Эволюция человека. Доказательства происхождения человека от млекопитающих животных

Древнейшие приматы палеоцена (65-55 млн лет назад) были насекомоядными животными. Их зубы и челюсти были приспособлены к быстрым укусам и пронзанию наружных хитиновых покровов насекомых. В палеоцене, примерно 55 млн лет назад, многие виды приматов уже имели зубочелюстной аппарат, приспособленный для смешанного питания, включавшего кроме насекомых фрукты, листву, семена. Диета становилась преимущественно растительной — насекомые перестали быть основным видом пищи. Зубы наряду с кусающими движениями должны были совершать пережевывание. Коронки зубов становятся ниже, происходит сдвиг к сдавливающим и перетирающим движениям при питании. Исходная формула зубов для всех приматов 3143 — 3 резца, 1 клык, 4 премоляра, 3 моляра в каждой половине верхней и нижней челюсти, всего 44 зуба. В ходе эволюции гоминид произошло уменьшение количества зубов до 32 и изменение зубной формулы 2:1:2:3 — 2 резца, 1 клык, 2 премоляра, 3 моляра. Перестройка зубной системы у ранних приматов была частью многообразного комплекса перестройки всей системы поведения (рис. 1 и 2).

Рис. 1. Зубная система предков приматов:

а — резцы (режут пищу); б — клыки (прокусывают или режут); в — предкоренные зубы (раздавливают и перемалывают); г — коренные зубы (раздавливают и перемалывают)

Рис. 2. Зубная система современной узконосой низшей обезьяны: а — резцы (режут пищу); б — клыки (прокусывают или режут); в — предкоренные зубы (раздавливают и перемалывают); г — коренные зубы (раздавливают и перемалывают)

Рис. 3. Нижняя челюсть парапитека:

Зубная формула 2.1.2.3., клыки не выдаются из зубного ряда.

Узор расположения бугорков на жевательной поверхности нижних моляров сходен с дриопитеком:

1 — протоконид; 2 — метаконид; 3 — энтоконид; 4- гипоконулид; 5 — гипоконид

Дриопитеки

У дриопитека короткая высокая нижняя челюсть, параллельные ряды заклыковых зубов, увеличение размеров зубов от первого моляра к третьему.

Коренной зуб у дриопитеков имеет пять бугорков, разделенных характерной бороздкой в форме буквы Y — «узор дриопитека». У современного человека один бугорок может быть редуцирован. Передний внутренний бугорок, располагающийся с язычной стороны — метаконид, крупнее соседнего заднего бугорка — энтоконида, в связи с чем разделяющая их поперечная борозда не приходится точно напротив той, которая разграничивает два главных наружных бугорка — передний — протоконид, задний — гипоконид (рис. 4).

Рис. 4. Жевательная поверхность нижних моляров дриопитека и современного человека:

I — с «узором дриопитека» на нижнем третьем большом коренном зубе дриопитека;

II — с «плюс-узором» на соответствующем зубе современного человека;

1 — протоконид; 2 -метаконид; 3 — гипоконид; 4 — энтоконид; 5 — гипоконулид (мезоконид); 6 — шестой бугорок

Австралопитеки

В конце миоцена (20-16 млн лет назад) глобальное похолодание привело к сухости территории в экваториальной Африке и формированию саванновых лесов и степей, где обитали австралопитеки. Сухой сезон саванн для растительноядных приматов был голодным временем, что, возможно, и способствовало переходу австралопитеков к всеядности. Подобная стратегия питания сводила к минимуму сезонные

колебания доступности пищи, ослабляла конкуренцию с травоядными животными в сухой сезон и с хищниками — в период дождей.

Изменения стратегии пищевого поиска у гоминид должны были привести к увеличению размеров головного мозга относительно размеров тела и к изменению их социальной организации.

Зубная дуга у австралопитеков сходна с человеком: имеет параболическую форму. Небольшие клыки с признаками полового диморфизма почти не выдаются из зубного ряда, но имеют форму обезьяньего зуба, стертость отмечена и на верхушке, и по бокам клыков. Предкоренные и коренные — с низкими бугорками. У всех автралопитековых крупные коренные зубы с очень толстой эмалью, клыки и резцы уменьшены. Сходство с человеком отмечается и в более плотном расположении зубов, порядке прорезывания зубов. Диастемы сохраняются или отсутствуют у более поздних форм. Челюсти более ослаблены, чем у обезьян.

У грацильных австралопитеков не обнаружена специализация зубной системы, они были всеядными, расширяли пищевую базу, питались мясом мелких животных, что повышало их выживаемость при нехватке растительной пищи (рис. 5 и 6).

Рис. 5. Зубная дуга австралопитека: а — большие резцы, напоминающие резцы человекообразной обезьяны; б — диастема (промежуток) между резцами и клыками; в — клыки крупнее, чем у более поздних гоминид; г — предкоренные зубы более примитивные, чем у позднейших гоминид; д — большие коренные зубы покрыты толстым слоем эмали и довольно сильно стерты

Рис. 6. Зубная дуга представителей рода Homo.

Зубная дуга параболической формы. Зубы небольших размеров, промежутки между зубами отсутствуют

Человек умелый

Намечается переход от мегадонтии австралопитековых к редукции размеров зубов, особенно задней части зубной дуги, что характерно для человеческой линии эволюции. Наибольшая ширины зубной дуги верхней челюсти перемещается на уровень вторых моляров, происходит поворот боковых резцов в щечном направлении. В результате чего возникает округлая форма верхней зубной дуги и так называемый геликоидальный («helix» — спиралеобразный) тип окклюзии. У человека умелого эмаль была менее толстая, чем у австралопитека.

Древнейшие люди (архантропы)

Древнейшие представители рода Homo продолжили эту эволюционную стратегию. По-видимому, все большее значение в питании древнейших людей приобретали подземные части растений — клубни, луковицы, коренья. Во-первых, это была еще одна (помимо падали), группа продуктов, конкуренция за обладание которыми среди крупных млекопитающих была не столь жесткой, как в других нишах. Кроме того, поиском и добычей продуктов такого рода могли заниматься женщины, вышедшие из фертильного (детородного) возраста, не связанные уже заботой о маленьких детях. Но самое существенное отличие питания Homo erectus от австралопитеков заключались в постоянном использовании огня, это могло произойти уже 1,4 млн лет назад. Огонь дал не только тепло, свет и защиту от хищников, но открыл новые возможности для приготовления пищи. Поджаривание и варка повышают питательную ценность растительных продуктов, поскольку расщепляют несъедобную для человека целлюлозу. Термическая обработка дает возможность удалить содержащиеся в клубнях многих растений токсические вещества. Копчение и поджаривание позволяют приготовить продукты для длительного хранения. Таким образом, овладение огнем стало одним из поворотных этапов в эволюции питания человека. Следует отметить на повышенную мутагенность обжаренной пищи, что в качестве побочного эффекта могло ускорить эволюцию человека (Козлов А.И., 2002).

Древнейшие люди — питекантропы

Зубная система напоминает зубы дриопитеков. Третий моляр был крупнее, чем второй, а второй больше, чем первый, в то время как у других ископаемых гоминид, и в особенности у современного че-

ловека, третий моляр в большей или меньшей степени обнаруживает явление редукции. Челюсть лишена подбородка, очень мощная.

Однако типичные для человека небольшие размеры клыков, полное отсутствие пояска из эмали на всех коренных зубах.

Примитивные черты: большая длина нёба, на одной из челюстей наличие диастемы между клыками и резцами. Коренные зубы очень крупные, в особенности второй моляр, его длина 13,6 мм, ширина 15,2 мм.

Древнейшие люди — синантропы

Зубы крупнее, чем у современных людей, корни зубов очень длинные, особенно у резцов и клыков.

Полость зуба, в особенности у нижних моляров, велика, как у неандертальцев и других примитивных ископаемых гоминид. Подобный «бычий тип» зубов, или тавродонтизм, встречается у современных людей (в некоторых группах до 30%), а среди антропоидов — у шимпанзе и самок орангутанов.

К примитивным чертам синантропа относится также наличие в их системе молочных зубов диастем — эти зубные промежутки обнаружены между клыком и соседним резцом (вверху) либо премоляром (внизу).

Нижние премоляры синантропа по форме корня (подразделенного на две и три части) и коронки очень близки к премолярам антропоидов, что подтверждает их общее происхождение (рис. 7).

Обработка огнем мяса животных, а также некоторых растений, которая делала пищу более усвояемой, способствовала изменениям в пищеварительной системе: несколько укоротился отдел тонких кишок, ослабел жевательный аппарат, видоизменился зубной ряд. Коррелятивно произошло утончение стенок мозговой коробки, уменьшение наружного рельефа черепа, что сопровождалось прогрессивным развитием и увеличением размера головного мозга. Регулярное использование огня человеком насчитывает не менее 750 тыс. лет.

