Антропогенез (греч. anthropos человек, génesis происхождение), частьбиологической эволюции , которая привела к появлению вида Homo sapiens, отделившегося от прочихгоминид ,человекообразных
обезьян иплацентарных млекопитающих . Это процесс историко-эволюционного формирования физического типачеловека , первоначального развития еготрудовой деятельности ,речи , а такжеобщества .
Этапы эволюции человека
Ученые утверждают, что современный человек произошел не от современных человекообразных обезьян, для которых характерна узкая специализация (приспособление к строго определенному образу жизни в тропических лесах), а от вымерших несколько миллионов лет тому назад высокоорганизованных животных - дриопитеков.
По данным палеонтологических находок (ископаемых остатков), около 30 млн. лет назад на Земле появились древние приматы парапитеки, жившие на открытых пространствах и на деревьях. Их челюсти и зубы были подобны челюстям и зубам человекообразных обезьян. Парапитеки дали начало современным гиббонам и орангутангам, а также вымершей ветви дриопитеков. Последние в своем развитии разделились на три линии: одна из них привела к современной горилле, другая - к шимпанзе, а третья - к австралопитеку, а от него - к человеку. Родство дриопитека с человеком установлено на основе изучения строения его челюсти и зубов, обнаруженных в 1856 г. во Франции. Важнейшим этапом на пути превращения обезьяноподобных животных в древнейших людей было появление прямохождения. В связи с изменением климата и изреживанием лесов наступил переход от древесного к наземному образу жизни; чтобы лучше обозревать местность, где у предков человека было много врагов, им приходилось вставать на задние конечности. В дальнейшем естественный отбор развил и закрепил прямохождение, и, как следствие этого, руки освободились от функций опоры и передвижения. Так возникли австралопитеки - род, к которому относятся гоминиды (семейство людей) .
Австралопитеки
Австралопитеки - высокоразвитые двуногие приматы, использовавшие предметы естественного происхождения в качестве орудий (следовательно, австралопитеков еще нельзя считать людьми). Костные остатки австралопитеков впервые обнаружены в 1924 г. в Южной Африке. Они были ростом с шимпанзе и массой около 50 кг, объем мозга достигал 500 см3 - по этому признаку австралопитек стоит ближе к человеку, чем любая из ископаемых и современных обезьян.
Строение тазовых костей и положение головы было сходно с таковыми человека, что свидетельствует о выпрямленном положении тела. Они жили около 9 млн. лет тому назад в открытых степях и питались растительной и животной пищей. Орудиями их труда были камни, кости, палки, челюсти без следов искусственной обработки.
Человек умелый
Не обладая узкой специализацией общего строения, австралопитеки дали начало более прогрессивной форме, получившей название Homo habilis - человек умелый. Костные остатки его были обнаружены в 1959 г. в Танзании. Возраст их определен примерно в 2 млн. лет. Рост этого существа достигал 150 см. объем головного мозга был на 100 см3 больше, чем у австралопитеков, зубы человеческого типа, фаланги пальцев как у человека, сплющены.
Хотя в нем сочетались признаки, как обезьян, так и человека, переход этого существа к изготовлению галечных орудий (хорошо выделанных каменных) свидетельствует о появлении у него трудовой деятельности. Они могли ловить животных, бросать камни и совершать другие действия. Кучи костей, находящиеся вместе с ископаемыми остатками человека умелого, свидетельству ют о том, что мясо стало постоянной частью их диеты. Эти гоминиды пользовались грубыми каменными орудиями труда.
Человек прямоходящий
Homo erectus - человек прямоходящий. вид, от которого, как полагают, произошел современный человек. Его возраст 1,5 млн. лет. Его челюсти, зубы и надбровные дуги все еще оставались массивными, но объем головного мозга у некоторых индивидуумов был таким же, как у современного человека.
Некоторые кости Homo erectus найдены в пещерах, что позволяет предполагать о его постоянном жилище. Кроме костей животных и довольно хорошо выделанных каменных орудий, в некоторых пещерах обнаружены кучи древесного угля и обгоревшие кости, так что, по-видимому, в это время австралопитеки уже научились добывать огонь.
Эта стадия эволюции гоминид совпадает с заселением выходцами из Африки других более холодных областей. Выдержать холодные зимы, не выработав сложных видов поведения или технических навыков, было бы невозможно. Ученые предполагают, что дочеловеческий мозг Homo erectus был способен находить социальные и технические решения (огонь, одежда, запас нищи и совместное проживание в пещерах) проблем, связанных с необходимостью выжить в зимнюю стужу.
Таким образом, все ископаемые гоминиды, особенно австралопитеки, рассматриваются как предшественники человека.
Эволюция физических особенностей первых людей, включая современного человека, охватывает три этапа: древнейшие люди, или архантропы ;древние люди, или палеоантропы ;современные люди, или неоантропы .
Архантропы
Первый представитель архантропов - питекантроп (японский человек) - обезьяночеловек, прямоходящий. Его кости обнаружены на о. Ява (Индонезия) в 1891 г. Первоначально его возраст определяли равным 1 млн. лет, но, согласно более точной современной оценке, ему немногим больше 400 тыс. лет. Рост питекантропа составлял около 170 см, объем черепной коробки - 900 см3 . Несколько позже существовалсинантроп (китайский человек). Многочисленные его остатки найдены в периоде 1927 по 1963 гг. в пещере близ Пекина. Это существо использовало огонь и изготовляло каменные орудия. К этой группе древнейших людей относят еще и гейдельбергского человека.
Палеоантропы
Палеоантропы - неандертальцы появились на смену архантропам. 250-100 тыс. лет тому назад они были широко расселены на территории Европы. Африки. Передней и Южной Азии. Неандертальцы изготовляли разнообразные каменные орудия: ручные рубила, скребла, остроконечники; пользовались огнем, грубой одеждой. Объем их мозга выросло 1400 см3 .
Особенности строения нижней челюсти показывают, что у них была зачаточная речь. Они жили группами по 50-100 особей и во время наступления ледников использовали пещеры, выгоняя из них диких зверей.
Неоантропы и человек разумный
Неандертальцев сменили люди современного типа - кроманьонцы - или неоантропы. Они появились около 50 тыс. лет тому назад (костные остатки их найдены в 1868 г. во Франции). Кроманьонцы образуют единственный род н вид Homo Sapiens – человек разумный. У них полностью сгладились обезьяньи черты, на нижней челюсти имелся характерный подбородочный выступ, указывающий на их способность к членораздельной речи, а по искусству изготовления разнообразных орудий из камня, кости и рога кроманьонцы ушли далеко вперед по сравнению с неандертальцами.
