Сущность жизни. Уровни организации живого.



Носителями жизни на Земле являются сложные системы макромолекул белков, нуклеиновых кислот, липидов и других органических веществ. Наиболее фундаментальными свойствами живого являются:

Дискретность(прерывистость, отграниченность). Живые объекты в природе (особи, популяции, виды) относительно обособлены один от другого. Каждая особь многоклеточного организма состоит из клеток, каждая клетка и одноклеточное существо – из определенных органелл. Органеллы в свою очередь состоят из дискретных органических веществ, которые в свою очередь состоят из дискретных атомов, элементарных, тоже дискретных частиц.

В тоже время сложная организация невозможна без взаимодействия ее частей и структур – без целостности.Дискретность и целостность – неразрывные характерные свойства живых объектов, обеспечивающих их системность.

Особенностью самовоспроизведения, как фундаментального свойства живого, является то, что среди живых систем нет двух одинаковых особей, популяций, видов. Это уникальное свойство живого основано на замечательном явлении конвариантной редупликации - самовоспроизведения с изменениями, которое осуществляется на основе матричного принципа копирования генетической информации.

Исходя из всего сказанного – «Жизнь – это дискретная и целостная макромолекулярная система, способная к саморегуляции и самовоспроизведению путем конвариантной редупликации».

Все разнообразие живого на нашей планете возможно разделить на 4 основных уровня: молекулярно-генетический, на котором осуществляется любая конвариантная редупликация, лежащая в основе всего эволюционного процесса и считающаяся поэтому основой эволюции; онтогенетический, где осуществляется реализация генетической информации одновременно с приведением этой информации в соответствие с требованиями элементарных эволюционных факторов, прежде всего естественного отбора; популяционно-видовой, на котором изменения, происходящие на первых двух уровнях, могут выходить на уровень эволюционно-значимых преобразований; экосистемный (биогеоценотично - биосферный), где протекают весьма сложные взаимоприспособления разных видов один к другому.

 

Факторы, оказывающие влияние на скорости эволюции

Скорость эволюции — это количество эволюционных изменений за единицу времени. Чаще всего скорость эволюции измеряется числом таксонов (видов, родов, семейств), которые появлялись за единицу времени, например, за 1 миллион лет. Дарвин писал, что скорость изменения видов у млекопитающих и рыб выше, чем у моллюсков. Действительно, млекопитающие в палеогене (70— 60 млн. лет назад) были представлены совсем иными, чем ныне, родами, семействами и многими вымершими отрядами. Насекомые палеогена, в подавляющем большинстве, принадлежат к современным семействам и даже к ныне существующим родам. У аммонитов (вымерших головоногих моллюсков) за 1 млн. лет возникало 0,15 новых родов, у лошадей — 0,13, у слонов — 0,88.

Было обнаружено несколько факторов, оказывающих влияние на скорости эволюции; предполагается также, что на них действуют и другие факторы. К числу таких известных и предполагаемых (биологических факторов относятся: 1) стабильность среды; 2) структура популяции; 3) место данного организма в иерархии питания; 4) его место в иерархии размножения; 5) запас генетической изменчивости; 6) продолжительность генерации.

Джинджерич (Gingerich, 1983*) сделал интересное открытие: морфологические скорости изменяются тем быстрее, чем меньше интервал времени, в котором их измеряют. Для ископаемых позвоночных при интервалах 8000—98 000 000 лет эти скорости лежат в пределах 0—26.2d. У постплейстоценовых млекопитающих при интервалах 1000—10 000 лет скорости составляют 0.11 — 32.0d. В селекционных экспериментах, проводимых в лабораториях, при интервалах 1.5 — 10 лет скорости составляют 12 000—200 000d. Можно предполагать, что таксономические скорости гакже варьируют в зависимости от интервалов времени.

Следовательно, прямые сравнения скоростей в разных грунтах могут ввести в заблуждение, если не удастся контролировать или стандартизировать временной интервал. Уже давно полагают на основании прямых сравнений, что эволюционные скорости у позвоночных в среднем выше, чем у многих беспозвоночных. Однако временные интервалы у позвоночных в среднем гораздо короче, чем у беспозвоночных. Если принять стандартный временной интервал в 10 млн. лет, то средние скорости морфологичесиих изменений у позвоночных и беспозвоночных составляют 0.02d и 0.06d соответственно. Прежний вывод о более низших скоростях у беспозвоночных не подтверждается (Gingerich, 1983*).