Рис. 7. Сравнительная характеристика зубной системы синантропа и современного человека

Палеоантропы. Неандертальцы

Для них характерны массивная нижняя челюсть без подбородочного выступа, резцы на нижней челюсти крупнее, чем у современного человека, моляры имели крупную полость пульпы, которая доходила почти до конца коротких и широких корней (тавродонтные зубы). Европейские неандертальцы охотились на крупных животных -би- зонов, пещерных медведей, лошадей, северных оленей, диких быков, овец, коз. Женщины и дети ловили грызунов, ящериц, змей, собирали ягоды, грибы, мед, корни и клубни растений.

Неоантропы. Кроманьонцы

Они имели челюсти небольших размеров, на нижней челюсти хорошо выражен подбородочный выступ, размеры зубов уменьшились по сравнению с неандертальцами, моляры имели небольшую полость пульпы и длинные корни (цинодонтный тип).

По данным А.И. Козлова, в позднепалеолитической Европе недостатка в растительной пище не было, и примерно 65% калорий поставляла растительная, а 35% — животная пища. Для охотниковсобирателей характерным было употребление в пищу широкого ассортимента диких растений и животных. Эго обеспечивало не только вкусовое разнообразие пищи, но и достаточное поступление витаминов, минеральных веществ и микроэлементов. Большая часть белка была животного происхождения. В целом потребление клетчатки, кальция и витамина С было значительно больше, чем у современного горожанина, а поступление в организм натрия — существенно меньшим. Намного меньше потреблялось и сахаров: они были доступны только в натуральной форме (с ягодами, фруктами). Потребление алкоголя было очень мало. Молоко животных и молочные продукты в диете верхнепалеолитического человека отсутствовали, но кормление ребенка грудью продолжалось, по-видимому, долго.

Животные белки и жиры поставляли убитые во время охоты и пойманные млекопитающие, мелкие позвоночные, рыба, насекомые, беспозвоночные. Содержание подкожного жира в организме диких травоядных в среднем в семь раз меньше, а полиненасыщенных жирных кислот почти в пять раз выше, чем у домашних представителей тех же видов.

Соответственно, потребление животных жиров человеком палеолита влекло меньший риск развития атеросклероза, чем у современного американца или европейца.

Доказательства естественного происхождения человека.

1. Научное обоснование Ч. Дарвинем идеи происхождения человека от животных на основе установления сходства человека с млекопитающими животными, особенно с человекообразными обезьянами. Утверждение Ч. Дарвина, что современные человекообразные обезьяны не могут быть предками человека.
2. Доказательства происхождения человека от животных: сравнительно-анатомические, эмбриологические, палеонтологические.
3. Сравнительно-анатомические доказательства происхождения человека от млекопитающих животных: человек имеет все признаки класса млекопитающих и относится к этому классу, сходное строение всех систем органов, имеет диафрагму, млечные железы, ушные раковины и др. Наличие у человека рудиментов (развитых у млекопитающих, но атрофированных у человека органов): копчика, аппендикса, остатка третьего века (всего около 90 рудиментов) - доказательство родства человека с животными. Случаи рождения детей с признаками млекопитающих животных - атавизмы (возврат к предкам): с густым волосяным покровом тела, с большим числом сосков, с удлиненным хвостовым отделом позвоночника - доказательство происхождения человека от животных.
4. Эмбриологические доказательства происхождения человека от животных: сходство развития зародышей человека и животных, развитие начинается с одной оплодотворенной клетки, на определенном этапе у зародыша человека закладываются жаберные щели, развит хвостовой отдел позвоночника, мозг месячного эмбриона имеет сходство с мозгом рыбы, а семимесячного - с мозгом обезьяны и др.
5. Сходство строения, жизнедеятельности, поведения человека и человекообразных обезьян. Выражение обезьянами чувства радости, гнева, печали, забота о детенышах, хорошая память, развитая высшая нервная деятельность, использование предметов как орудий труда, сходные с человеком болезни.

6. Палеонтологические доказательства - находки ископаемых остатков предков человека, сходство их строения с современным человеком и человекообразными обезьянами - свидетельство их родства, а также развития предков человека и современных человекообразных обезьян по разным направлениям: по пути все большего формирования человеческих черт у предков человека и узкой специализации человекообразных обезьян к жизни в определенных условиях, к определенному образу жизни.

Концепции животного происхождения

В основе современных представлений о происхождении человека лежит концепция в соответствии с которой человек вышел из мира животных, причем первые научные доказательства в пользу этой концепции были представлены Ч. Дарвиным в его труде «Происхождение человека и половой отбор» (1871). В последующем по мере развития анатомии и эмбриологии эти доказательства пополнялись новыми данными, которые указывали на анатомическое сходство, сходство эмбрионального развития человека и животных, биохимическое и генетическое сходства.В настоящее время в пользу концепция животного происхождения человека служит ряд доводов, наиболее важными из которых являются следующие:

1. Для человека характерны все черты, присущие типу Хордовые, в частности;

а) билатеральная (двусторонняя) симметрия в строении тела,

б) наличие в зародышевом развитии хорды и жаберных щелей в полости глотки, вентральное расположение сердца.

в) формирование нервной системы в форме дорсальной трубки.

2. Для человека характерны все черты, присущие подтипу Позвоночные (Черепные), а именно:

а) наличие внутреннего осевого скелета, основой которого является развитый позвоночный столб, с передним концом которого сочленена черепная коробки, а также наличие двух пар конечностей,

б) центральная нервная система имеет вид трубки, переходящей в головной мозг, который состоит из 5 отделов,

в) сердце развивается на брюшной стороне тела.

3. Для человека характерны все черты класса млекопитающих, а именно:

а) живорождение и вскармливание молоком, наличие молочных желез, волосяного покрова,

б) теплокровность и обилие потовых желез для обеспечения терморегуляции,

в) разделение полости тела диафрагмой на брюшной и грудной отделы,

г) наличие 4-камерного сердца, левой дуги аорты, отсутствие в зрелых эритроцитах ядер,

д) дыхательная система представлена легкими, трахеей, бронхами, альвеолами,

е) наличие всех костей, характерных для млекопитающих. У человека нет ни одной лишней кости, которая бы отсутствовала у млекопитающих. В скелете имеется 7 шейных позвонков, 2 мыщелка затылочной кости и 3 слуховых косточки, характерные для млекопитающих,

ж) наличие молочных и постоянных зубов трех групп,

з) проявление атавистических признаков, наличие рудиментарных органов (мышцы, приводящие в движение ушную раковину, отросток слепой кишки, третье веко глаза и другие).

4. Для человека характерны все черты подкласса Плацентарные, а именно:

а) наличие плаценты,

б) вынашивание плода внутри тела матери и питание его через плаценту 5. Для человека характерны все черты отряда Приматы, а именно:

а) наличие одной пары грудных молочных желез,

б) концы пальцев (концевые фаланги) имеют ногти, а ладони покрыты узорами,

в) противопоставление большого пальца передней конечности остальным, что обеспечивает брахиацию (использование конечностей для хватательных движений),

г) наличие менструального периода и беременности длительностью в 9 месяцев,

д) антигены системы АВО человека и человекообразных обезьян сходны. Группы крови А (II) и В (III) обнаружены у всех человекообразных обезьян, группа О (I) лишь у шимпанзе. По существу, кровь шимпанзе и гориллы можно переливать человеку,

е)наличие сходства в количестве и строении хромосом. Для человека характерны 23 пары хромосом, для человекообразных обезьян 24 пары, из которых 13 пар по своему строению одинаковы в обоих случаях,

ж) наличие значительной гомологии ДНК человека с ДНК обезьян. Например, гомология ДНК человека и шимпанзе составляет 91-92%, человека и гиббона 76%, а человека и макаки — резус - всего лишь 66%.

з) одинаковая чувствительность человека и человекообразных обезьян к возбудителям одних и тех же болезней и сходство клинического проявления последних,

и) сходство между генами, контролирующими синтез белков у приматов.

Место человека в системе животного мира определяется тем, что он относится к типу Хордовые, подтипу Позвоночные, классу Млекопитающие, подклассу Плацентарные, отряду Приматы, семейству Гоминиды, роду Homo.

Положение человека в системе животного мира

Антропология – это наука о происхождении человека.