Они приручили животных и начали осваивать земледелие, что позволило избавиться от голода и добывать разнообразную пищу. В отличие от предшественников эволюция кроманьонцев проходила под большим влиянием социальных факторов (сплочение коллектива, взаимная поддержка, совершенствование трудовой деятельности, более высокий уровень мышления).
Возникновение кроманьонцев - завершающий этап формирования человека современного типа. На смену первобытному человеческому стаду пришел первый родовой строй, завершивший становление человеческого общества, дальнейший прогресс которого стал определяться социальноэкономическими законами.
18) Доказательства происхождения человека от животных. Атавизмы и рудименты у человека.
К ним традиционно относят сравнительно-анатомические, эмбриологические, физиологобиохимические, молекулярно-генетические, палеонтологические.
1. Сравнительно-анатомические.
Общий план строения тела человека сходен со строением тела хордовых животных. Скелет состоит из тех же отделов, что и у других млекопитающих. Полость тела разделена диафрагмой на брюшной и грудной отделы. Нервная система трубчатого типа. В среднем ухе расположены три слуховые косточки (молоточек, наковальня, стремечко), имеются ушные раковины и связанные с ними ушные мышцы. В коже человека, как и других млекопитающих, имеются млечные, сальные и потовые железы. Кровеносная система замкнута, есть четырехкамерное сердце. Подтверждением животного происхождения человека служит наличие у него рудиментов и атавизмов.
2. Эмбриологические.
В эмбриогенезе человека наблюдаются основные стадии развития, характерные для позвоночных животных (дробление, бластула, гаструла и т.д.) На ранних стадиях эмбрионального развития у зародыша человека появляются признаки, характерные для низших позвоночных: хорда, жаберные щели в полости глотки, полая нервная трубка, двусторонняя симметрия в строении тела, гладкая поверхность головного мозга. Дальнейшее развитие зародыша проявляет черты, характерные для млекопитающих: несколько пар сосков, наличие волос на поверхности тела, как у всех млекопитающих (кроме однопроходных и сумчатых), развитие детеныша внутри тела матери и питание плода через плаценту.
3. Физиолого-биохимические.
У человека и человекообразных обезьян очень близка структура гемоглобина и других белков организма. Наблюдается сходство в группах крови. Кровь карликового шимпанзе (бонобо) соответствующей группы можно переливать и человеку. Имеется у человека и антиген резус-фактор крови (впервые он был выявлен у макаки резус). Человекообразные обезьяны близки к человеку по продолжительности беременности, срокам полового созревания.
4. Молекулярно-генетические.
У всех человекообразных обезьян диплоидное число хромосом 2 n = 48. У человека 2 n = 46 (установлено, что хромосома 2 у человека образована слиянием двух хромосом, гомологичных таковым у шимпанзе). Имеется высокая степень гомологии по первичной структуре генов (более 90% генов человека и шимпанзе сходны между собой).
5. Палеонтологические.
Найдены многочисленные ископаемые остатки (отдельные кости, зубы, фрагменты скелета, орудия и др.), позволяющие составить эволюционный ряд предковых форм современного человека и объяснить основные направления их эволюции.
Отличие человека от животных
Возникшие в ходе эволюции наследственные изменения под контролем естественного отбора способствовали появлению у человека прямохождения, освобождению рук, развитию и увеличению мозгового черепа, и уменьшению его лицевой части. Одновременно у человека вырабатывалась потребность в систематическом изготовлении орудий труда, что способствовало усовершенствованию строения и функции руки, головного мозга, речевого аппарата, мыслительной деятельности и возникновению речи. Существенную роль на развитие головного мозга и руки оказало бинокулярное (стереоскопическое) цветовое зрение, которое имелось у предков человека.
Атавизмы и рудименты у человека.
Рудиментами называются органы, утратившие своё основное значение в процессе эволюционного развития организма.
Многие рудиментарные органы не являются совершенно бесполезными и выполняют какие-нибудь второстепенные функции с помощью структур, очевидно предназначенных для более сложных целей.
Атавизмом называется появление у особи признаков, свойственных отдаленным предкам, но отсутствующих у ближайших.
Появление атавизмов объясняется тем, что гены, отвечающие за данный признак, сохранились в ДНК, но не функционируют, так как подавляются действием других генов.
Рудименты у человека:
∙ хвостовые позвонки;
∙ у некоторых людей имеется рудиментарная хвостовая мышца extensor coccygis, идентичная мышцам, двигающим хвост у других млекопитающих. Она прикрепляется к копчику, но, поскольку копчик у человека практически не может двигаться, эта мышца для человека бесполезна;
∙ волосяной покров туловища;
∙ специальные мышцы arrectores pilorum, которые у наших предков служили для "поднятия шерсти дыбом" (это полезно для терморегуляции, а также помогает животным выглядеть крупнее - для устрашения хищников и конкурентов). У людей сокращение этих мышц приводит к "гусиной коже", что едва ли может иметь какое-то адаптивное значение;
∙ три ушные мышцы, которые позволяли нашим предкам шевелить ушами. Встречаются люди, умеющие пользоваться этими мышцами. Это помогает животным с большими ушными раковинами определять направление на источник звука, но у человека данная способность может использоваться только для забавы;
∙ морганиевы желудочки гортани;
∙ червеобразный отросток слепой кишки (аппендикс). Многолетние наблюдения показали, что удаление аппендикса не оказывает значимого влияния на продолжительность жизни и здоровье людей, если не считать того, что после этой операции люди в среднем чуть реже болеют колитом;
∙ хватательный рефлекс у новорожденных (детенышам обезьян он помогает держаться за шерсть матери);
∙ икота: это рефлекторное движение мы унаследовали от своих далеких предков - амфибий. У головастика данный рефлекс позволяет быстро пропустить порцию воды через жаберные щели. И у человека, и у головастика этот рефлекс контролируется одним и тем же отделом мозга и может быть подавлен одними и теми же средствами (например, вдыханием углекислого газа или расправлением грудной клетки);
∙ лануго: волосяной покров, развивающийся у человеческого эмбриона почти на всем теле, кроме ладоней и ступней, и исчезающий незадолго до рождения (недоношенные дети иногда рождаются с лануго).
