Урок. Доказательства происхождения человека от животных
1. Систематическое положение человека
К.Линней в своей классификации поместил человека в отряд приматов, но он был метафизиком и не искал родственных связей между человеком и приматами. Впервые гипотеза происхождения человека от обезьян была высказана Ж.Б.Ламарком, но не была принята. Ч.Дарвин в книгах «Происхождение человека и половой отбор», «О выражении эмоций у человека и животных» на большом фактическом материале доказал, что человек принципиально не отличается от других видов позвоночных животных и имеет с человекообразными обезьянами общих предков. Появление и развитие человечества под влиянием тех же движущих сил эволюции и ведущую роль играет естественный отбор. Ч.Дарвин указал и на роль социальных факторов, позднее эта проблема была раскрыта Ф.Энгельсом в работе «Роль труда в процессе превращения обезьяны в человека».
Систематическое положение человека следующее: тип Хордовые, подтип Позвоночные, класс Млекопитающие, подкласс Плацентарные, отряд Приматы, семейство Гоминиды (прямоходящие приматы, люди), род Homo (Человек) с единственным видом Homo sapiens (Человек разумный), подвидом Homo sapiens sapiens – Человек разумный разумный. Второй подвид Человека разумного Человек разумный неандертальский вымер.
2. Сравнительная анатомия и физиология
Человек относится к типу Хордовые, так как в эмбриогенезе закладывается хорда и есть жаберные щели в области глотки; нервная система — в виде трубки, на спинной стороне. Человек относится к подтипу Позвоночные (Черепные), так как хорда заменяется позвоночником, сочлененным с черепом, имеются две пары конечностей, головной мозг состоит из 5 отелов, сердце развивается на брюшной стороне тела. Человек относится к классу Млекопитающие по следующим признакам, характерным для млекопитающих: живорождение и вскармливание молоком, наличие молочных желез и волосяного покрова, теплокровность, обилие потовых желез для регуляции теплоотдачи. Брюшную и грудную полости разделяет диафрагма, сердце четырехкамерное с левой дугой аорты, эритроциты безъядерные, легкие альвеолярные, 7 шейных позвонков, три слуховые косточки, наличие молочных и постоянных зубов трех видов. Человек имеет все признаки подкласса Плацентарные — питание плода осуществляется через плаценту. Человек имеет все характерные признаки отряда Приматы — длинные пальцы с ногтями и противопоставленным большим пальцем, цветное бинокулярное зрение.
С группой высших узконосых обезьян — семейством Понгид, или Человекообразных обезьян его сближают следующие признаки: одна пара молочных желез, ногти и папиллярный рисунок на пальцах и ладонях, противопоставленный большой палец на руках, менструальный цикл и беременность длительностью около 9 месяцев, антигены системы АВО, резус-факторы человека и человекообразных обезьян сходны, группы крови А и В — у всех человекообразных обезьян, О — лишь у шимпанзе. У человека так же произошла редукция хвостового отдела позвоночника, человек имеет общих с понгидами паразитов (например, головная вошь), общие болезни (грипп, оспа, холера и др.).
Среди данных сравнительной анатомии интересны рудименты и атавизмы. Для человека характерно наличие рудиментарных органов — органов, утративших свое значение и находящихся на стадии исчезновения: копчика, аппендикса, третьего века, дарвинова бугорок на ушной раковине и других.
Иногда происходит проявление атавистических признаков — признаков, характерных для далеких предков. Атавизмы – случаи возврата к признакам предков, например, рождается ребенок с хвостом, развивается сильный волосяной покров на теле, изредка рождаются дети с дополнительными сосками.
3. Цитогенетические доказательства и данные молекулярной биологии
Убедительные доказательства родства человека и понгид дает изучение хромосомного аппарата и данные молекулярной биологии. У человека — 23 пары хромосом, у человекообразных обезьян — 24 пары, доказано, что 2 пара хромосом человека образована в результате слияния 12 и 13 хромосом у шимпанзе в одну, 13 и 14 у гориллы и орангутана. Гомология ДНК человека и шимпанзе составляет 91-99%, человека и гиббона — 76%. Отсюда — сходство между строением генов и строением белков. Например, цитохром С, отвечающий за транспорт электронов в митохондриях состоит примерно из 100 аминокислот. Отличия между цитохромами С человека и обезьяны — 1 аминокислота, человека и лошади — 12 аминокислот.