2. Заполните таблицу

Развитие взглядов на происхождение человека

3. Каковы основные доказательства происхождения человека от животных?
Данные сравнительной анатомии и эмбриологии показывают черты сходства в строении тела и развитии человека и животных.
Черты, присущие Хордовым:
У человека на ранних стадиях развития внутренний скелет представлен хордой, нервная трубка закладывается на спинной стороне, тело имеет двустороннюю симметрию. Далее хорда заменяется позвоночным столбом, формируется череп, пять отделов головного мозга. Сердце на брюшной стороне тела, есть скелет парных свободных конечностей.
Черты, присущие классу Млекопитающие:
Пять отделов позвоночника, кожа покрыта волосами, есть потовые и сальные железы. Вскармливание детей молоком, четырехкамерное сердце, теплокровность, диафрагма.
Черты, присущие Плацентарным:
Вынашивание плода внутри тела, питание плода через плаценту.
Основные черты отряда Приматы:
Строение конечностей, ногти, глаза в одной плоскости, замена молочных зубов на постоянные.
Сходные черты с человекообразными обезьянами. Наличие атавизмов (черты предковых форм, проявившиеся у отдельных особей данного вида) – это хвост, многососковость, обильный волосяной покров и др. и рудиментов (органы или части организма, утратившие в процессе эволюции свои первоначальные функции и имеющиеся у всех особей данного биологического вида) – это аппендикс, зубы «мудрости» и др.

4. Охарактеризуйте положение человека в системе органического мира.
Царство Животные, Подцарство Многоклеточные, тип Хордовые, подтип Позвоночные, класс Млекопитающие, подкласс Плацентарные, отряд Приматы, подотряд Человекообразные обезьяны, семейство Люди (Гоминиды), род Человек (Homo), вид Человек разумный (Homo sapiens), Подвид Homo sapiens sapiens.

5. Составьте таблицу.

Черты сходства и черты отличия человека и человекообразных обезьян.

1. Дайте определение понятия.
Антропогенез – часть биологической эволюции, которая привела к появлению человека разумного (Homo sapiens), отделившегося от прочих гоминид, человекообразных обезьян и плацентарных млекопитающих; процесс историко-эволюционного формирования физического типа человека, первоначального развития его трудовой деятельности, речи.

2. Какая концепция лежит в основе современных научных представлений о происхождении человека?
В основе современных представлений о происхождении человека лежит концепция, в соответствии с которой человек вышел из мира животных, причем первые научные доказательства в пользу этой концепции были представлены Ч. Дарвином в его труде «Происхождение человека и половой отбор» (1871). Ученые считают, что от какой-то группы дриопитеков (вымершей группы высших обезьян), начинается эволюционная линия гоминид.

3. Какие палеонтологические находки позволяют выделить основные этапы и направления исторического развития человека и человекообразных обезьян?
Анализ палеонтологических находок позволяет выделить основные этапы и направления исторического развития человека и человекообразных обезьян. К ним относятся останки австралопитека архантропов (питекантропа, синантропа), палеоантропа (неандертальца), кроманьонца, их орудия труда и наскальные рисунки. То есть, у человека и современных человекообразных обезьян был общий предок. Далее их эволюционное развитие пошло по пути дивергенции (расхождения признаков, накопления различий) в связи с приспособлением к конкретным и различным условиям существования.

4. Почему нельзя утверждать, что человек произошел от человекообразной обезьяны?
Развитие человека и человекообразных обезьян – это не последовательные ступени, а параллельные ветви эволюции, расхождение между которыми в эволюционном плане очень глубокое. То есть, у человека и современных человекообразных обезьян был общий предок. Далее их эволюционное развитие пошло по пути дивергенции (расхождения признаков, накопления различий) в связи с приспособлением к конкретным и различным условиям существования.

5. Заполните таблицу.

Основные стадии антропогенеза

Движущие силы антропогенеза

1. Дайте определение понятия.
Социальная эволюция – процесс структурной реорганизации во времени, в результате которой возникает социальная форма или структура, качественно отличающаяся от предшествующей формы.

2. Составьте схему.

Факторы антропогенеза.

3. Какова роль биологических и социальных факторов в антропогенезе?
В антропогенезе важная роль принадлежит не только биологическим факторам (изменчивость, наследственность, отбор), но и социальным (речь, накопленный опыт трудовой деятельности и общественного поведения). Особенности человека, обусловленные социальными факторами, не фиксируются генетически и передаются не по наследству, а в процессе воспитания и обучения. На первых этапах эволюции решающее значение имел отбор на большую приспособляемость к быстро меняющимся обстоятельствам. Однако впоследствии способность передавать из поколения в поколение генетические приобретения в виде разнообразной научно-технической и культурной информации стала играть все более важную роль, освобождая человека от жесткого контроля естественного отбора. Социальные закономерности приобрели большое значение в эволюции человека. Победителями в борьбе за существование оказывались не обязательно самые сильные, а те, кто сохранял слабых: детей - будущее популяции, стариков - хранителей информации о способах выжить. Победа популяций в борьбе за существование обеспечивалась не только силой и разумом, но и способностью жертвовать собой во имя племени. Человек – общественное существо, отличительной чертой которого является сознание, сформировавшееся на основе коллективного труда.
В эволюции человека разумного социальные отношения играют все возрастающую роль. Для людей современных ведущими и определяющими стали общественно-трудовые отношения. В этом качественное своеобразие эволюции человека.

4. Какие современные проблемы человеческого общества вы можете назвать?
Люди все больше пользуются суррогатами и имитациями естественной биологической активности, доходящей до «виртуализации» жизни. Для человеческой популяции характерны явления, невозможные для популяций животных. В популяции человека накапливается генетический груз наследственных заболеваний, предрасположенность к болезням, злокачественные новообразования, инфекции, психические и аллергические расстройства, явления дезадаптации и т.д. у жителей больших городов наблюдаются явления стресса перенаселения. Многие люди поддерживают свое существование и дееспособность только при помощи искусственных приспособлений и лекарств.
Быстрый рост населения создает экономические проблемы и усиливает социальное неравенство людей. Все больше наблюдается разрыв между максимальными возможностями получения благ и их доступностью для большинства людей. У разных людей жизненные шансы очень неравны.
Стимулируется и вырабатывается продукция, которая не только не нужна для жизни человека, но и приносит вред (алкоголь, табак, наркотики).
Все эти факторы в целом в итоге могут привести к кризису современной человеческой цивилизации, деградации и исчезновению Человека разумного как вида.

5. Какие факторы способствовали развитию у человека прямохождения?
Насчет развития у человека прямохождения существует ряд гипотез. Появление у предков человека S-образного позвоночника, сводчатой стопы, расширенного таза, прочного крестца - наследственные изменения, которые способствовали прямохождению.
Согласно гипотезе Яна Линдблада, обезьяноподобные предки человека вынуждены были подниматься на задние конечности при поиске пищи в воде и при переходе водных преград вброд. Также, предки человека вынуждены были из-за изменений климата и флоры слезать с деревьев на землю. Чтобы искать пищу в высокой траве, им необходимо было привставать с четверенек на задние конечности.

6. Какие преимущества и какие проблемы, в том числе и со здоровьем, появились у человека в связи с прямохождением?
Особи, способные передвигаться на задних конечностях, оказались в более выгодном положении. Расширился кругозор, освободились руки, при помощи которых предки человека получили возможность использовать подручные средства – палки и камни, а впоследствии – изготавливать сами орудия труда.
К недостаткам прямохождения можно отнести потерю скорости, большую нагрузку на ноги, позвоночник. Также, произошло неправильное распределение объема крови между нижней и верхней половинами тела. При этом нижние конечности находятся постоянно в состоянии гипертонии, в то время как верхние - гипотонии.
Вертикальное положение тела человека приводит к нарушению пищеварения и болям в спине, варикозным расширениям вен и другим расстройствам его жизненно важных функций. Эта же причина чрезвычайно затрудняет и затягивает беременность и роды.

7. Можно ли утверждать, что биологическая эволюция современного человека полностью остановилась?
Эволюция – непрерывный процесс, поэтому и для вида Человек разумный она не остановилась. Эволюция перешла на другой уровень. Человек приспосабливается к новым условиям жизни, физический труд становится менее важным и распространенным. В связи с ослаблением биологических факторов и увеличением социальных человек будет подвергаться изменениям как внешним, так и внутренним, каким именно, - это является вопросом времени, ответ на который ученые ищут уже сегодня.

Происхождение человеческих рас

1. Дайте определения понятий.
Человеческие расы – исторически сложившиеся группировки людей внутри вида Homo sapiens sapiens, характеризующиеся сходством морфологических и физиологических черт.
Расизм – антинаучная идеология о неравенстве человеческих рас.

2. Рассмотрите рисунок «Расы человека». Подпишите на нем названия известных вам рас.
Австрало-негроидная, европеоидная, монголоидная.

