Пішак_Медична біологія_2004. Лауреат и но белівсь ко ї прем І ї мечников І
 Скачать 14.51 Mb.
|
|
Кам'яні знаряддя праці. Рис. 2.110 Снігова людина: а найдавніший відомий екземпляр (5300 років), знайдений у кризі в Альпах у 1991 p.; б реконструкція зовнішнього вигляду снігової людини. У процесі еволюції люди почали створювати штучне середовище для життя опалювані житла, одяг (рис. 2.110), запаси продуктів. Залежність людей від несприятливих факторів стала поступово зменшуватися, що супроводжувалося скороченням функцій добору. На сьогодні дія добору спрямова- на на збереження існуючих генетичних характеристик людей і елімінацію індивідуумів з несприятли- вими генотипами. Частіше за все це проявляється в ранньому періоді розвитку у вигляді мертвонаро дження і ранньої дитячої смертності. У міру зменшення ролі біологічних факторів різко зростає значення для еволюції людини соціальних факторів. Здібності до трудової діяльності, абстрактного мислення і членороздільної мови з'явились і удосконалювались як специфічні якості людини ро- зумної внаслідок впливу колективного способу жит- тя на багато поколінь наших предків (тобто сформу- вались у філогенезі). Ці якості не закріпилися в гено- типі, і в кожної сучасної людини вони формуються в процесі її індивідуального розвитку (онтогенезу) тільки під впливом виховання і навчання. Велике значення для соціальної еволюції люди- ни мала поява альтруїстичних тенденцій турбота про стариків, жінок і дітей, зменшення агресивності при зустрічах з представниками інших племен. Всі ці фактори сприяли розширенню інтелекту людини. 392 2 . 3 . 7 . 1 Формування людини розумної 2.3. Закономірності і проблеми макроеволюції та антропогенезу 2.3.7.2 Етапи антропогенезу В еволюції людини можна виділити декілька ос- новних етапів. І етап найдавніші люди або архантропи. Є багато різноманітних знахідок скелетів найдавніших людей. Зокрема, в Африці знайдено рештки олду вайського пітекантропа, в Азії яванського піте- кантропа і синантропа в Європі гейдельберзь- кої людини. Жили вони в різний час найбільш давні понад 1 мільйон років тому, "молодші" 400000 років тому. Всі ці знахідки об'єднані в одну групу за трьома ознаками: об'єм головного мозку в межах 1000 см і лише у синантропів дещо більший 1100 см відсутність членороздільної мови, про що свідчить відсутність валка на підборідді; наявність примітивних кам'яних знарядь скребків, накінеч ників, сокир. Тільки найбільш прогресивні з них синантропи користувалися вогнем, на що вказу- ють багатометрові шари попелу, знайдені в місцях стоянок. Впродовж тривалого часу архаїчні Ното sapiens були сучасниками Homo erectus, які вимер- ли чверть мільйона років тому (рис. 2.111). II етап давні люди або палеоантропи. Широко розповсюджені на території Європи, Азії і Африки. На цих континентах з'явилися місцеві різно- види Н. sapiens. Найбільш ранні з них датуються більше 200000 років тому, останні зникли близько 40000 років тому. Давні люди мали зріст 150 160 см, об'єм головного мозку близько 1300 1600 см (приблизно об'єм мозку сучасної людини). Проте череп давніх людей характеризувався масивним Рис. 2.111 Еволюційне дерево людини. 393 Розділ 2. Популяційно видовий рівень організації життя та місце людини в ньому Рис 2.112 Порівняльна анатомія черепів гомінід та знаряддя праці. розвитком зубів, надбрівних дуг, значно розвиненою нижньою щелепою, виступаючою потиличною ділянкою (рис. 2.112). Рештки цих людей були знай- дені в долині Неандерталь поблизу Дюссельдорфа в Німеччині, звідки походить їхня назва неандер- тальці (Н. sapiens neanderthalensis). На цій стадії розвитку давні люди постійно користувалися вогнем, причому вже вміли добувати його, використо- вуючи каміння. Ретельно оброблялося кам'яне зна- ряддя; крім кам'яного, застосовувалося