Материалы для подготовки к ЕГЭ. Онлайн-Справочник по биологии.
Раздел 7. Эволюция живых систем. Глава 7.3. Происхождение и эволюция человека.
7.3. Происхождение и эволюция человека
7.3.1. Происхождение человека
К. Линней, основатель первой классификации живых организмов, поместил человека в отряд Приматы вместе с обезьянами и полуобезьянами. Ж. Б. Ламарк, автор первой теории эволюции, предположил, что человек произошёл от древних обезьян, перешедших к прямохождению.
Ч. Дарвин в книге «Происхождение человека и половой отбор» (1871) проанализировал обширные данные сравнительной анатомии, эмбриологии и систематики и распространил на человека основные положения эволюционной теории. В результате он обосновал идею родства человека и человекообразных обезьян, имевших общего предка, т. е. идею происхождения человека от «нижестоящей животной формы».
Человек занимает следующее положение в современной систематике живых организмов: тип Хордовые, подтип Позвоночные, класс Млекопитающие, подкласс Плацентарные, отряд Приматы, семейство Люди, род Человек, вид Человек разумный (табл. 7.11).
Таблица 7.11. Систематика вида Человек разумный
Таблица 7.12. Рудименты и атавизмы человека
Появление атавизмов свидетельствует о том, что гены, ответственные заданный признак, сохраняются в процессе эволюции в генофонде, но их действие при нормальном онтогенезе блокировано. Рудименты встречаются практически у всех особей данного вида, а атавизмы являются отклонением от нормы.
Доказательствами происхождения человека от «нижестоящей животной формы» являются пять групп фактов:
- 1) общие черты строения человека и животных;
- 2) сходство эмбрионального развития;
- 3) наличие у человека рудиментов и атавизмов;
- 4) сходство человека и человекообразных обезьян;
- 5) обнаруженные ископаемые предки человека.
Рис. 7.22. Рудименты у человека: а — третье веко: 1 — человека, 2 — птицы; б — ушная раковина: 3 — шестимесячного зародыша человека, 4 — взрослого человека, 5 — обезьяны; в — слепая кишка с червеобразным отростком: 6 — человека, 7 — копытного
Рис. 7.23. Атавизмы у человека: а — волосатый человек; б — многососковость у человека; в — хвостатый мальчик
7.3.2. Эволюция человека
Филогенетическое дерево человека разумного построено ещё только в общих чертах. Основные стадии эволюции человека охарактеризованы в таблице 7.13 и на рисунке 7.24.
Таблица 7.13. Основные этапы эволюции человека
По современным данным палеонтологии, предшественниками человека являются древние примитивные насекомоядные млекопитающие, давшие начало парапитекам.
Рис. 7.24. Основные этапы эволюции человека: а — австралопитеки; б — архантропы; в — палеоантропы; г — неоантропы
Парапитеки появились около 35 млн лет тому назад. Это были древесные обезьяны, от которых произошли современные гиббоны, орангутаны и дриопитеки.
Дриопитеки возникли около 18 млн лет назад. Это были полудревесно-полуназемные обезьяны, которые дали начало современным гориллам, шимпанзе и австралопитекам.
Австралопитеки появились около 5 млн лет назад в безлесных степях Африки. Это были высокоразвитые обезьяны, которые передвигались на двух ногах в полувыпрямленном положении. Их рост составлял 120-150 см, масса тела — 20—50 кг, объём мозга — около 600 см3. Освободившимися передними конечностями они могли брать палки, камни, другие предметы и использовать их для охоты и защиты от врагов. Изготовление орудий труда австралопитеками не установлено. Жили группами, употребляли как растительную, так и животную пищу. Австралопитеки, возможно, дали начало человеку умелому. Этот вопрос остаётся дискуссионным.
Человек умелый сформировался 2—3 млн лет назад. Морфологически он мало отличался от австралопитеков, но именно на этой стадии произошло превращение обезьяны в человека, поскольку человек умелый изготовил первые примитивные орудия труда. С этого момента изменились условия существования предков человека, в результате чего преимущества в выживании получили особи с признаками, благоприятствующими прямохождению, способности к трудовой деятельности, совершенствованию верхних конечностей и познавательной активности мозга. Человека умелого считают предком архантропов.
