Доисторический человек кембриджский путеводитель - реферат

Развитие конечностей.

На шести рисунках
прослеживаются изменения
костей таза и грудной клетки
(бедер и плеч), которые дали
конечностям выигрыш
в прочности и силе.

1. Таз рыбы Eusthenopteron
не был прикреплен к спинному
хребту, а плечевой пояс этой
рипистидии был соединен с почти
неподвижным черепом.

2. Тазовый пояс, соединяющий
задние конечности

с позвоночником, и плечевой
пояс, отделенный от черепа,
давали больший выигрыш
в силе и большую свободу
движений ранним четвероногим
животным, подобным этому
земноводному Ich thyostega.

3. Дальнейшие изменения
сделали конечности этого
звероподобного
пресмыкающегося —
тринаксодона — еще более
сильными и подвижными.

4. У полуобезьяны тупайя
длинный узкий таз и подвижное
плечевое соединение, что
позволяет ей поднимать
передние лапы и лазать

по деревьям.

Конечности

Руки и ноги представляют собой отростки тела,
историю которых можно проследить по ископаемым
остаткам, начиная с массивных плавников рипидис-
тий (Rhipidistia) — кистеперых рыб, которые, воз-
можно, являются предками всех наземных позво-
ночных.

Эти плавники служили главным образом в каче-
стве балансиров, но были достаточно сильными, что
позволяло их обладателям, которые дышали воз-
духом, переползать короткие расстояния по суше.
Передние плавники (предшественники рук) были
присоединены к плечевому поясу, прикрепленному
в свою очередь к черепу. Задние плавники (пред-
шественники бедер и ног) прикреплялись к костям
таза внутри тела.

У ранних земноводных из плавников развились
членистые конечности. Колени и локти выдавались
вбок по сторонам тела. Задние конечности были
прикреплены к тазовому поясу, усиленному связкой
со спинным хребтом, что облегчало продвижение впе-
ред. Одновременно с этим плечевой пояс отсоеди-

пился от черепа, и теперь голова и передние конеч-
ности получили возможность двигаться независи-
мо друг от друга. Почти каждая из костей конечно-
стей этих древних доисторических животных имеет
свой аналог в скелете человека. Изменения связаны
в основном не с числом костей, а с соотношением их
размеров.

У высокоразвитых пресмыкающихся, похожих на
млекопитающих и являющихся далекими потомка-
ми земноводных, развились конечности с локтями и
коленями, находящимися с нижней стороны тела,
что позволило делать более широкие шаги и быстрее
передвигаться по суше. Каждая из конечностей за-
канчивалась пятью вытянутыми вперед когтистыми
пальцами; прежний массивный плечевой пояс стал
легче, что увеличило подвижность передних ко-
нечностей.

Такое же строение тела сохранилось и у ранних
млекопитающих. Дальнейшее развитие тела, позво-
лившее приматам в конце концов перейти к ходьбе
на двух ногах и освободившее их руки, будет рас-
смотрено в последующих главах.

5. Таз и плечевой пояс
человекообразной обезьяны
позволяют ей ходить и лазать,
используя все четыре конечности,
а также висеть на ветках,
держась за них руками.

6. Короткий широкий таз

и широкие подвижные лопатки
человека позволяют ему
ходить на двух ногах
и свободно вращать руками.

Кожа

Наша кожа, как и нервная система, вероятно, об-
разовалась из наружного слоя двуслойных тел наших
беспозвоночных предков. У нас, как и у рыб, имею-
щих тех же предков, кожа защищает мягкие, влаж-
ные внутренности от опасностей внешнего мира. Но
остатки костяного панциря ранних рыб у нас либо
исчезли, либо погрузились в тело, образовав клю-
чицы и значительную часть черепа.

Наша кожа водонепроницаема, как и у рептилий,
но от роговой чешуи, которой были покрыты тела
наших пресмыкающихся предков, у нас остались
только ногти — уплощенные щитки на пальцах
рук и ног, развившиеся из когтей. Способствую-
щие цепкости гребешки на пальцах рук и ног (папил-
лярные линии) остались у нас от жестких подуше-
чек, помогавших нашим предкам ходить и лазать.

Строение кожи.

Поперечные разрезы кожи
рыбы, пресмыкающегося
и человека показывают
сходство их строения: толстая
волокнистая соединительная
ткань — дерма — располагается
под более тонким поверхностным
слоем — эпидермисом. Наличие
этих двух слоев предполагает
общее происхождение кожи
всех позвоночных.

1. Разрез кожи рыбы.
а — Эпидермис.

б — Чешуя.
в — Дерма.

2. Разрез кожи
пресмыкающегося.

а — Роговая чешуя.
6 — Эпидермис.
в — Дерма.

3. Разрез кожи человека.
а — Эпидермис.

б — Дерма.
в — Волосы.

г — Канал потовой железы.