3. Какие гипотезы расогенеза вам известны?
Расогенез – это процесс возникновения и становления человеческих рас. Существует несколько гипотез расогенеза.
Первая – моноцентризм. Ученые признают общность происхождения, социально-психического развития, единый уровень умственного развития. Доказательства моноцентрической гипотезы переводят ее в разряд теорий (гипотеза + доказательства):
различия во второстепенных признаках;
генетическая изоляция отсутствует;
биологические эволюционные изменения (уменьшение массивности скелета, увеличение роста, ускорение развития) проявляются у представителей всех рас;
результаты, полученные при изучении ДНК человека: первым было разделение африканской ветви на негроидную и монголоидно- европеоидную около 40-100 тыс. лет назад.
Полицентристы считают, что расы возникли независимо друг от друга от разных предков и в разных местах. Их гипотеза менее обоснована научно.

4. Что является основными факторами расогенеза?
Естественный отбор;
Мутации;
Изоляция;
Смешение популяций.
По мере заселения человеком земного шара, сталкиваясь с новыми условиями среды, выживали и давали потомство приспособленные индивиды. Сформировавшиеся в ходе биологической эволюции морфологические признаки объясняются:
характером окружающей среды;
климата;
пищевых ресурсов;
количеством солнечного света.

5. Заполните таблицу.

Человеческие расы

6. Какие аргументы можно привести с позиций критики расистских теорий?
Для людей всех рас характерны видовые признаки:
сходство строения тела (строение черепа, мозга, внутренних органов);
физиологическое сходство (группы крови, болезни, защитные реакции);
возможность для неограниченного скрещивания, в результате которого появляется плодовитое потомство;
все едины по происхождению.
По генам человека нельзя с точностью определить его расу, поэтому в генетическом смысле рас не существует (а лишь признаки, доминирующие и рецессивные, различные нормы поведения). Расовые отличия являются результатом приспособления людей к определенным условиям существования, а также исторического и общественно-экономического развития человеческого общества.

Доказательства происхождения человека от животных.

Влияние окружающей среды на появление человека .

Во времена жизни дриопитеков значительную часть суши затронуло изменение климата: тропические джунгли исчезали и сменялись пространствами, лишёнными лесов. Это обстоятельство не могло не сказаться и на образе жизни животных. Иные отступали под прикрытие исчезающего леса, другие старались приспособиться к жизни на открытой местности. Так жизнь заставила дриопитеков «спуститься с деревьев на землю».

Надо сказать, что мясная пища сыграла очень важную рольв развитии человеческого разума. Жизнь человекообразных обезьян, питающихся растениями (например» горилл), представляет собой почти непрерывный процесс добычи пропитания. Чтобы насытиться, горилле необходимо поглотить огромное количество пищи. Этим животные заняты с утра до вечера. Мясная пища в сравнении с вегетарианской экономит гораздо больше «свободного времени».

Одним из результатов (надо сказать, довольно печальным) предпочтения человеком мясной пищи стало людоедство (каннибализм), сохранявшееся на протяжении почти всей истории человечества. На раскопанной археологами древней стоянке «человека разумного* на острове Ява» например, найдены 11 черепов с проломленными основаниями, принадлежавшие представителям вида «человек выпрямленный». Это - свидетельство каннибализма. Вот как, оказывается, складывались взаимоотношения представителей различных видов рода Ноmo. (Правда, надо заметить, что чаще древние люди поедали представителей собственного вида, а не других видов рода Ноmo.)

Но и неандертальцы, питекантропы и представители других видов и подвидов этого рода тоже, судя по всему, были далеко не безобидны. Возможно, живущие в фольклоре многих народов представления о диких косматых людоедах, обитающих в лесу, - слабый отзвук тех далёких схваток.

Эволюция гоминид

Одна из главных проблем, сразу же вставшая перед учеными, – это идентификация той линии приматов, которая дала начало гоминидам. На протяжении 19 в. по этому поводу выдвигалось несколько гипотез. Некоторые из них отвергли идею о тесном родстве человека с ныне живущими человекообразными обезьянами и связывали происхождение линии гоминид с теми или иными более примитивными приматами. Другие же, напротив, предполагали, что человек, шимпанзе и горилла находятся в близком родстве, так как произошли от общего предка – вида, существовавшего в течение значительного периода времени, пока он не разделился на три современные формы. Эти разногласия обозначили фундаментальную проблему: как выработать приемлемые критерии для распознавания организмов, являвшихся ступенью или ступенями в развитии гоминид, и как выделить такие ступени из всего массива данных о древних приматах.

Гоминиды обладают на анатомическом и биомолекулярном уровне рядом отличий, которые позволяют выделить им особое место в ряду приматов. Одни из этих отличий первичны, а другие вторичны, т.е. возникли как адаптация к условиям, создавшимся в результате появления первичных отличий.

Передвижение на двух ногах. Прямохождение – важнейший признак человека. Остальные приматы, за немногими исключениями, живут преимущественно на деревьях и являются четвероногими или, как иногда говорят, «четверорукими». Хотя некоторые мартышкообразные, например бабуины, приспособились к наземному существованию, они тем не менее передвигаются на четырех конечностях. А человекообразные обезьяны, в частности гориллы, которые в основном живут на земле, ходят в характерном частично распрямленном положении, часто опираясь на руки.

Вертикальное положение тела человека, конечно же, оказалось связано с множеством вторичных адаптивных изменений. В их число входят изменения в пропорциях рук и ног, модификация стопы, крестцово-подвздошного сочленения и изгибов позвоночника, а также соединения головы с позвоночным столбом.

Увеличение мозга. Следующее из первичных отличий, ставящее человека в особое положение по отношению к прочим приматам, – это чрезвычайно увеличенный мозг. По сравнению, например, со средними размерами мозга шимпанзе мозг современного человека в три раза больше; даже у Homo habilis , первого из гоминид, он был вдвое крупнее, чем у шимпанзе. Однако величина – не единственная особенность человеческого мозга: различные его области претерпели специализированное развитие, возросло число нервных клеток и изменилось их расположение. Эти, а также некоторые другие модификации наделили мозг человека его повышенными возможностями. К сожалению, ископаемые остатки черепов не дают достаточного сравнительного материала для оценки многих из этих структурных изменений. В отличие от других признаков, отмеченных выше в качестве адаптивных к прямохождению, увеличение мозга не имеет с ним прямой связи, хотя вполне вероятна опосредованная взаимосвязь между прямохождением и развитием мозга.

Строение зубов. Третье из базисных изменений касается строения зубов и их использования. Произошедшие трансформации обычно связывают с изменениями в способе питания древнейшего человека. Если их причина еще может быть предметом обсуждения, то характер изменений твердо установлен. К ним относятся: уменьшение объема и длины клыков; закрытие диастемы, т.е. промежутка, в который входят выступающие клыки у приматов; изменения формы, наклона и жевательной поверхности разных зубов; развитие параболической зубной дуги, в которой передний отдел имеет округлую форму, а боковые расширяются наружу, – в отличие от U-образной зубной дуги обезьян.

В ходе эволюции гоминид увеличение мозга, изменения в краниальных сочленениях и трансформация зубов сопровождались значительными изменениями структуры различных элементов черепа и лица и их пропорций.

Различия на биомолекулярном уровне. Использование молекулярно-биологических методов позволило по-новому подойти к определению как времени появления гоминид, так и их родственных связей с остальными семействами приматов. Результаты пока не бесспорны. К числу используемых методов относятся следующие: иммунологический анализ, т.е. сравнение иммунного ответа различных видов приматов на введение одного и того же белка (альбумина) – чем более сходна реакция, тем теснее родство; гибридизация ДНК, позволяющая оценить близость родства по степени соответствия парных оснований в двойных цепях, образуемых нитями ДНК, взятыми от разных видов; электрофоретический анализ, при котором степень сходства белков разных видов животных и, следовательно, близость этих видов оценивается по подвижности выделенных белков в электрическом поле; секвенирование белков, а именно сравнение аминокислотных последовательностей какого-то белка, например гемоглобина, у разных видов животных, что позволяет определить количество изменений в кодирующей ДНК, ответственных за выявленные различия в строении данного белка, и, более того, вычислить, за какое время такие изменения могли произойти, а тем самым и оценить, какова степень родства сравниваемых видов и как давно они разделились.

Перечисленные методы показали очень близкое родство и, следовательно, относительно недавнее разделение в ходе эволюции таких видов, как горилла, шимпанзе и человек. Например, в одном из исследований по секвенированию белков было обнаружено, что различия в структуре ДНК шимпанзе и человека составляют всего 1%.

Биологический, социальный и трудовой факторы эволюции человека

Антропогенез - процесс историко-эволюционного формирования человека, который осуществляется под влиянием биологических и социальных факторов.