С помощью молекулярной биологии можно судить не только о родстве организмов, но и определить время, когда у данных организмов был общий предок. Эволюция (мутации) консервативных генов и соответственно белков происходит с постоянной скоростью, которая измеряется миллионами лет. Чем больше отличий в этих генах – тем раньше произошла дивергенция, разделение на виды. Консервативными белками считаются белки переноса электронов в дыхательной цепи митохондрий, белки гемоглобина. Таким образом «молекулярные часы» позволяют установить родственные связи между антропоидами и время их появления. Например, веточка, которая привела к появлению гиббона, отделилась от общего ствола антропоидов около 18 млн. лет назад.
Отделение орангутанов произошло около 14 млн. лет назад, менее 8 млн. лет назад сначала отделилась веточка гориллы, затем около 6 млн. лет назад от общего предка одна веточка привела к появлению гоминид, друга – шимпанзе.
Таким образом, сравнительные эмбриология, анатомия, физиология, молекулярная биология свидетельствуют о происхождении человека от животных, родстве человека с понгидами и их общем происхождении. Найдены и палеонтологические доказательства, позволившие показать филогению человека.
Человек отличается от остальных приматов прямохождением и всеми особенностями внутреннего строения, связанными с таким способом передвижения. Использование огня, тепловая обработка пищи изменили нагрузку на жевательный аппарат и пищеварительную систему, в результате стал более изящным лицевой отдел черепа, уменьшились зубы, исчезли гребни на черепе, стал более коротким кишечник.
Огромное влияние на формирование человека оказывают социальные факторы. Совместная жизнь привела к развитию второй сигнальной системы — появилась речь. В связи с речью произошли изменения в гортани, способствующие произнесению членораздельных звуков, появился подбородочный выступ, в коре больших полушарий формируются речевые центры.
Трудовая деятельность вызвала изменение строения руки. В результате естественного отбора выживали те популяции, в которых люди могли изготовить лучшие орудия труда, оружие для охоты и защиты, то есть те, у которых были лучше развиты лобные доли. Развитие коры головного мозга и появление речи привели к увеличению мозгового отдела черепа. Объем мозга человека около 1400 см3 (у гориллы до 650 см3), площадь коры в 3,5 раза больше, чем у понгид, что привело, в конце концов, к качественному отличию человека от остального животного мира.
Только жизнь в обществе, особенно на ранних стадиях, приводит к развитию речи, трудовых навыков и нормального сознания. Известны случаи воспитания детей животными, но эти дети резко отличались своими умственными способностями и поведением от обычных детей. Например, в 1920 г. в Индии в волчьем логове были пойманы две девочки — Камала (7—8 лет) и Амала (около 2 лет). Амала через год умерла от дизентерии, а Камала только через два года смогла стоять вертикально, ходить научилась через 6 лет. Через четыре года она выучила 6 слов, через семь лет — 45. Она умерла в 17 лет, достигнув уровня развития пяти- шестилетнего ребенка.
Тестовое задание:
Т Тест 7. Гемоглобин, такой же как у человека у:
Шимпанзе.
Орангутана.
Мартышки.
Макаки.
Гориллы.
Павиана.
Тест 8. Гибридизация гомологичных ДНК на 97,5% с ДНК человека возможна у:
Орангутана.
Мартышки.
Макаки.
Шимпанзе.
Гориллы.
Павиана.
Тест 9. Для человекообразных обезьян объем мозга характерен:
300 куб. см.
600 куб. см.
800 куб. см.
1000 куб. см.
Тест 10. Набор хромосом шимпанзе:
44.
46.
48.
52.
ест 1. Роль труда раскрыл
Ч.Дарвин.
Ф.Энгельс.
К.Линней.
Ж.Б.Ламарк.
Тест 2. Доказал происхождение человека от обезьян:
Ч.Дарвин.
Ф.Энгельс.
К.Линней.
Ж.Б.Ламарк.
Тест 3. Признаки млекопитающих, присутствующие у человека:
Волосяной покров.
Две пары конечностей.
Зубы трех родов.
Наружные ушные раковины.
Диафрагма.
Рудимент хвоста.
Млечные железы.
Выкармливание детей молоком.
Грудная клетка.
Внутриутробное развитие.
Грудная клетка.
Тест 4. Рудименты, присутствующие у человека:
Дополнительные пары сосков.
Хвост у человека.
Избыточный волосяной покров.
Копчик.
Аппендикс.
Дарвинов бугорок на ушной раковине.
Тест 5. Атавизмы, присутствующие у человека:
Дополнительные пары сосков.
Хвост у человека.
Избыточный волосяной покров.
Копчик.
Аппендикс.
Дарвинов бугорок на ушной раковине.
Тест 6. К человекообразным обезьянам относятся:
Шимпанзе.
Орангутан.
Мартышка.
Макак.
Горилла.
Павиан.