Волосы, покрывающие тело человека, вероятно,
развились из чувствительных выростов на коже, ко-
торые впервые наблюдаются у теплокровных те-
риодонтов — пресмыкающихся, явившихся непосред-
ственными предками млекопитающих. Менее яс-
ным представляется происхождение кожных желез;
вероятно, они развились у ранних млекопитающих
из сальных желез, выделения которых поддержи -
вают в здоровом состоянии кожу и волосы. Между
прочим, у некоторых людей имеются добавочные
грудные сосцы, остатки тех рядов сосцов, которые,
очевидно, имелись па нижней стороне тела ранних
млекопитающих.

Мускулы под кожей лица, развившиеся у наших
предков-приматов, позволяют нам пользоваться ми-
микой - - языком выражений лица. Мимика отсут-
ствует у таких низших позвоночных, как рыбы,
которые, подобно маскам, сохраняют непроницае-
мое выражение.

Развитие нервной системы.

Два беспозвоночных
(изображены с сильным
увеличением) представляют
основные стадии эволюции
нервной системы.

А — Гидра (Hydra),
пресноводная родственница
медуз и актиний (морских
анемонов), имеет нервную сеть
охватывающую все тело
систему нервных клеток.
Б — Планария (Planaria),
плоский червь, имеет
двустороннюю симметрию
и центральную нервную
систему.

а — Мозг, расположенный
в головной части.
б — Нервные тяжи
(предшественники нашего
спинного мозга).

Нервы и органы чувств

Все животные общаются и управляют своим телом
с помощью нервных клеток. Наша сложная нервная
система восходит к неупорядоченной нервной сети
низших существ, подобных медузам. У рыб появи-
лась внутренне взаимосвязанная нервная структура,
спинной мозг которой управляет рефлекторными
действиями, пересылает в головной мозг сигналы от
нервных окончаний, специализирующихся на вкусо-
вых, обонятельных и зрительных ощущениях. Нерв-
ная система также поддерживает равновесие и пе-
редает приказы головного мозга отдельным группам
мышц.

У нас, как и у ранних позвоночных, основные
органы чувств сосредоточены в голове — бывшем
переднем конце тела. У человека, как и у рыб, боль-
шинство этих органов получают ощущения от ве-
ществ, растворенных в воде, или от вибраций, про-
ходящих по жидкости. Так, вкусовые сосочки языка
человека различают вещества, растворенные в воде.
А носовые мембраны должны быть влажными, чтобы
чувствовать запахи. Поскольку носовые мембраны
связаны и со ртом, запахи являются, на самом деле,
сочетанием вкусовых и обонятельных ощущений.

Как и у рыб, жидкость, заключенная в закрытых
трубках внутреннего уха человека, обеспечивает ему
ощущение равновесия. Но изменения в ходе эво-
люции -- сначала у земноводных, затем у пресмы-
кающихся и наконец у млекопитающих — преобра-
зовали строение некоторых частей прежних рыбьих
жабр, снабдив уши наружными отверстиями и прев-
ратив их в эффективные органы слуха, которые вос-
принимают звуковые колебания, передаваемые по
воздуху. Внутри ушей звуки преобразуются в коле-
бания жидкости, которая омывает нервные окон-
чания в улитке - свернутой трубке внутреннего
уха.

Глаза возникли даже раньше, чем уши, образо-
вавшись из чувствительных к свету пятен, имевших-
ся у примитивных беспозвоночных. Уже у первый рыб
быгли парные глаза, очень похожие на наши и устро-
енные подобно фотокамере. Но слезные железы,
которые смачивают глаза, подверженные воздей-
ствию воздуха, появились только у земноводный,
а веки образовались еще позднее — у пресмыкаю-
щихся. Острое бинокулярное цветовое зрение, кото-
рым владеет человек, возникло у ведущих дневной
образ жизни предков человекообразный обезьян.

Чувство обоняния.

На продольном схематическом
разрезе четырех голов показано
развитие органов обоняния.

1. Рыба; обонятельные
мембраны в полостях,
отделенных ото рта.

2. Пресмыкающееся;
обонятельные мембраны

в носовой полости, связанной
со ртом.

3. Типичное млекопитающее;
органы обоняния увеличились,
чю позволяет остро ощущать
запахи.

4. Человек; органы обоняния
уменьшились, что
свидетельствует о большей
зависимости человека от зрения,
нежели от чувства обоняния.

Развитие органа слуха.

Поперечный разрез тех же
четырех голов показывает,
как перемещение косточек
помогло усиливать звуки,
приносимые колебаниями
воздуха, и передавать их во
внутреннее ухо.
А — Внутреннее ухо.
Б — Среднее ухо.
В — Наружное ухо.

а, б — Подъязычная кость (а)
превращается в стремечко
(слуховую кость) (б).
в, г — Квадратная челюстная
кость (в) превращается
в наковальню (г).
д, е — Артикулярная кость (д)
превращается в молоточек (е).
ж — Барабанная перепонка,
передающая звуковые волны
в среднее ухо.

3 Зак. 5116.

Мозг

Развитие мозга.