Биологические факторы, или движущие силы эволюции, являются общими для всей живой природы, в том числе и для человека. К ним относят наследственную изменчивость и естественный отбор.

Роль биологических факторов в эволюции человека была раскрыта Ч.Дарвином. Эти факторы сыграли большую роль в эволюции человека, особенно на ранних этапах его становления.

У человека возникают наследственные изменения, которые определяют, например, цвет волос и глаз, рост, устойчивость к влиянию факторов внешней среды. На ранних этапах эволюции, когда человек сильно зависел от природы, преимущественно выживали и оставляли потомство особи с полезными в данных условиях среды наследственными изменениями (например, особи, отличающиеся выносливостью, физической силой, ловкостью, сообразительностью).

К социальным факторам антропогенеза относят труд, общественный образ жизни, развитое сознание и речь. Роль социальных факторов в антропогенезе была раскрыта ф.Энгельсом в работе "Роль труда в процессе превращения обезьяны в человека" (1896). Этим факторам принадлежала ведущая роль на более поздних этапах становления человека.

Важнейший фактор эволюции человека - труд. Способность изготавливать орудия труда свойственна только человеку. Животные могут лишь использовать отдельные предметы для добывания пищи (например, обезьяна использует палку, чтобы достать лакомство).

Трудовая деятельность способствовала закреплению морфологических и физиологических изменений у предков человека, которые называют антропоморфозами.

Важным антропоморфозом в эволюции человека было прямохождение. В течение многих поколений в результате естественного отбора сохранялись особи с наследственными изменениями, способствующими прямохождению. Постепенно сформировались приспособления к прямохождению: S-образный позвоночник, сводчатая стопа, широкие таз и грудная клетка, массивные кости нижних конечностей.

Прямохождение привело к высвобождению руки. Сначала рука могла выполнять лишь примитивные движения. В процессе труда она совершенствовалась, стала выполнять сложные действия. Таким образом, рука является не только органом труда, но и его продуктом. Развитая рука позволила человеку изготавливать примитивные орудия труда. Это дало ему значительные преимущества в борьбе за существование.

Совместная трудовая деятельность способствовала сплочению членов коллектива, вызывала необходимость обмена звуковыми сигналами. Общение способствовало развитию второй сигнальной системы - общению при помощи слов. Сначала наши предки обменивались жестами, отдельными нечленораздельными звуками. В результате мутаций и естественного отбора шло преобразование ротового аппарата и гортани, формирование речи.

Труд и речь влияли на развитие мозга, мышление. Так в течение длительного времени в результате взаимодействия биологических и социальных факторов осуществлялась эволюция человека.

Если морфологические и физиологические особенности человека передаются по наследству, то способность к трудовой деятельности, речь и мышление развиваются только в процессе воспитания и образования. Поэтому при длительной изоляции ребенка у него не развиваются совсем или развиваются очень плохо речь, мышление, приспособленность к жизни в обществе.

Древнейшие и древние люди

Древнейшие люди жили 2 млн. – 500 тыс. лет назад.

Питекантроп – «обезьяночеловек». Останки были обнаружены

сначала на о. Ява в 1891 году Е. Дюбуа, а затем в ряде других мест.

Питекантропы ходили на двух ногах, объем мозга у них увеличился, они

пользовались примитивными орудиями труда в виде дубин и слегка обтесанных

камней. Низкий лоб, мощные надбровные дуги, полусогнутое тело с обильным

волосяным покровом – все это указывало на их недавнее (обезьянье) прошлое.

пещере близ Пекина, во многом сходен с питекантропом, это географический

вариант человека прямоходящего. Синантропы уже умели поддерживать огонь. Основным фактором эволюции древнейших людей был естественный отбор.

Древние люди характеризуют следующий этап антропогенеза,

когда в эволюции начинают играть роль и социальные факторы: трудовая

деятельность в группах, которыми они жили, совместная борьба за жизнь и

развитие интеллекта. К ним относятся неандертальцы, останки которых были

обнаружены в Европе, Азии, Африке. Свое название они получили по месту

первой находки в долине р. Неандер (ФРГ). Неандертальцы жили в ледниковую

эпоху 200 – 35 тыс. лет назад в пещерах, где постоянно поддерживали огонь,

одевались в шкуры. Орудия труда неандертальцев много совершеннее и имеют

некоторую специализацию: ножи, скребла, ударные орудия. Нарошеннее и имеют

некоторую специализацию: ножи, скребла, ударные орудия. Настоящие название

они получили по месту первой находки в долине р. Неандер (ФРГ). челюсти

свидетельствовала о членораздельной речи. Неандертальцы жили группами по 50

– 100 человек. Мужчины коллективно охотились, женщины и дети собирали

съедобные корни и плоды, старики изготавливали орудия. Последние

неандертальцы жили среди первых современных людей, а затем были ими оконча

тельно вытеснены. Часть ученых считают неандертальцев тупиковой

ветвью эволюции гоминид, не участвовавшей в формировании современного

человека.

Возникновение людей современного физического

типа произошло относительно недавно, около 50 тыс. лет назад. Их останки

найдены в Европе, Азии, Африке и Австралии. В гроте Кроманьон (Франция)

было обнаружено сразу несколько скелетов ископаемых людей современного

типа, которых и назвали кроманьонцами. Они обладали всем комплексом

физических особенностей, который характее-цами. Они обладали всем

комплексом физических особенностей, который характ-оитая членораздельная

речь, на что указывал развитый подбородочный выступ; строительство жилищ,

первые зачатки искусства (наскальные рисунки), одежда украшения,

совершенные костяные и каменные орудия труда, первые прирученные животные –

все свидетельствует о том, что это настоящий человек, окончательно

обособившийся от своих звероподобных предков. Неандертальцы, кроманьонцы и

современные люди образуют один вид – Homo sapiens – человек разумный; этот

вид сформировался не позднее 100 – 40 тыс. лет тому назад.

В эволюции кроманьонцев большое значение имели социальные

факторы, неизмеримо выросла роль воспитания, передачи опыта.

Для доказательства животного происхождения человека используют так называемый "тройной метод изучения филогенеза ", включающий данные и методы исследования трех наук: сравнительной анатомии, эмбриологии и палеонтологии.

Сравнительная анатомия в качестве доказательных критериев использует понятие гомологичных и аналогичных органов, наличие рудиментов и атавизмов. Гомологичными называются органы и структуры, имеющие единый план строения и общее происхождение, т.е. развивающиеся из одних и тех же эмбриональных зачатков, но выполняющие одинаковые или различные функции. Например, конечности всех позвоночных животных, органы кровеносной системы, нервной системы и т.д. Аналогичными называют такие органы и структуры, которые выполняют одинаковые функции, но отличаются по строению и происхождению. Например, крыло бабочки и крыло птицы. Рудиментарные органы - это такие образования, которые в процессе эволюции утратили свое первоначальное значение. Они есть у всех индивидуумов данного вида. В теле человека насчитывается свыше 90 рудиментов: копчик, аппендикс, слабо развитый волосяной покров, мышцы, поднимающие волос, двигающие ушную раковину, полулунная складка в углу глаза (остаток третьего века) и т.д.

Доказательством животного происхождения человека являются также атавизмы - проявление у потомков признаков, свойственных их отдаленным предкам, но отсутствующих у ближайших. В отличие от рудиментов атавизмы представляют собой отклонения от нормы. Атавизмы возникают вследствие сохранения у взрослых организмов признаков, которые закладывались в эмбриональном периоде, но не исчезли, как обычно, а остались на всю жизнь в результате нарушения процесса развития. Атавизмы могут проявляться в виде аномалий или уродств. Например, закладывающиеся в эмбриональном периоде несколько пар сосков не атрофируются, а сохраняются, возникает многососковость. Иногда сохраняется сплошной волосяной покров на всем теле. Атавизмы могут привести к тяжелым порокам развития: отверстие в межжелудочковой перегородке сердца, овальное отверстие между предсердиями, сохранившийся Боталлов проток - сосуд, соединяющий дугу аорты с легочной артерией.

О животном происхождении человека свидетельствуют данные эмбриологии. Сравнительная эмбриология изучает эмбриональное развитие организмов различных систематических групп. Сходство гаметогенеза, наличие в развитии одноклеточной стадии (зиготы), сходство зародышей на ранних этапах развития, связь между индивидуальным и историческим развитием свидетельствуют о единстве мира живых организмов.

На ранних этапах развития у зародыша человека имеются признаки, характерные для низших позвоночных: хрящевой скелет, жаберные дуги, симметричное отхождение сосудов от сердца, гладкая поверхность мозга. Позже появляются черты, характерные для млекопитающих: густой волосяной покров на теле плода, несколько пар сосков. Как и все млекопитающие, человек имеет левую дугу аорты, постоянную температуру тела, диафрагму, разделяющую грудную и брюшную полости тела. Зрелые эритроциты лишены ядер, сменяемые дифференцированные зубы.

