Современная теория эволюции

 

Соедине­ние дарвинизма с генетикой началось в 20-е годы нашего сто­летия. Объединение этих направлений между собой стало основой современного дарвинизма, или синтети­ческой теории эволюции.

Первоначальная теория эволюции Дарвина н дальнейшем подверглась значительным уточнениям, до­полнениям и исправлениям. Генетика привела к новым пред­ставлениям об эволюции, получившим название неодарви­низма, который можно определить как теорию органической эволюции путем естественного отбора признаков, детерми­нированных генетически. Другое общепринятое название неодарвинизма - синтетическая, или общая, теория эволю­ции. В ней элементарной единицей эволюции служит популя­ция, поскольку именно в ее рамках происходят наследствен­ные изменения генофонда. Кроме того, механизм эволюции стал рассматриваться как состоящий из двух частей:

1. 1. случай­ные мутации на генетическом уровне;

2. 2. наследование наибо­лее удачных с точки зрения приспособления к окружающей среде мутаций, т. к. их носители выживают и оставляют потомство.

 

Становление теории началось с созданной в 1926 году С. С. Четвериковым популяционной генетики. Из его работ стало ясно, что отбору подвергаются не отдельные признаки и отдельные особи, а генотип всей популяции. Через фенотипические признаки отдельных особей осуществляется отбор гено­типов популяции, ведущий к распространению полезных изме­нений. Затем в создание новой теории включились около 50 ученых из восьми стран, их коллективными трудами и была создана синтетическая теория эволюции (СТЭ).

Структурно СТЭ состоит из теорий микро- и макроэволю­ции. Теория микроэволюции изучает необратимые преобразо­вания генетико-экологической структуры популяции, которые могут привести к формированию нового вида. Реально вид существует в виде популяций. Именно популяция является элементарной единицей эволюции.

Теория макроэволюции изучает происхождение надвидовых таксонов (семейств, отрядов, классов и т.д.), основные направ­ления и закономерности развития жизни на Земле в целом, включая возникновение жизни и происхождение человека как биологического вида.

Изменения, которые изучаются в рамках микроэволюции, доступны непосредственному наблюдению, тогда как макро­эволюция происходит на протяжении длительного историче­ского периода времени и поэтому ее процесс может быть толь­ко реконструирован задним числом. Но макро- и микроэво­люция происходят в конечном итоге под воздействием измене­ний в окружающей среде.

Сегодня биологами, изучающими микро- и макроэволю­цию, накоплено достаточно материалов, которые можно сис­тематизировать в виде основных положений СТЭ:

1. 1. Главный движущий фактор эволюции - естественный отбор как следствие конкурентных отношений борьбы за су­ществование, особенно острой внутри вида или популяции. Факторами видообразования являются также мутационный процесс (мутации разных типов), дрейф генов (генетико-автоматические процессы) и различные формы изоляции.

2. 2. Эволюция протекает дивергентно (т. е. в сторону расхождения признаков), постепенно, через от­бор мелких случайных мутаций. Новые формы могут образо­вываться через крупные наследственные изменения (сальтации). Их жизненность также определяется отбором.

3. 3. Эволюционные изменения случайны и ненаправлены. Исходным материалом для эволюции являются мутации раз­ного типа. Сложившаяся исходная организация популяции и последовательные изменения условий среды ограничивают и канализируют наследственные изменения в направлении не­ограниченного прогресса.

4. 4. Макроэволюция, ведущая к образованию надвидовых групп, осуществляется через процессы микроэволюции и ка­ких-либо особых механизмов возникновения новых форм жиз­ни не имеет.

 

Н.В. Тимофеев-Ресовский сформулировал положение об элементарных явлениях и факторах эволюции:

1. 1. элементарная эволюционная структура - популяция;

2. 2. элементарное эволюционное явление - изменение генотипического состава популяции;

3. 3. элементарный эволюцион­ный материал - генофонд популяции;

4. 4. элементарные эволюционные факторы - му­тационный процесс, «волны жизни», изоляция, естественный отбор.

 

Оказалось, что популяция в качестве элементарной структуры должна реально существовать в природных условиях и быть способной изменяться с течением времени. Популяция - это совокупность особей дан­ного вида, занимающих территорию внутри ареала вида, сво­бодно скрещивающихся между собой и частично или полно­стью изолированных от других популяций.

В свою очередь элементарным эволюционным явлением считаются наследственные изменения популяций, в результате спонтанных мутации, представляющих собой гетерогенную смесь различных генотипов. Изменения эти тем отчетливее, чем более интенсивно и длительно воздействие факторов, их вызывающих. В результате происходит изменение генофонда или генотипического состава популяции.