По продольным разрезам
четырех голов прослеживаются
последовательные изменения
пропорций трех основных
отделов мозга.

1. Мозг рыбы.

2. Мозг пресмыкающегося.

3. Мозг примитивного
млекопитающего

4. Мозг человека.

В каждом н из них мы видим:
а — Задний, или ромбовидный,
мозг (включая его ответвление -
мозжечок).
б — Средний мозг.
в — Передний (большой) мозг
Слои мозга (вверху на с. 35).
Согласно одной из теорий, наш
мозг состоит из трех слоев,
которые отражают стадии его
эволюции.

а — Стадия пресмыкающихся;
задний и средний мозг —
рудимент прошлых эпох.

Человеческий мозг, который изобрел столько раз
нообразных вещей — от кремневых топоров камеи
ного века до атомных бомб, ведет начало от про
стого вздутия спинного мозга в его головной часто
около основных органов чувств. Головной мозг в
качестве координирующего центра нервной систе-
мы появился уже у таких примитивных животных
как дожившие до настоящего времени плоские чер-
ви. Но эти существа, как и большинство беспоз-
воночных, руководствовались главным образом
инстинктом; разумное поведение стало возможным
только с появлением более крупного и сложного
мозга.

Уже у ранних рыб мозг, как и у нас, состоял и
трех основных частей: задней, средней (мезэн

цефалон) и передней (диэнцефалон). Но функции
мозга рыб очень ограниченны. Его задняя часть
обеспечивает равновесие, средняя отвечает за зрение,
а передняя ведает главным образом обонянием.

У пресмыкающихся сравнительно сильнее развиты
задняя и средняя части мозга, что способствует
улучшению слуха, зрения и координации деятель-
ности органов чувств; все эти эволюционные изме-
нения помогают приспособиться к наземному образу
жизни.

У ранних млекопитающих мозг становится зна-
чительно более крупным и сложным, чем у пресмы-
кающихся. В задней части мозга появляется крупный
мозжечок, похожий по своей форме на кочешок ка-
пусты; он осуществляет координацию сложных дви-
жений. Функция координации деятельности органов
чувств передалась в переднюю часть, из которой
развился крупный, обладающий многочисленными
извилинами отдел головного мозга, управляющий
процессами запоминания и обучения. Даже у мле-
копитающих с маленьким мозгом, например у ежа,
передняя часть мозга преобладает над средней.
У более высокоразвитых млекопитающих, например
у обезьян, передние доли мозга становятся относи-
тельно еще более крупными (этот процесс рассматри-
вается в нескольких следующих главах). Огромный
головной мозг человека — местопребывание разу-
ма -- перерос и затмил своими размерами осталь-
ные части мозга, значительно преобразовав при
этом сам череп.

Развитие коры головного мозга

(слева).

На схематическом изображении
(вид сбоку) прослеживаются
тенденции развития коры
левого полушария. Большая
часть серого вещества, богатого
нервными клетками, собирается
на поверхности мозга, образуя
его кору, или паллиум
(«плащ»).

А — Примитивная форма мозга.
Б — Земноводное.
В — Примитивное
пресмыкающееся.
Г — Высокоразвитое
пресмыкающееся.
Д — Примитивное
млекопитающее.
Е — Высокоразвитое
млекопитающее.

Изображены следующие
органы.

а — Обонятельная луковица.
б — Палеоиаллиум (старая
плашевидная часть головного
мозга).

в — Архипаллиум
(примитивная плетевидная
часть).

г — Базальные нервные центры.
д — Неопаллиум (новая
плащевидная часть, богатая
ассоциативными центрами).
е — Гиппокамп, или аммониев
рог (прежний архипаллиум).
ж — Обонятельная доля мозга
(прежний палеопаллиум, или
«обонятельный мозг»).

Как возникли легкие (вверху).
На продольных разрезах видно
общее происхождение легких
у наземных позвоночных
и плавательного пузыря у рыб.

1. Примитивное легкое
двоякодышащей рыбы развилось
из горлового кармана (мешка,
камеры).

2. Модификация легкого
двоякодышащей рыбы.

3. Наполненный воздухом
плавательный пузырь,
придающий плавучесть
костистым рыбам.

4. Легкое наземного
позвоночного с имеющей много
складок внутренней стенкой,
которая позволяет дышать
эффективнее, чем более простые
легкие рыбы.

Развитие кровообращения

(справа).

1. Кровообращение рыбы;
двухкамерное сердце нагнетает
венозную кровь из тела в жабры,
свежая кровь поступает из
жабр в тело.

2. Кровообращение одного
из пресмыкающихся;
трехкамерное сердце нагнетает
смешанную кровь в легкие и тело.

3. Кровообращение
млекопитающих;
четырехкамерное сердце не дает
смешиваться венозной

и артериальной крови.
а — г Камеры сердца.
д — Тело.

е — Капилляры жабр.
ж — Легкие.