Большое сходство отмечается в скелете: у человека нет ни одной кости, которой бы не было у млекопитающих. В скелете у человека 7 шейных позвонков, два мыщелка затылочной кости для сочленения с позвоночным столбом. Во внутреннем ухе есть три слуховые косточки, свойственные всем млекопитающим.

Эмбриональное развитие человека и других млекопитающих проходит одни и те же стадии: зиготы, дробления, образования бластулы и гаструлы, гисто- и органогенеза. На основании эмбриологических данных К. Бэр (1792-1867) сформулировал закон зародышевого сходства. При изучении эмбрионального развития разных групп позвоночных было обнаружено, что сначала появляются общие признаки типа, затем последовательно класса, отряда, вида. Э. Геккель (1834-1919) высказал мысль, что это сходство имеет эволюционное значение. Он сформулировал основной биогенетический закон (закон рекапитуляции). Согласно этому закону, "онтогенез любого организма повторяет некоторые этапы филогенеза", т.е. в своем эмбриональном развитии зародыш как бы кратко проходит исторический путь, проделанный данной группой животных.

Палеонтология - наука об ископаемых остатках прежней жизни. Палеонтология выявляет сходство и различие вымерших организмов с современными. Такое сопоставление убедительно свидетельствует об изменении органического мира во времени. Данные палеонтологии дают большой материал о преемственных связях между систематическими группами. Доказательствами морфологической эволюции человека являются ископаемые формы приматов.

Человек имеет большое анатомо-физиологическое сходство с высшими человекообразными обезьянами: относительно крупные размеры тела, редукция хвостового отдела позвоночника, строение кисти, папиллярный рисунок на пальцах, ладонях и стопах, наличие ногтей, одинаковая зубная формула, состоящая из 32 зубов. У обезьян и человека одинаковые группы крови. Высшие антропоморфные обезьяны имеют хорошо развитый головной мозг, масса которого достигает 420-480 г., наблюдается сходство и по строению коры больших полушарий (большое количество извилин).

Уже в начале 20 века стало известно, что кровь человека, введенная в сосуды шимпанзе, не оказывает на ее организм вредного действия, а при введении крови человека другим животным наблюдается тромбоз сосудов вследствие несовместимости.

Для высших антропоморфных обезьян характерна сложная высшая нервная деятельность, быстрое образование рефлексов, наличие в зачаточной форме способности к абстрагированию. У самок имеются месячные менструальные циклы, продолжительность беременности у шимпанзе и гориллы около 9 месяцев, вскармливание детенышей длится около года, половое созревание наступает к 8-12 годам.

Генетические исследования позволили выявить большое сходство в кариотипах (совокупность всех хромосом в диплоидном ядре) человека и обезьян. Из 23 пар хромосом человека 13 практически одинаковы с хромосомами шимпанзе, у гориллы 10 сходных, совпадает и расположение флюоресцирующих дисков (после обработки акрихиновыми красителями), причем из всех хромосом наиболее ярким свечением отличается У-хромосома, благодаря чему ее легко отличить.

Развитие молекулярной биологии представило новые доказательства родственной близости человека с антропоморфными обезьянами, свидетельствующее об общности происхождения. Впервые исследования по биохимической систематике были начаты еще в 30-40 годы в МГУ академиком А.Н. Белозерским и его учениками. Развитие этих идей в дальнейшем привело к получению интересных данных с помощью метода молекулярной гибридизации. Оказалось, что процент сходных генов у человека и гиббона - 76, у человека и макаки-резуса 66.

Сравнение молекулярной структуры белков крови у человека и шимпанзе свидетельствует, что доля общих белков у человека с шимпанзе составляет 63%, с макакой - 48%.

Эволюция человека носит название антропогенеза. Эволюционное отделение ветви, приведшей к появлению современных людей, произошло по разным данным, от 15 до 6 млн. лет назад. Сравнительно-анатомические и эмбриологические исследования позволяют отнести вид Человек разумный (Homo sapiens) к следующим систематическим группам. Проанализировав анатомо-морфологические черты сходства и различия человека и животных, шведский ученый Карл Линней относит первого к группе приматов.

Однако необходимо помнить о том, что человек – существо биосоциальное. Эта идея вытекает из анализа группы фактов, приведенных на предыдущих страницах. Поэтому не удивительно, что антропогенез, т. е. историческое развитие человека, определяется двумя группами факторов эволюции: биологическими и социальными.

Систематическое положение человека выглядит следующим образом.

Тип Хордовые: в эмбриональном развитии закладывается хорда, нервная трубка над ней, кишечная трубка под ней, жаберные щели в глотке.

Подтип Позвоночные: две пары конечностей, позвоночник, головной мозг из 5-ти отделов, два уха, глаза, выросты мозга и т.д.

Класс Млекопитающие : четырехкамерное сердце, левая дуга аорты, теплокровность, диафрагма, железы в коже, внутриутробное развитие зародыша, развитая кора больших полушарий головного мозга, три слуховые косточки и три отдела уха.

Подкласс Плацентарные: образование плаценты.

Анатомическими доказательствами родства человека и животных могут служить рудименты и атавизмы.

Несколько подробнее остановимся на характеристике таких сравнительно-анатомических доказательств, как рудименты и атавизмы. Рудименты – это органы или части организма, утратившие в процессе эволюции свои первоначальные функции, имеющиеся у всех особей данного биологического вида. Атавизмы – это черты предковых форм, проявившиеся у отдельных особей.

Атавизмы – густая шерсть на лице, наличие хвоста, многососковость, сильно развитые клыки.

Рудименты – у человека 90 рудиментов: копчик и идущие к нему мышцы, околоушные мышцы, зубы мудрости, остаток мигательной перепонки во внутреннем углу глаза, червеобразный отросток слепой кишки (аппендикс).

К настоящему времени накоплены также многочисленные палеонтологические доказательства эволюции человека – ископаемые останки предков человека.

Физиологические: принципиальное сходство процессов протекающих в организмах человека и животных;
Эмбриологические: сходные этапы зародышевого развития человека и животных;
Палеонтологические: находки останков древних человекоподобных существ;
Биохимические: сходство химического состава внутриклеточной среды у человека и животных;
Сравнительно-анатомические: единый план строения тел человека и животных, наличие у человека рудиментов и атавизмов;
Генетические: сходство количества хромосом у человека и человекообразных обезьян
Черты человекообразных обезьян, отличающие их от человека

объем мозга примерно 600 см3 (у человека около 1600 см3);
менее развиты извилины, борозды и кора больших полушарий;
относительно более длинные передние конечности;
кисти рук крюкообразные;
хватательный тип стопы;
более сильно развит лицевой отдел черепа с челюстями;
ярко выраженные надбровные дуги;
стопа не образует свод;
таз не такой широкий, как у человека;
существуют некоторые отличия по числу хромосом;
биохимический состав не полностью идентичен.
Функционирование нервной системы, психические качества:

уровень развития сознания ниже, чем у человека;
эпизодически используемые орудия, как правило, самостоятельно не изготовляются;
менее выраженная способность к отвлеченному мышлению;
отсутствует членораздельная; речь;
менее выраженная способность накапливать индивидуальный и социальный опыт, а также передавать его своим потомкам;
отсутствие целенаправленной и коллективной трудовой деятельности;
большая зависимость от действия условий среды и естественного отбора.
Черты сходства человека и человекообразных обезьян

Анатомические, физиологические и генетические признаки:

большое сходство в строении скелета и внутренних органов;
очень похожие зубы;
наличие ногтей;
общие болезни;
сходное число хромосом;
очень близкий химический состав крови;
сходный аминокислотный состав.
Функционирование нервной системы, психические качества и способности:

способность переживать сходные эмоции (радость, страх, гнев);
высокая способность к обучению;
хорошая память;
способность накапливать жизненный опыт;
сложные формы заботы о потомстве.
Основными итогами эволюции человека являются:

возникновение прямохождения;
расширение и укрепление таза, принимающего на себя основную нагрузку при передвижении на двух конечностях;
облегчение челюстного аппарата в связи с уменьшением нагрузки при жевании;
освобождение рук для труда как следствие возникновения прямохождения.
противопоставление большого пальца на руке остальным.
изготовление и использование орудий труда.
сплочение членов общества и усложнение их трудовой деятельности.
совершенствование звуковой сигнализации, появление второй сигнальной системы (речи).
прогрессивное развитие головного мозга.
возникновение абстрактного мышления.
создание искусственной среды существования, уход от интенсивного воздействия естественного отбора.
Перечисленные тенденции исторического развития человека привели к появлению у него существенных отличий от современных человекообразных обезьян.
111

Доказательства эволюции - свидетельства общности происхождения всех организмов от единых предков, изменяемости видов и возникновения одних видов от других.

