Важным свойством и показателем расовых признаков является их географическое распространение. Как правило, оно носит характер клинальной изменчивости, то есть достаточно плавное.
Например, рост людей в Евразии от Атлантического океана до Тихого почти непрерывно уменьшается. Однако, вследствие постоянных переселений народов и неравномерности изменения условий среды плавное изменение географическое признака иногда резко нарушается.
Географическое распространение расовых признаков зависит от нескольких причин. Прежде всего, оно может отражать условия окружающей среды – как причину возникновения самих этих признаков. Расовые признаки изначально возникли как адаптация к условиям среды. Но сейчас их адаптивная ценность не играет решающей роли в расселении той или иной. Для современного человека важнее социальная приспособленность. Поэтому современное распространение расовых признаков часто сильнее отражает не биологические явления, а исторические процессы.
Более того, расовые признаки имеют еще и возрастную изменчивость. Часто признаки, рассматриваемые как «типичные» для данной расы, имеют совершенно иную выраженность у детей.
Например, многие европеоидные дети имеют эпикантус – складку верхнего века во внутреннем углу глаза, весьма характерную для монголоидов и практически всегда отсутствующую у взрослых европеоидов. Общеизвестно, что негры и другие экваториалы рождаются с очень светлой кожей, а усиление пигментации происходит несколько позже.
Таки образом в условиях повышенного холодного стресса, и кислотности почвы, это тундры с вечной мерзлотой, формируется с высококалорийной диетой. Т.е. с высоким содержанием белка и жиров.
Напротив, с понижением холодной экстремальности среды, рацион питания претерпевает изменение за счет увеличения удельного веса продуктов с высоким содержанием углеводов. Такой рацион характерен для земледельческих типов хозяйств.
С увеличением суровости погоды укрупняются размеры головы и лица, расширяется грудная клетка, уменьшаются продольные размеры тела. Понижается жироотложение и увеличения уровень холестерина в сыворотки крови, и повышается основной обмен веществ.
География некоторых физиологических и биохимических признаков
1. Основной обмен и терморегуляция. Уровень основного обмена (средняя дневная теплопродукция) показатель, рассчитываемый с учетом длины и веса тела, а также температуры воздуха.
- Уровень понижается по направлению от северных районов к экваториальным. Коэффициент корреляции средней дневной теплопродукции и средней годовой температуры равен -0,77;
- Показатель закономерно связан с характеристикой высоты над уровнем моря (вертикальная зональность). Коэффициент корреляции основного обмена с высотой над уровнем моря равен +0,51.
Газообмен понижен у жителей тропиков.
Опыты с переохлаждением показывают, что у коренных народов Севера температура пальцев во время охлаждения остается более высокой в сравнении с контрольными группами, представленными населением умеренного пояса.
Липиды сыворотки крови. Одним из наиболее изученных физиологических признаков является холестерин сыворотки крови. В географической изменчивости уровня холестерина однозначной картины не наблюдается - прослеживается лишь незначительная тенденция его понижения в направлении север-юг. Этот показатель в первую очередь определяется характером питания населения, а здесь многое определяют конкретные ландшафтные особенности среды и традиции, присущие данному населению.
3. Белки сыворотки крови. В географической изменчивости сывороточных протеинов обращает на себя внимание повышение уровня гамма-глобулинов у коренных жителей тропических широт. Ряд исследователей полагают, что высокие значения гамма-глобулинов ассоциируются с регионами, зараженными некоторыми патогенными организмами (того же малярийного плазмодия). Однако изменчивость гамма-глобулинов связывается также с дефицитом белка в пище и т.п. Любопытно, что высокий уровень гамма-глобулинов характерен не только для населения тропической Африки, но и для индейцев, папуасов, австралийцев и некоторых индийских популяций, обитающих в близких климатогеографических зонах. В противоположность гамма-глобулинам уровень альбуминов по направлению к тропической зоне снижается (соответственно убывает и величина другого косвенного признака - альбумино-глобулинового коэффициента). Пониженное содержание альбуминов в крови тропических жителей связано с белковой недостаточностью в питании, но и по отношению к ним существуют доказательства генетической природы показателя содержания альбуминов (генотипическая адаптация).
4. Полиморфные биохимические системы. Один такой пример мы с Вами рассмотрели очень подробно - это сбалансированный полиморфизм гемоглобина HbS, определяющий, с одной стороны, серповидно-клеточную анемию, с другой - резистентность к возбудителю малярии. Но устойчивая зависимость, связывающая распределение фенотипических и генных частот с комплексом различных экологических факторов, получена для очень многих полиморфных биохимических систем.
В частности, похожие на HbS закономерности обнаружены в отношении т.н. недостаточности глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Г6ФД) и талассемии. В обоих случаях открыт сбалансированный полиморфизм - одна из форм аллели в обычных условиях снижает приспособленность организма, но в отношении некоторых ведущих факторов среды оказывается адаптивным признаком.
Изменение частоты формы TfD1 системы трансферрина связывается с динамикой солнечной радиации и годовой суммой атмосферных осадков (высокая частота т.н. медленных форм трансферрина характерна для популяций, обитающих в тропических широтах).
Установлена отчетливая зависимость частот аллелей системы эритроцитарной кислой фосфатазы (AcP) от амплитуды колебаний температуры среды и суммарной солнечной радиации (например, частота гетерозигот АсРaАсРb закономерно возрастает со снижением суммарной солнечной радиации).
В работах В.А. Спицына установлен характер географической изменчивости частоты аллеля Gc2 т.н. сывороточного группоспецифического компонента. Основная функциональная роль этого белка заключается в связывании и переносе витамина D3 в организме, и участие в образовании меланина. Выяснено, что географическая изменчивость этого белка определяется действием среднегодовой температуры, амплитуды колебаний и интенсивностью солнечной радиации
Группоспецифический компонент связан с географической вариацией признаков пигментации. Меланин защищает организм от ультрафиолетового излучения. Однако известно, что темные цвета сильнее нагреваются инфракрасной частью спектра (в частности, поэтому летом мы носим светлую, а не темную одежду). В высоких широтах при слабой инсоляции светлая кожа оказывается непосредственным адаптивным признаком, так как, помимо прочего, определенное количество ультрафиолета необходимо нашему организму для синтеза витамина D2. В данном случае один и тот же признак в разных условиях оказывается "выгодным" в отношении разных экологических факторов. Это становится вполне понятным, если учесть, что данный признак – составной.