Закон неравномерности эволюции - это закон неравномерного филогенетического развития, согласно которому эволюция различных таксонов происходит с различной скоростью. Представление о неравномерности темпов эволюции первым сформулировал Ч. Дарвин. Скорость эволюционных изменений, согласно Дарвину, зависит от темпов изменения среды обитания, от высоты организации организмов и от характера биотических связей эволюирующей группы. Гексли (современник и пропагандист учения Дарвина) ввел понятие о персистентных группах.

ТЕ́МПЫ ЭВОЛЮ́ЦИИ, зависят от нескольких факторов, и прежде всего, от интенсивности естественного отбора— чем он интенсивнее, тем быстрее эволюционирует популяция. Многое зависит от изменчивости признака: чем жестче его генетическая детерминация, тем сильнее этот признак подвергается действию естественного отбора. Очень важна численность популяции.

Однако, при интенсивном отборе и малочисленности популяции может возникнуть ситуация, при которой будет исчерпана изменчивость, соответствующая направлению отбора. Тогда темпы эволюции будут медленнее темпов изменения среды, и популяция вымрет. Напротив, в больших популяциях для формирования и распространения новой адаптации потребуется большее число поколений. Можно ожидать, что при частой смене поколений эволюция пойдет быстрее, однако это не всегда так. Недолговечные организмы подвержены гибели от всевозможных случайных причин, что снижает эффективность естественного отбора. Например, у сибирского лемминга (Lemmus sibiricus ) на о. Врангеля до весны доживает только примерно 15% популяции.

В целом же интенсивность отбора и, тем самым, темпы эволюции популяций задаются скоростью изменений условий их существования. У насекомых — вредителей сельского хозяйства устойчивость к пестицидам повышается в 10—30 раз за 9—15 поколений. За 20—30 поколений каждый следующий яд перестает на них действовать. В неизменных условиях существования популяции могут долго сохраняться в неизменном состоянии.

 

60.Развитие представлений о сущности жизни. Уровни организации живого.

Носителями жизни на Земле являются сложные системы макромолекул белков, нуклеиновых кислот, липидов и других органических веществ. Наиболее фундаментальными свойствами живого являются:

Дискретность(прерывистость, отграниченность). Живые объекты в природе (особи, популяции, виды) относительно обособлены один от другого. Каждая особь многоклеточного организма состоит из клеток, каждая клетка и одноклеточное существо – из определенных органелл. Органеллы в свою очередь состоят из дискретных органических веществ, которые в свою очередь состоят из дискретных атомов, элементарных, тоже дискретных частиц.

В тоже время сложная организация невозможна без взаимодействия ее частей и структур – без целостности.Дискретность и целостность – неразрывные характерные свойства живых объектов, обеспечивающих их системность.

Особенностью самовоспроизведения, как фундаментального свойства живого, является то, что среди живых систем нет двух одинаковых особей, популяций, видов. Это уникальное свойство живого основано на замечательном явлении конвариантной редупликации - самовоспроизведения с изменениями, которое осуществляется на основе матричного принципа копирования генетической информации.

Исходя из всего сказанного – «Жизнь – это дискретная и целостная макромолекулярная система, способная к саморегуляции и самовоспроизведению путем конвариантной редупликации».

Все разнообразие живого на нашей планете возможно разделить на 4 основных уровня: молекулярно-генетический, на котором осуществляется любая конвариантная редупликация, лежащая в основе всего эволюционного процесса и считающаяся поэтому основой эволюции; онтогенетический, где осуществляется реализация генетической информации одновременно с приведением этой информации в соответствие с требованиями элементарных эволюционных факторов, прежде всего естественного отбора; популяционно-видовой, на котором изменения, происходящие на первых двух уровнях, могут выходить на уровень эволюционно-значимых преобразований; экосистемный (биогеоценотично - биосферный), где протекают весьма сложные взаимоприспособления разных видов один к другому.

 

61. Современные теории и гипотезы происхождения жизни.

Теория стационарного состояния (вечности жизни). Земля никогда не возникала, а существовала вечно и всегда поддерживала жизнь, которая также существовала вечно, а если и изменялась, то очень незначительно. Но современные данные показывают, что Земля достаточно долго была необитаема.

