 2009. № 3. С. 117–137.

Боровкова Н.П., Шереметьева В.А., Евсюков А.Н., Спицын В.А. Закономерности распределения аллелей аполипопротеина Е (АРОЕ) среди мирового народонаселения // Вестник Московского университета. Серия 23: Антропология, 2010. № 2. С. 21–35.

Вершубская Г.Г., Козлов А.И. Долговременные изменения размеров тела новорожденных и их матерей в Сибири и на Европейском Севере РФ // Вестник археологии, антропологии и этнографии, 2011. № 2 (15). С. 142–151.

Горбань А.Н., Манчук В.Е., Петушкова Е.В. Динамика корреляций между физиологическими параметрами и эколого-эволюционный принцип полифакториальности // Проблемы экологического мониторинга и моделирование экосистем. Т. 10. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. С. 187–198.

Гудкова Л.К. Физиологическая антропология // Вестник Московского университета. Серия XXIII. Антропология, 2013. № 1. С.52–61.

Дуброва Ю.Е., Дамбуева И.К., Прохоровская В.Д., Холод О.Н. Изучение изменчивости совокупности антропометрических признаков у нормальных новорожденных // Генетика, 1991. Т. 27. № 11. С. 2013–2019.

Камшилов М.М. Эволюция биосферы. М.: Наука. 1974. 254 с.

Козлов А.И. Изменение генофонда северных популяций: «закат этносов» или формирование новой адаптивной группы? // Вестник археологии, антропологии и этнографии, 2014. № 3 (26). С. 99–107.

Козлов А.И. Формирование адаптивных типов как микроэволюционный процесс // Вестник Московского университета. Серия XXIII, Антропология, 2021. № 3. С. 72–82. DOI: 10.32521/2074-8132.2021.3.072-082.

Козлов А.И., Вершубская Г.Г., Малярчук Б.А., Литвинов А.Н., Балановская Е.В. Генетические детерминанты углеводного обмена: внутри- и межэтническая вариабельность лактазы LCT, трегалазы TREH и сахаразы-изомальтазы SI у эвенков и других коренных народов Сибири // Вестник Московского университета. Серия XXIII. Антропология. 2024. № 2. С. 73–84. DOI: 10.55959/MSU2074-8132-24-2-6.

Козлов А.И., Гасанов Е.В., Парфентьева О.И. Современные трактовки эволюционных и антропоэкологических аспектов гипотезы «экономного генотипа». Вестник Московского университета. Серия 23: Антропология. 2023. № 4. С. 47–57 // DOI: 10.32521/2074-8132.2023.4.047-057.

Козлов А.И., Лавряшина М.Б., Вершубская Г.Г., Балановская Е.В. Своеобразие субэтнических групп ненцев по генетическим детерминантам метаболизма сахарозы, трегалозы и лактозы // Вестник Московского университета. Серия XXIII. Антропология. 2022. № 3. С. 63–71. DOI: 10.32521/2074-8132.2022.3.063-071.

Козлов А.И., Никитин И.А. Мучные и крахмалсодержащие продукты в питании коренного населения высокоширотных и арктических регионов России – традиции и современность // Вестник археологии, антропологии и этнографии, 2022. № 4 (59). С. 209–218. DOI: 10.20874/2071-0437-2022-59-4-18.

Крупник И.И. Антропологические признаки и особенности климатической адаптации (на материале Высокой Африки) // Расы и народы, М.: Наука, 1973. С. 67–88.

Спицын В.А. Факторы окружающей среды и генетическое разнообразие человека (эколого-генетический экскурс) // Как человек заселил планету Земля. М., 2006. С. 284–315.

Тимофеев-Ресовский Н.В., Воронцов Н.Н., Яблоков А.В. Краткий очерк теории эволюции. М.: Наука. 1977. 301 с.

Чикишева Т.А. Опыт оценки связей антропологических признаков со средовыми факторами на примере Алтае-Саянского региона // Проблемы антропологии древнего и современного населения советской Азии. Новосибирск: Наука, 1986. С. 170–191.

Шпитонков М.И. Применение методики корреляционной адаптометрии в спортивных и медико-биологических исследованиях // Компьютерные исследования и моделирование, 2017. Т.9. №2. С. 345–354. DOI: 10.20537/2076-7633-2017-9-2-345-354.

Яблоков А.В. Фенетика. М.: Наука. 1980. 132 с.

  Bennet A.M., Di Angelantonio E., Ye Z., Wensley F., Dahlin A., et al. Association of apolipoprotein E genotypes with lipid levels and coronary risk. JAMA., 2007, 11, pp. 1300–1311.

Bernstein M.S., Costanza M.C., James R.W., Morris M.A., Cambien F., et al. Physical activity may modulate the effects of APOE genotype on the lipid profile. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol., 2002, 22 (1), pp. 133–140.

