Попытки объяснения

"Никто не может сказать наверняка, чем вызван этот эпохальный сдвиг" (Харрисон Дж. и др., 1979. С. 427). Сказав так, пожалуй, дальше можно было бы и не продолжать. Но все же попытки (гипотезы) объяснения эпохальных сдвигов развития существуют.
Если строго подходить к фактам, секулярный тренд зависит от пола, конституции, расовой и этнической принадлежности, самых различных экологических и социальных факторов. Наряду с группами, в которых акселерационные сдвиги выражены значительно (большинство европейцев, многие монголоидные группы, афроамериканцы, бушмены, папуасы и др.), встречаются популяции, в которых тенденция выражена слабо или вообще отсутствует (например, племена Центральной Америки и Полинезии). Описаны экологические и социальные различия в пределах популяций, относящихся к одному этносу. Темпы акселерации несколько выше у городского населения и у детей из социально обеспеченных семей. Впрочем, и здесь есть много противоречивых сведений. Например, тенденция к ретардации сроков полового созревания проявилась на фоне повышения жизненного уровня населения (Рост и развитие…, 1989).
Есть свидетельства, что в связи с индустриализацией в Европе произошло значительное замедление темпов пубертатного развития, а затем, когда стали вновь относительно улучшаться условия жизни, начался новый период ускорения (Харрисон Дж. и др., 1979. С. 427).
Обычно, и не без оснований, говорят о связи тенденции с изменением системы питания и общих условий окружающей среды. Речь идет в первую очередь об изменении соотношения важных ингредиентов в рационе: процессы акселерации связываются с повышением потребления белков и жиров животного происхождения, а также молока, сахара, витаминов и минеральных веществ. Но эпохальный сдвиг происходит и в тех группах, где изменение рациона не выглядит очевидным.
Весьма яркие, но все же отдельные случаи прямо связывают ускорение развития с употреблением пищи, содержащей специфические химические соединения, консерванты и собственно гормональные добавки, попадающие в наш рацион с мясом бройлерных животных и птицы (Ревелль П., Ревелль Ч., 1994). Есть косвенные свидетельства того, что при питании продуктами с высоким содержанием растительных волокон происходит некоторое замедление развития (это отчасти объясняет разницу между сельским и городским населением). В последнее десятилетие перед человечеством встает реальная проблема, связанная с употреблением в пищу генетически модифицированных организмов (ГМО) - этого блага и потенциальной опасности современной цивилизации.
Существует непосредственная генетическая составляющая процесса. Это неуклонное разрушение генетических изолятов вследствие слияния локальных популяций. При этом происходит нарушение традиции заключения браков между членами одной группы населения. Суть объяснения сводится к знакомому нам эффекту гетерозиса. Но как мы знаем, действие "гибридной силы" в случае с человеком далеко не однозначно (Бунак В.В., 1980), и "в одиночку" этот эффект, все же, не в силах объяснить всего масштаба изменений.
Один из весьма вероятных факторов секулярного тренда связан с поистине колоссальными успехами медицины. Благодаря изменению "естественной" частоты различных заболеваний, а также понижению смертности новорожденных, детей и подростков, от поколения к поколению, в прямом смысле, изменяется генетический материал, и реализуется скрытый потенциал развития. А ведь естественная смертность во многом обусловлена индивидуальными нарушениями регуляции развития. Те, кто раньше умирал "до срока", не оставляя потомства, теперь вносят свой генетический вклад в следующее поколение.

· В качестве других рабочих гипотез рассматриваются:

o предположения о связи секулярного тренда с изменением психогенного и иного уровня стресса - необычный для человека уровень шума, излучения, ритмика различных процессов и всей жизни, возможно, влияют на процессы регуляции роста (конечно, особенно ярко эти факторы проявляются в условиях индустриального города);

o связь с динамикой солнечной активности (инсоляции), ритм которой в общих чертах повторяет известные нам эпохальные события (Milankovic М., 1998). Здесь возможны как прямые воздействия (ультрафиолет необходим для выработки ряда веществ, например, витамина D1), так и сложные взаимосвязи (например, по гипотезе Б.А. Никитюка и А.М. Алпатова воздействие происходит через изменения геомагнитного поля);

o наконец, не стоит сбрасывать со счетов весь тот спектр разнородных явлений, которые в экологии называют глобальным антропогенным загрязнением среды.