 Библейская теория (креационизм, creatio – творить). Жизнь возникла в результате сверхъестествен­ного события в прошлом. Религиозные представления о сотворении мира, изложенные в Книге Бытия, объясняют лю­дям в понятной форме  сотворение всех живых существ всемогу­щим творцом.

 Космогенная теория. Была выдвинута в 1895 г. шведским физиком С. Аррениусом. Она предполагает занесение живых организмов или их спор вместе с метеоритами и космической пылью, попадающими на Землю. Эта гипотеза в лучшем случае отвечает на вопрос, где могла возникнуть жизнь, но не объясняет, как эта жизнь возникла.

Теория самопроизвольного за­рождения. Сторонники этого учения, часто не отвергая идей сотворения жизни высшим разумом, допускали возможность самозарождения под воздействием некоторой «жизненной силы» уже готовых организмов из элементов неживой природы (в портящихся продуктах, нечистотах). Блестящие опровержения этим представлениям дали итальянский врач Ф. Реди еще в 1668 г. и основоположник микробиоло­гии, один из крупнейших французских ученых - Луи Пастер в 1859 году.

Теория  возникнове­ния живого из неживого в эволюции Земли - на любой планете возникно­вение жизни неизбежно при создании благопри­ятных условий. На ос­новании ряда открытий ее сформулировал еще в 1947 г. Джон Бернал.

Коацерватная гипотеза А. И. Опарина.Первичные органические вещества (белки) мог­ли создаваться из неорганических в условиях отсутствие кислорода за счет энергии мощных электрических разрядов. Белковые структуры обра­зовывали коллоидные, притягивающие молекулы воды комплек­сы. Эти комплексы могли обособляться от всей массы воды и сливаться друг с другом, образовывая коацерватные капли. В коацерватах веще­ства вступали в дальнейшие химические реакции. На границе между коацерватами и внешней средой из липидов сформи­ровалась примитивная мембрана, что привело к возникновению первых клеток- пробионтов.

Гипотеза «первичного бульона» Джона Холдейна.Первичные органические вещества (аминокис­лоты, сахара и др.) синтезировались из неорга­нических за счет энергии ультрафиолетового излучения, падавшего на Земле до того, как образовался слой озона, кото­рый задерживал большую его часть. Первичные органические вещества накапливались в первичных океанах до тех пор, пока не приобре­тали консистенцию «теплого разжиженного бу­льона». Именно в таком первичном бульоне в дальнейшем и возникли первые клетки.

 Генетическая гипотеза Германа Меллера .Первыми, созданными абиогенным путем орга­ническими веществами были не белки, а нуклеиновые кис­лоты - матричная основа синтеза белков. Возможность этого была показана экс­периментально (Т. Чек, 1982).

Основные этапы биогенеза и их экспериментальное моделирование.

Земля, как и другие планеты Солнечной систе­мы, образовалась около 4,7 млрд. лет назад при конденсации газопылевого облака первичного космического вещества. Постепенное уплотне­ние (гравитационные силы) и вторичное разо­гревание привело к расплавлению всей массы Земли. Последующее охлаждение поверхностных слоев привело к образованию твердой оболочки - земной коры. Сформировалась первичная атмосфера (СН4, NH3, СО, СО2, Н2) и за счет конденсации паров воды гидросфера (первичный океан). В условиях восстанови­тельного характера атмосферы (О2 – нет!), высоких темпе­ратур, электрических разрядов (молнии), ударных волн (метеориты) и ультрафиолетово­го излучения Солнца происходил абиогенный синтез орга­нических соединений из неорганических веществ - аминокислоты для белков, сахара, фосфаты и органические основания для нуклеиновых кислот, липиды для мембран и ряд других органических соединений специального назначения.