знаряддя, зроблене з кісток. Знахідки костяних голок свідчать про наявність одягу із шкір тварин. їх досить роз- винута культура виготовлення знарядь отримала назву мустьєрської, оскільки вперше такі знаряддя були знайдені в печері Ле Мустьє на південному заході Франції. Характерно, що на цій стадії у давніх людей відбувалося поховання померлих, яке, ймо- вірно, супроводжувалося певними ритуалами. Близь- ко 120 000 років назад під час міжльодовикового періоду неандертальці освоїли Близький Схід і Се- редню Азію. Фізична своєрідність цих людей зумовлена їх пристосуванням до суворого клімату льодовиково- го періоду. Вимерли неандертальці близько 30 35 тис. років тому. III етап еволюції людини перші сучасні люди, або неоантропи. Архаїчні Н. sapiens з Африки вже виготовляли ашельське знаряддя. їх, більшість ант- ропологів вважає предками нашого виду Н. sapiens. Спочатку (близько 100 тисяч років тому) вони мешкали тільки в Африці і Середній Азії, а потім розсе- лилися по всій ойкумені (рис. 2.113). Один з ваго- мих доказів африканського походження сучасної за анатомією людини отримано під час порівняльного 394 2.3. Закономірності і проблеми макроеволюції та антропогенезу виявлення мітохондріальної ДНК (мтДНК) пред- ставників різних рас. Методом рестрикційного ана- лізу доведено, що всі виявлені типи мтДНК людини походять від однієї предкової молекули, а звідси і однієї праматері, яка жила до розділення людства на основні раси. Об'єм головного мозку в них був таким же, як і в наших сучасників 1500 1800 см, зріст 170 180 см (рис. 2.114). Знахідки неоант- ропів були зроблені в різних місцях земної кулі, в тому числі і на території колишнього Радянського Союзу. Найбільш відомі з них ті, які зроблені у Франції поблизу містечка Кро Маньйон {кроманьйонці). Цей етап характеризується трьома основними особ- ливостями: припиненням біологічної і початком со- ціальної еволюції; формуванням основних рас висо- ким рівнем розвитку культури, який характеризуєть- Рис. 2.113 Хронологія еволюційної історії людини. Генеалогія мітохондріальних ДНК 182 осіб, що належать до різних рас (за даними, отри- маними групою Уілсона). 395 ся обробкою не лише кам'яних знарядь праці, ай прикрас, кам'яних фігур, малюнків. Все це свідчить про появу на цій стадії абстрактного мислення. В еволюції людини було багато бічних гілок, які закінчувалися повним вимиранням. В один і той же час могли жити різні групи архантропів, причому більш сильні і розвинені форми могли знищувати відсталих у своєму розвитку. Велику роль в еволюції предків людини відігра- ло живлення мясом, оскільки полювання на дичи- ну стимулювало добір, а висока калорійність мяса давала можливість рідше їсти. З розвитком соціаль- них відносин почала розвиватися турбота проста- рих людей як носіїв соціально корисної інформації. У неоантропів уже почали проявлятися альтруї- стичні схильності, які визначали переваги їхнього Розділ 2. Популяційно видовий рівень організації життя та місце людини в ньому Рис. 2.114 Реконструкція окремих черепів гомінід. володаря в умовах життя в суспільстві. Значним досягненням людини розумної було приручення (одо- машнення) тварин і початок культивування рослин. Це був найважливіший крок на шляху звільнення лю- дини від впливу навколишнього середовища. У результаті розвитку мислення людина дося- гає високого розуміння природи, починає впливати на неї. Саме людина розумна може бути визначена як "матерія, яка пізнає саму себе. американські мавпи (ігрункові, цебусові) і вузько носі мавпи Старого Світу (рис. 2.115). Деякі авто- ри виділяють напівмавп в окремий ряда вряд приматів включають тільки мавп. Усвою чергу, секція вузьконосих мавп по- діляється на групи нижчих і вищих. До нижчих вузь- коносих мавп відноситься родина церкопітекових (мавпи, павіани, макаки. Група вищих вузьконосих мавп включає дві родини: антропоморфні (людино- подібні) і родина гомініди (люди. До родини люди- ноподібних відносяться гібони, орангутанги, що жи- вуть у Південно Східній Азії, і африканські види горила і шимпанзе. До родини гомінід відноситься рід Homo, куди входять єдиний нині існуючий вид Homo sapiens і ряд викопних форм. Які ж ознаки характеризують ряд приматів? Чому саме в цьому ряді класу ссавці став можли- вим прогресивний розвиток, що призвело до якісно нового етапу еволюції появи людини? У цілому примати можуть бути охарактеризо- вані як тварини, що ведуть деревний спосіб життя. 396 Людина як біологічний вид відноситься до типу хордових, підтипу хребетних, класу ссавців, ряду при- матів. Ряд приматів {Primates чи Simiae) складаєть- ся з трьох підрядів: напівмавпи (лемурові), довгоп'я ти (тарзієві) і антропоїдні (людиноподібні). До ос- таннього підряду відносяться широконосі південно 2.3.7.3 Місце виду Ното sapiens у системі тваринного світу 2.3. Закономірності і проблеми макроеволюції та антропогенезу Вони мають п'ятипалу хватальну кінцівку. Пяти- пала кінцівка древня ознака всіх хребетних, але у приматів вона більш рухлива, здатна до різноманіт- них рухів. Добре виражена здатність до пронації і супінації, до захоплення і втримування предметів. Передні кінцівки використовуються не тільки для пересування, але служать також для збирання плодів, піднесення їжі до рота, дослідження пред- метів. Перший палець може протиставлятися повертатися навколо своєї осі таким чином, щоб його долонна поверхня була звернена до долонної поверхні інших пальців. У людини на стопі ця здатність ре- дукувалася у зв'язку з її опорною функцією. Замість пазурів на пальцях плоскі нігті, лише у деяких при- мітивних видів на окремих пальцях зберігаються па- зурі. Саме на такій основі будови кінцівки стали мож- ливими розвиток і удосконалення людської руки. Примати ведуть дуже рухливий спосіб життя. У складній обстановці існування на деревах готовність до різноманітних реакцій стала умовою їхнього ви- живання. Природний добір сприяв розвитку зору. Характерні великі очі, високодиференщйована сітківка, наслідком чого з'явилося підвищення гос- троти зору. В усіх представників антропоїдних добре Рис. 2.115 Еволюція приматів. 397 Розділ 2. Популяційно видовий рівень організації життя та місце людини в ньому Рис. 2.116 Горила (Gorilla gorilla). розвинутий стереоскопічний зір: очі розташовані в одній передній площині, а не збоку, яку багатьох ссавців і у нижчих мавп (лемурів). Внаслідок цього зорові осі більш менш паралельні (рис. 2.116). При- близно половина волокон зорового тракту перехре- щується, внаслідок цього відбувається перекриван- ня полів зору і можливий стереоскопічний ефект. Органи нюху менш розвинуті, ніж у наземних ссавців. Характерною рисою приматів є збільшення об'єму півкуль великого мозку, ускладнення ряду кіркових центрів, зв'язаних із сенсорним сприйняттям і регу- люванням рухів. Зубна система приматів гетеродон тна, є усі види зубів різці, ікла, премоляри і моляри. Примати суспільні тварини, ведуть стадний спосіб життя. Стадо створює середовище, сприят- ливе для вирощування потомства, яке у приматів нечисленне: у багатьох видів народжується одна ди- тина. Зменшення плідності і посилення турботи про потомство створило кращі умови для виживання. Для приматів характерне збільшення періоду до настання статевої зрілості. В цей час відбувається передача досвіду від дорослих особин новому поко- лінню: розпізнавання їстівних плодів і листків, от- руйних рослин, уміння знайти місцезнаходження хи- жаків і т. п. Спілкування особин у стаді відбуваєть- ся за"допомогою міміки і вокалізації обидва спо- соби досягай у мавп високого розвитку (рис. 2.117). Спостереження американського