Древнейшие люди (архантропы). К ним относят, в частности, питекантропа и синантропа, принадлежащих к одному виду — Человек прямоходящий. Останки питекантропа были обнаружены в 1891 г. на острове Ява; останки синантропа — в 1927 г. в пещере близ Пекина. Питекантропы и синантропы были более схожи с австралопитеками, чем с современными людьми. Они имели рост до 160 см, объём мозга — 700-1200 см3. Они жили 2 млн — 200 тыс. лет назад, преимущественно в пещерах, и вели стадный образ жизни. Изготавливаемые ими орудия труда были более разнообразны и совершенны, чем у человека умелого. Считают, что у них существовали зачатки речи. Они пользовались огнём, что делало пищу легко усвояемой, защищало от хищников и холода, способствовало расширению ареала.
Древние люди (палеоантропы). К ним относят неандертальцев. Впервые их останки найдены в долине р. Неандерталь в Германии в 1856 г. Неандертальцы были широко расселены в Европе, Африке и Азии в ледниковую эпоху 250—35 тыс. лет назад. Объём их мозга достигал 1400 см3. У них ещё сохранились надбровные валики, относительно низкий лоб, массивная нижняя челюсть с зачатком подбородочного выступа. Они жили в пещерах группами по 50-100 человек, умели добывать и поддерживать огонь, питались растительной и животной пищей, изготавливали разнообразные каменные, костяные и деревянные орудия труда (ножи, скребки, рубила, палки и т. п.). У них существовало разделение труда: мужчины охотились, изготавливали орудия труда, женщины обрабатывали туши животных, собирали съедобные растения.
Современные люди (неоантропы). Неандертальцев сменили люди современного физического типа — кроманьонцы — первые представители вида Человек разумный. Они появились около 50—40 тыс. лет тому назад. Некоторое время палеоантропы и неоантропы существовали совместно, но затем неандертальцы были вытеснены кроманьонцами. Кроманьонцы обладали всеми физическими особенностями ныне живущих людей: высоким ростом (до 180 см), большим объёмом головного мозга (около 1400 см3), высоким лбом, сглаженными надбровными валиками, развитым подбородочным выступом. Последний указывает на развитую членораздельную речь. Кроманьонцы строили жилища, делали одежды из шкур, сшитых костяными иглами, изготавливали изделия из рога, кости, кремня и украшали их резьбой. Кроманьонцы научились шлифовать, сверлить, знали гончарное дело. Они жили родовым обществом, начали приручать животных, заниматься земледелием. У них появились зачатки религии и культуры.
7.3.3. Факторы антропогенеза
Антропогенез — происхождение человека, становление его как вида. Антропогенез неразрывно связан с социогенезом — формированием общества. Поэтому движущими силами антропогенеза являются не только биологические, но и социальные факторы.
Биологические факторы по Дарвину — это наследственность, изменчивость, борьба за существование и естественный отбор; согласно синтетической теории эволюции — мутационный процесс, популяционные волны, дрейф генов, изоляция, естественный отбор.
Социальные факторы — трудовая деятельность, общественный образ жизни, речь и мышление.
Биологические факторы антропогенеза были вскрыты Ч. Дарвины м и его последователями, социальные факторы — Ф. Энгельсом в работе «Роль труда в процессе превращения обезьяны в человека» (1876).
Предками человека были древние человекообразные обезьяны, жившие в лесах.» В результате уменьшения площади лесов они перешли к наземному образу жизни. На открытых пространствах они вставали на задние конечности, чтобы лучше обозревать местность. Со временем такое положение тела из случайного перешло в необходимое. Прямохождение привело к высвобождению передних конечностей от функции передвижения. Постепенно они совершенствовались и обеспечили возможность осуществления человеком трудовой деятельности.
Стадный образ жизни, трудовая деятельность, совместная охота и защита от врагов потребовали согласованных действий. Возникла необходимость общения. Неразвитая гортань и ротовой аппарат обезьян в результате наследственной изменчивости и естественного отбора постепенно преобразовались в органы членораздельной речи человека.
Использование огня для согревания позволило человеку расселиться в областях с более холодным климатом. Термическая обработка пищи способствовала её лучшему усвоению. Употребление термически обработанной животной пищи привело к изменению жевательного аппарата, уменьшению лицевого черепа и одновременно к увеличению головного мозга. Изготовление орудий труда, совместный труд и охота привели к развитию головного мозга, мышления и сознания, совершенствованию труда и речи.
