Температура человека в эволюции
Старая идея о том, что климатические изменения сыграли важную роль на ранних этапах эволюции человека, подтверждается и детализируется благодаря новым данным. Разнообразные факты — от содержания изотопа 13C в ископаемых растительных остатках до эволюции зубов у полорогих — свидетельствуют о том, что быстрое увеличение площади саванн в Восточной Африке началось 3–2,5 млн лет назад. Это совпадает с обновлением видового состава гоминид и началом изготовления примитивных орудий олдувайского типа. Максимум развития саванн приходится на период 1,9–1,5 млн лет назад, что совпадает с появлением Homo erectus и переходом к более сложной ашельской каменной индустрии.
Журнал Science опубликовал обзорную статью, в которой изменения африканского климата в течение последних 5 млн лет сопоставляются с современными данными палеоантропологии. Автор статьи, американский палеоклиматолог Питер Деменокал (Peter B. deMenocal), подчеркивает, что старая, восходящая еще к Дарвину, идея о роли климатических изменений в эволюции предков человека не только подтверждается, но и обрастает важными новыми подробностями.
Прогресс в данной области обеспечивается, с одной стороны, успехами палеоантропологии, благодаря которым эволюционная история африканских гоминид известна сегодня гораздо лучше, чем 15–20 лет назад, с другой — появлением более надежных палеоклиматических реконструкций.
Традиционно считалось, что наши предки вышли из лесов в саванну и научились ходить на двух ногах в связи с аридизацией (ростом засушливости) климата, сокращением площади лесов и распространением открытых саванных ландшафтов. Эта старая идея, однако, пока не находит четких фактических подтверждений. Уже самые древние из известных гоминид (сахелантроп, оррорин, ардипитек), жившие от 7 до 4,4 млн лет назад, по-видимому, передвигались преимущественно на задних конечностях, хотя жили вовсе не в открытой саванне, а в негустых лесах или смешанных ландшафтах, где лесные участки чередовались с открытыми.
Период быстрой аридизации климата, распространения саванн и сокращения лесов начался позже, 3–2,5 млн лет назад, когда гоминиды были уже вполне сформировавшейся и процветающей группой двуногих человекообразных обезьян. Об этом свидетельствуют следующие факты.
1. Ископаемая летопись полорогих (Bovidae). К этому обширному семейству парнокопытных относятся всевозможные буйволы, быки, антилопы, газели, козлы и бараны. Полорогие составляют около трети всех находок ископаемых африканских млекопитающих (гоминиды — менее 1%). За последние 6 миллионов лет в эволюции африканских полорогих было два периода наиболее быстрой смены видового состава: около 2,8 и 1,8 млн лет назад. В обоих случаях появилось много новых видов с высококоронковыми (гипсодонтными) коренными зубами, приспособленными для пережевывания жесткой саванной растительности. Доля таких видов среди африканских полорогих начала расти около 3 млн лет назад и достигла максимума 1,5 млн лет назад. По-видимому, это указывает на распространение саванных ландшафтов в этот период и на активное их освоение полорогими.
Оба этапа быстрого изменения видового состава полорогих совпадают с важными событиями в эволюции гоминид. Около 2,9 млн лет назад исчезает из палеонтологической летописи вид Australopithecus afarensis (к которому относится знаменитая Люси), около 2,7 млн лет назад на эволюционной сцене появляются парантропы (массивные австралопитеки) с необычайно мощными зубами и челюстями, около 2,6 млн лет назад появляются первые каменные орудия олдувайского типа. Кто их делал — поздние австралопитеки, такие как A. garhi, или ранние Homo, пока не совсем ясно. Второй период смены видового состава полорогих (около 1,8 млн лет назад) примерно совпадает с появлением Homo erectus (или, по другой классификации, Homo ergaster), у которых вскоре стал быстро увеличиваться мозг (см.: Хорошее питание — залог большого ума, «Элементы», 25.06.2007). Немного позже (1,7–1,6 млн лет назад) эректусы изобрели более сложную — ашельскую (см. Acheulean) технологию изготовления каменных орудий. Все эти изменения можно интерпретировать как поэтапную адаптацию гоминид к жизни в открытой саванне, сопровождавшуюся включением в рацион жесткой растительной пищи (парантропы) или мяса крупных травоядных (Homo).
