Temat 4

Biologiczna zmienność międzypopulacyjna

Rasa

Populacje ludzkie różnią się od siebie cechami biologicznymi.

Grupa populacji podobnych biologicznie tworzy rasę.

Dawność wspólnego przodka dwóch populacji przekłada się na odmienność biologiczną i kulturową→ zróżnicowanie biologiczne grup ludzkich częściowo pokrywa się z kulturowym (np. językiem).

Ale, np. Buszmeni to łowcy-zbieracze, a Hotentoci to pasterze, choć obie grupy są podobnebiologicznie.

Mimo odmienności biologicznych, wszystkie grupy ludzkie należą do jednego gatunku (Homosapiens), ponieważ odczuwają do siebie pociąg płciowy i dają płodne potomstwo.

Problematyczność pojęcia rasy

1. Nie ma ścisłych, obiektywnych kryteriów wyróżniania ras – są to arbitralne decyzje naukowców.

2. Dzielenie gatunku ludzkiego sprzyja postawom rasistowskim – wartościowanie, dyskryminacja ras.

3. Różnice biologiczne między grupami ludzkimi mogą nie mieć podłoże genetycznego.

Np. duża klatka piersiowa mieszkańców gór wynika z osobniczych reakcji na czynniki środowiska(adaptabilność) → ludzi tych nie można uznać za odrębną rasę.

Ale ciemny kolor skóry Afrykanów jest uwarunkowany genetycznie – dziecko murzyńskie będzieczarne w każdym środowisku, nawet po adopcji przez białych.

Wraz z rozwojem nauki (w tym biologii) pojmowanie rasy zmieniało się.

Koncepcje rasy: geograficzna, typologiczna, populacyjna, klinowa, genealogiczna.

Geograficzna koncepcja rasy

Rasa to zbiór osób podobnych do siebie zamieszkujących określone terytorium.

(Występowanie ras jest silnie związane z regionami geograficznymi, kontynentami.)

Metoda wyróżniania ras: intuicja badacza.

Koncepcja szczególnie popularna w 19w., ale taki sposób myślenia panował od starożytności.

Znani przedstawiciele: Linneusz, Cuvier.

Typowy podział gatunku ludzkiego:

rasa biała (europejska), czarna (afrykańska), żółta (azjatycka) i ew. czerwona (amerykańska).

Geograficzna koncepcja rasy – przykład

Typologiczna koncepcja rasy

Rasa to pewien wzorzec morfologiczny (układ cech wyglądu); uwarunkowany genetycznie.

Kiedyś istniały czyste rasy, ale mieszały się między sobą przez wiele pokoleń.

Obecnie, rasa to twór abstrakcyjny – abstrakcyjny osobnik o określonych cechach wyglądu.

Wyróżnia się od kilku do ponad 20 ras.

Każdy rzeczywisty osobnik jest procentową kombinacją tych ras.

Z rzadka można znaleźć osobnika wzorcowego – posiada on cechy tylko jednej rasy.

Opracowano skomplikowane procedury matematyczne w celu ustalania wyglądu poszczególnych rasoraz wyznaczania składu rasowego konkretnych osób.

Koncepcja popularna w pierwszej połowie 20w. Próbowała bazować na nowo powstałej genetyce.

Czołowy przedstawiciel: Jan Czekanowski; wyróżnił 6 ras:nordyczna, śródziemnomorska, armenoidalna, laponoidalna, arktyczna, nigrycka.

Populacyjna koncepcja rasy

Rasa to zbiór populacji o wspólnej puli genowej, czyli zbiór osobników krzyżujących się ze sobą.

Dzięki temu krzyżowaniu (przez wiele pokoleń) osobniki danej rasy są podobne do siebie,ale odmienne od osobników innych ras.

Rasy są obiektami „rozmytymi”, ponieważ:

poszczególne osobniki danej populacji (rasy) różnią się w pewnym stopniu między sobą,

istnieją migracje pomiędzy poszczególnymi populacjami (rasami) → pule genowe nie są rozłączne,

w toku ewolucji zmienia się pula genetyczna populacji, a więc też fenotyp jej osobników.

Koncepcja powstała w połowie 20w. Znany przedstawiciel: Dobzhansky.

Kryteria wyróżniania ras: cechy morfologiczne (wygląd) i biochemiczne (np. grupy krwi).

Przykładowa lista ras ludzkich: europejska, afrykańska, azjatycka, australijska, amerykańska,indyjska, melanezyjska, polinezyjska, mikronezyjska.

Klinowa koncepcja rasy

Livingstone 1962: „Nie ma ras, są tylko kliny”.

(Klina = gradient geograficzny cech biologicznych.)