Примеры атавизмов:
∙ хвостовидный придаток у человека;
∙ сплошной волосяной покров на теле человека;
∙ добавочные пары молочных желез;
19 . Старение организма. Теории старения. Гериатрия и геронтология.
Старость представляет собой стадию индивидуального развития, по достижении которой в организме наблюдаются закономерные изменения в физическом состоянии, внешнем виде, эмоциональной сфере.Старческие изменения становятся очевидными и нарастают в пострепродуктивном периоде онтогенеза. Однако начало угасания репродуктивной функции или даже ее полная утрата не могут служить нижней границей старости. Действительно, менопауза у женщин, заключающаяся в прекращении выхода зрелых яйцеклеток из яичника и соответственно прекращении месячных кровотечений, определяет окончание репродуктивного периода жизни. Вместе с тем к моменту достижения менопаузы большинство функций и внешних признаков далеко не достигают состояния, характерного для старых людей. С другой стороны, многие изменения, которые мы связываем со старостью, начинаются до снижения репродуктивной функции. Это относится как к физическим признакам (поседение волос, развитие дальнозоркости), так и к функциям различных органов. К примеру, у мужчин снижение выделения мужских половых гормонов половыми железами и повышение выделения гонадотропных гормонов гипофизом, что характерно для старого организма, начинается примерно от 25 лет.
Различают хронологический и биологический (физиологический) возраст.
Согласно современной классификации, основанной на оценке многих средних показателей состояния организма, людей, хронологический возраст которых достиг 60-74 лет, называют пожилыми, 75-89 лет -старыми, свыше 90 лет - долгожителями. Точное определение биологического возраста затруднено тем, что отдельные признаки старости проявляются в разном хронологическом возрасте и характеризуются различной скоростью нарастания. Кроме того, возрастные изменения даже одного признака подвержены значительным половым и индивидуальным колебаниям.
Рассмотрим такой признак, как упругость (эластичность) кожи. Один и тот же биологический возраст достигается в этом случае женщиной примерно в 30 лет, а мужчиной - в 80. Именно поэтому прежде всего женщинам необходим грамотный и постоянный уход за кожей. С целью определения биологического возраста, что необходимо для суждения о скорости старения, используют батареи тестов, проводя совокупную оценку одновременно многих признаков, закономерно изменяющихся в процессе жизни.
Основу таких батарей составляют сложные функциональные показатели, состояние которых зависит от согласованной деятельности нескольких систем организма. Простые тесты обычно бывают менее информативными. Например, скорость распространения нервного импульса, которая зависит от состояния нервного волокна, снижается в возрастном интервале 20-90 лет на 10%, тогда как жизненная емкость легких, определяемая координированной работой дыхательной, нервной и мышечной систем,-на 50%.
Состояние старости достигается благодаря изменениям, составляющим содержание процесса старения. Этот процесс захватывает все уровни структурной организации особи - молекулярный, субклеточный, клеточный, тканевой, органный. Суммарный результат многочисленных частных проявлений старения на уровне целостного организма заключается в нарастающем с возрастом снижении жизнеспособности особи, уменьшении эффективности приспособительных, гомеостатических механизмов. Показано, например, что молодые крысы после погружения в ледяную воду на 3 мин восстанавливают температуру тела примерно за 1 ч. Животным среднего возраста на это требуется 1,5 ч, а старым - около 2 ч.
В целом старение приводит к прогрессивному повышению вероятности смерти. Таким образом, биологический смысл старения заключается в том, что оно делает неизбежной смерть организма. Последняя же представляет собой универсальный способ ограничить участие многоклеточного организма в размножении. Без смерти не было бы смены поколений - одного из главных условий эволюционного процесса.
Возрастные изменения в процессе старения не во всех случаях заключаются в снижении приспособляемости организма. У человека и высших позвоночных в процессе жизни приобретается опыт, вырабатывается умение избегать потенциально опасных ситуаций. Интересна в этом плане и система иммунитета. Хотя ее эффективность после достижения организмом состояния зрелости в целом снижается, благодаря «иммунологической памяти» по отношению к некоторым инфекциям старые особи могут оказаться более защищенными, чем молодые.
ГИПОТЕЗЫ, ОБЪЯСНЯЮЩИЕ МЕХАНИЗМЫ СТАРЕНИЯ
Геронтология знает не менее 500 гипотез, объясняющих и первопричину, и механизмы старения организма. Подавляющее большинство их не выдержало проверки временем и представляет чисто исторический интерес. К ним, в частности, относятся гипотезы, связывающие старение с расходованием особого вещества клеточных ядер, страхом смерти, утратой некоторых невосполняемых веществ, получаемых организмом в момент оплодотворения, самоотравлением продуктами жизнедеятельности, токсичностью продуктов, образуемых под действием микрофлоры толстого кишечника. Гипотезы, представляющие научную ценность в наши дни, соответствуют одному из двух главных направлений.
Некоторые авторы рассматривают старение как стохастический процесс возрастного накопления «ошибок», неизбежно случающихся в ходе обычных процессов жизнедеятельности, а также повреждений биологических механизмов под действием внутренних (спонтанные мутации) или внешних (ионизирующее облучение) факторов. Стохастичность обусловливается случайным характером изменений во времени и локализации в организме. В различных вариантах гипотез данного направления первостепенная роль отводится разным внутриклеточным структурам, от первичного повреждения которых зависят функциональные расстройства на клеточном, тканевом и органном уровнях. Прежде всего это генетический аппарат клеток (гипотеза соматических мутаций). Многие исследователи связывают начальные изменения старения организма с изменениями строения и, следовательно, физико-химических и биологических свойств макромолекул: ДНК, РНК, белков хроматина, цитоплазматических и ядерных белков, ферментов. Особо выделяют также липиды клеточных мембран, часто являющиеся мишенью для свободных радикалов. Сбои в работе рецепторов, в частности клеточных оболочек, нарушают эффективность регуляторных механизмов, что приводит к рассогласованию процессов жизнедеятельности.
К рассматриваемому направлению относятся также гипотезы, усматривающие первооснову старения в нарастающем с возрастом износе структур в диапазоне от макромолекул до организма в целом, приводящем в конце концов к состоянию, не совместимому с жизнью. Такое представление, однако, слишком прямолинейно.
