П.И. ЛИПАТОВ,
Л.Н. ЛИПАТОВА,
преподаватели биологии,
г. Междуреческ, Кемеровская обл.

Продолжение. См. № 38, 39, 40, 41, 42/2003

Основы антропологии с элементами генетики человека

Учебно-методический комплекс

2.2. ПОКРОВЫ ТЕЛА И ПИГМЕНТАЦИЯ (10 ч)

2.2.1. Строение и функции кожи. Пигментация.

2.2.2. Волосяной покров. Пигментация и типы волос.

2.2.3. Окраска радужной оболочки глаз. Типы окрасок глаз. Лабораторная работа № 6. Определение окраски глаз по фотошкале.

2.2.4. Экофизиологическое значение пигментации покровов. Альбинизм. Расовые и этнические различия в пигментации.

2.2.5. Дерматоглифика – наука об особенностях кожного рельефа. Ладонная и плантарная дерматоглифика.

2.2.6. Методы снятия отпечатков пальцев и ладоней. Лабораторная работа № 7. «Снятие отпечатков пальцев и ладоней методом типографской краски».

2.2.7. Основные виды пальцевых рисунков. Лабораторная работа № 8 «Анализ пальцевых узоров. Определение индексов».

2.2.8. Главные ладонные поля и линии. Запись ладонной карты. Лабораторная работа № 9. «Определение и запись ладонной формулы».

2.2.9. Дерматоглифика и медицина. Дерматоглифические отклонения при некоторых заболеваниях.

2.2.10. Дерматоглифика в расовой и этнической антропологии. Дерматоглифические особенности коренных жителей нашего региона.

2.2.1. Строение и пигментация кожи

Строение кожи

В коже различают 2 слоя: лежащий под эпидермисом сосочковый слой и более глубокий – сетчатый (ретикулярный).

Поверхность сосочкового слоя образует более или менее высокие сосочки, которые вдаются в эпидермис. Сетчатый слой образован волокнами, которые придают коже эластичность.

В коже находятся потовые и сальные железы. Потовые железы расположены на коже всего тела, но их количество на различных участках неодинаково: на туловище в среднем около 40 желез на 1 см²; на ладонях, стопах, в подмышечных впадинах – больше. В определенных участках (в подмышечных впадинах, на лобке), помимо потовых и сальных, находятся еще и апокриновые железы, которые выделяют пахучий секрет. Апокриновые железы начинают секретировать с наступлением половой зрелости¹.

Рельеф кожи

В антропологии особый интерес вызывает изучение кожного рельефа, которым занимается наука дерматоглифика.

В кожном рельефе различают флексорные борозды и папиллярные узоры.

Основные типы пальцевых узоров: а – арка; б – петля; в – завиток

Флексорные борозды – это борозды, которые приходятся на линии сгибов. Они наиболее хорошо выражены на ладонях и стопах. На ладонях это борозда большого пальца и поперечные борозды остальных пальцев. Основные борозды закладываются еще у зародыша, и их рисунок остается неизменным в течение всей жизни. Позднее появляются лишь многочисленные мелкие бороздки, рисунок которых очень разнообразен.

Ладони и подошвы имеют особые бугорки (на ногтевых фалангах, у основания межпальцевых участков, на возвышениях большого пальца и мизинца), покрытые тактильным и папиллярным узорами, которые образованы системой гребешков и бороздок. Гребешки соответствуют сосочкам дермы, а бороздки – межсосочковым углублениям. На гребешках находятся нервные окончания. Участки кожи с папиллярными узорами обладают большой осязательной чувствительностью.

При всем разнообразии рисунка выделяют три типа папиллярных узоров: дуги (арки), петли и завитки (круги).

Рисунки папиллярных узоров исключительно разнообразны и настолько индивидуальны, что никогда во всех деталях не повторяются. Поэтому дактилоскопия используется в криминалистике для регистрации и установления личности. Соотношение этих узоров обнаруживает межгрупповые территориальные, этнические и половые различия. Имеются разные способы межгрупповой характеристики узоров.

Пигментация кожи

Окраска тканей у человека обусловлена наличием разных пигментов. Окраска кожи, волос и радужки глаз определяется одним пигментом – меланином. От количества и расположения меланина зависит все разнообразие в окраске кожи, волос и глаз. Пигментация несколько меняется на протяжении жизни.

Меланин сосредоточен в ростовом слое эпидермиса (внутри клеток и частично в межклеточном пространстве). Ороговевшие клетки эпидермиса пигмента не содержат, поэтому роговой слой совершенно не окрашен даже у темнопигментированных индивидуумов.

Цвет кожи определяется количеством меланина, его распределением (диффузный характер распределения пигмента обусловливает сдвиг в сторону красноватых тонов), просвечиванием крови через стенки капилляров, отчасти от степени шероховатости кожи, ее влажности и т.д.

Различные части тела окрашиваются неодинаково интенсивно: сильная пигментация отмечается на спине, разгибательной поверхности конечностей, в области промежности, грудных сосков; слабая – на груди и животе, на сгибательной поверхности конечностей. Наиболее светлыми бывают ладони, подошвы, которые даже у представителей очень темнопигментированных групп отличаются сравнительно светлой окраской.