Еще одно требование к популяциям, выступающим в каче­стве единиц эволюции, - способность трансформироваться в элементарный эволюционный материал. А это осуществимо при следующих условиях:

1. 1. у всех особей, составляющих по­пуляцию, должны происходить наследственные изменения ма­териальных единиц;

2. 2. эти изменения должны затрагивать все свойства особей, вызывая их отклонения от исходных;

3. 3. они должны затрагивать биологически важные свойства особей;

4. 4. изменения эти должны быть четко выражены у популяций, обитающих в природных условиях;

5. 5. часть таких изменении должна «выходить» на историческую арену эволюции, участ­вуя в образовании таксонов низшего ранга;

6. 6. скрещивающие­ся таксоны должны различаться наборами и комбинациями элементарных единиц наследственной изменчивости.

 

Согласно постулатам СТЭ, требованиям элементарного эволюционного материала удовлетворяют различного рода мутации. К их числу относят генные, хромосомные, геномные мутации. Чтобы мутации служили материалом эволюции, не­обходимы: достаточная частота возникновения мутации, чет­кость в проявлении мутантных признаков и четко выраженная биологическая значимость этих признаков, генетические раз­личия между природными таксонами.

Не менее важны и так называемые элементарные эволюци­онные факторы, воздействующие на количественные соотно­шения генов конкретной популяции. Такого рода факторы должны удовлетворять следующим требованиям:

1. 1. быть по­ставщиком элементарного эволюционного материала, необхо­димого для проявления элементарного эволюционного явле­ния - изменения генотипического состава популяции;

2. 2. расчле­нять исходную популяцию на две или несколько, разделенные различными изоляционными барьерами;

3. 3. создавать внутрипопуляционные барьеры;

4. 4. вызывать адаптивные изменения.

Первый фактор, удовлетворяющий вышеназванным требо­ваниям, это мутационный процесс, одновременно являющийся и поставщиком элементарного эволюционного материала. Но сам по себе этот фактор не способен оказывать направляющее воздействие на эволюционный процесс. Для этого нужен вто­рой фактор - популяционные волны, или «волны жизни», - ко­личественные колебания в численности популяций под воздей­ствием различных причин - сезонной периодики, климатиче­ских, природно-катастрофических и пр.

Эволюционная роль «волн жизни» проявляется в двух пла­нах. Во-первых, в изменении частот генов в популяциях, приво­дящем к снижению наследственной изменчивости. Процесс этот, названный американским генетиком С. Райтом «дрейфом ге­нов», а Н. П. Дубининым - «генетико-автоматическим процес­сом», всегда имеет место при резком снижении численности по­пуляции. Генотипически это сопровождается увеличением гомозиготности, что связано с увеличением числа близкородствен­ных скрещивании. Другое проявление «волн жизни» сводится к изменениям в концентрации различных мутаций, а также к уменьшению разнообразия генотипов, содержащихся в популя­ции. А это в свою очередь может привести к изменениям на­правленности и интенсивности действия отбора.

Третий элементарный эволюционный фактор - это изоля­ция. Нарушая свободное скрещивание, изоляция закрепляет возникшие как случайно, так и под действием отбора различия в наборах и численности генотипов в изолированных частях популяции. Различают два типа изоляции: территориально-механическую, или пространственно-географическую, и био­логическую, или репродуктивную. Смысл первой ясен из на­звания. Биологическая же изоляция имеет пять форм: этологическую (различия в поведении особей), экологическую (раз­личия в предпочтении разных мест обитания), сезонную (раз­личия в сроках размножения), морфологическую (различия в размерах, структуре как всего тела организма, так и отдельных его органов), генетическую (различия наследственного аппа­рата, приводящие к несовместимости половых клеток). Общим итогом изоляции является возникновение независимых гено­фондов двух популяций, которые в итоге могут трансформи­роваться в самостоятельные виды.

Четвертый элементарный эволюционный фактор естест­венный отбор. Его генетическая сущность дифференциро­ванное (неслучайное) сохранение в популяции определенных генотипов и избирательное их участие в передаче генов сле­дующему поколению. Здесь важно подчеркнуть, что естествен­ный отбор воздействует не на отдельный фенотипический при­знак, не на отдельный ген, а на всю генетическую систему. Его роль проявляется на уровне фенотипа, который формируется в результате взаимодействия генотипа со средой.

В настоящее время известны три формы отбора. Это дви­жущий отбор, при котором в результате новых мутаций или перекомбинаций уже имеющихся генотипов или при измене­нии условий среды в популяции возникают новые генотипы с селективными свойствами. Тогда может возникнуть новый вектор, или направленность, отбора. Под контролем такого отбора генофонд популяции изменяется как единое целое, то есть отсутствует дивергенция дочерних форм.

Вторая форма отбора получил название стабилизирующего. Ею роль сводится к тому, что в конкретных условиях на основе разных генотипов в популяции становится преобладающим оптимальный для этих условии фенотип. При длительной не­изменности таких условий стабилизирующий отбор как бы ох­раняет ставший устойчивым фенотип от давления любой фенотипической изменчивости.

Третья форма отбора называется дизруптивной. Ее роль в том, чтобы внутри популяции могли возникнуть отчетливо различающиеся формы. При снижении возможности скрещи­вания между такими популяциями, например, в условиях изо­ляции, может происходить их дальнейшее расхождение, вплоть до образования новых видов.