Напомним, что возникновению и накоплению мутационных изменений в ДНК противостоят природные антимутационные механизмы, а вредные последствия образования свободных радикалов
снижаются благодаря функционированию антиоксидантных механизмов. Таким образом, если «концепция износа» биологических структур правильно отражает сущность старения, то итог в виде большей или меньшей скорости старческих изменений возраста, в котором у разных людей эти изменения становятся очевидными, является следствием наложения разрушительных и защитных процессов. В этом случае гипотеза износа с неизбежностью включает в
себя такие факторы, как генетическая предрасположенность, условия и даже образ жизни, от которых, как мы видели, зависит скорость старения.
Второе направление представлено генетическими или программными гипотезами, согласно которым процесс старения находится под прямым генетическим контролем. Указанный контроль, согласно одним взглядам, осуществляется с помощью специальных генов. По другим взглядам, он связан с наличием специальных генетических программ, как это имеет место в отношении других стадий онтогенеза, например эмбриональной.
В пользу запрограммированности старения приводят доказательства, многие из которых уже рассмотрены в разд. 8.6.1. Обычно также ссылаются на наличие в природе видов, у которых вслед за размножением бурно нарастают изменения, приводящие животных к гибели. Типичный пример - тихоокеанские лососи (нерка, горбуша), погибающие после нереста. Пусковой механизм в этом случае связан с изменением режима секреции половых гормонов, что следует рассматривать как особенность генетической программы индивидуального развития лососевых, отражающей их экологию, а не как универсальный механизм старения.
Примечательно, что кастрированная горбуша не нерестится и живет в 2-3 раза дольше. Именно в эти дополнительные годы жизни следует ожидать появления признаков старения в клетках и тканях. Некоторые программные гипотезы основаны на допущении, что в организме функционируют биологические часы, в соответствии с которыми происходят возрастные изменения. Роль «часов» приписывают, в частности, вилочковой железе, прекращающей функционирование при переходе организма в зрелый возраст. Еще один кандидат - это нервная система, особенно некоторые ее отделы (гипоталамус, симпатическая нервная система), главным функциональным элементом которой являются первично стареющие нервные клетки. Допустим, что прекращение в определенном возрасте функций тимуса, что, несомненно, находится под генетическим контролем, является сигналом начала старения организма. Это, однако, не означает генетического контроля процесса старения. В отсутствие тимуса ослабляется иммунологический контроль за аутоиммунными процессами. Но для того чтобы эти процессы пошли, необходимы либо мутантные лимфоциты (повреждения ДНК), либо белки с измененной структурой и антигенными свойствами.
Геронтология и гериатрия
Геронтология (от греч. gerontos - старец) - раздел биологии и медицины, изучающий закономерности старения живых существ, в том числе человека. К основным направлениям геронтологии относятся изучение основных причин, механизмов и условий старения, поиск эффективных средств увеличения продолжительности жизни и продления периода активной трудоспособности.
Гериатрия (от греч. iatreia - лечение) - область клинической медицины, изучающая диагностику, лечение и профилактику заболеваний людей пожилого и старческого возраста.
Более того, сейчас мы делаем это гораздо быстрее, чем раньше. За последние 10 000 лет скорость эволюции возросла в 100 раз, заставляя наши гены мутировать и отбирая из этих мутаций самые полезные. Мы не вершина эволюционной цепочки. В лучшем случае - середина!
Мы пьем молоко
Ген, который регулирует усвоение человеком лактозы, развился у нас в ходе эволюции. Изначально человек мог усваивать лишь материнское молоко в младенчестве. Однако в результате одомашнивания коров, коз, овец и развития скотоводства наш организм начал вырабатывать гормон, способствующий расщеплению лактозы. Люди, обладающие этим геном, имели преимущество в распространении собственных генов.
Исследование 2006 года подтвердило, что этот ген до сих пор эволюционирует, как и 3000 лет назад в Восточной Африке. Генетическая мутация, которая способствует усвоению лактозы, есть сейчас у 95% европейцев.
У многих так и не вырастают зубы мудрости
Рацион древнего человека по большей части состоял из кореньев, листьев и орехов. От такой диеты зубы изнашивались довольно быстро. Зубы мудрости - эволюционный ответ на эту проблему. Своего рода запаска, хранившаяся до поры до времени прямо во рту у наших предков и появлявшаяся именно тогда, когда прочие зубы уже отслужили свое. Именно они не давали древнему человеку умереть в цвете лет от голода из-за такого недоразумения, как кариес или чересчур твердый орех.
Сегодняшняя еда гораздо мягче, к тому же у нас есть всевозможные приспособления для ее измельчения. Зубы мудрости больше не нужны, потому что остальные служат нам гораздо дольше. Поэтому нам и приходится расставаться с лишней парой.
У нас повысился иммунитет
В 2007 году группа ученых из колледжа Роял Холлоуэй при Лондонском университете провела исследование, целью которого было выявить новейшие признаки эволюции. Для этого они изучили около 1800 генов, которые появились у человека в последние 40 000 лет. Подавляющее большинство этих генов так или иначе связано со способностью человека сопротивляться заразным заболеваниям. Ученые пришли к интересным выводам.
Среди жителей Африки распространено около 12 новых генов, которые помогают организму эффективно бороться с малярией. Жители крупных городов вооружены генами, позволяющими им бороться с туберкулезом и проказой. Таким образом, место проживания (или «обитания», как бы сказали ученые) оказывает влияние на формирование иммунитета.
Наш мозг уменьшается в размерах
Пока ты испытываешь чувство превосходства над животным миром благодаря размеру своего мозга, который делает тебя венцом творения, твой мозг становится меньше. За последние 30 000 лет средний объем человеческого мозга уменьшился с 1500 кубических сантиметров до 1350! Разница примерно размером с теннисный мяч.
У ученых есть несколько теорий причин этого. Первая: мы становимся глупее, причина этому - высокий уровень жизни и сложная организация общества. Проще говоря, теперь вовсе не обязательно быть сильно башковитым парнем, чтобы выжить. Из другой теории следует, что маленький мозг гораздо эффективнее большого, потому что нервные связи осуществляются гораздо быстрее. И, наконец, есть теория, что мозг меньшего размера делает наш вид социальнее, позволяя эффективнее существовать в коллективе. Или его эрзаце - «Фейсбуке».