Три системы жизнеобеспечения

Легкие, система кровообращения и почки осущест-
вляют жизненно важные функции. Легкие снабжа-
ют тело кислородом, необходимым для «сжигания»
пищи и обеспечения жизненных процессов энергией,
а также удаляют из организма отработанный газ —
двуокись углерода. Кровь поставляет клеткам тре-
бующиеся им питательные вещества и кислород.
Почки очищают кровь и удаляют вредные отходы
жизнедеятельности тела.

Легкие по своему происхождению, вероятно, вос-
ходят к влажным мешочкам в горле кистеперых рыб,
в которых они накапливали атмосферный воздух,
необходимый для жизни в болотных лужах с низ-
ким содержанием кислорода. Легочные мешки зем-
новодных и даже пресмыкающихся еще и сейчас
имеют участки поверхности, приспособленные для
поглощения кислорода. Легкие млекопитающих
крупнее по размерам и сложнее по строению. У зем-
новодных воздух накачивается мышцами горла, а
у млекопитающих своего рода вакуумный насос при-
водится в действие мышцами ребер и диафрагмой.

У двоякодышащих рыб нос, выполнявший перво-
начально лишь функции обоняния, превратился
в орган, который позволяет всасывать воздух в лег-
кие и предотвращает попадание в них воды. У прес-
мыкающихся надо ртом появилось костное нёбо,
частично отделяющее пищу от вдыхаемого воздуха.
У млекопитающих к костному нёбу добавилось мяг-
кое нёбо, позволяющее не прерывать дыхание во
время еды, что жизненно необходимо для теплокров-
ных животных.

Наша система кровоснабжения унаследовала
очень архаичные черты: так, соленый вкус крови
свидетельствует о том, что нашими предками явля-
ются простые одноклеточные организмы, приспо-
собленные к обитанию в морской среде. Однако
система кровообращения подверглась коренному
преобразованию. Древняя система сердце — жабры,
имевшаяся у предков современных рыб, преобразова-
лась в систему, состоящую из сердца и кровеносных
сосудов, по которым венозная кровь подается в лег-
кие, а свежая, обогащенная кислородом кровь по-
ступает из легких в клетки по всему телу. У наших
холоднокровных земноводных и пресмыкающихся
предков легкие развивались быстрее, чем система
кровообращения. Только у птиц и млекопитающих
имеется четырехкамерное, так сказать «двустволь-
ное», сердце, в котором свежая (артериальная) кровь
полностью отделена от венозной. Такая эффектив-
ная система кровообращения делает нас теплокров-
ными и позволяет нашему телу поддерживать рав-
ный темп жизнедеятельности — вне зависимости от
времени суток и температуры окружающей среды.

Почки, по-видимому, произошли от имевшихся
у беспозвоночных крошечных изолированных тру-
бочек, по которым отбросы жизнедеятельности орга-
низма откачивались из полостей между органами.
У рыб эти насосы сгруппировались в виде двух
длинных полосок, расположенных внутри тела; к ним
добавились очищающие кровь фильтры — почки,
и отбросы организма стали удаляться через спе-
циальное выводное отверстие — клоаку. У пресмы-
кающихся почки образовали два плотных скопления,
сосредоточенных в дальней задней части тела. У че-
ловека и прочих млекопитающих каждый из ка-
нальцев почек приобрел длинный завиток, выводя-
щий часть воды обратно в тело, что препятствует
его высыханию.

Уменьшение числа артерий

(внизу).

На пяти рисунках показано
уменьшение числа артерий,
сопровождавшее переход
от жабр к легким.
А — Примитивная рыба.
Б — Рыба, дышащая легкими.
В — Земноводное.
Г — Пресмыкающееся.
Д — Млекопитающее.
1—6 — Дуги аорты
(первоначально связанные
с жабрами).
а — Камеры сердца.
б — Легкие

Размножение

Развитие половых органов.

Изменение мужских и женских
половых органов способствовало
переходу к внутреннему
оплодотворению.

1. Самец низшего позвоночного
животного; сперма из яичек
выходит через клоаку.

2. Самка низшего позвоночного;
яйцеклетки из яичников выходят
через клоаку.

3. Самец млекопитающего;
сперма из яичек (обычно
опушенных) проходит через
мочеиспускательный канал
полового члена (не показан
на рисунке), а затем попадает
во влагалище.

Способ, посредством которого оплодотворяется
человеческая яйцеклетка, и ее последующий рост
в материнском теле совершенно непохожи на под-
верженную рискованным случайностям манеру раз-
множения наших далеких предков. Подобно их совре-
менным родственникам, эти древние морские бес-
позвоночные, по всей вероятности, беспорядочно
метали в море огромные количества мужских и жен-
ских клеток. У позвоночных же развились более
целенаправленные и эффективные способы выделе-
ния половых клеток, гарантирующие оплодотворение
яиц спермой.

У примитивных позвоночных половые железы
испускают сперму и яйца в полости тела, откуда они
выделяются через поры, расположенные поблизости
от отверстий, выводящих из тела отбросы. Но у рыб
развились особые трубки для выведения наружу
продуктов деятельности половых желез.