Роль биологических и социальных факторов на разных этапах антропогенеза была неодинаковой. На начальных этапах становления человека (древнейшие и древние люди) основную роль играли биологические факторы. Под действием естественного отбора формировались морфологические особенности человека: сложное строение головного мозга и кисти, вертикальное положение тела. В дальнейшем, овладев культурой изготовления орудий труда, воспроизводством пищи, устройством жилищ, человек изолировал себя от неблагоприятных природных факторов настолько, что вышел из-под жёсткого контроля естественного отбора. О снижении роли биологических факторов свидетельствует общность морфологических признаков ископаемых людей современного типа и ныне живущих.
В то же время человек в значительной степени стал зависеть от социальных условий и воспитания. Вне человеческого общества само формирование человека стало невозможным. То есть человек занимает особое положение в природе, являясь одновременно и биологическим, и социальным существом. Дальнейшая эволюция человека, видимо, будет определяться в основном социальными факторами.
Что касается биологических факторов эволюции, то в современном обществе их действие претерпело значительные изменения. Естественный отбор, хотя и замедлил своё действие, идёт на всех стадиях онтогенеза. Но при этом он теряет свою ведущую роль как фактор видообразования и в известной мере выполняет лишь стабилизирующую функцию. Изоляция также теряет своё значение. Наблюдается смешивание генофондов популяций разных регионов, народов, рас. Популяционные волны фактически не оказывают эволюционного действия, поскольку численность человечества не подвержена значительным колебаниям. Мутационный процесс сохранил своё значение. В некоторых районах нашей планеты частота мутаций даже увеличилась из-за загрязнения природы мутагенами. Ослабление действия отбора может привести к накоплению вредных мутаций, ведущих к снижению жизнеспособности особей.
7.3.4. Расы современного человека
Человеческие расы — это исторически сложившиеся группы людей, объединённые общностью происхождения и сходством некоторых второстепенных морфологических признаков.
Вид Человек разумный (Homo sapiens) в настоящее время разделён на 3 или 5 больших рас. В первом случае это европеоидная (евразийская), монголоидная (азиатско-американская) и австрало-негроидная (экваториальная) расы (рис. 7.25). Во втором — европеоидная, монголоидная, американская, австралоидная и негроидная расы.
Внутри каждой из рас выделяют малые расы или подрасы. Расы появились в результате расселения и географической изоляции, видимо, популяций неоантропов, живших в разных природно-климатических условиях. С формированием социальных взаимоотношений и ослаблением действия биологических факторов темпы эволюции человека как вида резко снизились, и ни одна из рас не достигла видового обособления.
Рис. 7.25. Расы человека: а — европеоидная (евразийская); б — монголоидная (азиатско-американская); в — австрало-негроидная (экваториальная)
Различия между расами заключаются в морфологических особенностях (табл. 7.14).
Таблица 7.14. Расы человека
Различия между расами, скорее всего, связаны с адаптацией к условиям окружающей среды. Основными факторами расогенеза являются биологические: наследственная изменчивость, естественный отбор и изоляция.
О единстве вида Homo sapiens свидетельствует то, что все расы человека равноценны в биологическом отношении и находятся на одном и том же уровне эволюционного развития. Отличительные признаки рас являются второстепенными и не затрагивают видовых признаков Человека разумного. Представители всех рас в пределах нормы реакции способны к достижению одинаковых высот в развитии культуры и цивилизации. Также о видовом единстве свидетельствуют неограниченные возможности скрещиваний с образованием плодовитого потомства.
Существуют теории расизма и социального дарвинизма (табл. 7.15).
Материалы для подготовки к ЕГЭ. Онлайн-Справочник по биологии.
7.3. Происхождение и эволюция человека
Денисовские люди стали вторым после неандертальцев видом вымерших гоминин, для которого стал известен полный митохондриальный и почти полный ядерный геномы. Впервые новый вид приматов был выделен исключительно на основании генетических исследований. Команда учёных из лейпцигского Института эволюционной антропологии общества Макса Планка под руководством шведского биолога Сванте Паабо секвенировала ДНК, извлечённую из фрагмента кости фаланги детского пальца, найденного в 2008 году российскими археологами в Денисовой пещере на Алтае. Выяснилось, что митохондриальная ДНК этого образца отличается от мтДНК современного человека по 385 нуклеотидам, в то время как митохондриальная ДНК неандертальцев отличается от ДНК