У некоторых из нас голубые глаза
По идее, глаза у всех нас должны быть карими. Но 100 000 лет назад где-то в окрестностях Черного моря появилась мутация, придающая глазам голубой цвет. Почему она сохранилась, остается загадкой. Ведь, как ты наверняка помнишь из школьного курса биологии, ген карих глаз доминантный, а голубых - рецессивный, что означает, что ему надо очень сильно постараться, чтобы прийти к власти. Тем не менее в наши дни голубые глаза не редкость, ген настроен на выживание самым решительным образом. Более того, он программирует своих хозяев.
Исследование 2007 года показало, что голубоглазые мужчины и женщины считают более привлекательными представителей противоположного пола с голубыми глазами. А кареглазые люди не выказывают той же принципиальности.
В Science , международная группа генетиков реконструирует эволюцию человека, происходившую не в каменном веке, а буквально в последние столетия.
Эволюция британцев затронула даже веснушки
Исследования, в ходе которых сравнивают ДНК множества людей, позволяют прослеживать эволюционные изменения, но до недавних пор это можно было делать с не очень высоким разрешением. Обычно эволюция видна на десятках тысячелетий, ведь изменение определенного участка ДНК - небыстрый процесс. Новые методы сравнения целых геномов позволяют изучать эволюцию на коротких интервалах времени и показывают, что естественный отбор менял облик человека даже в последние 500 лет.
Итак, исследователи обратились к базе данных проекта UK10K («10 тысяч британских ДНК») и взяли из нее 3195 геномов, чтобы выяснить, как эволюция изменила британцев за две-три тысячи лет (на протяжении жизни примерно 100 поколений). Анализу подверглись 4,5 миллиона точечных мутаций, встречающихся у современных жителей Великобритании с частотой более 5%.
Сравнивая то, с какой скоростью распространялись варианты генов, специалисты обнаружили ряд случаев быстрых изменений под действием естественного отбора.
Как генетики определяют, что имеют дело именно с отбором? Дело в том, что геном постоянно меняется - частоты генов варьируют под действием случайных процессов и скорость этих изменений известна. Но если генетики видят, что частота какого-то варианта меняется в 10 или в 100 раз быстрее - это уже явно не случайность.
Один из таких примеров - эволюция гена, отвечающего за синтез лактазы. Лактаза - фермент, который участвует в усвоении молочного сахара, без него мы бы не смогли пить молоко. Эволюция этого фермента - один из лучше всего изученных примеров эволюционных изменений у человека. У маленьких детей лактазы много, и они усваивают молоко безо всяких проблем. У взрослых млекопитающих ген лактазы отключается и синтез фермента прекращается - взрослому молоко ни к чему, поэтому попытка пить молоко приводит к диарее и другим желудочно-кишечным неприятностям. Но у некоторых человеческих популяций - у тех, где практиковалось молочное животноводство, - часто встречается мутация, позволяющая усваивать молоко в любом возрасте. Поскольку козы и коровы стали спутниками человека относительно недавно, неудивительно, что вариант гена лактазы, работающий у взрослых, быстро распространился у людей в последние тысячелетия. Исследование показало, что у жителей Британии это именно так.
Кроме того, исследователи обнаружили распространение аллелей, связанных с более светлой пигментацией. Нет, речь идет не о коже - видимо, светлокожесть уже стала повсеместной в Европе 2 тысячи лет назад - а о цвете волос и глаз, и даже об алеллях, отвечающих за появление веснушек.
Выше мы говорили о признаках, каждый из которых кодируется одним конкретным геном. Но большинство человеческих свойств регулируются не одним-двумя, а десятками или даже сотнями генов, распределенных по всему геному. Например, ученые выявили около 700 генов, влияющих на наш рост. Известно, что у северных европейцев чаще встречаются генетические варианты, связанные с высоким ростом, чем у жителей юга Европы. Новые методики позволили наблюдать и за такой мультигенной эволюцией, когда признак меняется в результате эволюции множества генов, изменения каждого из которых малозаметны - но в сумме они дают существенный эффект. Исследование показало, что за последние две-три тысячи лет естественный отбор привел к распространению среди британцев вариантов генов, связанных с более высоким ростом. С какими процессами это связано? Может, высокие британцы больше нравились женщинам и потому оставляли больше детей? Исследование не дает такого ответа, а лишь констатирует факт. Аналогично, ученые обнаружили распространение аллелей, связанных с увеличением окружности головы и веса младенцев, более поздним половым созреванием у женщин, и некоторые другие.
Итак, генетики показали, что вопреки популярному мнению, эволюция человека не прекратилась и естественный отбор продолжает работать. По крайней мере, работал последнюю тысячу лет.
Александр СоколовТак, например, профессор Стив Джонс из Университетского колледжа Лондона, говорит , что движущие силы эволюции уже не играют важной роли в нашей жизни. Среди людей, живших миллион лет назад, в прямом смысле слова выживал сильнейший, и враждебная окружающая среда имела прямое влияние на человеческий облик. В современном мире с центральным отоплением и обилием еды мутации гораздо менее вероятны.
Однако существует вероятность того, что наши тела будут развиваться и дальше. Человек может продолжить адаптироваться к изменениям, происходящим на нашей планете, которая становится всё более загрязнённой и зависимой от технологий.
Согласно теории, животные эволюционируют быстрее в изолированной среде, в то время как люди, живущие в XXI веке, вообще никак не изолированы. Однако этот вопрос тоже спорный. С новыми достижениями в науке и технике люди получили возможность мгновенно обмениваться информацией, но в то же время попали в большую изоляцию, чем когда-либо прежде.
Цвет кожи
Профессор Йельского университета Стивен Стернс говорит, что глобализация, иммиграция, культурная диффузия и доступность перемещений способствуют постепенной гомогенизации населения, что приведёт к усреднению черт лица. Рецессивные признаки людей, такие как веснушки или голубые глаза, станут большой редкостью.
В 2002 году в ходе исследования, проведённого эпидемиологами Марком Грантом и Дианой Лодердейл, обнаружилось, что только 1 из 6 не испаноязычных белых американцев имели голубые глаза, в то время как 100 лет назад более половины белого населения США были голубоглазыми. По прогнозам, цвет кожи и волос среднего американца потемнеет, а блондинов и людей с очень тёмной или очень светлой кожей останется крайне мало.