Ни одна из предложенных гипотез в отдельности не может объяснить феномен эпохальной акселерации, и ни об одной из них нельзя говорить как о единственной.
Эпохальный тренд - многофакторный и динамичный процесс, в принципе не сводимый к одной причине. Но это не значит, что попытка разгадать его механизмы тщетна - возможно, мы уже знаем весь круг определяющих факторов, и остается только аккуратно соединить их в один комплекс.
Любой сложный процесс имеет много проявлений. Помимо указанных биологических перемен, эпохальная акселерация, вероятно, является одним из факторов изменения частот рада заболеваний. Предположительно, среди таковых: дефекты осанки, сердечно-сосудистые патологии (ишемическая болезнь сердца и, особенно, пралапс митрального клапана), ряд заболеваний центральной нервной системы (например, энцефалит и менингит), ранняя близорукость и плоскостопие, учащение детского церебрального паралича. Напрямую связать эти и другие патологии с секулярным трендом нельзя. Вернее, трудно корректно доказать степень такой связи. И все же, раз есть разбалансировка регуляции развития - неминуемы её негативные последствия.
Эпохальная акселерация - одно из самых значительных и загадочных явлений в современной биологии человека, имеющее, помимо прочего, серьезные и неоднозначные медицинские, педагогические и социальные последствия.
Похожие, но не всегда такие масштабные эпохальные тенденции (акселерация, сменявшаяся периодом ретардации) отмечены по данным письменных источников и по материалам палеоантропологических исследований.
Всего один пример. Есть сведения, что у городского населения античных полисов и городов римского времени возраст менархе был близок к современным показателям (12-15 лет), а менопауза наступала раньше современного срока. После крушения Римской империи и в период средневековья срок Ме начал вновь смещаться до значения 17-18 лет. Но это единичные свидетельства, характеризующие судьбу отдельных популяций и их групп.
На протяжении всей истории человечества отдельные популяции и их объединения сталкивались со спектром разнообразных факторов, влиявших на темпы онтогенеза и приводившие к изменению механизмов, регулирующих рост и развитие (например, см.: Алексеев В.П., 1984; Фоули Р., 1990; Бужилова А.П., 1995; Медникова М.Б., 1995; Homo sungirensis…, 2000; Козловская М.В., 2003 и др.). Для ряда подобных сдвигов мы можем "подыскать" достойные объяснения, исходя из общих закономерностей развития и сопоставляя биологические изменения с событиями истории. Например, один из подобных сдвигов согласован со временем распространения производящего типа хозяйства.

· Возможные "причины" этих эпохальных событий все те же:

o непрерывное изменение генетического материала (потенциала развития);

o изменение системы питания (сбалансированности состава, качества и достатка пищи);

o изменение воздействия комплекса климато-географических факторов (вследствие миграции населения, эпохальных колебаний периодов инсоляции, относительной увлажненности, температурного режима и т.п.);

o изменение картины патологических проявлений;

o изменение демографических показателей (количества и плотности населения, уровня рождаемости, уровня смертности в различные периоды онтогенеза);

o перемены в социальной сфере (степени расслоения обществ, их экономической стабильности, связанной с этим стрессогенной нагрузки);

o изменение в сфере культуры и традиций народов.

Снова много факторов, и они связаны друг с другом неразрывно, снова биология человека переплетается с ходом его истории.
Эпохальные колебания темпов роста и развития человека во многом определяют уровень межпопуляционной изменчивости и, несомненно, являются проявлением микроэволюционного процесса, происходящего в популяциях человека.

Резюме

Наш рассказ о процессе развития человека, конечно, не закончен. С проявлением онтогенетической изменчивости и явлением биологического возраста мы столкнемся во всех последующих темах учебника. Пока подведем промежуточный итог:
Наиболее общее понятие биологии развития - онтогенез - представляет собой жизненный цикл от момента оплодотворения до наступления смерти. Это непрерывный процесс возрастного изменения организма - роста и развития.
Онтогенез можно рассматривать как процесс возникновения и преобразования различных особенностей организма (признаков и систем признаков). Под воздействием и контролем разнообразных и всегда уникальных факторов среды (модификаторов развития) в ходе роста и развития происходит реализация неповторимого генетического материала (генотипа) в его "внешнее" проявление (фенотип).