Земноводные, подобно рыбам, мечут свою не
имеющую твердой скорлупы икру в воду, где она
оплодотворяется вне тела самки. У пресмыкающихся
способ размножения приспосабливается к наземному
образу жизни. Самцы вводят сперму непосредствен-
но внутрь тела самок, где влага предохраняет спер-
матозоиды от гибели. Оплодотворение яйцеклетки
внутри тела позволяет самкам пресмыкающихся
откладывать меньше яиц, чем, скажем, лягушка или

а — Яички.
б — Клоака.
в — Яичники.

г — Мочеиспускательный канал.
д— Влагалище.
е — Матка.
ж — Почки.

жаба, чтобы обеспечить достаточную для сохране-
ния данного вида численность потомства.

Яйца пресмыкающихся приспособлены для раз-
вития в наземных условиях. Они покрыты скорлу-
пой, окружены пленкой — мембраной и содержат
вместилище жидкости, что предохраняет зародыш
от повреждений и высыхания. В яйцах имеются
также значительный запас пищи в виде желтка,
своеобразные «легкие» и коллектор для отходов жиз-
недеятельности.

Человек и прочие млекопитающие унаследовали
от пресмыкающихся основные особенности строе-
ния этого так называемого амниотического яйца,
но в то время как большинство пресмыкающихся
откладывают яйца и оставляют их в прогретом солн-
цем грунте до тех пор, пока вылупятся детеныши,
яйца плацентарных млекопитающих развиваются
в тепле и безопасности в материнской утробе. Здесь
временный орган — плацента — снабжает еще не
родившегося детеныша большим количеством пита-
тельных веществ, чем то, которое могло поместиться
внутри яйца, ограниченного скорлупой; через пла-
центу же осуществляется и выделение из зародыша
продуктов распада. Это новшество в способе размно-
жения оказалось столь успешным, что наш вид про-
должает процветать, несмотря на длительную бере-
менность, заканчивающуюся обычно рождением
лишь одного беспомощного малыша.

Эмбрионы и эволюция.

На трех разрезах
прослеживаются изменения в
защите и питании зародыша,
развивающегося в теле матери.
А — Эмбрион земноводного.
Б — Эмбрион пресмыкающегося.
В — Эмбрион человека
(млекопитающего).
а — Эмбрион.

б — Желток (запас пиши).
в— Белок (запас пищи).
г — Оболочка (защита).
д — Водяная оболочка, или
амнион (амортизирующий
мешочек).

е — Хорион (воздушное
пространство, через которое
поступает кислород и удаляются
газовые отбросы).
ж — Аллантоис, мочевой
мешок (место, где собираются
отходы метаболизма).
з — Плацента (временный
орган с хорноновой или
аллантоидной структурой);
проходящая через плаценту
кровь матери снабжает эмбрион
питательными веществами

Рудиментарные органы.

Эти три органа, возникшие
в ходе эволюции, сохраняются
у человека, хотя и не выполняют
сейчас никаких полезных
функций.
а — Аппендикс.
б — Ушные мышцы.
в — Копчик (рудиментарная
хвостовая кость).

Эмбриональное
развитие человека

Сходство человеческого эмбриона с эмбрионами
других животных является убедительным доводом в
пользу нашего родства с другими формами жизни.

У каждого животного, от червя до человека, рост
тела начинается со всего лишь двух слоев деля-
щиеся клеток — внешнего (эктодермы) и внутрен-
него (эндодермы), которые соответствуют двум
слоям клеток, образующим тело таких примитивных
беспозвоночных, как медуза. Из эктодермы разви-
ваются кожа и нервная ткань; из эндодермы — внут-
реннее покрытие пищеварительного тракта и свя-
занные с ним органы, такие как поджелудочная же-
леза и печень, а также жаберные или легочные ткани
и некоторые другие органы. Но у всех позвоноч-
ных из третьего среднего слоя — мезодермы —
развивается большинство частей тела, включая кос-
ти, мышцы, артерии и вены, органы половой и моче-
вой систем и хрящевой стержень (хорда), являю-
щийся предшественником позвоночника.

На ранней стадии жизни эмбриона клетки мезо-
дермы по обоим бокам хорды образуют сегменты
(сомиты), являющиеся двусторонними зачатками
сегментированного тела позвоночных. На этой ста-
дии человеческий зародыш напоминает зародыш
рыбы: имеет подобный рыбьему мозг, «жаберные
мешки» на шее, зачатки конечностей, похожие на
плавники; разделенные на сегменты мышцы вдоль
туловища; хвост; сердце и почки, как у рыбы, и не-
сколько больших парных кровеносных сосудов, по-
добных тем, которые у рыб соединяют сердце и
жабры.