Corbo R.M, Scacchi R. Apolipoprotein E (APOE) allele distribution in the world. Is APOE*4 a 'thrifty' allele? Ann. Hum. Genet., 1999, 63 (4), pp. 301–310.

Durham W.H. Coevolution: Genes, culture, and human diversity. Stanford University Press, Stanford, 1991. 629 p.

Gerbault P., Liebert A., Itan Y., Powell A., Currat M., et al. Evolution of lactase persistence: an example of human niche construction. Phil. Trans. R. Soc. B, 2011, 366, pp. 863–877. DOI:10.1098/rstb.2010.0268.

Hales C.N., Barker D.J. The thrifty phenotype hypothesis. Br. Med. Bull., 2001, 60, pp. 5–20. DOI: 10.1093/bmb/60.1.5.

Inchley C.E., Larbey C.D.A., Shwan N.A.A., Pagani L., Saag L., et al. Selective sweep on human amylase genes postdates the split with Neanderthals. Scientific Reports, 2016, 6, p. 37198. DOI 10.1038/srep37198.

Joffe B., Zimmet P. The thrifty genotype in type 2 diabetes: an unfinished symphony moving to its finale? Endocrine, 1998, 9 (2), pp.139–141. DOI: 10.1385/ENDO:9:2:139.

Johnson R.J., Sanchez-Lozada L.G., Nakagawa T., Rodriguez-Iturbe B., Tolan D., et al. Do thrifty genes exist? Revisiting uricase. Obesity, 2022, 30 (10), pp. 1917–1926. DOI: 10.1002/oby.23540.

Kozlov A.I., Balanovskaya E.V., Nurbaev S.D., Balanovsky O.P. Gene geography of primary hypolactasia in populations of the Old World. Russian Journal of Genetics, 1998, 34 (4), pp. 445–454.

Kozlov A., Lisitsyn D. History of dairy cattle-breeding and distribution of LAC*R and LAC*P alleles among European populations. In C.Renfrew & K.Boyle (Eds.). Archaeogenetics: DNA and the population prehistory of Europe. McDonald Institute for archaeological Research, Cambridge, 2000, pp. 309–313.

Kurian A.K., Cardarelli K.M. Racial and ethnic differences in cardiovascular disease risk factors: a systematic review. Ethn. Dis., 2007, 1, pp. 143–152.

Laland K., Matthews B., Feldman M.W. An introduction to niche construction theory. Evol. Ecol., 2016, 30, pp. 191–202. DOI 10.1007/s10682-016-9821-z.

McElroy A., Townsend P.K. Medical anthropology in ecological perspective. Routletge: Taylor & Francis Corp., 2015. 400 p. =

Neel J.V. The "Thrifty Genotype" in 1998. Nutr. Rev., 1999, 57 (5, Pt II), pp. 2–9.

O'Brien M.J., Bentley R.A. Genes, culture, and the human niche: An overview. Evol. Anthropol., 2021, 30 (1), pp. 40–49. DOI: 10.1002/evan.21865.

Odling-Smee F.J., Laland K.N., Feldman M.W. Niche Construction: The Neglected Process in Evolution. New Jersey: Princeton Univ. Press, 2003. 488 p.

Perry G.H., Dominy N.J., Claw K.G., Lee A.S., Fiegler H., et al. Diet and the evolution of human amylase gene copy number variation. Nature Genetics, 2007, 39 (10), pp. 1255–1260.

Sharma A.M. The thrifty-genotype hypothesis and its implications for the study of complex genetic disorders in man. J. Mol. Med., 1998, 76 (8), pp. 568–571.

Southam L., Soranzo N., Montgomery S.B., Frayling T.M., McCarthy M.I. et al. Is the thrifty genotype hypothesis supported by evidence based on confirmed type 2 diabetes- and obesity-susceptibility variants? Diabetologia, 2009, 52 (9), pp. 1846–1851. DOI: 10.1007/s00125-009-1419-3.

Speakman J. Thrifty genes for obesity, an attractive but flawed idea, and an alternative perspective: the ‘drifty gene’ hypothesis. Int. J. Obes., 2008, 32, pp. 1611–1617. DOI: 10.1038/ijo.2008.161.

Terrenato L., Gravina M.F., Ulizzi L. Natural selection associated with birth weight. I. Selection intensity and selective death from birth to one month of life. Ann. Hum. Genet., 1981, 45, pp. 55–63.

Ulizzi L., Terrenato L. Natural selection associated with birth weight. V. The secular relaxation of the stabilizing component. Ann. Hum. Genet., 1987, 51, pp. 205–210.

Wu T., Xu S. Understanding the contemporary high obesity rate from an evolutionary genetic perspective. Hereditas, 2023, 160, p. 5. DOI: 10.1186/s41065-023-00268-x.