Цвет кожи варьирует у разных групп от розоватого (у светлоокрашенных европейских групп, где окраска обусловлена преимущественно просвечиванием кровеносных сосудов) до темно-коричневого, шоколадного (у негров Африки, папуасов, коренных австралийцев). Имеется сложная гамма переходов между этими крайними типами окраски: у разных групп отмечается сдвиг в сторону то красноватых, то желтоватых, то оливковых оттенков.

Отмечаются и возрастные особенности пигментации. Так, для новорожденных детей представителей племени банту и жителей Новой Гвинеи характерно относительно небольшое количество пигмента в коже, однако он начинает быстро накапливаться, и к 6 месяцам многие участки тела у этих детей пигментированы столь же интенсивно, как и у взрослых (Афанасьева И.С. Современные представления о пигментации человека // Вопросы антропологии, № 82, 1989).

Наблюдаются и половые различия в степени пигментации. Например, взрослые женщины светлее мужчин. Этот факт установлен для африканцев, групп европеоидного происхождения, индейцев Южной Америки.

2.2.2. Волосяной покров. Пигментация и типы волос.

Строение, сменность и рост волос.

В волосе различают его выдающуюся над кожей часть – стержень и часть, расположенную в толще кожи, – корень волоса. Корень волоса на конце утолщен и образует волосяную луковицу, в которую вдается соединительнотканный сосочек, содержащий кровеносные сосуды, питающие волос. Корень волоса вместе с луковицей помещен в волосяной мешок, к которому прикреплен пучок гладких мышечных волокон. Рост волоса происходит в волосяной сумке.

В течение жизни у человека последовательно появляются три типа волосяного покрова.

Первичный, или зародышевый, волосяной покров появляется на четвертом месяце и интенсивно развивается до восьмого месяца эмбриональной жизни. Вначале закладываются волосы в области надбровья, на лбу и на верхней губе. Они мягкие, слабопигментированные и покрывают все тело зародыша, кроме ладоней, подошв, век, области сосков и пупка.

К моменту рождения зародышевый волосяной покров исчезает, сменяясь вторичным, или детским, волосяным покровом. Он представлен тонкими светлыми волосами, которые покрывают определенные области тела (спину, наружную поверхность конечностей). Волосы головы, бровей и ресниц, которые относятся к вторичному волосяному покрову, отличаются большей толщиной.

К началу полового созревания на определенных участках появляется третичный, или терминальный, волосяной покров: волосы в области лобка, в подмышечных впадинах, а у мужчин также на животе, груди и на лице (борода и усы). Третичный волосяной покров у мужчин (борода, усы, волосы на теле) увеличивается в период возмужалости (даже после 40 лет), за исключением волос на лобке и в подмышечных впадинах, где густота их к старости уменьшается.

Установлено, что закладка волос происходит в эмбриональный период и редко у детей до 2 лет.

Развитие вторичного и третичного волосяного покрова связано не с возникновением новых закладок, а лишь с заменой предыдущих волос. Так как образование новых закладок прекращается рано, то с возрастом, когда поверхность тела увеличивается, их количество на единицу площади уменьшается.

Количество волосяных закладок различно на разных участках тела.

Частота волосяных закладок на 1 см² тела взрослого человека*

*  Цит. по: Рогинский Я.Я., Левин М.Г. Антропология.– М.: Высшая школа, 1978

У женщин не только на голове, но и на теле число закладок больше, чем у мужчин. Большую обволосненность мужчин следует объяснить большим процентом проросших волос.

Волосы располагаются в коже или одиночно (волосы бровей и ресниц), или группами – обычно от 2 до 5 волос (волосы головы).

Рост волос на разных участках тела происходит с неодинаковой быстротой: у европейцев прирост волос на голове составляет в среднем 0,2–0,3 мм в сутки; на бороде – примерно 0,4 мм в сутки. Имеются указания на сезонные различия в росте волос: осенью и зимой волосы растут медленнее, чем весной и летом.

Нарушения в нормальном развитии волосяного покрова могут выражаться различно. Чрезмерный рост волос на теле называется гипертрихозом, недоразвитие волосяного покрова – гипотрихозом.

Отклонение в развитии волосяного покрова от свойственного данному полу (рост волос на лице, на груди – у женщин, отсутствие волос в нижней части живота – у мужчин) называют гетеротрихозом.

Цвет волос

Цвет волос определяется количеством и характером содержащегося меланина (зернистого и диффузного). Чем больше зернистого пигмента, тем темнее волосы; наличие диффузного пигмента придает волосу красноватый оттенок.

С возрастом волосы темнеют. Польскими учеными было показано, что преобладающим цветом волос в группе 1–2-летних детей является светлый, в то время как в возрасте 15 лет доминируют темные оттенки (Афанасьева И.Г. Вопросы антропологии, № 82, 1989).

Поседение волос происходит в результате прекращения синтеза меланина. Утрата пигмента начинается с той части стержня волоса, которая ближе к корню.