В отдельных частях планеты (например, в США) генетическое смешение происходит более активно, в других - менее. В некоторых местах уникальные физические черты, адаптированные к среде обитания, имеют сильное эволюционное преимущество, поэтому люди не смогут так просто с ними распрощаться. Иммиграция в отдельных регионах протекает гораздо медленнее, так что, по словам Стернса, полной гомогенизации человеческого рода может никогда и не произойти. Однако в целом Земля становится всё более и более похожей на большой плавильный котёл, и учёный заявил, что через несколько веков мы все станем похожими на бразильцев .
Вполне возможно, что в будущем люди могут приобрести способность сознательно изменять цвет своей кожи благодаря искусственному внедрению в тело хроматофоров (пигментсодержащих клеток, присутствующих у земноводных, рыб, рептилий). Может быть, найдётся и другой метод, но в любом случае это даст некоторые преимущества. Во-первых, межрасовые предрассудки окончательно сойдут на нет. Во-вторых, будучи в состоянии изменяться, можно будет выделяться в современном обществе.
Рост
Достоверно установлена тенденция к увеличению роста. Первобытные люди, как считается, имели средний рост 160 см, и на протяжении последних веков рост человека постоянно увеличивается. Особенно заметный скачок произошёл в последние десятилетия, когда рост человека увеличился в среднем на 10 см. Эта тенденция может сохраниться и в дальнейшем, так как она во многом зависит от рациона, а еда становится всё более питательной и доступной. Конечно, на данный момент в отдельных регионах планеты из-за плохого питания с низким содержанием минералов, витаминов и белков этот тренд не наблюдается, но в большинстве стран мира люди продолжают расти. Так, например, каждый пятый житель Италии имеет рост выше 180 сантиметров, в то время как после Второй мировой войны таких людей в стране было всего 6 %.
Красота
Исследователи ранее обнаружили, что более привлекательные женщины имеют больше детей, чем менее привлекательные, причём большая часть рождённых ими детей - девочки. Их дочери вырастают в привлекательных половозрелых женщин, и эта картина повторяется. Учёные из Университета Хельсинки сделали вывод , что тенденция к увеличению числа красивых женщин усиливается с каждым новым поколением. При этом тренд не распространяется на мужчин.
Тем не менее человек будущего, вполне вероятно, будет красивее, чем сейчас. Строение его тела и черты лица будут отражать то, что большинство ищут в партнёрах сегодня. У него будут более тонкие черты лица, спортивное телосложение и хорошая фигура.
Другая идея, предложенная эволюционным теоретиком Оливером Карри из Лондонской школы экономики, кажется, вдохновлена идеями из классической научной фантастики. По его гипотезе, человеческий род с течением времени разделится на два подвида: низший, состоящий из коротышек, похожих на недоразвитых гоблинов, и высший класс - высоких, стройных, привлекательных и умных сверхлюдей, испорченных технологиями. По прогнозам Карри, произойдёт это не скоро - через 100 тыс. лет.
Большие головы
Если человек продолжит своё развитие, превращаясь в более сложное и разумное существо, его мозг будет становиться всё крупнее
.
С технологическим прогрессом мы всё больше будем зависеть от интеллекта и мозга и всё меньше от наших других органов.
Однако палеонтолог Питер Уорд из Университета Вашингтона в Сиэттле не согласен с этой теорией. «Если вы когда-либо переживали роды или были их свидетелем, то вы знаете, что со своим анатомическим строением мы стоим на самом краю - наши большие мозги уже вызывают экстремальные проблемы при родах, и если бы они становились всё больше и больше, то это бы вызвало большую смертность матерей во время родов, а эволюция не пойдёт по этому пути».
Ожирение
Результаты недавнего исследования учёных Колумбийского и Оксфордского университетов прогнозируют, что к 2030 году половина населения США будет страдать от ожирения. То есть в стране на 65 миллионов больше станет взрослых людей с проблемным весом.
Если вы думаете, что европейцы будут стройными и элегантными, то вы ошибаетесь. Согласно докладу, опубликованному парижской Организацией экономического сотрудничества и развития, за последние два десятилетия показатели ожирения выросли более чем вдвое в большинстве государств-членов Европейского союза. В итоге в среднем ожирением страдают более 15 % взрослых европейцев и каждый седьмой ребёнок, и тенденции неутешительны.
Станут ли люди будущего тучными и ленивыми существами, наподобие персонажей из мультфильма «Валли»? Всё в наших руках. Есть и другие точки зрения на этот счёт. Дело в том, что современные диеты имеют высокое содержание жиров и дешёвых «пустых калорий». В настоящее время существует достаточно негативное отношение к проблеме ожирения, что сделает людей в будущем лучше приспособленными и разборчивыми в еде. При популяризации концепции о правильном питании, а также при новых технологиях « », всё станет на свои места.
Когда человечество наконец разберётся со здоровой едой, вполне вероятно, что болезни сердца и сахарный диабет, которые являются на данный момент одними из ведущих причин смертности в развитых странах, исчезнут.
Волосяной покров
Человека Разумного часто в шутку называют голой обезьяной. Но, как и у всех млекопитающих, у людей растут волосы, конечно, гораздо в меньшем количестве, чем у наших двоюродных братьев и предков гоминидов. Ещё Дарвин в «Происхождении человека» заявлял, что волосы на наших телах являются рудиментом. Из-за повсеместного распространения отопления и доступной одежды прежнее назначение волос на теле устарело. Но эволюционную судьбу волос точно спрогнозировать нелегко, поскольку они могут выступать в качестве одного из показателей при половом отборе. Если наличие волос на теле будет оставаться привлекательным аспектом для противоположного пола, то ген, ответственный за это, останется в популяции. Но, вполне вероятно, что люди в будущем будут иметь гораздо меньше волос, чем сегодня.
Влияние технологий
Компьютерные технологии, которые стали частью нашей повседневной жизни, несомненно отразятся на развитии человеческого организма. Постоянное использование клавиатур и сенсорных экранов может привести к тому, что наши руки и пальцы станут более тонкими, длинными и ловкими, а количество нервных окончаний в них резко возрастёт.
С увеличением потребности чаще использовать технические интерфейсы приоритеты изменятся. С дальнейшим техническим прогрессом интерфейсы (естественно, не без хирургического вмешательства) могут перекочевать в человеческое тело. Почему бы человеку будущего не заиметь клавиатуру в ладони и не научиться жать условную кнопку OК кивком головы, а на входящий звонок отвечать, соединив указательный и большой пальцы? Вероятно, в этом новом мире человеческое тело будет нафаршировано сотнями крошечных датчиков, передающих данные на внешние устройства. В сетчатку человеческого глаза может быть встроен дисплей с дополненной реальностью, а управлять интерфейсом пользователь будет при помощи движений языка по передним резцам.