Zmienność geograficzna cech wyglądu (np. kolor skóry) i cech biochemicznych (np. grupy krwi)jest stopniowa, a nie skokowa.

Na podstawie klin badacz może wyróżniać rasy, ale są to jego arbitralne decyzje →→ rasa jest tworem subiektywnym.

Czyli: rasy nie istnieją obiektywnie, ale istnieją obiektywne podstawy, by wyróżniać rasy.

Podział ludności zamieszkującej jakiś obszar na dwie rasy:

podział 1 i 2 – arbitralne, ale oparte na faktycznej zmienności,

podział 3 – nie oparty na faktycznej zmienności.

1 2

3

Rozkład geograficzny koloru skóry(populacje rdzenne)

Rozkład geograficzny allela I0

Rozkład geograficzny allela IA

Rozkład geograficzny allela IB

Genealogiczna koncepcja rasy

Rasa to linia genealogiczna populacji (zbiór jej kolejnych pokoleń).

W przeszłości wielokrotnie jedna rasa ludzka dzieliła się, dając początek dwóm nowym rasom.

W momencie powstania gatunku ludzkiego istniała jedna rasa.

Obecnie istnieje ich wiele i mają różny wiek.

Strukturę ras (drzewo genealogiczne) można ustalić dzięki analizie DNA (czyli genotypów, a niefenotypów).

Autor koncepcji: Templeton (1998).

Drzewo genealogiczne ras ludzkich

Czy używać pojęcia „rasa”?

Argumenty, że nie:

pojęcie rasy utrwala stereotypy rasistowskie,

cechy fenotypowe i genetyczne są bardziej zróżnicowane wewnątrz ras niż między nimi.

Kontrargumenty:

naukowiec opisuje rzeczywistość niezależnie od ewentualnych skutków społecznych,

„kluczowe” cechy (kolor skóry, kształt twarzy) są bardziej zróżnicowane między rasami niżwewnątrz ras.

Posługiwanie się pojęciem rasy jest „politycznie niepoprawne”.

Większość antropologów amerykańskich (ale mniejszość polskich) odrzuca pojęcie rasy.

(Ale: Amerykanie często odmawiają odpowiedzi.)

Dawność ras

Koncepcja monocentrycznaRasy powstały niedawno (200 tys. lat temu).Człowiek anatomicznie współczesnywyemigrował z Afryki i zastąpił formyarchaiczne na innych kontynentach.

Koncepcja policentrycznaRasy ludzkie powstały znacznie dawniej (naetapie Homo erectus lub neandertalczyka) i naposzczególnych kontynentach ewoluowały kuformom anatomicznie współczesnym.

Mechanizmy ewolucji ras

Czynniki wpływające na ewolucję ras:

dobór naturalny: upowszechniają się geny podnoszące przystosowanie do lokalnego środowiska,

dobór płciowy: w jednych populacjach preferowane są tęgie kobiety, a w innych szczupłe,

imigracja: populacja uzyskuje korzystne geny lub jest „zanieczyszczana” niekorzystnymi,

zjawiska losowe (dryf genetyczny): mogą wyeliminować korzystny gen w małej populacji,

przystosowanie kulturowe: osłabia skuteczność doboru naturalnego.

Jeden czynnik środowiskowy (np. temperatura) może prowadzić do powstania kilku cech rasowych.

Dwa czynniki środowiskowe mogą współwystępować ze sobą (np. wysoka temperatura i silnenasłonecznienie), a każdy z nich prowadzi do powstania innej cechy rasowej.

Oba te mechanizmy sprawiają, że pewne cechy rasowe współwystępują ze sobą.

Rozpoznawanie lokalnych przystosowań

Załóżmy, że występowanie jakiejś cechy fenotypowej jest związane z jakimś czynnikiemśrodowiskowym. Rodzi to następujące pytania:

Jaka jest korzyść z posiadania danej cechy w określonym środowisku?

Czy ewolucja działała na pewno na tę cechę, a nie inną – z nią skorelowaną?Np. pigmentacja skóry, oczu i włosów są skorelowane między sobą i z temperaturą powietrza.

Czy na pewno cecha ta jest uwarunkowana genetycznie, a nie jest reakcją osobniczą na czynnikiśrodowiska? Np. duża klatka piersiowa u mieszkańców gór.