· С преобразованиями, происходящими в процессе онтогенеза, связаны все виды изменчивости биологических признаков человека.

o Развитие человека начинается с одной клетки (оплодотворенной зиготы), а дальнейшие преобразования можно разделить на четыре крупных морфогенетических события: гиперплазию (деление клеток); гипертрофию (рост клеток); детерминацию и дифференцировку клеток и морфогенез. Конечным результатом этих преобразований является образование клеточных систем - тканей, а также органов, их систем органов и организма в целом.

o К основным закономерностям процесса развития человека относятся непрерывность, постепенность, необратимость, цикличность, гетерохрония, чувствительность к эндо- и экзогенным воздействиям.

o Существенным аспектом является выраженный половой диморфизм развития.

o Динамика онтогенетического развития каждого человека неповторима (индивидуальна).

o Развитие человека характеризуется периодами активизации и торможения роста. Темпы роста ограничиваются или активизируются под воздействием широкого спектра экзогенных факторов среды. Но их воздействие не выводит процессы развития за границы широкой нормы реакции, определенной наследственно.

При нормальном течении, процессы роста и развития четко направлены и способны к самостабилизации, благодаря действию большого числа разнородных регуляторных механизмов. Эти механизмы запускаются благодаря генной экспрессии. Любое ростовое изменение в организме так или иначе связано с характером генетической активности.
Непосредственным каналом реализации наследственной программы являются ферменты, гормоны и другие эндокринные факторы. Изменение уровня их секреции в течение онтогенеза представляет собой ведущий фактор регуляции темпов индивидуального развития.
На всех этапах онтогенеза организм человека остается целостной и открытой биологической системой. Действие регуляторов и факторов развития начинается еще до момента зачатия. Затем уже другие механизмы продолжают контролировать процесс развития в течение всего пренатального периода и постнатального онтогенеза, определяя экспрессию, действуя непосредственно на клеточном и тканевом уровне.
Многие из этих механизмов обладают свойством саморегуляции, и большинство представляют собой сложные межсистемные комплексы, которые сами образуются в ходе онтогенеза. Они запускают и контролируют развитие отдельных систем организма. Мы же получаем хорошую возможность структурировать этот непрерывный процесс на условные этапы (периоды онтогенеза), регуляция в пределах которых оказывается более или менее жестко обусловленной генетически (чувствительные периоды).
Хотя всё или почти всё замыкается в конце концов на генах, даже эндогенные регуляторы роста (та же нейроэндокринная система, призванная канализировать рост), оказываются во взаимодействии с широким спектром экзогенных условий ("шумов" развития), многие из которых имеют случайный характер. Реализация наследственной программы, происходящая в ходе индивидуального развития, в значительной степени попадает под влияние конкретных условий среды, в которой и протекает весь процесс. А ведь эти условия сами непрерывно изменяются.
В результате онтогенез представляет собой целостную и динамичную картину смены этапов, характеризующихся различными темпами роста. Каждый такой этап имеет свою возрастную норму реакции, обычно приближающуюся к среднегрупповой (популяционной) характеристике.
Об этой норме мы узнаем благодаря исследованию биологического возраста - фундаментального и многостороннего показателя темпов развития, отражающего уровень морфофункционального состояния организма на фоне популяционного стандарта.
По ускорению или, наоборот, замедлению темпов роста отдельных систем или всего организма в целом, то есть по степени его акселерированности или ретардированности, мы можем судить о нормальности хода индивидуального развития. А это, с одной стороны, прямой путь к контролю, профилактике и диагностике возможных отклонений, а с другой - возможность для более глубокого понимания причин биологической (и не только) изменчивости человека.
Темпы развития могут отличаться у представителей разных поколений одной популяции людей, и такие изменения неоднократно происходили в истории человечества (эпохальные тенденции изменения темпов развития).

· В течение полутора последних веков наблюдался процесс эпохальной акселерации. Этот процесс (секулярный тренд) затрагивает большинство параметров и систем организма на протяжении всего жизненного цикла.

· В последние десятилетия он стабилизировался и отмечена противоположенная тенденция (эпохальная ретардация или деселерация).

· Эпохальное изменение темпов роста и развития не сводится к равномерному увеличению или уменьшению всех показателей организма. Оно представляет собой изменение развития множества параметров организма, приводящее к изменению дефинитивного состояния. Явление можно описать, как разбалансировку системы регуляции онтогенеза.

· Эпохальный тренд - многофакторный и динамичный процесс, не сводимый к одной причине. В каждой конкретной человеческой популяции, помимо общих причин, определяющих эпохальный сдвиг, действует множество факторов, обуславливающих неравномерность его динамики.

· Эпохальные колебания темпов роста и развития человека представляет собой одно из проявлений микроэволюционного процесса, действующего в популяциях и их системах. Во многом благодаря этим изменениям определяется уровень межпопуляционной изменчивости биологических признаков человека.