Доказательства эволюции подразделяют на группы.

Все организмы (кроме вирусов) состоят из клеток, которые имеют общее строение и функции.

Биохимические доказательства

Все организмы состоят из одинаковых химических веществ: белков, нуклеиновых кислот и т.д.

Сравнительно-анатомические доказательства

единство строения организмов в пределах типа, класса, рода и т.д.
Например, для всех представителей класса млекопитающих характерны высокоразвитая кора больших полушарий переднего мозга, внутриутробное развитие, выкармливание детенышей молоком, волосяной покров, четырехкамерное сердце и полное разделение артериальной и венозной крови, теплокровность, легкие альвеолярного строения;
гомологичные органы - органы, имеющие единое происхождение независимо от выполняемых функций.
Например, конечности позвоночных, видоизменения корня, стебля и листьев у растений;
рудименты - остатки имевшихся у предков органов (признаков). Например, человек имеет такие рудименты, как копчик, червеобразный отросток (аппендикс), третье веко, зубы мудрости, мышцы, двигающие ушную раковину, и др.;
атавизмы - внезапное появление у отдельных особей органов (признаков) их предков.
Например, рождение людей с хвостом, густым волосяным покровом тела, дополнительными сосками, сильно развитыми клыками и др.

Эмбриологические доказательства

К ним относят: сходство гаметогенеза, наличие в развитии одноклеточной стадии - зиготы; сходство зародышей на ранних этапах развития; связь между онтогенезом и филогенезом.

Зародыши организмов многих систематических групп сходны между собой, причем, чем ближе организмы, тем до более поздней стадии развития зародыша сохраняется это сходство.

На основе этих наблюдений Э. Геккель и Ф.

1. Доказательство происхождения человека от животных

Мюллер сформулировали биогенетический закон - каждая особь на ранних стадиях онтогенеза повторяет некоторые основные черты строения своих предков. Таким образом, онтогенез (индивидуальное развитие) есть краткое повторение филогенеза (эволюционного развития).

Палеонтологические доказательства

На основе находок ископаемых форм в отложениях горных пород можно проследить историческое развитие живой природы.

К палеонтологическим доказательствам эволюции относятся ископаемые переходные формы или установленные филогенетические ряды между многими систематическими группами:

переходные формы - организмы, являвшиеся переходными между типами, классами и т.д.
Например:
- стегоцефал - переходная форма между рыбами и земноводными,
- археоптерикс - переходная форма между пресмыкающимися и птицами,
- зверозубые рептилии - переходная форма между пресмыкающимися и млекопитающими
- ..и т.д.;
филогенетические ряды - последовательности предков.
Например, обнаружены останки эволюционного ряда лошади.

Реликтовые доказательства

В настоящее время существуют потомки переходных форм, например:

кистеперая рыба латимерия - потомок переходной формы между рыбами и земноводными;
гаттерия - потомок переходной формы между земноводными и пресмыкающимися;
утконос - потомок переходной формы между пресмыкающимися и млекопитающими,
..и т.д.

Биогеографические доказательства

Сходство и различие организмов, обитающих в разных биогеографических зонах.

Например, сумчатые млекопитающие сохранились только в Австралии.

Впервые гипотеза происхождения человека от обезьян была высказана Ж.Б.Ламарком, но не была принята. Ч.Дарвин в книгах «Происхождение человека и половой отбор», «О выражении эмоций у человека и животных» на большом фактическом материале доказал, что человек принципиально не отличается от других видов позвоночных животных и имеет с человекообразными обезьянами общих предков. Появление и развитие человечества под влиянием тех же движущих сил эволюции и ведущую роль играет естественный отбор.

Ч.Дарвин указал и на роль социальных факторов, позднее эта проблема была раскрыта Ф.Энгельсом в работе «Роль труда в процессе превращения обезьяны в человека».

Сравнительная анатомия, физиология, эмбриология, биохимия, палеонтология и другие науки позволяют определить систематическое положение и происхождение человека.

Систематическое положение человека следующее: тип Хордовые, подтип Позвоночные, класс Млекопитающие, подкласс Плацентарные, отряд Приматы, семейство Гоминиды (прямоходящие приматы, люди), род Homo (человек) с единственным видом Homo sapiens (человек разумный).

Человек относится к типу Хордовые , так как в эмбриогенезе закладывается хорда и есть жаберные щели в области глотки; нервная система - в виде трубки, на спинной стороне.

Человек относится к подтипу Позвоночные (Черепные), так как хорда заменяется позвоночником, сочлененным с черепом, имеются две пары конечностей, головной мозг состоит из 5 отелов, сердце развивается на брюшной стороне тела.

Человек относится к классу Млекопитающие по следующим признакам, характерным для млекопитающих:

Человек имеет все признаки подкласса Плацентарные - имеет матку и питание плода осуществляется через плаценту.

Человек имеет все характерные признаки отряда Приматы , а с группой высших узконосых обезьян - семейством Понгид , или Человекообразных обезьян его сближают следующие признаки:

Доказательства происхождения человека от животных

Отсюда - сходство между строением генов и строением белков. Например, цитохром С, отвечающий за транспорт электронов в митохондриях состоит примерно из 100 аминокислот.

Отличия между цитохромомами С человека и обезьяны - 1 аминокислота, человека и лошади - 12 аминокислот;

Человек отличается от остальных приматов прямохождением и всеми особенностями внутреннего строения, связанными с таким способом передвижения.

В связи с речью произошли изменения в гортани, способствующие произнесению членораздельных звуков, появился подбородочный выступ.

Использование огня, тепловая обработка пищи изменили нагрузку на жевательный аппарат и пищеварительную систему, в результате стал более изящным лицевой отдел черепа, уменьшились зубы, исчезли гребни на черепе, стал более коротким кишечник.

Трудовая деятельность вызвала изменение строения руки.

Развитие коры головного мозга и появление речи привели к увеличению мозгового отдела черепа. Объем мозга человека около 1400 см3 (у гориллы до 650 см3), площадь коры в 3,5 раза больше, чем у понгид, что привело, в конце концов, к качественному отличию человека от остального животного мира.

Дата публикования: 2014-10-11; Прочитано: 6904 | Нарушение авторского права страницы

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2018 год.(0.001 с)…

Доказательства эволюции.

Научные факты, подтверждающие эволюционное развитие жизни на Земле.

Цитологические доказательства – все организмы построены из клеток, которые имеют общее строение и форму.

Сравнительно – анатомические доказательства :

— единство планов строения в пределах типов;

— рудименты – наличие у организмов остатков имевшихся ранее органов Пример: у человека это аппендикс – остаток слепой кишки, копчик – остаток хвоста, волосяной покров тела и др.

— атавизмы – внезапное появление у некоторых особей органов их предков.

Пример: у человека – хвост, волосяной покров тела и др.

— наличие гомологических органов;

Гомологичные органы – органы, имеющие общее происхождения, одни и те же эмбриональные зачатки и сходство строения, но выполняющих разные функции. Пример: передняя конечность лошади и плавники кита; листья берёзы и колючки кактуса и т.д.

— аналогичные органы;

Аналогичные органы – органы, выполняющие сходные функции, внешне похожи, но имеют разное происхождение.

Пример: крыло бабочки и птицы, роющие конечности крота и медведки, жабры рака и рыбы и т.д.

— конвергентная эволюция.

Конвергенция (схождение признаков) – процесс приобретения сходного строения в результате развития организмов в одинаковой среде.

Пример: при обитание в воде, рыба, ископаемая рептилия – ихтиозавр и млекопитающее – кит приобрели обтекаемую форму тела и плавники.

Биохимические доказательства – единое химическое строение организмов.

Установлена универсальность генетического кода – единого для всего органического мира Земли; универсальность биохимических принципов метаболизма; выявлено родство организмов различных таксонов по ДНК хромосом (ДНК человека имеет одинаковые гены с ДНК макаки – 66%, быка – 28%, крысы – 17 %), по белкам крови (у человека и человекообразных обезьян гемоглобин, белки, определяющие группу крови и резус-фактор идентичны).

Эмбриологические – сходство ранних стадий развития зародыша.

Закон зародышевого сходства (К.М.

Бэр) – на ранних этапах эмбрионального развития зародыши разных видов в пределах типа сходны между собой. Пример: в эмбриональном периоде позвоночные последовательно проходят стадии оплодотворенного яйца, дробления, бластулы, гаструлы, трехслойного зародыша, закладки хорды, нервной трубки, пищеварительной трубки и др.

