2. Гены метаболизма алкоголя и наркотиков. В организме алкоголь окисляется в альдегид, а потом — в кислоту. В гене алкогольдегидрогеназы ADHlb имеется точечная мутация, ведущая к аминокислотной замене (аргинин на гистидин), от чего сильно увеличивается скорость работы фермента. И этанол начинает быстро перегоняться в альдегид. А альдегид — это как раз то «злобное» вещество, которое вызывает неприятные ощущения после приема спиртного, похмелье. Когда алкоголики похмеляются, они пьют спирт, подстегивая тем самым работу ферментов метаболизма алкоголя, и весь накопившийся альдегид при этом может окислиться дальше (до тех пор, пока ферментные системы печени не истощены регулярным приемом алкоголя). Носители мутации (она называется ADH1B*47His) обладают повышенной чувствительностью к алкоголю.

Частота этой мутации, которая ведет к быстрому росту концентрации альдегида в крови, разная у разных народов. У финнов — 0, у русских — 6 %, у якутов — 16 %, у китайцев — 76 %, у тайванцев — 86 %. Фермент перерабатывающий альдегид, также может иметь разную активность. Если он неактивен, то от очень маленьких доз спиртного человеку становится очень плохо — концентрация альдегида в его крови в 30 раз выше, чем у «устойчивого» индивида при тех же дозах этанола. Частота неактивного аллеля альдегидегидрогеназы также высока в Юго-Восточной Азии и составляет там 30–50 %. В Японии аллель выявлен у 2 % алкоголиков и 44 % неалкоголиков. Гомозиготы по альдегиддегидрогеназе ALDH2 практически не встречаются среди больных алкоголизмом.

Риск развития алкоголизма в 100 раз выше при сочетании (1), чем при сочетании (2), показанным на рисунке. Ген ADH1b может быть вовлечен в адаптацию к внешней среде: показано, что в Юго-Восточной Азии высокая частота аллеля ADHlb*47His обусловлена действием отбора, тогда как в других регионах преобладает предковый вариант ADHlb*47Arg. Возможными факторами отбора могли быть какие-либо особенности диеты или инфекции.

Гены метаболизма алкоголя и риск развития алкоголизма

Риск развития алкоголизма в 100 раз выше при сочетании (1), чем при сочетании (2)

Распространенность аллеля ALDH2*2 (фермент не активен) у монголоидов 30–50 %

В Японии аллель выявлен у 2 % алкоголиков. 44 % неалкоголиков

Гомозиготы по алкогольдегидрогеназе ALDH2*2/2 практически не встречается среди больных алкоголизмом

Частота аллеля ADH1b*47Hi$

финны — 0, русские — 6 %, якуты -16 %, китайцы 76 %

Экология

Лекция № 22

Д. И. Люри

ЭКОЛОГИЯ (ойкос — «дом, жилище») — наука о взаимоотношениях между организмами и средой их обитания. Такое определение дал классик современной экологии Ю. Одум в 1975 году. Но изначально термин был предложен Э. Геккелем в 1866 г. Как наука, экология сформировалась как раздел биологии примерно к 1900 г. Чем же занимается экология? Есть много подразделений экологии, здесь дана упрощенная схема.

1. Один из крупных блоков экологии — биоэкология, наука о взаимодействии организмов с окружающей средой. Один из ее подразделов — аут-экология, изучающая взаимодействие видов с окружающей средой. На слайде представлена фотография птенцов белоголового орлана, по отношению к ним, а также и к любому другому виду аут-экология изучает ареал распространения вида, его экологическую нишу, то есть в каких пределах температуры, влажности, скоростей ветра, живет орлан, чем он питается, где гнездится, какие есть влияющие на его жизнь экологические факторы — паразиты, хищники, жертвы, как происходит динамика популяции, адаптацию к окружающей среде и т. д. Другой раздел — син-экология, изучающая закономерности образования сообществ, а также взаимодействие этих сообществ с окружающей средой. На слайде показана астраханская степь, в которой живет орлан. Синэкология изучает проблемы объединения разных видов в общую экосистему-биогеоценоз, пищевые цепи, как по этим цепям движется энергия, трофические пирамиды (как вещество и энергия движется по цепям), потоки энергии и круговороты веществ в экосистемах.

2. Второй крупный блок — социоэкология, изучающая взаимодействие человеческого общества с окружающей средой. Она тоже делится на две части. Первая — экология человека, изучающая влияние окружающей среды на здоровье и жизнедеятельность человека, как биологического вида, а конкретно комфортность среды для человека, влияние ядовитых и токсичных веществ, заболеваемость, системы жизнеобеспечения и т. д. Вторая часть — социо- или геоэкология, изучающая взаимодействие цивилизаций, создаваемых ею систем, с окружающей средой, а конкретно загрязнение среды, деградация экосистем, экологические кризисы, проблемы устойчивого развития и т. д. На слайде показано поле, на котором выращивают бахчевые культуры. Такое поле используется всего три — четыре года, после этого оно становится непригодным.

3. Третий блок — прикладная экология, занимающаяся созданием техники, технологий и методов для:

• минимизации воздействия человека на среду,

• контроля за ее состоянием,

• управления средой,

• охраны природы и рационального природопользования,

• систем жизнеобеспечения и др.

Кроме перечисленных выше направлений есть еще псевдоэкология (экология культуры, мышления, разума, стеклопакетов и т. д. и т. п.), служит для привлечения денег, клиентов и прочих благ. Экология — «несчастная» наука, стала она несчастной лет 20 назад, когда политики и журналисты ее очень полюбили и стали использовать этот термин вне связи с его научным содержанием.

В этой лекции будет преимущественно рассказано про социоэкологию. В сферу внимания социоэкологии входит:

• влияние природных факторов на развитие цивилизации

• влияние человеческой деятельности на окружающую среду

• деградация окружающей среды, загрязнение и др.

• закономерности ресурсопользования и управление ресурсами

• экологические угрозы

• экологические кризисы

• устойчивое развитие: правила и способы перехода

• экономическая и внеэкономическая оценка стоимости природных ресурсов

• ренатурализация и рекультивация нарушенных экосистем

• правила сохранения природных экосистем и биоразнообразия

Сейчас идут разговоры об изменении климата. Является ли это следствием деятельности человека или нет, как оно подействует на человека? На этот вопрос сейчас нет однозначного ответа. Также существует проблематика экологической угрозы, попытки оценить экономически и внеэкономически стоимость природных ресурсов. Возьмем, например, лес. Ясно, сколько стоит древесина, ягоды, пушнина в отдельности. Но также ясно, что лес не сводится к этим ресурсам, он еще очищает воздух, запасает углерод и т. д. Возникает вопрос, как это оценить? Это огромная проблема во всем мире. В нашем современном рыночном мире то, что не имеет стоимости, не включается в систему цивилизации, в какие-либо программы охраны.

Можно ли выделить основную проблему геоэкологии, такую, от которой зависят ответы на частные вопросы? Ее можно сформулировать так: является ли цивилизация составной частью системы биосферы или самостоятельной системой — биосферопользователем? В первом случае есть механизмы, регулирующие развитие цивилизации, направленные от биосферы к цивилизации, то есть цивилизация включена в систему биосферных процессов, во втором