2. Муссонные циклы. Африканский климат в течение последних 5 миллионов лет многократно менялся с засушливого на влажный и обратно. Одной из причин этих изменений является прецессия (изменение наклона) земной оси с периодом около 25 000 лет. Наклон оси влияет на интенсивность муссонов, от которых зависит количество дождей, проливающихся на Африку. В дождливые периоды в Средиземном море возле дельты Нила откладываются слои сапропеля — богатого органикой ила. В последовательности из сотен таких слоев, образовавшихся за миллионы лет, прослеживается более крупномасштабная периодичность: 100- и 412-тысячелетние циклы, связанные с изменением эксцентриситета земной орбиты. Некоторые (хотя и не все) периоды более интенсивного отложения сапропеля совпадают с увеличением глубины больших восточноафриканских озер, о чём свидетельствуют глубоководные озерные отложения (см. панели B и C на рисунке). Один из периодов максимальной глубины озер совпадает с появлением олдувайских орудий, а следующий такой период приходится на момент перехода к ашелю.
3. Расширение саванн. На фоне циклических колебаний влажности происходил также и направленный сдвиг в сторону аридизации климата в Восточной Африке. Его причиной было развитие периодических оледенений в высоких широтах, а результатом — расширение площади саванн и сокращение лесов. Помимо эволюции полорогих, о которой говорилось выше, на усиливающуюся аридизацию указывает рост количества пыли, сдуваемой ветром с африканского континента в океан. Судя по этому показателю, аридизация началась около 2,8 и достигла максимума 1,8–1,6 млн лет назад (deMenocal P. B. African climate change and faunal evolution during the Pliocene–Pleistocene // Earth and Planetary Science Letters. 2004. V. 220. P. 3–24). Еще один источник данных о палеоклимате восточной Африки — соотношение стабильных изотопов углерода 13C и 12C (см. δ13C) в ископаемых растительных остатках. Саванная растительность из-за особенностей биохимических систем фотосинтеза содержит больше изотопа 13C, чем лесная. Анализ изотопного состава растительных остатков в древних почвах и в морских отложениях Аденского залива (это ближайшее к области распространения древних гоминид место, где проводилось подводное бурение) показал значительный рост содержания 13C начиная с 3–2,5 млн лет назад; максимум был достигнут около 1,5 млн лет назад. Таким образом, несколько независимых источников данных подтверждают аридизацию и распространение саванн в этот период.
Все эти факты свидетельствуют о том, что климатические изменения, по-видимому, действительно оказали существенное влияние на эволюцию австралопитеков и ранних Homo. Значит ли это, что древние афарские австралопитеки и близкие к ним формы так и не дали бы начала ни парантропам, ни людям, если бы 3 миллиона лет назад климат в Африке не начал становиться более засушливым? Точного ответа на этот вопрос никто не знает (в качестве аргумента «против» можно привести новые данные об использовании австралопитеками каменных орудий уже 3,4 млн лет назад). Но вряд ли можно сомневаться в том, что в иной климатической обстановке эволюция гоминид (а также бовид и других африканских животных) протекала бы иначе.
Источник: Peter B. deMenocal. Climate and Human Evolution // Science. 2011. V. 331. P. 540–542.
Александр Марков
Источник
Температура человеческого тела снизилась за последние 200 лет, выяснили исследователи из Стэнфордского университета. О своем открытии они рассказали в статье в журнале eLife.
Температура тела здорового человека колеблется в течение суток в пределах 35,5-37,2°C. Такая температура считается оптимальной для поддержания нормальной работы внутренних органов и протекания биохимических реакций, а также позволяет сдерживать грибковые инфекции.
Хотя средней с XIX века считалась температура в 37°C, сегодня она считается повышенной и многим при таком показателе нездоровится. Раньше это списывалось на неточность измерений температуры в прошлом,
но теперь оказалось, что люди с XIX века действительно «остыли».