В дальнейшем молекулы белка, находящиеся в воде, давали коллоидные растворы. При смешивании растворов различных белков происходило образование мельчайших капель, представляющих собой объединения молекул – коацерваты. Коацерватные капли - самые вероятные исходные системы для возникновения первых живых организмов – пробионтов. Для выработки у первичных организмов относительной устойчивости в ходе естественного отбора должны были возникнуть механизмы, гарантирующие непрерывное воспроизведение. (считают что это был РНК)

Так возникла жизнь в виде первых целостных организмов, обладающих всеми свойствами живого. Они являлись гетеротрофами, так как питались органическими соединениями из окружающей среды. Все жизненные процессы происходили анаэробно, поскольку свободного кислорода в атмосфере не былоВ силу этого отбор был направлен на дифференцировку питания, то есть на создание автотрофов(цианей). Это привело к накоплению в атмосфере свободного кислорода и переключению в связи с этим первичных гетеротрофов на аэробный тип дыхания. Дальнейшее развитие было связано с зарождением первых настоящих животных и растений. Важно отметить как новый качественный этап – появление эукариот, которые, в отличие от прокариот (доядерные бактерии и сине-зеленые водоросли), характеризуются наличием компактного ядра с двойной оболочкой, которая отделяет ядро от цитоплазмы. В ядре сосредотачивается практически вся ДНК.

 

 

62. Основные этапы и характерные черты эволюции растительного мира.

В протерозойскую эру (около 1 млрд. лет назад) эволю­ционный ствол древнейших эукариот разделился на несколько ветвей, от которых возникли многоклеточные растения (зеле­ные, бурые и красные водоросли), а также грибы. Большинство из первичных растений свободно плавало в морской воде (диато­мовые, золотистые водоросли), часть прикреплялась ко дну.

В конце силурийского периода почвообразовательные процессы в ре­зультате взаимодействия бактерий и цианей с минеральными веществами и под влиянием климатических факторов подго­товили возможность выхода растений на сушу (440 млн. лет назад). Среди растений, первыми освоившими сушу, были псилофиты.

От псилофитов возникли другие группы (плауны, хвощи, папоротники) наземных сосудистых растений, размножающиеся спорами и предпочитающие влаж­ную среду. Примитивные со­общества этих растений ши­роко распространились в де­воне. В конце этого периода поя­вились и первые голосемен­ные, возникшие от древних папоротников и унаследо­вавшие от них внешний дре­вовидный облик. Значительного разнооб­разия достигла наземная флора в каменноугольный период. Среди древовидных широко распространялись плаунообразные (лепидоден­дроны) и сигилляриевые, достигавшие в высоту 30 м и более. 

Начавшийся в пермский период расцвет голосеменных, в частности хвойных, привел к их господству в мезозойскую эру. К середине пермского периода климат стал засушливее, что во многом отразилось на изменениях в составе флоры. Сошли с арены жизни гигантские папоротники, древовидные плауны, постепенно исчезали тропические леса.

В меловой период появились цветковые (покрытосеменные). Первые их представители были кустарниками или низкорослыми деревьями с мелкими листьями. Довольно быстро цветковые достигли огромного разнообразия форм со значительными размерами и крупными листьями (семейства магнолиевых, платановых, лавровых). Опыле­ние насекомыми и внутреннее оплодотворение создали значи­тельные преимущества цветковых над голосеменными, что обес­печило их расцвет в кайнозое. В настоящее время число видов покрытосеменных составляет около 250 тыс., т. е. почти половину всех известных ныне видов растений.

Основные особенности эволюции растительного мира определил автотрофный способ питания. Выход на сушу в условиях автотрофного питания был связан с необходимостью развития приспособлений, обеспечивающих максимально полный контакт с той средой, которая служит источником питания растений, то есть с воздухом, из которого растение извлекает углекислый газ и почвой, из которой поступают растворы минеральных солей. Эти особенности сводятся к следующему:  1) Постепенный переход к преобладанию диплоидного поколе­ния над гаплоидным. У многих водорослей все клетки (кроме зиготы) гаплоидны, у голосеменных и покрытосеменных почти полностью редуцируется гаметофит и значительно удлиняется в жизненном цикле диплоидная фаза.  2) Независимое половое размножение от капельножидкой среды. Мощное развитие споро­фита, переход от наружного оплодотворения к внутреннему, воз­никновение двойного оплодотворения и обеспечение зародыша запасами питательных веществ.  3) Совершенствование органов размноже­ния и перекрестного опыления у цветковых в сопряженной эво­люции с насекомыми. Развитие зародышевого мешка для за­щиты растительного эмбриона от неблагоприятных влияний внеш­ней среды. Возникновение разнообразных способов распростра­нения семян и плодов физическими и биотическими факторами.  4) В связи с прикрепленным образом жизни на суше растение расчленяется на корень, стебель и лист, развиваются сосудистая проводящая система, опорные и защитные ткани. 5) Огромная регенеративная способность растительного организма как следствие прикрепленного образа жизни и необычайно широкий диапазон модификационных возможностей и большая автономность органов и систем.

