Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Отличия людей друг от друга на уровне ДНК.

Антропогенез.

В конце мезозойской эры, около 70 млн. лет назад, некоторые насекомоядные млекопитающие перешли к жизни на деревьях. От них в начале кайнозойской эры произошли приматы. Жизни на деревьях привела к появлению конечностей хватательного типа с длинными пальцами и развитию бинокулярного цветного зрения. Наиболее похожи на древних приматов современные тупайи.

Около 30 млн. лет назад высшие приматы были представлены парапитеками, которые через проплиопитеков дали современных гиббона и орангутана. Вторая веточка, идущая от парапитеков, - дриопитеки, или древесные обезьяны, около 14 млн. лет назад разделилась. Близким к дриопитеку был рамапитек, возраст которого около 14 млн. лет.

Изменение климата во второй половине третичного периода привело к исчезновению лесов на больших территориях. Одни из потомков дриопитеков остались жить в лесу и дали горилл и шимпанзе, другие стали приспосабливаться к жизни на открытых пространствах и дали различные группы гоминид – прямоходящих приматов. Прямохождение привело к ряду связанных с антропогенезов морфофизиологических преобразований - антропоморфозов:

· Образованию сводчатой стопы;

· Появлению более массивных нижних конечностей по сравнению с верхними;

· Расширению костей таза;

· Появлению S- образного позвоночника;

· Формированию грудной клетки, расширенной в стороны;

· Увеличению массы и роста.

От прямоходящих приматов около 5 млн. лет назад произошли австралопитеки, останки которых найдены в Восточной и Южной Африке. Их рост составлял около 120 – 130 см, вес – около 50 кг, объем мозга – около 600 см3. Их тазобедренные кости по сравнению с аналогичными костями шимпанзе и человека имели промежуточное строение, изменилась рука, противопоставленный большой палец обеспечивал прочный захват предметов.

Около 3 – 2 млн. лет назад среди австралопитеков появился человек умелый (Homo habilis), который уже мог изготавливать примитивные каменные орудия труда из грубо обработанной речной гальки. Объем мозга человека умелого приближался к 800 см3.

В процессе становления человечества различают три периода: древнейшие люди (архантропы), древние люди (палеонтропы), новые люди (неоантропы).

Архантропы жили 2 млн. – 200 тыс. лет назад. Открытие древнейших людей произошло в 1891 г., когда голландский врач Э. Дюбуа на острове Ява нашел останки существа, рост которого был, вероятно, около 170 см, масса тела – около 70 кг, объем мозга составлял 900 – 1100 см3, у него был покатый лоб, над глазницами сплошной, сильно выдающийся вперед надглазничный валик. Позднее были найдены и примитивные каменные орудия труда. Это существо было названо питекантропом – обезьяночеловеком.

На территории Китая близ Пекина в 1927 г. были найдены останки синантропа, китайского человека, более развитого, чем яванский питекантроп, объем его мозга составлял 850 – 1220 см3. В пещере был мощный слой золы (до 6 м.), орудия из костей, камней, рогов животных.

Костные останки существ, сходных с питекантропом и синантропом, были найдены на территории Германии (гейдельбергский человек), в Алжире (атлантроп), Венгрии, Чехии и в других странах. Всех архантропов объединяют в один вид – Человек прямоходящий (Homo erectus).

Первые палеонтропы, древние люди, были найдены в 1856 г. на территории Германии в долине реки Неандерталь и были названы неандертальцами. Останки неандертальцев позднее были обнаружены более чем в 400 местах в Европе, Азии, Африке. Жили они в ледниковую эпоху во время последнего наступления ледников 250 – 35 тыс. лет назад в пещерах группами по 50 – 100 человек. Их средний рост был 155 – 165 см, объем мозга составлял 1400 – 1450 см3, но лобные доли были слабо развиты. Подбородочный выступ у них отсутствовал, речь, вероятно, была зачаточной. Людей этого типа относят к виду Человек неандертальский (Homo neanderthalensis). Различают ранних неандертальцев, которые произошли от одной из популяций человека прямоходящего, и поздних (классических). Одевались неандертальцы в шкуры, умели добывать и поддерживать огонь, изготавливали более сложные, чем архантропы, кремниевые и костяные орудия. Охотились они даже на таких крупных зверей, как мамонты, шерстистые носороги.

Многие антропологи считают, что около 50 тыс. лет назад от одной из групп неандертальцев произошел человек современного типа.

Древние останки неоантропа – человека современного типа – впервые были обнаружены в 1868 г. в пещере Кро-Маньон во Франции. Кроманьонцы были выше неандертальцев, их рост достигал 180 см, объем мозга до 1600 см3, череп не отличался от черепа современного человека, у них был высокий лоб, а подбородок на нижней челюсти, что свидетельствует о хорошо развитом логическом мышлении и речи. Впоследствии сходные ископаемые формы людей были найдены во многих странах Европы, Азии, Африки. Последние данные говорят о том, что человек современного типа появился 100 – 200 тыс. лет назад.