Чтобы выяснить, что на самом деле произошло, профессор Джули Парсоннет и ее команда объединили три набора данных. Первый из них охватывал почти 24 тыс. ветеранов Армии Союза времен Гражданской войны в США, температура которых измерялась в период между 1860 и 1940 годами.
«Мне потребовалось много времени, чтобы найти данные XIX века, где была бы информация о температуре тела», — отмечает Парсоннет.
Остальные наборы данных охватывали период с 1971 по 1975 год и с 2007 по 2017 год. В общей сложности команда проанализировала измерения температуры тела 677,5 тыс. человек.
В среднем, температура тела людей снижалась на 0,03°C за десятилетие. У мужчин, родившихся в начале XIX века, температура тела была на 0,59°C выше, чем у мужчин сегодня. Данные по женщинам стали собираться несколько позже. Как выяснилось, температура их тела снизилась на 0,32°C с 1890-х годов.
Средняя температура тела сегодня составляет около 36,6°С.
Парсоннет предлагает два доказательства того, что дело именно в снижении температуры тела, а не в ненадежности старых термометров. Во-первых, тенденция к снижению температуры тела прослеживается и в поздних исследованиях, где использовались уже более точные термометры.
«Изменения, которые происходили в 1860-1960-х годах, мы наблюдаем также в период с 1960-х годов по сегодняшний день, — говорит Парсоннет. — Я не думаю, что есть большая разница в термометрах между 1960-х годов и современными».
Во-вторых, у пожилых людей температура тела была выше, чем измеренная в том же году у более молодых людей, причем разница была примерно одинаковой независимо от года. Также, сравнив несколько групп по возрастам, исследователи установили, что температура тела снижалась и у молодых, и у пожилых людей в одинаковой степени. Если бы проблема была в термометрах, то выявить такие точные различия было бы сложно, считает Парсоннет.
В 1800-е годы люди страдали от малярии, туберкулеза, дизентерии, болезней полости рта и многих других продолжительных или хронических заболеваний, отмечает она. Сейчас с большинством болезней удалось справиться, что и могло повлиять на снижение температуры тела: организму не нужно больше постоянно бороться с инфекцией.
«На мой взгляд, дело в том, что, с микробиологической точки зрения, мы очень отличаемся от людей прошлого, — говорит Парсоннет. —
У современных людей меньше инфекций, благодаря вакцинам и антибиотикам, поэтому наша иммунная система не так активна, а ткани организма менее воспалены.
Если это так, то температура тела должна была бы понизиться и в других странах, где здоровье людей улучшилось».
Вряд ли в ближайшее время температура тела человека заметно понизится, считает Парсоннет.
«До нуля мы не остынем, — шутит она. — Есть какой-то предел, просто я пока не знаю, где он».
Как изменилась температура тела человека в большинстве других стран, еще предстоит узнать. Однако, например, результаты британского исследования 2017 года повторяют выводы Парсоннет. Измерив температуру тела 35,5 тыс. здоровых британцев, исследователи выяснили, что в среднем она составляет 36,6°C. Однако пожилые британцы, в отличие от американцев, были «прохладнее» молодых. Также температура зависела и от расовой принадлежности: темнокожие респонденты оказались «горячее».
Источник
Почти два века назад специалисты смогли вычислить нормальную температуру человеческого тела, которая составляла около 37 градусов по Цельсию. В течение многих лет данная цифра считалась “нормальной” температурой тела для здорового человека, являясь показателем положительного состояния его организма. Однако могла ли норма сместиться для современного человека под натиском множества факторов, среди которых могут значиться состояние окружающей среды и даже изменение климата? Задавшись этим вопросом, ученые провели ряд исследований, результаты которых могут удивить даже самого заядлого скептика.