Имеются четкие проявления географической изменчивости цвета волос. Наиболее светлые волосы типичны для населения Скандинавии (75% норвежцев имеют светлые волосы); у населения Центральной и, в еще большей степени, Южной Европы, преобладают темные волосы. Темные волосы характерны для большинства человечества².

2.2.3. Окраска радужной оболочки глаз. Типы окрасок глаз

Под цветом глаз подразумевают окраску радужины (радужки). Она зависит как от количества, так и от глубины залегания пигмента. Радужина состоит из 5 слоев: 1) эндотелия, обращенного к передней камере глаза; 2) ретикулярного слоя; 3) сосудистого слоя; 4) заднего пограничного слоя; 5) пигментного слоя.

Пигмент может располагаться как в глубоких (пигментном и заднем пограничном), так и в поверхностных (ретикулярном и сосудистом) слоях радужки. Пигментный и задний пограничный слои всегда имеют некоторое количество пигмента (кроме случаев альбинизма). Если в сосудистом слое радужины пигмента нет, то через ее передние (поверхностные) слои просвечивает пигмент более глубоких (заднего пограничного и пигментного) слоев, что обусловливает синюю и голубую окраску глаз. Наличие пигмента в передних слоях (ретикулярном и сосудистом) приводит к проявлению желтой и бурой окрасок. При неравномерном расположении пигмента в слоях радужки получаются различные смешанные оттенки.

По данным некоторых авторов, существуют половые и возрастные различия в распределении окраски радужки. У женщин глаза как правило, более темные. Возрастные изменения могут выражаться, в частности, в том, что у светлоглазых детей глаза более светлые, чем у взрослых, а у темноглазых детей – более темные, чем у взрослых. Это связано с так называемым «выгоранием» глаз в течение жизни – синие глаза «превращаются» в серые, а темные – «светлеют», приобретая смешанные оттенки.

Для определения цвета глаз используются различные шкалы. Наиболее удачной является шкала В.В. Бунака. В ней различаются три основных типа окраски радужки (темная, смешанная и светлая), с разбивкой каждого типа на 4 класса; всего, таким образом, выделяется 12 номеров.

Шкала В.В. Бунака для определения окраски глаз

Лабораторная работа № 6. Определение окраски глаз по фотошкале

(Примечание. В связи с невозможностью (для нас) приобрести истинную фотошкалу окраски глаз, применяющуюся в НИИ антропологии и этнографии, мы создали свою, основанную на приведенной выше описательной шкале В.В. Бунака. Обследовав учащихся школы и определив ребят с глазами различной цветовой гаммы, мы пригласили фотографа и получили таким образом ряд снимков, примерно соответствующих 12 позициям шкалы Бунака.

В принципе, при проведении работы можно пользоваться и простым описанием окраски глаз. Однако это чревато определенными погрешностями, т.к. восприятие и интерпретация окраски во многом субъективны.)

Работа проводится в парах.

Используя шкалу Бунака, определите тип и номер окраски глаз своего соседа. Для более точного определения используйте несколько образцов фотографий данного типа. Полученные данные занесите в тетрадь.

Используя результаты, полученные товарищами по классу, проанализируйте частоту встречаемости типов окраски глаз в классе и заполните таблицу. Сделайте вывод о частоте встречаемости окраски глаз разного типа в вашем классе.

Распределение окраски глаз в классе по типам

2.2.4. Экофизиологическое значение пигментации покровов. Альбинизм

Роль кожной пигментации

Пигмент меланин обладает свойством поглощать ультрафиолетовые лучи, оказывающие повреждающее действие на ткани. Поэтому темнокожие люди встречаются в основном в тропических районах: такое распределение является результатом естественного отбора, поскольку пигментированная кожа лучше защищает от вредного воздействия ультрафиолета. В областях с интенсивной солнечной радиацией, таких, как Южная Африка, Австралия и часть южных районов США (Дж.Харрисон и др. Биология человека. – М.:Мир, 1979) случаи рака кожи среди людей, проводящих значительное количество времени под лучами солнца, встречаются гораздо чаще у светлокожих.

Также предполагается, что депигментация у жителей северных областей земного шара может быть связана и с тем, что под действием ультрафиолетовых лучей в коже образуется витамин D. Там, где интенсивность солнечной радиации невелика, светлая кожа благоприятствует этому полезному эффекту. Косвенным подтверждением этому может служить тот факт, что рахит – заболевание, связанное с недостаточностью витамина D, – особенно часто встречается среди негров, живущих сейчас в северных странах.

Продолжение следует

¹ «Апокриновые железы – железы, у которых при образовании секрета отторгаются верхушечные части клеток; вид потовых желез, производные волосяных фолликулов. ... У человека и высших приматов сосредоточены в подмышечных впадинах, наружном слуховом канале, в коже анальной области и половых органов. У большинства млекопитающих вместе с укрупненными сальными железами составляют пахучие железы. Специализированные апокриновые железы - молочные железы». – «Биологический энциклопедический словарь». – Прим. ред.

² Дополнительную информацию об особенностях волосяного покрова можно найти в статье Черновой О.Ф.Волосы. – Биология, № 15/2003. – Прим. ред.