Кроманьонцы внешне не отличались от современных людей. В их пещерах найдены наконечники стрел, копий, гарпунов, изделия из рога, кости, и камня. Как и неандертальцы, они были искусными охотниками, исчезновение многих животных произошло по их вине. Уменьшение диких животных способствовало переходу от охотничьего сообщества к сельскохозяйственному.

С появлением человека современного типа биологические факторы эволюции утрачивают свое ведущее значение. Снимается ведущая роль естественного отбора, жизнь в обществе обеспечивает воспитание и передачу накопленного опыта, защиту от животных и непогоды, обеспеченность пищей. На первое место выходят социальные факторы – общественный образ жизни, трудовая деятельность, речь, мышление. Если раньше выживали преимущественно самые сильные, то в условиях коллективной жизни важным фактором эволюции становится альтруизм, забота о ближнем. Преимущества получали те племена, в которых сохранялись люди старшего поколения, хранящие опыт изготовления орудий, охоты и воспитания.

Только жизнь в обществе, особенно на ранних стадиях, приводит к развитию речи, трудовых навыков и сознания.

 

Человеческие расы, их происхождение и единство.

Прародиной человечества, местом, где протекали самые ранние стадии антропогенеза, Дарвин назвал Африку. Именно там обитают обезьяны, ближе всего стоящие к человеку. Современные антропологи указывают более точное место – Восточную Африку, где местность и климат наиболее благоприятны для существования гоминид. К тому же в некоторых местах Восточной Африки близко к поверхности подходят залежи урановых руд, которые, возможно, индуцировали различные мутации у австралопитековых.

Расселение популяций неоантропов в Европу, Азию и Австралию, по Берингийскому мосту на американский континент, а затем их дальнейшая изоляция привели к морфологическим адаптациям, приспособлениям к различным климатическим условиям. Сформировались большие и малые человеческие расы – систематические подразделения внутри вида Homo sapiens, к которому относится все население Земли.

Различают три большие расы: евразийскую – европеоидную, экваториальную – австрало-негроидную, и азиатско-американскую – монголоидную. Внутри каждой расы выделяют малые расы и расовые группы. Все расы относятся к одному виду, об этом свидетельствует плодовитость межрасовых браков. Кроме того, все расы равноценные в биологическом и психологическом отношениях.

В каждой расе есть люди, считающие свою расу особенной, высшей. Расисты утверждают, что различные расы имеют различное происхождение, биологически неравноценны, что есть «высшие» и «низшие» расы. Экономическая и культурная отсталость некоторых народов они объясняют расовой неравноценностью, а не общественно – экономическими факторами. Никаких научных доказательств в пользу расовой неравноценности нет. Морфологические особенности рас – результат частных адаптаций к конкретным условиям жизни.

Темная кода негроидной расы за счет пигмента меланина предохраняет организм от избытка ультрафиолетовых лучей и избыточного образования витамина D, который образуется в коже под действием ультрафиолетовых лучей и необходим для поддержания баланса кальция в организме. При избытке витамина D кальция в костях больше нормы, они становятся хрупкими. У европейцев, живущих в широтах с меньшим количеством солнечной радиации, кожа светлее, в ней меньше меланина, соответственно образуется достаточное количество витамина D.

Курчавые волосы негроидной расы защищают голову от перегрева, широкий и плоский нос увеличивает теплоотдачу. Выступающий узкий нос европеоидов способствует согреванию холодного воздуха и защищает от переохлаждения гортань и дыхательные пути. Эпикантус (складка в углу глаза у монголоидов) – адаптация к холодному, с частыми пылевыми бурями климату Центральной Азии, желтоватая кожа – к определенному режиму солнечной радиации.

В наше время происходит размывание границ между нациями или народами вследствие постоянного увеличения числа межнациональных браков. Дальнейшая эволюция общества будет направлена на создание равных возможностей для максимального раскрытия способностей каждой человеческой личности.


Отличия людей друг от друга на уровне ДНК.

Пока люди живут вместе, появляющиеся у них мутации распространяются по всей группе. Если же группы разделились, процесс накопления мутаций идет в них независимо. Многие из них (нейтральные) не отсеиваются отбором и, раз появившись, передаются из поколения в поколение. Мутации накапливаются в ДНК как песчинки в песочных часах. Чем дольше время после разделения групп или видов, тем больше различающих их мутаций накопится в их ДНК. Метод определения времени расхождения групп по числу различий в их ДНК назвали методом «молекулярных часов». Скорость хода «молекулярных часов» была установлена по скорости изменения ДНК тех видов, время расхождения которых было известно по ископаемым останкам.