Нормальной средней температурой тела принято считать диапазон от 35,5 до 37 градусов Цельсия
Средняя температура тела человека
Поскольку у каждого органа нашего организма имеется индивидуальный оптимальный температурный уровень, чей диапазон может варьироваться до нескольких десятых градуса, температура тела не везде одинаковая. Так, например, измерив температуру оральным способом (во рту), здоровый человек получает 37 градусов Цельсия, а измерив температуру аксиллярно (в подмышечной впадине), получает те самые 36,6 градусов. Специалисты отмечают, что на среднюю температуру тела всегда влияет множество факторов, среди которых четко выделяются возраст, рост, пол и вес,а также уровень активности человека, вид его рациона и даже погодные условия. Помимо этого, ученые также выявили определенные колебания температуры тела, которые могут смещаться на 0,2 градуса Цельсия в течение дня. Именно поэтому диапазон общепринятой нормы является достаточно гибким и подходит для каждого организма, варьируясь от 35,5 до 37 градусов Цельсия.
Читайте также: Пониженная температура ускоряет развитие рака
Почему падает средняя температура тела человечества?
Согласно статье, опубликованной на сайте Livescience.com, человеческое тело сохраняет относительно стабильный температурный уровень для того, чтобы поддерживать работоспособность органов и жизненно-важных систем, а также в целях предотвращения развития различных грибковых инфекций. Изучив статистику средних температур человеческого тела, ученые пришли к неожиданному выводу: температура тела современного человека является отличной от температурных показателей его предков. Почему же так происходит?
Ученые выявили снижение средней температуры тела у современного человека
Команда ученых изучила данные, в которых учитывалась информация со времен гражданской войны 1970 года в Америке и начале 2000-х. Благодаря объединенной информации, ученым удалось собрать 677 000 данных об измерениях температуры тела. В ходе исследования ученые выявили закономерное снижение температурных показателей, выявив, что примерно каждое десятилетие температура снижается на 0,02 градуса Цельсия. Таким образом, у мужчин, рожденных в 2000-е годы, температура тела ниже на 0,58 градуса Цельсия, чем у мужчин, рожденных в начале 1800-х годов. Кстати говоря, данная тенденция затронула не только мужчин, но и женщин. Так, представительницы прекрасного пола, которые были рождены в 2000-х годах, имеют среднюю температуру тела ниже на 0,32 градуса Цельсия, чем женщины, рожденные в 1800-х годах.
Команда ученых, отметившая устойчивое падение средней температуры человеческого тела, также учла возможность искажения данных из-за усовершенствования технологий термометрии, путем исследования отдельно взятого набора данных. Однако в результате дальнейших исследований, данные, доказывающие тенденцию “охлаждения” человеческого тела, подтвердились независимо от видов термометров, которые использовались в отдельно взятой исторической группе.
Дойдет ли средняя температура человеческого тела до своего минимума в ходе эволюции или незначительные колебания не смогут существенно изменить средние показатели? Поделитесь своим мнением с единомышленниками в нашем официальном Telegram-чате.
Ученые предполагают, что подобная тенденция снижения средней температуры тела может иметь несколько причин. Одна из наиболее вероятных является отражением исторического снижения инфекционных заболеваний у человека, в том числе и избыточных воспалений в его организме вследствие воздействия большого количества патогенных микроорганизмов. Второй наиболее вероятной причиной могло послужить снижение интенсивности тяжелого физического труда, а также установление благоприятных условий обитания. Несмотря на результаты исследований, которые были проведены на территории США и Великобритании, в некоторых странах данная тенденция не отмечается.
Источник
Температура тела — комплексный показатель теплового состояния организма животных, включая человека. Является одним из основных и старейших биомаркеров.
Животные, способные сохранять свою температуру в узких пределах независимо от температуры внешней среды, называются теплокровными, или гомойотермными. К теплокровным животным относятся млекопитающие и птицы. Животные, лишённые такой способности, называются холоднокровными, или пойкилотермными. Поддержание температуры тела организмом называется терморегуляцией.
У холоднокровных животных температура тела мало отличается от температуры окружающей среды, и только при интенсивной мышечной деятельности у некоторых видов она может значительно превышать окружающую температуру.
Измерение температуры[править | править код]
Температуру тела измеряют максимальным термометром обычно в аксиллярной (подмышечной) области, в прямой кишке, во рту или в наружном слуховом проходе, определяя интенсивность ИК-излучения от барабанной перепонки. Для этого исходное показание максимального термометра должно быть заведомо ниже измеряемой температуры.