Однако вскоре первоначальные органы, делающие
зародыш человека похожим на рыбий, подвергают-
ся изменениям в направлении уподобления его мле-
копитающему. Жаберные перегородки не превра-
щаются в жабры, а образуют лицо, челюсти, гор-
тань, язык, уши и эндокринные органы, располо-
женные в шее. Из потенциального рыбьего плава-
тельного пузыря развиваются легкие. Большинство
парных кровеносных сосудов, соединяющих сердце
и жабры, уменьшаются в размерах и исчезают.
Артерии конечностей перестраиваются и начинают
снабжать кровью ноги и руки. В сердце образуются
перегородки; почки приобретают форму, характер-
ную для млекопитающих. Туловище утрачивает
часть мыши — появляется талия. Через некоторое
время о хвосте зародыша напоминают только срос-
шиеся кости в нижней части позвоночника.

За период между четвертой и шестой неделями
развития человеческий эмбрион превращается из
рыбоподобного организма в организм, неотличимый
от зародыша обезьяны. В двухмесячном возрасте
зародыш уже, без всякого сомнения, является кро-
шечным человеческим существом.

Зародыш человека (вверху).
Органы человеческого
зародыша, аналогичные
органам зародышей других
позвоночных.
а — Жаберные карманы.
б — Сомиты (сегменты тела).
в — Зачатки конечностей.
г — Хвост.

Доказательства эволюции

(слева).

Три столбца рисунков
изображают развитие рыбы,
свиньи и человека — их
превращение из яйца в эмбрион
и затем во взрослый организм.
Ранние стадиии развития
каждого из позвоночных
аналогичны, и это является
доказательством того, что все эти
три существа произошли от
одних и тех же древних
позвоночных животных.

1 — Рыба.

2 — Свинья.

3 — Человек.

Изъяны нашего организма

Несмотря на многочисленные преимущества,
форма нашего тела имеет свои изъяны. Один автор
даже заявил, что человек — это «несовершенное
создание, настоящий винегрет признаков».

Большинство наиболее важных проблем связано
с вертикальным положением скелета, первоначаль-
ная конструкция которого отчасти была похожа на
горизонтальный арочный мост. Теперь, для того что-
бы мы могли поворачивать туловище и наклоняться,
у нас появились клиновидные позвонки, опираю-
щиеся на свои массивные передние края. Но это
ослабляет нижнюю часть позвоночника, и подыма-
ние тяжестей может привести к смещению позвонка
или износившегося межпозвоночного хряща (диска),
что вызывает острую боль в спине. Кроме того, в
связи с изгибом основания позвоночника некоторые
позвонки заходят довольно глубоко в родовые пути,
доставляя неприятности матерям во время родов.

Поскольку тело опирается лишь на две конечно-
сти, ноги иногда страдают от перегрузки, а свод
стопы прогибается, что приводит к плоскостопию,
изменению формы костей и даже к искривлению
пальцев ног и появлению сумок на их наружной
поверхности.

Выпадение межпозвоночного
диска.

Выпадение хрящевого диска,
являющегося буфером между
двумя спинными позвонками,
создает болезненную нагрузку
на спинномозговой нерв
и уменьшает подвижность.

1. Нормальный диск.

2. Выпавший диск.
а — Позвонок.

б — Нерв.
в — Диск.

Части тела, создающие
особые проблемыдля человека.

Справа внизу показаны
некоторые части скелета,
системы кровообращения
и других органов, которые
создают особые проблемы для
человека.

А — Зубы.

Слишком тесное расположение
зубов является следствием
уменьшения размеров челюстей,
которое произошло в процессе
эволюции сравнительно недавно.

Б — Выпадение диска.
Заболевания нижней части
позвоночника обычно являются
следствием дегенеративных
возрастных изменений,
связанных с передачей нагрузки
через позвоночник на две, а не
на четыре конечности, как это
было у наших древних
млекопитающих предков.

В — Аппендицит.
Это заболевание связано
с инфекционным заражением
и воспалением аппендикса —
рудиментарного червеобразного
отростка слепой кишки.

Г— Грыжа.

Выпячивание кишок в слабых
частях брюшной стенки.
У мужчин и женщин грыжа
обычно возникает в несколько
разных местах.

Д — Варикозное расширение
вен.

Это заболевание клапанов вен,
приводящее к скоплению крови,
может поражать как бедра,
так и ноги.

Е — Плоскостопие.

Ослабление свода стопы широко
распространено и связано с тем,
что вес человеческого тела
приходится на ступни только
двух ног.

Еще одним наказанием за переход к хождению на
двух ногах является грыжа. У четвероногих живот-
ных кишечник прикреплен к позвоночнику широкой
связкой; у человека кишечник меньше и закреплен
не столь прочно. Поэтому кишки могут выпячиваться,
выпирая вперед через ослабленную брюшную стенку.

Вертикальное положение тела мешает даже кро-
воснабжению. Для того чтобы вернуться от ног к
сердцу, кровь должна преодолевать силу тяжести
на протяжении примерно 1,2 м. Если поврежден-
ные клапаны ножных вен не могут воспрепятство-
вать обратному стоку крови, то мы испытываем
тяжесть и усталость в ногах и другие симптомы вари-
козного расширения вен. Плохой отвод венозной
крови может также быть причиной воспаления бед-
ренной вены левой ноги при беременности, когда
усиленное давление внутренних органов прижимает
эту вену к острой кости в месте соединения двух
позвонков в нижней части позвоночника.