 

 

63.Основные этапы и характерные черты эволюции животного мира.

     Самые ранние следы животных об­наруживаются в конце до­кембрия (700 млн. лет). Наиболее близки к предкам простейших животных одноклеточные зеле­ные водоросли.

Разнообразие животных резко возрастает в породах, датируемых менее 570 млн. лет. В течение примерно 50 млн. лет до­вольно быстро появляются почти все типы вторичнополостных живот­ных с прочным скелетом. Широко были распространены в морях силура трилобиты. Возникновение типа хордовых (Chordata) относится ко времени менее 500 млн. лет.

Начало палеозоя отмечено образованием многих типов живот­ных, из которых примерно треть существует в настоящее время. В позднекембрийское время появляются бесчелюстные - Agnatha. В дальнейшем они почти все вымерли, из современных потомков сохранились миноги. В девоне возникают челюстные рыбы, представленные двумя группами: лучеперые и лопастеперые. Почти все ныне живущие рыбы - потомки лучеперых. Лопастеперые представлены сейчас только двоякодышащими и небольшим числом релик­товых морских форм. Из группы лопастеперых возникли амфибии, следовательно, все четверо­ногие позвоночные имеют своим далеким предком эту исчезнувшую группу рыб.

 Расцвет древних амфибий приурочен к карбону, где они были представлены большим разнообразием форм, объединяемых под названием «стегоцефалы». От примитивных амфибий ведут свое начало рептилии, ши­роко расселившиеся на суше к концу пермского периода благодаря приобретению легочного дыхания и оболочек яиц, защищающих от высыхания. Среди первых рептилий особенно выделяются котилозавры - небольшие насекомоядные животные и активные хищники - терапсиды, уступившие в триасе место ги­гантским рептилиям, динозаврам, появившимся 150 млн. лет назад. Точные причины вымирания динозавров (примерно 65 млн. лет назад) неизвестны. Правдоподобной кажется гипотеза, согласно которой вымирание динозавров связано с резкими колебани­ями климата и уменьшением растительной пищи в мело­вом периоде.

Уже в период господства динозавров существовала предковая группа млекопи­тающих - небольших по размеру с шерстным покро­вом животных, возникших от одной из линий хищных терапсид. Млекопитающие вы­ходят на передний край эво­люции благодаря таким прогрессивным адаптациям, как плацента, вскармлива­ние потомства молоком, бо­лее развитый мозг и связан­ная с этим большая актив­ность, теплокровность. Зна­чительного разнообразия млекопитающие достигли в кайнозое, когда появились при­маты. Третичный период был временем расцвета млекопи­тающих, но многие из них вскоре вымерли. Прогрессивная эволюция приматов оказалась уникальным явлением в истории жизни, приведшим к возникно­вению человека.

Особенности эволюции животного мира тесно связана с гетеротрофным питанием и неизбежным при этом подвижным образом жизни. Это привело к появлению компактного, не разветвленного тела, построенного по законам четкой архитектоники. Органы (особенно у высших) связаны тесными коррелятивными связями и наиболее важные спрятаны во внутрь.

Наиболее существенные черты эволюции животного мира заключались в следующем:  1) Прогрессивное развитие многокле­точности и связанная с ним специализация тканей и всех систем органов.  2) Свободный образ жизни в значительной мере определил совершенствование форм по­ведения, а также автономизацию онтогенеза.  3) Возникновение твердого скелета (наружного - у членистоно­гих, внутреннего - у позвоночных) определило разные пути эволюции этих типов животных. Наружный скелет членистоногих препятствовал увеличению размеров тела, именно поэтому все насекомые представлены мелкими формами. Внут­ренний скелет позвоночных не ограничивал увеличение размеров тела, достигших максимальной величины у мезозойских репти­лий - динозавров, ихтиозавров.  4) Возникновение и совершен­ствование централизованно-дифференцированной стадии организации животных (от кишеч­нополостных до млекопитаю­щих). На этой стадии прои­зошло разделение насекомых и позвоночных. Развитие центральной нервной систе­мы у насекомых характери­зуется совершенствованием форм поведения по типу нас­ледственного закрепления инстинктов. У позвоночных развился головной мозг и система условных рефлексов. Этот путь эволюции поз­воночных привел к развитию форм группового адаптивно­го поведения, финальным событием которого стало возникновение биосоциаль­ного существа - челове­ка.