Температура тела человека[править | править код]
Температура тела каждого человека в течение дня колеблется в небольших пределах, оставаясь в диапазоне от 35,5 до 37,2 °C[1] для здорового человека. Уровень температуры ниже 35 °C указывает на наличие серьёзного заболевания. Жертвы переохлаждения впадают в ступор, если температура их тела снижается до отметки 32,2 °C, большинство теряют сознание при 29,5 °C и погибают при температуре ниже 26,5 °C. Рекорд выживания в условиях переохлаждения составляет 16 °C[1], а при экспериментальных исследованиях — 8,8 °C. На температуру влияют пол и возраст. У девочек температура тела стабилизируется в 13—14 лет, а у мальчиков — примерно в 18 лет. Средняя температура тела мужчин примерно на 0,5—0,7 °C ниже, чем у женщин[1].
Температурные различия между внутренними органами достигают нескольких десятых градуса. Разница между температурой внутренних органов, мышц и кожи может составлять до 5—10 °C, что затрудняет определение средней температуры тела, необходимой для определения термического состояния организма в целом.
Зависимость температуры от места измерения[править | править код]
Норма температуры зависит от места её измерения. Типичные результаты измерения температуры здорового человека следующие:
- температура в анусе (ректально), влагалище или ухе: 37,5 °C;
- температура во рту (орально): 37,0 °C;
- температура в подмышечной впадине (аксиллярно): 36,6 °C.
Физиологические колебания температуры[править | править код]
Изменение температуры тела в течение суток
Известны физиологические колебания температуры тела в течение суток — суточный ритм: разница между ранне-утренней и вечерней температурой достигает 0,5—1,0 °C. Следуя суточному ритму, наиболее низкая температура тела отмечается утром, около 5 часов, а максимальное значение достигается вечером. Как и многие другие биоритмы, температура следует суточному циклу Солнца, а не уровню нашей активности. Люди, работающие ночью и спящие днём, демонстрируют тот же цикл изменения температуры, что и остальные.
Температура тела контролируется гормонами щитовидной железы и гипоталамусом. Нервные клетки гипоталамуса имеют рецепторы, которые напрямую реагируют на температуру тела увеличением или уменьшением секреции ТТГ, который, в свою очередь, регулирует активность щитовидной железы, гормоны которой (Т3 и Т4) отвечают за интенсивность метаболизма. В меньшей степени в регуляции температуры участвует гормон эстрадиол (основную роль играет в терморегуляции у женщин во время менструального цикла), повышение его уровня ведёт к снижению базальной температуры.
Многие заболевания эндокринной системы и опухоли головного мозга, затрагивающие область гипоталамуса, вызывают выраженные и, часто, устойчивые нарушения терморегуляции. Например, тиреотоксический криз (сопровождающийся резким выбросом гормонов Т3 и Т4 в кровь) приводит к резкому подъёму температуры тела, нередко превышающей критическую отметку и вызывающей смерть пациента.
Понижение (гипотермия) или повышение (гипертермия) температуры тела на несколько градусов нарушает процессы жизнедеятельности и может привести к охлаждению или перегреванию организма и даже к его гибели. При многих заболеваниях температура тела повышается до определённых пределов и регулируется организмом на новом уровне, например при лихорадке или простуде.
Температура способна подниматься в результате стресса, страха, ночных кошмаров, при интенсивной умственной работе, инфекции, и т.п.
См. также[править | править код]
- Лихорадка
- Гипертермия
- Субфебрильная температура
- Гипотермия
- Гомойотермия
- Пойкилотермия
- Анабиоз
- Градус Фаренгейта
Примечания[править | править код]
Литература[править | править код]
- Бартон А. и Эдхолм О., Человек в условиях холода, пер. с англ., М., 1957
- Проссер Л., Браун Ф., Сравнительная физиология животных, пер. с англ., М., 1967
- Hensel Н., Neural processes in thermoregulation, «Physiological Reviews», 1973, v. 5-3, № 4.
- Огирко И. В. Рациональное распределение температуры по поверхности термочувствительного тела … стр. 332 // Инженерно-физический журнал Том 47, Номер 2 (Август, 1984)
Источник