Ухудшение проходимости родового канала в ре-
зультате двуногого хождения и увеличение черепов
младенцев, создающие трудности при деторожде-
нии, а также другие неприятности — все это след-
ствия несовершенного устройства нашего тела.

Биомолекулярные связи

Серологические реакции

(вверху).

По силе реакции антиген —
антитело при введении сыворотки
чужой крови можно судить
о биологическом родстве: чем
сильнее реакция, тем теснее
предполагаемое родство.
а — Введение сыворотки крови
человека кролику.
б — Сыворотка крови кролика
с антителами к сыворотке крови
человека.

в — Сыворотка крови человека
(реакция 100%).
г — Сыворотка крови шимпанзе
(97%).

д — Сыворотка крови бабуина
(50%).

е — Сыворотка крови собаки (0).

К числу наиболее убедительных доказательств
эволюционного происхождения человека относятся
данные, полученные в результате сравнения био-
химических структур — кирпичиков, из которых
слагаются тела всех живых организмов.

Клетки тела человека и почти всех других живот-
ных и растений содержат аденозинтрифосфат
(АТФ), используемый во внутриклеточных энерге-
тических процессах, а также дезоксирибонуклеино-
вую кислоту (ДНК) — наследственное вещество,
передаваемое через гены.

Различия между биомолекулами человека и других
организмов помогают установить большую или мень-
шую степень нашего родства с некоторыми другими
группами. Так, фосфокреатин имеется в мышцах
человека и других хордовых (животных со спинным
стержнем — хордой), но его нет у большинства бес-
позвоночных.

Специалисты придумали множество изощренней-
ших опытов, чтобы определить, какие из ныне живу-
щих хордовых наиболее близки нам в биохимиче-
ском отношении.

Молекулярное древо жизни.

Сравнение молекул гемоглобина
48 плацентарных
млекопитающих, относящихся
к семи группам, говорит
о наличии эволюционных связей,
показанных на этой схеме.
Шкала времени (в миллионах
лет) основана на информации,
полученной при изучении
ископаемых остатков.
а — Грызуны.
б — Копытные.
в — Насекомоядные.
г — Хищные.

д — Зайцеобразные (кролики
е — Полуобезьяны тупайя
(возможно, насекомоядные).
ж — Приматы (лемуры, лори,
долгопяты, низшие обезьяны,
человекообразные обезьяны
и, крайний справа, человек).

О том, насколько сильно протеины различных
видов животных отличаются друг от друга, можно
судить по иммунологическим исследованиям, пока-
зывающим, как различные животные реагируют на
чужую сыворотку крови.

В число других опытов входит сравнение после-
довательности аминокислот, из которых состоит дан-
ный протеин. Чем более схожа эта последователь-
ность у различных животных, тем, как предполага-
ется, в более тесном родстве друг с другом они на-
ходятся. Труднее выявить изменения последователь-
ности нуклеотидов, из которых построены длинные
цепочки молекул ДНК. В качестве так называемого
«конечного предка» ДНК является хранительницей
того, что было названо «окончательной истиной мо-
лекулярной эволюции».

Взятые в своей совокупности данные прямого и
косвенного сравнения молекул подтверждают выво-
ды анатомии и физиологии: ближайшие из ныне
живущих наших родственников относятся к той груп-
пе, в которую входят человекообразные и прочие
обезьяны, и, следовательно, у нас должны быть об-
щие с ними предки.

Далее (см. с. 88—89) мы познакомимся с раз-
личными, подчас спорными, гипотезами молекуляр-
ной биологии о времени расхождения генетических
ветвей, к которым принадлежат обезьяны и человек.

Генетический код (вверху).
Генетический код. определяющий
принадлежность к данному виду.
представляет собой
последовательность оснований,
связывающих две нити
нуклеотидов, которые образуют
двойную спираль ДНК
А — Основания на участке одной
из нитей нуклеотидов.
Б — Фрагмент одной из нитей.
В — Соединение
комплементарных
(дополняющих друг друга)
оснований.

Г — Две нити, соединенные
и скрученные в виде спирали.
а — Тимин.
б — Гуанин.
в — Цитозин.
г — Аденин.

Последовательности
аминокислот (слева).

Организмы различаются но
последовательности аминокислот
в белковом нитохроме c
ферменте, который необходим
для производства энергии. Чем
больше указанный на диаграмме
номер, тем значительнее
различия между любыми двумя
существами.
а — Человек.

б — Обезьяна макака-резус.
в — Кролик.
г — Утка.

д — Гремучая змея.
е — Тунец.
ж — Мотылек.
з — Дрожжевой грибок.

ж

Человек-примат

Эволюционное древо приматов.