«Молекулярные часы» помогли определить дату разделения ветвей человека и обезьян – от 5 до 7 млн. лет назад. До этого палеонтологи полагали, что разделение произошло около 25 млн. лет назад. Однако теперь «молекулярная» датировка является общепринятой. Считается, что предки человека и шимпанзе разделились около 5 млн. лет назад, отделение горилл произошло раньше, и еще раньше, около 10 – 15 млн. лет назад, отделилась ветвь орангутанов.

Современный метод полимеразной цепной реакции, основанный на циклическом синтезе необходимых фрагментов ДНК, позволяет быстро нарабатывать нужные для анализа количества ДНК. Этот метод позволил «прочесть» ДНК из останков неандертальцев, что позволило уточнить картину происхождения вида Homo sapiens.

Исследования ДНК представителей разных этнических групп дало возможность прояснить картину формирования и расселения народов и установить время и место существования исходной предковой для современных людей группы.

Для сравнительного исследования генетического родства популяций используют и ядерную ДНК, и митохондриальную ДНК. МтДНК человека состоит из 16500 пар нуклеотидов. Кроме того, мтДНК передается только по материнской линии и не участвует в рекомбинации, что упрощает ее анализ. Так как мтДНК мутирует в 10 раз чаще, чем ядерная ДНК, это делает «часы» более точными.

Исследования, выявившие общность происхождения мтДНК ныне живущих людей, были проведены в 1987 г. Аланом Уилсоном и его коллегами из Калифорнийского университета в Беркли. Они изучали мтДНК представителей различных рас – африканцев, азиатов, европеоидов. Наибольший уровень разнообразия ДНК был найден в Восточной Африке, что указывает на африканское происхождение человека современного типа. По числу накопившихся в ДНК разных людей мутаций Уилсон оценил время существования общей для них предковой последовательности.

Кроме отсутствия рекомбинации и передачи по материнской линии, мтДНК обладает особенностями, делающими ее удобным, а часто единственно возможным, объектом при молекулярно-генетическом исследовании ископаемых останков. В клетке присутствует 100 – 1000 копий мтДНК (по сравнению с единичными копиями ядерных генов). Кроме того, кольцевая форма мтДНК делает ее более устойчивой к разрушению, которое часто начинается со свободных концов молекулы.

В 1997 генетику Сванте Пэбо удалось прочесть участок мтДНК, выделенной из останков неандертальца из Фельдхоферовской пещеры близ Дюссельдорфа. Летом 2000 года появилось сообщение об исследовании второго образца неандертальской мтДНК, выделенной из останков скелета ребенка, найденного в пещере Мезмай на Северном Кавказе. Во втором случае останки точно датированы радиоуглеродным методом – им 29 000 лет.

Неандертальцы представляют собой группу гоминид, которая населяла Европу и Западную Азию в период от 300 000 до 28 000 лет назад. Часть этого времени они сосуществовали с человеком современного анатомического типа, расселившимся в Европе около 40000 лет назад. Ранее на основе морфологического сравнения неандертальцев с человеком современного типа было выдвинуто три гипотезы: 1) неандертальцы были прямым предком человека; 2) они внесли некоторый генетический вклад в генофонд Homo sapiens; 3) они были независимым видом и полностью были замещены человеком современного типа, не внося генетического вклада.

Обе неандертальских мтДНК имеют общие отличия от мтДНК людей. Отличия нуклеотидных последовательностей выходят за границы внутривидового разнообразия Homo sapiens. Это говорит о том, что неандертальцы представляют отдельный, хотя и близкородственный человеку, вид. Время существования последнего общего предка человека и неандертальца оценивается по числу различий между мтДНК как 500 тыс. лет. По палеонтологическим данным предки Homo neanderthalensis и Homo sapiens разошлись 300 тыс. лет назад, при этом предки людей остались в Африке, а предки неандертальца ушли в Европу.

Неандерталец эволюционировал в Европе одновременно с эволюцией современного человека в Африке. Судя по генетическим данным, эти процессы шли независимо, и неандерталец не внес генетический материал в генофонд человечества, во всяком случае, до сих пор такой вклад не обнаружен.

Сравнительное исследование мтДНК разных популяций современных людей позволило выдвинуть предположение, что еще до выхода из Африки, около 60 – 70 тыс. лет назад предковая популяция разделилась, по крайней мере, на три группы, давшие затем начало трем расам – африканской (негроидной), азиатской (монголоидной) и европейской (европеоидной).

Изучение генетического разнообразия популяций человека имеет большое значение не только для понимания процесса антропогенеза, но и для понимания механизмов адаптации популяций к различным условиям обитания, устойчивости или восприимчивости к тем или иным заболеваниям, для разработки методов ДНК-идентификации личности и для ДНК-диагностики наследственных и онкологических заболеваний.

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...