зоолога Д. Уокера показали, що вони можуть видавати близько 50 різних звуків, що служать сигналами попередження про небезпеку, цікавості, дружнього вітання, насна- ги, невдоволення, прохання дати що небудь та ін. Будова гортані мавп значно відрізняється від будови її в людини. Усі спроби навчання їх вимові слів шляхом наслідування закінчилися невдачею. Разом з тим удалося навчити шимпанзе "мові жестів" вони освоїли близько 120 слів, що вира- жають їхні потреби і прохання, звернені до експе- риментатора. Зрозуміло, що між цими способами передачі інформації і мовою людини, основаною на Рис. 2.117 У людиноподібних мавп можливе спілкування за рахунок міміки та звуків. 398 2.3. Закономірності і проблеми макроеволюції та антропогенезу абстрактному мисленні, величезне якісне роз- ходження. Вказані особливості, характерні для приматів, по- яснюють, чому саме в цьому ряді став можливим прогресивний напрямок еволюції, що призвело до появи людини. 2.3.7.4 Походження людських рас • відображення адаптаційних зако- номірностей розвитку людини медико біологічне значення проб- леми Загальновизнаним є поділ людства натри ос- новні раси негроїдну, європеоїдну та монголоїдну рис. 2.118). Обґрунтовану відповідь на питання, коли і де виникли ці основні раси сучасної людини, отрима- но за результатами вивчення мінливості білків і груп крові. Варіанти білків і груп крові є маркерами генів, а їх частоти дають інформацію про час- тоти відповідних алелів. Розділення людства при- звело до утворення двох гілок африканців і не африканців. Згідно з молекулярним годинником, така дивергенція відбулася близько 100 000 років тому. Тоді ж розпочалася міграція населення з Африки. Початок усіх маршрутів певна область Східної Африки, розташована південніше Сахари. Вважають, що африканці (негроїди) влаштували- ся в самій Африці. А первинне розселення неафри канців здійснювалося вже в Євразії. Розходження предків монголоїдів і європеоїдів відбулося тому, що вони опинилися по різні боки важких для подо- лання гірських систем (Тібетське нагір'я Гіма- лаї, Гіндукуш та ін.) їх спільні пращури жили на Близькому Сході, звідки предки монголоїдів у один з міжльодовиків (50 або 70 тис. років назад) пере- селилися на територію теперішнього Китаю, а предки європеоїдів значно пізніше (близько 40 тис. років назад) в Європу. Вважають, що сучасна людина тривалий час не могла проникнути в Євро- пу, цьому перешкоджали неандертальці корінні мешканці сучасного континенту. Перші європейці нашого підвиду всім відомі кроманьйонці. Рис. 2.118 Представники різних людських рас. 399 Розділ 2. Популяційно видовий рівень організації життя та місце людини в ньому Питання для самоконтролю та обговорення Контрольно навчальні завдання 1. Назвіть основні риси походження людини. 2. Що таке біологічний та морфофізіологічний прогрес? 3. Який зміст вчення ОМ. Сєверцова про філембріо генези? 4. Що таке макро і мегаеволюція? 5. Сформулюйте біогенетичний закон. 6. Наведіть приклади гомологічних та аналогічних органів у людини. 7. З яких зародкових листків розвиваються покриви, органи травної, дихальної, серцево судинної систем 8. Наведіть приклади ароморфозів та ідіоадаптацій в еволюції покривів. 9. Назвіть похідні шкіри у хребетних, людини. 10. Наведіть приклади ароморфозів у травній системі хребетних. 11. Наведіть приклади ароморфозів в еволюції серця хребетних. 12. Яким чином відбувається закладка та диференціа- ція нервової трубки у хордових? 13. Назвіть ароморфози в еволюції головного мозку хребетних і людини. 14. Що є структурною та функціональною одиницею переднирки, первинної і вторинної нирок? 15. Назвіть ароморфози у видільній системі різних класів хребетних і людини. 16. Назвіть ароморфози в статевій системі різних класів хребетних і людини. 