 

64Проблема эволюции биосферы.

 Для более глубокого понимания об­щей картины всего процесса эволюции важно выяснить, какие же особенности эволюции проявляются на уровне экосистем?

 Изучение палеонтологии былых био­сфер  показало, что в процессе эволюции жизни на Зем­ле структура биогеоценозов и всех дру­гих экосистем существенно менялась. Первичные экосистемы были очень простыми и состояли, видимо, из хемотрофов (анаэробных гетеротрофов), затем возникли фототрофы и вторич­ные анаэробные гетеротрофы. С возникновением первичных фототрофных организмов эволюционный этап формирования первичных экосистем на Земле завер­шается, и цепь круговорота веществ в примитивной тогда биосфере планеты замыкается. В этих первичных экосис­темах должны были создаваться избы­точные биогенные продукты, что, не­сомненно, послужило одной из главных предпосылок формирования в после­дующем разнообразных потребителей органического вещества.

Возникновение многоклеточных организмов сопровождалось повыше­нием устойчивости экосистем и откры­ло возможности для их развития в разных направлениях. Выход растений на сушу имел исключительное значе­ние для убыстрения процесса эволю­ции всей биосферы. Но в то же время потребовались сотни миллионов лет, чтобы в экосистемах того периода возникло достаточное число консументов зеленой массы. Поэтому огромное количество орга­нического вещества оказывалось не ­потребленным и выводилось из биоти­ческого круговорота в виде дошедших до нас биогенных горючих ископае­мых - каменного угля, нефти, горючих сланцев.

В процессе эволюции жизни на Зем­ле важным успехом было образование биотического круговорота - создание таких экосистем, в которых одна и та же порция вещества могла многократно использоваться. Это стало возможным, когда экосистемы включили не только организмы - автотрофы (хемо- и фотосинтетиков), но и гетеротрофы. Так возникла триада продуцентов – консументов - редуцентов. Отсюда важ­нейшим направлением дальнейшей эво­люции экосистем следует признать уменьшение потери вещества из био­тических круговоротов и интенсифика­цию миграции химических элементов. Как бы то ни было, совершенно ясно, что в процессе развития жизни на нашей планете происходило услож­нение экосистем, сопровождающееся возрастанием числа одновременно су­ществующих видов, экспансией жизни, охватывавшей ныне всю поверхность планеты, усиливающейся дифферен­циацией этой живой оболочки на био­географические области, биомы, фор­мации. Результатом миллиардов лет эволюции экосистемы является совре­менная биосфера Земли, дифференци­рованная на множество биогеоценозов и включающая более десятка миллио­нов ныне живущих видов.

 

65.Развитие представлений о происхождении человека. Вопрос о происхождении человека до сих пор, в известной мере, остается одной из сложной проблем. Люди с глубокой древности интересуются своим происхождени­ем. Попытки понять и объяснить, как возник человек, мы встре­чаем у самых различных племен и народов в их верованиях, леген­дах, сказаниях. На протяжении многих веков религия мешала сделать вопрос о происхождении человека предметом научного исследования.

Карл Линней пошел дальше и выделил отряд приматов, вмещающий полуобезьян, обезьян и род людей с одним видом – «человек разумный».

Первая стройная гипотеза о происхождении человека была предложена Ламарком, Им впервые высказана идея о животном происхождении человека, сделана попытка раскрыть последовательность постепенного приобретения предками человека «человеческих свойств» (двуногое хождение – новые формы групповой деятельности – речь). Научное разрешение эта проблема получила только после появления эволюционной теории Дарвина. Он предложил принципиальное решение вопроса и привел многочисленные доказательства развития человека из нижестоящих животных форм.

О родстве человека с животными свидетельствуют данные сравнительной анатомии. У человека нет ни одного органа, который не был бы типичен для млекопитающих. Общим для них являются единый план строения тела. Человек, как и все млекопита­ющие, рождает детенышей, ко­торые вынашиваются в теле матери и затем вскармливаются молоком.