Зубы мудрости и другие рудименты
Рудиментарные органы, такие как зубы мудрости, которые удаляются хирургическим путём, также могут со временем исчезнуть, так как они более не несут своих функций. У наших предков были более крупные челюсти с большим количеством зубов. По мере того, как их мозг начал увеличиваться, а рацион начал меняться и пища становилась менее жёсткой и легко усваиваемой, челюсти стали уменьшаться. Недавно было подсчитано , что уже около 25 % людей сегодня рождаются без зачатков зубов мудрости, что может быть следствием естественного отбора. В будущем этот процент будет только расти. Вполне возможно, что челюсти и зубы продолжат мельчать и даже пропадать.
Плохая память
и низкий интеллект
Теория о том, что люди будущего будут иметь более высокие интеллектуальные способности, также вызывает сомнения. Исследование специалистов Колумбийского университета демонстрирует, что наша зависимость от интернет-поисковика сильно вредит нашей памяти. Интернет заменяет способность нашего мозга запоминать информацию, которую мы в любое время можем легко найти в Сети. Мозг начал использовать интернет в качестве резервной памяти. «Люди всё реже прилагают усилия, чтобы запомнить что-то, когда они знают, что всегда смогут найти эту информацию потом», - говорят авторы исследования.
Нейрофизиолог и лауреат Нобелевской премии Эрик Кандель в своей статье также указывает на то, что интернет делает людей глупее. Главная проблема в том, что чересчур активное использование интернета не позволяет сосредоточиться на чём-то одном. Чтобы овладеть сложными концепциями, нужно уделять серьёзное внимание новой информации и усердно пытаться ассоциировать её со знаниями, которые уже есть в памяти. Сёрфинг в Сети не даёт этой возможности: пользователь постоянно отвлекается и прерывается, из-за чего его мозг не в состоянии наладить прочные нейронные связи.
Физическая слабость
Как уже отмечалось выше, эволюция идёт по пути ликвидации признаков, которые становятся не нужны. И одним из них может стать физическая сила. Комфортабельный транспорт будущего, экзоскелеты и прочие машины и инструменты нашей изобретательности избавят человечество от нужды в ходьбе и каких-либо физических нагрузках. Исследования показывают, что мы уже стали гораздо слабее по сравнению с нашими далёкими предками. Со временем развитие технологий может привести к изменению конечностей. Мышцы начнут сокращаться. Ноги станут короче, а ступни меньше.
Депрессия
Согласно недавнему исследованию , население Соединённых Штатов попало в порочный круг постоянного стресса и депрессии. Трое из десяти американцев говорят, что они находятся в депрессии. Эти симптомы наиболее распространены среди людей в возрасте от 45 до 65 лет. 43 % сообщают о регулярных вспышках раздражительности и гнева, 39 % - о нервозности и чувстве тревоги. Даже стоматологи столкнулись с большим количеством пациентов с болями в челюстях и изношенными зубами, чем тридцать лет тому назад. Из-за чего? Из-за того, что от напряжения люди крепко сжимают челюсти и буквально скрипят зубами во сне.
Стресс, как показывают опыты на лабораторных крысах, является явным признаком того, что животное становится всё более непригодно для мира, в котором оно живёт. А как Чарлз Дарвин и Альфред Рассел Уоллес проницательно заметили более 150 лет назад, когда среда обитания более не является для живого существа комфортной, то вид вымирает.
Слабый иммунитет
Люди будущего, возможно, будут иметь ослабленную иммунную систему и станут более восприимчивыми к патогенам. Новые медицинские технологии и антибиотики значительно улучшили общее состояние здоровья и продолжительность жизни, но также сделали нашу иммунную систему более «ленивой». Мы всё больше и больше зависим от лекарств, и со временем наши тела могут перестать «думать» за себя, а вместо этого будут полностью полагаться на медикаменты для выполнения основных функций организма. Таким образом, люди из будущего могут фактически стать рабами медицинских технологий.
Избирательный слух
У человечества уже есть способность направлять своё внимание на конкретные вещи, которые они слышат. Эта особенность известна как «эффект коктейля». На шумной вечеринке среди множества разговоров вы вполне можете сфокусироваться на одном конкретном говорящем, привлёкшем ваше внимание по какой-то причине. Человеческое ухо не имеет физического механизма для этого; всё происходит в головном мозге. Но с течением времени эта способность может стать более важной и полезной. С развитием медиа и интернета наш мир становится переполненным различными источниками информации. Человеку будущего придётся научиться более эффективно определять, что для него полезно, а что является лишь шумом. В итоге люди будут меньше подвержены стрессу, что, несомненно, пойдёт на пользу здоровью, а, соответственно, укоренится в генах.
Странные лица
Художник Николай Ламм и доктор Алан Кван представили свой спекулятивный взгляд на то, как будет видеть человек будущего. Исследователи основывают свои прогнозы на том, как на тело человека повлияет среда - то есть климат и технологические достижения. Одно из самых больших изменений, по их мнению, коснётся лба, который становится всё шире с XIV века. Также исследователи заявили, что наша способность контролировать собственный геном скажется на эволюции. Генная инженерия станет нормой, и вид лица будет в большей степени определяться человеческими предпочтениями. Глаза тем временем станут больше. Попытки колонизировать другие планеты приведёт к тому, что кожа станет более тёмной, ради снижения воздействия вредного ультрафиолетового излучения вне земного озонового слоя. Кван также ожидает, что люди будут иметь более толстые веки и ярко выраженные надбровные дуги из-за условий низкой гравитации.
Постгендерное общество
С развитием репродуктивных технологий воспроизведение традиционным путём может уйти в небытие. Клонирование, партеногенез и создание искусственных маток может существенно расширить потенциал для воспроизводства человека, а это в свою очередь окончательно сотрёт границы между мужчиной и женщиной. Люди будущего не будут иметь привязанности к определённому полу, наслаждаясь лучшими аспектами жизни как того, так и другого. Вероятно, что человечество полностью смешается, образуя единую андрогинную массу. Причём в новом постгендерном обществе не только не будет физических полов или их предполагаемых признаков, ликвидируется сама гендерная идентичность и сотрётся грань между ролевыми моделями поведения мужчины и женщины.