Przykłady lokalnych przystosowań (1)

Cecha Czynnik Znaczenie adaptacyjne

Mała masa ciała niedostatek żywności małe zapotrzebowanie → lepsze znoszenie niedostatku

Delikatny szkielet mało mikroelementów mniejsze zapotrzebowanie na wapń i fosfor

Smukłość ciała,długie nogi

pustynia, step lepsze przemieszczanie się

Smukłość ciała wysoka temperatura duży stosunek powierzchni do objętości →→ łatwe odprowadzanie ciepła

Wąski nos zimne, suche powietrze nagrzewanie i nawilżenie powietrza

Grube wargi wysoka temperatura większa utrata ciepła

Płaska twarz mroźne powietrze wystające części by się odmroziły, tłuszcz napoliczkach chroni przed wyziębieniem

Ciemna skóra silne światło (ultrafiolet) melanina chroni przed szkodliwym działaniem UV

Jasna skóra niewiele światła UV przenika przez skórę → synteza witaminy D

Przykłady lokalnych przystosowań (2)

Cecha Czynnik Znaczenie adaptacyjne

Włosy wełniste ostre słońce,gorące powietrze

ochrona przed ciepłem

Włosy fil-fil wysoka temperatura ochrona przed światłem + odprowadzanie ciepła

Steatopygia(wielkie pośladki)

okresowe niedostatkiżywności

rezerwa pokarmowa (głównie dla kobiet w ciąży)

Mongolskaoprawa oka

blask słońca (otwarty,zaśnieżony teren)

fałda, wąska szpara oczna, tłuszcz wokół oka →→ ochrona oka przed uszkodzeniem

Grupy krwiw systemie AB0

drobnoustroje chorobo-twórcze, typ diety

różne grupy krwi wiążą się z różną odpornością nainfekcje i tolerowaniem diety

Anemia sierpowata występowania malarii sierpowate krwinki są odporne na pasożyta

Ewolucja koloru skóry (1)

Kolor skóry zależy przede wszystkim od ilości brunatnego barwnika – melaniny.

Melanina pochłania światło, nie dopuszczając go do głębszych tkanek.

Ewolucja koloru skóry była wypadkową działania kilku mechanizmów:

1. Działanie ultrafioletu (UV) na organizm ludzki:

niszczy związki chemiczne, np. kwas foliowy (potrzebny do budowy kwasów nukleinowych),

tworzy witaminę D (z prowitaminy) → rozwój szkieletu → brak krzywicy.

Okolice równika → dużo światła → dużo UV → melanina ma chronić → ciemna skóra.

Daleko od równika → mało światła → mało UV → melanina nie ma izolować → jasna skóra.

Ewolucja koloru skóry (2)

Problemy z powyższym wyjaśnieniem:

Czarnoskórzy mieszkający USA nie mają krzywicy, bo witaminę D pobierają z pokarmem.Krzywica rozwija się tylko u osób „unikających” światła.

Kolor skóry niezbyt dobrze koreluje z szerokością geograficzną.

2. Kobieta ciężarna potrzebuje dużo witaminy D na rozwój szkieletu płodu →

→ powinna mieć jaśniejszą skórę → kobiety są jaśniejsze od mężczyzn →

→ mężczyźni preferują jasne kobiety (bo preferują cechy kobiece) →

→ kobiety stają się jeszcze jaśniejsze (od doboru płciowego), aż do granicy bezpieczeństwa.

Fakty potwierdzające ten mechanizm:

w niemal wszystkich populacjach, kobiety są jaśniejsze od mężczyzn,

w niemal wszystkich populacjach, mężczyźni preferują stosunkowo jasne kobiety.

Ewolucja koloru skóry (3)

3. Melanina i produkujące ją komórki (melanocyty) pełnią funkcje odpornościowe (od setekmilionów lat). Ciemny kolor melaniny to skutek uboczny.

Ciemna skóra występuje na obszarach tropikalnych, bo tam jest dużo pasożytów skóry.

Tam, gdzie jest mniej pasożytów skóry → nie opłaca się tworzyć tyle melanocytów → jasna skóra.

Odporność na pasożyty skóry jest większa u Afrykanów niż białych(np. świerzb, grzybica, drożdżyca, bakteryjne zapalenia skóry).

Rasa a inteligencja

Różne rasy osiągnęły różny poziom rozwoju kulturowego, ale czy są różnie uzdolnione?

W USA istnieją międzyrasowe różnice inteligencji i stopni szkolnych. Możliwe tego przyczyny:

jakość odżywiania w dzieciństwie (związana np. z zamożnością rodziców),

liczba lat edukacji,

stronnicze testy na inteligencję (faworyzują białych),

uwarunkowania genetyczne.

Silne genetyczne uwarunkowania inteligencji w ramach populacji nie dowodzą, żemiędzypopulacyjne różnice inteligencji mają podłoże genetyczne.

Wyniki badań są sprzeczne w kwestii genetycznych uwarunkowań rasowych różnic w inteligencji.

Rasa a inteligencja – wykres dla populacji amerykańskiej