На ранних этапах развития зародыш человека трудно отличить от зародышей других позвоночных животных. Специфические человеческие особенности возникают лишь на самых поздних стадиях развития. Некоторые из признаков животных сохраняются у взрослого человека в виде рудиментов и атавизмов.

Рудименты являются ос­татками более развитых органов наших далеких предков. Всего у человека насчитывают свыше 90 рудиментов. Например, рудиментами являются мелкие редкие волосы на теле, являющиеся остатками во­лосяного покрова. Во внутреннем углу глаза сохранился рудимент третьего века, хорошо развитого у птиц, пресмыкающихся. К рудиментарным органам от­носятся и зубы мудрости.

Атавизмы являются необычайно сильно развитыми рудиментами. Известны случаи, когда зародышевый во­лосяной покров не исчезает пос­ле рождения ребенка, а, сильно развиваясь, сохраняется на всю жизнь. У некоторых людей встречаются дополнительные соски. Такие и другие сравнительно-анатомические и эмбриологические данные не оставляют сомнений в живот­ном происхождении человека.

По строению и физиологическим особенностям к человеку ближе других животных стоят человекообразные обезьяны из отряда приматов: шимпанзе, гориллы, орангутаны и близкие к ним гиббоны.

В традиционной системе человек занимает следующее положение в царстве живот­ных: тип – Хордовые (Chordata), подтип – Позвоночные (Vertebrata), класс – Млекопитающие (Mammalia), инфракласс Плацентарные (Eutheria), отряд – Приматы (Primates), подотряд Высшие приматы или Человекоподобные (Anthropoidea), надсемейство - гоминоиды (Hominoidea), включающее семейства – гиббоновые (Hylobatidae), человекообразные (Pongidae) (шимпанзе, карликовый шимпанзе бонобо, горилла, орангутан) и семейство – Люди (Hominidae), род – Человек (Homo) c единственным современным видом – Человек разумный (Homo sapiens). Различие между человеком и человекообразными обезьянами этой системой принято на уровне семейств.

Однако существует и другой подход к реконструкции филогенеза, который базируется на предположении, что степень сходства видов является мерой их родства. В настоящее время наиболее точные филогенетические реконструкции получают путем сопоставления нуклеиновых кислот и белков.

Сходство геномов человека (% гомологичных локусов) с шимпанзе, полученное методом молекулярной гибридизации ДНК, иммунологического метода и др. – 91%, с гориллой – чуть меньше, гиббоном – 76%, макакой-резус – 66%, блохой - 6%. Для сравнения между мышью и крысой (2 рода одного семейства) сходство всего лишь 64%.

Поэтому в «ДНКовой» классификации приматов все представители надсемейства Hominoidea включаются в семейство людей Hominidae, в то время, как традиционные системы обычно подразделяют указанное надсемейство на три семейства. Необычайная генетическая близость человека с шимпанзе приводит к мысли о возможности их объединения не только на уровне подтрибы, но даже на уровне рода.

 Но как бы ни была велика степень сходства между человеком и человекообразными обезьянами, между ними име­ются существенные различия, прежде всего в особенностях строения, связанных с прямохождением человека, строе­нии черепа и мозга, способностью к изготовлению орудий и их ис­пользованию в труде и общественной жизни.

 

66.Основные этапы и направления антропогенеза

Человек относится к отряду приматов, и эволюци­онная история человека есть часть филогенеза этой группы. К основанию эволюционного ствола при­матов близки древесные землеройки — тупайи (Tupaiidae), обитающие ныне в тропических лесах Малайского полуострова и Филиппинских островов.

Из самых нижних горизонтов палеоцена известны остатки ле­муров (Lemuroidea) - наиболее примитивной группы среди со­временных приматов. Лемуры ныне обитают в тропических лесах Мадагаскара, Африки и Южной Азии. От каких-то примитивных лемуров в первой половине палео­гена возникли настоящие обезьяны - антропоиды (Anthropoidea). Вероятно, их обособление от лемуров было связано с переходом к дневной активности, сопровождавшимся усилением роли зре­ния, увеличением размеров и совершенствованием строения го­ловного мозга, развитием стайного образа жизни и связанных с ним социальных форм поведения.