Биогенетический закон (Ф. Мюлер, Э. Геккель) – зародыш в процессе индивидуального развития (онтогенеза) кратко повторяет историю развития вида (филогенез).

Пример: у зародышей млекопитающих и рыб закладываются жаберные дуги, на основе которых у рыб развиваются жабры, а у млекопитающих – хрящи гортани и трахеи.

Палеонтологические – добывание и изучение останков растений и животных, населяющих Землю в различные периоды ее истории. Обнаружены переходные формы между типами и классами.

Пример: стегоцефалов считают переходной формой от кистеперовых рыб к амфибиям; археоптерикс – между рептилиями и птицами; лиценопс – между рептилиями и млекопитающими; псилофиты (риниофиты) – между водорослями и наземными растениями.

На основе ископаемых форм построены палеонтологические ряды .

Пример: филогенетический ряд лошади, хоботных и др.

Биогеографические – исследование закономерностей географического распространения живых форм на Земле.

По сходству растительного и животного мира в биосфере выделены биогеографические области (голарктическая, индо-малайская, эфиопская, нео-тропическая, австралийская).

Особенности флоры и фауны каждой области тесно связаны с геологической историей и климатическими условиями.

Пример: флора и фауна Австралии, водоемов типа озера Байкал.

Микроэволюция.

Микроэволюция – эволюционные процессы, протекающие внутри вида и ведущие к образованию новых видов – начальный этап эволюции.

Вид – совокупность популяций особей, обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических особенностей, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, приспособленных к сходным условиям жизни и занимающих в природе определённую область распространения – ареал.

Развитие взглядов на понятие « биологический вид» (основные тезисы):

Виды сотворены и неизменны.

(К. Линей).

Виды не существуют реально, любая изменчивость в природе представляет собой видообразование. (Ж. Сент-Илэр).

Виды реально существуют, но не устойчивы, динамичны; вид существует определённое время, затем либо вымирают, либо изменяются (Ч.

Все живые постепенно изменяются, виды не существуют реально; понятие видов придуман человеком для своего удобства (Ж. Ламарк).

Критерии вида (признаки, согласно которым организм относится к тому, или иному виду; не абсолютны, используются в совокупности).

Морфологический – сходство внешнего и внутреннего строения; не абсолютнен по многим причинам: имеются виды – двойники, внешне одинаковые, но никогда не скрещивающиеся (Пример: 6 видов малярийных комаров анофелес, ранее считавшихся одним видом).

Имеются политипичные виды – с несколькими различающимися фенотипами (Пример: все разнообразные природы голубей является одним видом).

Многие виды имеют ярко выраженный половой диморфизм – отличие самцов от самок, из-за чего их ошибочно относят к разным видам (К. Линей описал самца и самку утки кряквы, как разные виды).

Генетический – видовая специфичностьь хромосомного набора, сходства нуклеотидного состава ДНК.

Вид генетически закрытая система, его генофонд защищен от притока новых генов; механизм защиты репродуктивная изоляция (несовпадения сроков и места размножения; строгий ритуал поведения при спаривании; разница в строении полового аппарата; невозможность проникновения «чужих» сперматозоидов в яйцеклетку; нежизнеспособность или стерильность межвидовых грибов).

Физиологический – сходство процессов жизнедеятельности (данный критерий можно объединить с морфологическим) .

Биохимический – сходство белкового состава базируюется на уникальной нуклеотидной последовательности ДНК.

Критерий не абсолютен, т.к.

иногда разные виды имеют очень большую степень сходства.

Доказательства происхождения человека от животных

Пример: человек и шимпанзе имеют 98% общих белков, но по другим критериям относятся к разными видами).

Географический – определённый ареал занимаемый видом.

Есть виды космополиты (бактерии и др.), обитающие повсеместно и есть виды с разорванными ареалами – аллопатрические виды.

Группировки особей внутри ареалов аллопатрических видов называют популяциями .

Экологический – сходство особей вида в потребностях и образе жизни, но внутри популяции могут быть группы (экологические расы ), различающиеся по питанию, времени активности, срокам размножения и т.д.

Цитогенетический – сходство числа и строения хромосом, примерами его не абсолютности являются человек и шимпанзе.

Виды – сложная система, состоящая из мелких группировок особей – подвидов, популяций, экологических рас и других таксонов, приспособленных к разным условиям среды.

Популяция – совокупность особей данного вида, занимающая определённый ареал внутри ареала вида, свободно скрещивающихся между собой (панмиксия ) и частично изолированных от других популяций.

Экологические расы – группа внутри одной популяции, различающиеся по питанию в разных местах, разной пищей, по времени активности, срокам размножения и т.д.

Пример: в озере Севан обитают несколько экологических рас форели, различных по местам обитания (на дне, на поверхности) по срокам размножения (весна или осень).

Особи из разных популяций сохраняют способность периодически скрещиваться друг с другом, что обеспечивает единство генофонда вида и обогащение потомства новыми аллелями .

Особи вида не могут скрещиваются с особями другого вида и давать плодовитое потомство, потому генофонд видов является защищённым и стабильным.

Популяция является элементарной структурной единицей эволюции.

Термин «популяция» ввёл в 1904 г.

датский генетик В. Иогансен.

Для каждого популяции характерна определённая генетическая структура, соотношение определеных генов и аллелей. Совокупность генов всех особей популяции, называется генофондом .

Свойства генофонда:

— Разнообразие (генетическая гетерогенность). Одновременное наличие в генофондах разнообразных генотипов и аллельных вариантов генов, что обеспечивается: мутационным процессом, перекомбинации генов в процессах скрещивания, потоком генов из других популяций.

— Генофонды – неповторимы, уникальны.

— В каждой популяции имеется определённое соотношение частот встречаемости разных аллелей и генотипов (закон Харди-Вайнберга).

— Генетическое единство – общность генофондов популяций для всех составляющих их особей, обеспечивается свободным скрещиванием и механизмами наследования согласно законам Менделя.

Единство генофондов имеет важных следствия:

Любые возникшие мутации имеют шанс распространится на всю популяцию.

Благодаря единству генофонда, популяции являются элементной единицей эволюции – они реагируют на изменение окружающей среды, как единое целое – направленным изменениям генофонда.

Под изменение генофондов понимают изменение часто встречающихся в них отдельных, аллельных вариантов генов и образованных им генотипов.

Причины, способные изменить генофонд популяции, внешние и внутренние факторы, изменяющие её генетическую структуру, называется элементарным фактором эволюции .

Длительное и направленное изменение генофонда получило название элементарного эволюционного процесса .

Пример: «Индустриальный меланизм» – распространение тёмной окраски (определяемой меланином) у нескольких видов бабочек в Англии.

До середины 19 века в популяции этих бабочек преобладали особи со светлой окраской, хорошо маскирующей их на стволах деревьев, покрытых серым лишайником.

Число бабочек с тёмной окраской (определяемой мутантным доминантным вариантом гена) было небольшим, поскольку они были заметны на стволах и их быстро склёвывали птицы.

Но с середины 19 века, с началом быстрого развития и широкого применения каменного угля воздух загрязнился. В результате лишайники погибли, обнажая чёрные стволы на которые малозаметны тёмно-коричневые бабочки.

Дальнейшие, более глубокие исследования показали, что различия тёмных и светлых бабочек не сводится только к их окраске, они отличались предпочтением и разным фонам (меланисты предпочитают садится на тёмную фон, а светлые – на светлый).

Генофонд складывается из всего разнообразия генов и аллелей, которые имеются в популяции, размножающейся половым путём.

Состав генофонда изменяется из поколения в поколение.

Новые сочетания генов образуют уникальные генотипы, которые в своем физическом выражении, т.е. в форме фенотипов, подвергаются давлению со стороны факторов среды, что ведёт к непрерывному отбору.

Популяция генофонд, которой непрерывно изменяется из поколения в поколение, претерпевает эволюционное изменение.

Частоты аллелей.

Любой физический признак организма, например окраска шерсти у мышей, определяется одним или несколькими генами.

Каждый ген может существовать в нескольких разных формах, которые называются аллелями .Число организмов в данной популяции, несущих определённый аллель, определяли частоту данного аллели.

Пример: у человека частота данного аллеля, определяющего нормальную пигментацию кожи, волос, глаз = 99%.

Рецессивный аллель отсутствие пигментации – альбинизм, встречается с частотой в 1%.

Это значит, что из общего числа аллелей, контролирующих синтез этого пигмента, 1% не способен обеспечивать его, а 99% делают это.

P – Частота доминантного,

Q – Частота рецессивных аллелей.

В примере с пигментацией кожи у человека p=0,99, а Q=0,01.

Пример: частота рецессивного аллели = 25% или 0,25.