17. Які функції виконують вольфова та мюллерова протоки у самок і самців анамній і амніот? 18. Що таке онтофілогенетично зумовлені вади роз- витку 19. Наведіть приклади онтофілогенетично зумовлених вад розвитку різних систем органів у людини. 400 1. Формами біологічного прогресу є а) анаболія, девіація, архалаксис; б) збільшення видової різноманітності і популяційні хвилі; в) ароморфоз, ідіоадаптація, загальна дегенерація; г) мутації, ізоляція, дрейф генів; д) зростання різноманітності видів, популяцій класів. 2. Згідно вчення ОМ. Сєверцова про філембріогенези існують такі основні способи змін онтогенезу а) анаболія, девіація, архалаксис; б) спадковість і мінливість; в) ароморфоз, ідіоадаптація, загальна дегенерація; г) мутації, ізоляція, дрейф генів; д) зростання різноманітності і кількості атавізмів та рудиментів. 3. Який критерій не є характерним для біологічного регресу? а) збільшення адаптацій; б) звуження ареалу виду в) зменшення чисельності виду г) зменшення адаптацій; д) зменшення числа внутрішньовидових угруповань. 4. Хто з вчених є основоположником вчення про філем бріогенези і морфофізіологічний прогрес? а) М. І. Вавілов; б) 1.1. Шмальгаузен; в) С. С. Четвериков г) ОМ. Сєверцов; д) М.П.Дубінін. 5. Зміни, які відбуваються у процесі ембріонального роз витку, зберігаються у дорослому стані і успадковуються нащадками називаються: а) ароморфози; б) філембріогенези; в) фенокопії; г) генокопії; д) мутації. 6. Які органи називаються гомологічними? а) які мають спільний план будови; б) виконують однакові функції; 2.3. Закономірності і проблеми макроеволюції та антропогенезу в) мають подібну будову і виконують однакову функцію; г) закладаються з одних і тих самих зародкових листків; д) мають спільне походження і подібність в будові. 7. Який напрямок еволюції покривів у хордових? а) більший розвиток епідермісу у порівнянні з інши- ми шарами шкіри; б) збільшення частки коріуму у шкірі; в) зникнення залоз; г) редукція похідних епідермісу; д) зникнення мальпігієвого шару шкіри та редукція сосочків. 8. Які органи називаються аналогічними? а) які виконують однакову функцію; б) які мають однакове розміщення на тілі; в) мають спільний план будови; г) мають подібне походження; д) закладаються з одних і тих самих зародкових листків і подібні за будовою. 9. У яких тварин вперше з'являються два кола кровообігу? а) круглоротих; б) риб; в) земноводних; г) плазунів; д) птахів. 10. З яких первинних мозкових міхурів розвиваються пять відділів головного мозку у хребетних? а) prosencephalon; б) mesencephalon; в) rhombencephalon; г) prosencephalon, mesencephalon; д) prosencephalon, mesencephalon, rhombencephalon. 11. Які хребетні тварини належать до анамній? а) рептилії; б) земноводні; в) птахи г) ссавці; д) рептилії і птахи. 12. Які хребетні тварини належать до амніот? а) круглороті; б) риби; в) рептилії; г) земноводні; д) риби і земноводні. 13. Фабрицієва сумка як первиний орган імунітету впер- ше з'являється у а) риб; б) амфібій; в) рептилій; г) птахів; д) ссавців; 14. Структурно функціональною одиницею нирки людини є а) нефридій; б) нефрон в) нефридіальні канальці; г) пронефричний канал д) протонефридій. 15. У якої із риб луска нагадує будову зуба людини? а) окуня б) коропа; в) акули; г) піскаря; о) сома. 16. У яких тварин вперше з'являється шийний відділ хребта а) круглоротих; б) риб; в) амфібій; г) земноводних; д) птахів. 17. У якої тварини в дорослому стані функціонує права дуга аорти? а) окуня б) жаби; в) крокодила г) голуба д) миші. 18. Якому класу тварин притаманне подвійне дихання? а) круглоротих; б) риб; в) амфібій; г) рептилій; д) птахів. 19. Мюллерів канал функціонує у а) зародків нижчих хребетних; б) самців нижчих хребетних; в) зародків вищих хребетних; г) самок вищих хребетних; д) самців вищих хребетних. 401 |