Гибкий скелет
Многие существа, например, рыбы и акулы, имеют множество хрящей в скелете. Человеческие существа могли бы пойти по тому же пути развития, чтобы заиметь более гибкие кости. Пусть и не благодаря эволюции, но с помощью генной инженерии эта особенность дала бы массу преимуществ и обезопасила человека от травм. Более гибкий скелет, очевидно, был бы крайне полезен в процессе деторождения, уже не говоря о его потенциале для танцоров балета будущего.
Крылья
Как пишет обозреватель Guardian Дин Бернетт, однажды он говорил с коллегой, который не верит в эволюцию. На его вопрос, почему, главным аргументом было то, что люди не имеют крыльев. По мнению оппонента, «эволюция - это выживание наиболее приспособленных», а что может быть более удобным для приспособления к любой среде, чем крылья. Даже если теория Бернетта на этот счёт основана на незрелых наблюдениях и ограниченном понимании того, как работает эволюция, она также имеет своё право на существование.
ИЛЛЮСТРАЦИИ .
ЭВОЛЮЦИЯ ЧЕЛОВЕКА
ЭВОЛЮЦИЯ ЧЕЛОВЕКА , процесс развития человека, от его древних предков. Восстановление хода волюции человека по окаменевшим остаткам его предков имеет пробелы и до конца не ясна. Некоторые ученые полагают, что наша родословная может быть отслежена от одного или более видов Australopithecenes (см. АВСТРАЛОПИТЕК ), обитавших в северной и восточной Африке примерно 4-1 млн. лет назад. Другие ученые полагают, что мы произошли от какого-то иного, пока еще не открытого предка. Самые ранние окаменелости, которые могут быть идентифицированы как человеческие, - это Homo habilis (человек умелый), датируемый 2 млн. лет назад. Следующей эволюционной ступенью был Homo erectus (человек прямоходящий), появившийся примерно 1,5 млн. лет назад. Самые ранние окаменелости нашего вида, Homo sapiens (человек разумный), датируются примерно 250 000 лет назад. Другой вид, по всей видимости представляющий собой побочную ветвь развития, НЕАНДЕРТАЛЬЦЫ (Homo sapiens eanderthalensis), существовали в Европе и западной Азии примерно 130 000 - 30 000 лет назад. Полностью современные люди Homo sapiens sapiens, или кроманьонцы, впервые появились примерно 100 000 лет назад. Все человеческие виды, кроме Homo sapiens sapiens, к настоящему времени вымерли.
Эволюция человека Хотя окаменевшие остатки не дают полной картины эволюции человека, мы знаем, что люди эволюционировали от обезьяноподобных существ. Самый ранний предок,австралопитек Australopithecus afarensis (A), жил в севере- восточной Африке приблизительно 5 мил. пет назад. За следующие 3-4 мил. лет эволюционировал в А. Africanus (В) Человек умелый Homo Habilis (С), который использовал примитивные каменные инструменты,появился около 500 000 лет спустя. Человек прямоходящий Н. erectus (D), как полагаюг, распространился из Африки по всему миру 750 000 лет назад. Исследования показывают, что от Н Erectus произошли две разновидности. Неандерталец (Е), который вымер 40 000 лет назад, или который мог быть вытеснен другой разновидностью, самым ранним современным человеком разумным Н Sapiens sapiens (f).
Научно-технический энциклопедический словарь .
Смотреть что такое "ЭВОЛЮЦИЯ ЧЕЛОВЕКА" в других словарях:
Эволюция человека - (Evolution, human), развитие, в ходе к рого человек стал отличаться от своих обезьяноподобных предков и обрел совр. облик. Процесс занял почти 5 млн. лет (гоминиды, австралопитеки, Человек умелый, Человек прямоходящий, Человек разумный и… … Всемирная история
Антропогенез (или антропосоциогенез) часть биологической эволюции, которая привела к появлению вида Homo sapiens, отделившегося от прочих гоминид, человекообразных обезьян и плацентарных млекопитающих, процесс историко эволюционного формирования … Википедия
Фундаментальные процессы генетической изменчивости, адаптации и отбора, которые лежат в основе огромного разнообразия органической жизни, определяют также ход эволюции человека. Изучением процессов становления человека как вида, а также… … Энциклопедия Кольера
Эволюция человека - процесс происхождения человека (синоним термина антропогенез). Иногда (редко) подчеркивается, что речь идет идет именно о позднем этапе антропогенеза, то есть эволюции собственно морфологическ4ого вида H. sapiens … Физическая Антропология. Иллюстрированный толковый словарь.
Эта статья о биологической эволюции. Другие значения термина в заглавии статьи см. на Эволюция (значения). Фи … Википедия
Эволюция (от лат. evolutio «развёртывание»): Эволюция естественный процесс развития жизни на Земле. Эволюция процесс не онтогенетического развития, одноуровневой качественной трансформации и/или деградации, процесс структурного… … Википедия
эволюция - и, только ед., ж. 1) (кого/чего) Процесс постепенного изменения, последовательного развития кого л. или чего л. от одного состояния к другому. Эволюция человека. Эволюция жанра. Сравнительное исследование памятников позволяет вскрыть общие… … Популярный словарь русского языка
- (от лат. evolutio развёртывание), в широком смысле синоним развития; процессы изменения (лреим. необратимого), протекающие в живой и неживой природе, а также в социальных системах. Э. может вести к усложнению, дифференциации, повышению… … Философская энциклопедия
Один из важных аспектов «осанки», совершенствование опорно двигательной системы человека в процессе исторического развития. Осанка свойство, присущее только человеку, продукт эволюционного процесса прямохождения. Основными историческими вехами… … Википедия
Подчиняется общим закономерностям эволюции органического мира, впервые разработанным Чарльзом Дарвином и развитым авторами современной синтетической теории эволюции. Главной особенностью Э.м является то, что они возникли тогда, когда др.… … Словарь микробиологии
Книги
- Эволюция человека. В 2 книгах. Книга 2. Обезьяны, нейроны и душа , Александр Марков. Новая книга Александра Маркова - это увлекательный рассказ о происхождении и устройстве человека, основанный на последних исследованиях в антропологии, генетике и\ психологии. Двухтомник…