Древнейшие остатки антропоидов извест­ны из среднеэоценовых отложений Алжира (Algeripithecus) и верхнеэоценовых слоев Бирмы и Египта. В раннем олигоцене существовали уже достаточно разнообразные их представители. Наиболее известен из них парапитек (Parapithecus), близкий по уровню организации к низшим мартышкообразным обезья­нам и, возможно, принадлежавший к груп­пе, которая была предковой для более высокоразвитых антро­поидов.

Из нижнеолигоценовых отложений Египта известны ископаемые остатки более высокоразвитых обезь­ян, названных проплиопитеками (Propliopithecus). Проплиопитек, судя по особенностям строения его нижней челюсти и зу­бов, мог быть предком гиббонов (Hylobatidae) - низших представителей челове­кообразных, или антропоморфных приматов (Hominoidea, или Anthropomorpha). К ним традиционно относят семейства высших человекообразных обезьян (Pongidae, или Simiidae), включающих современных шимпанзе (Pan), горилл (Gorilla) и орангутанов (Pongo), и се­мейство людей (Hominidae).

Виды людей являются потомками ближайшего общего предка современных африканских челове­кообразных обезьян и человека. Возможным прототипом этого предка служит карликовый шимпанзе, или бонобо (Pan paniscus), который по некоторым морфометрическим параметрам удивительно сходен с самыми ранними гоминидами - австралопитеками. Этот предковый вид, очевидно, жил в Африке.

Некоторые антропологи полагают, что общим предком чело­векообразных приматов (антропоморфов) является проконсул (Proconsul), ископаемые остатки которого были обнаружены в раннемиоценовых отложениях в Кении. Прокон­сул был типичной мозаичной формой, в организации которой соединились некоторые признаки низших обезьян, гиббонов и шимпанзе.

Расхождение филогенетических стволов, ведущих к двум семей­ствам - человекообразным обезьянам (понгидам) и людям (гоминидам), произошло, возможно, уже в миоцене (по разным оценкам от 15 до 25 млн лет назад). Из верхнемиоценовых отложений Европы известны ископаемые остатки обезьян - дрио­питеков (Dryopithecus), которые по основным особенностям стро­ения и по размерам тела напоминали современных шимпанзе. Многие антропологи рассматривают дриопитеков как возможных непосредственных предков всех высших антропоморфов, т. е. понгид и гоминид.

В качестве наиболее древних и примитивных представителей эволюционного ствола гоминид многие антропологи рассмат­ривают рамапитека (Ramapithecus) и близкого к нему сивапитека (Sivapithecus), ископаемые остатки которых были обнару­жены в верхнемиоценовых отложениях Индии, с абсолютным возрастом около 12 млн лет. Теперь эти формы рассматривают чаще, как предки орангутана.

Сегодня виды гоминид обычно подразделяют всего на два рода: настоящих людей (Homo) и австралопитеков (Australopithecus). До середины 90-х гг. древнейшим известным предком современного человека считался афарский австралопитек (A. afarensis), живший 3-4 млн. лет назад. К этому виду принадлежит знаменитая Люси, хоро­шо сохранившийся скелет которой был найден в 1974 г. в Эфиопии. В последнее время на роль на­шего древнейшего известного прародителя выдви­гается не так давно описанный Ardipithecus ramidus. Возраст его остатков, также обнару­женных в Эфиопии, составляет около 4.5 млн. лет. По мнению специалистов, он не может быть при­знан ни человекообразной обезьяной, ни челове­ком и, видимо, представляет собой то самое "недо­стающее звено" в генеалогии Homo sapiens, кото­рое так

долго искали антропологи. Изучение его внешнего облика подтверждает гипотезу шимпан­зоидного предка. Афарского австралопитека сменил мало отли­чающийся от него африканский (A. africanus), живший 2-3 млн. лет назад. Оба эти вида принад­лежат к числу грацильных (тонких, стройных) ав­стралопитеков. И тот и другой считаются наши­ми предками. Однако некоторые палеоантропо­логи помещают африканского австралопитека в самое основание тупиковой ветви, ведущей к так называемым массивным австралопитекам (А. rоbustus и A. boisei), существовавшим 1,3-2,2 млн. лет назад.

Австралопитеки ходили на двух ногах, хотя их походка по своему ме­ханизму несколько отличалась от нашей. Объем мозга этих приматов составлял 350-500 см3.

 


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 225; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