На схеме показаны возможные
связи между современными
и вымершими группами приматов
по классификации Шалая
(Szalay) и Делсона (Delson).
Их схема несколько отличается
от традиционных классификаций.
Номерами 1—4 обозначены
подотряды: буквами — а—д —
подчиненные им группы; шкала
времени дана в миллионах лет.

1. Предок приматов,

2. Подотряд Plesiadapiformes.

3. Подотряд Strepsirhini.
а — Adapiformes.

б — Lemuriformes (лемуры и
лори).

4. Подотряд Haplorhini.
в—Tarsiiformes (долгопяты).
г — Platyrrhini (широконосые),
низшие обезьяны Нового Света.
д — Catarrhini (узконосые),
низшие обезьяны Старого Света,
человекообразные обезьяны

и человек.

Хотя по общим особенностям нашего организма
мы принадлежим к млекопитающим, по совокупно-
сти более детальных анатомических признаков нас
можно отнести к приматам, т. е. к тому же отряду
высокоподвижных млекопитающих, что и лемуры,
низшие и человекоподобные обезьяны. По всей види-
мости, большинство особенностей, характерных
для приматов, развились в результате приспособле-
ния к жизни, проводимой главным образом на вет-
вях деревьев.

Во-первых, на руках и ногах всех приматов име-
ются, как правило, пять гибких пальцев, на которых
растут не когти, а ногти. Большие пальцы рук и
обычно ног противопоставлены прочим пальцам, что
удобно для хватания предметов. Чувствительные
кисти на конце длинных подвижных рук служат
в качестве органов осязания.

Коренные зубы со сравнительно низкими высту-
пами и увеличенная нижняя часть кишечника с фер-
ментационной камерой, состоящей из слепой кишки
и аппендикса, приспособлены для измельчения и пе-
реваривания растительной пищи, хотя многие при-
маты всеядны.

При древесном образе жизни приматам бвио лег-
че осуществлять связь между собой при помощи
зрения, а не обоняния, и поэтому у них носы короче
и обоняние развито слабее, чем у многих других
млекопитающих. Зрение же приматов неимоверно
обострилось.

Большие, направленные вперед глаза с острвш
трехмерным видением (цветовым у ведущих днев-

ной образ жизни) позволили приматам точно оце-
нивать расстояние при прыжках с ветки на ветку.

Увеличившийся в размере мозг имеет сильно раз-
витые участки, которые управляют деятельностью
органов ощущения и координируют движения, что
необходимо при акробатических прыжках, совер-
шающихся в считанные доли секунды.

Укорочение лицевой части, увеличение глаз и
мозга, а также вертикальное положение тела, идеаль-
но пригодное для того, чтобы сидеть на ветке, — все
это привело к изменению формы черепа приматов.

После длительного периода беременности у боль-
шинства самок рождается один детеныш, который
сосет молоко из двух молочных желез на груди
матери. Молодняк долго находится под надзором
матерей: такова стратегия выживания при обитании
на деревьях существ, чье поведение определяется
скорее навыками, приобретенными в процессе обуче-
ния, чем инстинктами.

И наконец, большинство приматов извлекают
выгоды из группового образа жизни, который позво-
ляет им обмениваться сведениями о местах нахожде-
ния пищи, объединяться для совместной защиты
и передавать друг другу усвоенные навыки поведе-
ния.

В нескольких последующих главах речь пойдет о
тенденциях развития различных групп приматов,
эволюция которых привела к появлению человека.

Признаки, характерные для
приматов.

Общими для человека и других
приматов являются следующие
характерные признаки
(обозначенные буквами д— з.
встречаются также у различных
низших млекопитающих).
а — Увеличенный мозг с двумя
уникальными складками.
б — Большие, обращенные
вперед глаза (глазницы
окружены костными
прикрытиями).
в — Специфическое строение
среднего уха.

г — Зубы «примитивного» типа.
д — Ключица.
е — Раздельные лучевая
и локтевая кости.
ж — Раздельные
большеберцовая и малоберцовая
кости.

з — Пять подвижных пальцев
на каждой конечности.
и — Большие пальцы рук обычно
противопоставлены остальным
пальцам, что позволяет
захватывать предметы.
к — Четко выраженная пяточная
кость.

л — Плоский ноготь
на больших пальцах ног и, как
правило, ногти (а не когти) на
остальных пальцах.

Место человека в природе.

Многие специалисты считали,
что классификационная система
приматов, к которым относится
человек, включает восемь
иерархических уровней.
Придерживаясь новой точки
зрения, мы помещаем человека
и человекообразных обезьян
в одно семейство. В этом случае
классификация современных
и некоторых вымерших приматов
обретает вид, показанный
на рисунке внизу слева.

Мы начнем с вызывающей
много споров гипотезы о
появлении приматов ранее 60
миллионов лет назад и дадим
краткий обзор подотряда
низших приматов, которых
называют также полуобезь-
янами. На этих страницах
пойдет речь как о вымерших
ранних формах, так и об их
современных потомках:
лемурах, лори и долгопятах.
Среди их предшественников
были и предки человека.

Как появились приматы