СТЭ не является застывшей концепцией. У нее есть ряд труд­ностей, на которых основываются недарвиновские концепции эволюции, как уже упоминавшиеся выше, так и недавно воз­никшие, например, пунктуализм. Сторонники этой концепции считают, что процесс эволюции идет путем редких и быстрых скачков, а в 99 % своего времени вид пребывает в ста­бильном состоянии (стазисе). В предельных случаях скачок к новому виду может совершаться в течение одного или несколь­ких поколений, и в популяции, состоящей всего из десятка особей.

Эта гипотеза опирается на широкую генетическую базу, за­ложенную рядом фундаментальных открытий в молекулярной генетике и биохимии. Пунктуализм отверг генетико-популяционную модель ви­дообразования, идею Дарвина о том, что разновидности и подвиды являются зарождающимися видами, и сфокусировал свое внимание на молекулярной генетике особи как носителе всех свойств вида.

Ценность этой концепции заключается в идее разобщенно­сти микро- и макроэволюции и независимости управляемых ими факторов. Тем не менее, возможно, в будущем СТЭ и недарвиновские концепции эволюции, дополняя друг друга, объединятся в но­вую единую теорию жизни.

 

 

Основы генетики

Центральным понятием генетики является «ген». Это эле­ментарная единица наследственности, характеризующаяся ря­дом признаков. По своему уровню ген - внутриклеточная мо­лекулярная структура. По химическому составу - это нуклеи­новые кислоты, в составе которых основную роль играют азот и фосфор. Гены располагаются, как правило, в ядрах клеток. Они имеются в каждой клетке, и поэтому их общее ко­личество в крупных организмах может достигать многих мил­лиардов. По своей роли в организме гены представляют собой своего рода «мозговой центр» клеток.

Генетика изучает два фундаментальных свойства живых систем наследственность и изменчивость, то есть способность живых организмов передавать свои признаки и свойства из по­коления в поколение, а также приобретать новые качества. На­следственность создаст непрерывную преемственность призна­ков, свойств и особенностей развития в ряду поколений. Из­менчивость обеспечивает материал для естественного отбора, создавая как новые варианты признаков, так и бесчисленное множество комбинаций прежде существовавших и новых при­знаков живых организмов.

Признаки и свойства организма, передающиеся по наслед­ству, фиксируются в генах участках молекулы ДНК (или хромосомы), определяющих возможность развития одного элементарного признака или синтез одной белковой молекулы. Совокупность всех признаков организма называется феноти­пом. Совокупность всех генов одного организма называется генотипом. Фенотип представляет собой результат взаимодей­ствия генотипа и окружающей среды. Эти открытия, термины и их определения связаны с именем одного из основоположни­ков генетики В. Иогансена.

В основу генетики были положены закономерности наслед­ственности, обнаруженные чешским ученым Грегором Менделем при проведении им серии опытов по скрещиванию различных сортов гороха. Скрещивание двух организмов на­зывается гибридизацией, потомство от скрещивания двух осо­бей с различной наследственностью называется гибридным, а отдельная особь гибридом. В ходе этих исследований Менде­лем были открыты количественные закономерности наследо­вания признаков. Заслуга Менделя в области генетики заключается, прежде всего, в четком изложении и описании законов генетики, кото­рые в честь своего первооткрывателя были названы законами Менделя.

При скрещивании двух организмов, относящихся к разным чистым линиям, все первое поколение гибридов (F₁) окажется еди­нообразным и будет нести признак одного из родителей. Это первый закон Менделя. Проявление признака зависит от того, какой из генов является доминантным, а какой рецессивным. Важно также отметить, что мутация может возникнуть в разных уча­стках одного и того же гена. Это приводит к появлению серии множественных аллелей. Аллели - это различные состояния одного итого же гена. При этом возникает несколько вариантов одного признака (например, у мухи дрозофилы известна серия аллелей по гену окраски глаз: красная, ко­ралловая, вишневая, абрикосовая, вплоть до белой).

Второй закон Менделя гласит, что при скрещивании двух потомков первого поколения между собой двух гетерозиготных особей (Аа) во втором поколении наблюдается расщепление в определенном числовом отношении: по феногину 3:1, но генотипу 1:2:1 (AA+2Aa+aa).

При скрещивании двух гомозиготных особей, отличаю­щихся друг от друга по двум и более парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях. Это третий закон Менделя, проявляющийся в том случае, когда исследуемые гены находятся в разных хромосомах.

Важным этаном в становлении генетики было создание хромосомной теории наследственности, связанной с именем Т. Моргана. Он выявил закономерности наследования призна­ков, гены которых находятся в одной хромосоме. Их наследование идет совместно. Это называется сцеплением генов (закон Моргана). Это открытие было связано с тем, что третий закон Менделя действовал не во всех случаях. Морган логично за­ключил, что у любого организма признаков много, а число хромосом невелико. Следовательно, в каждой хромосоме должно находиться много генов. Закономерность наследова­ния таких генов он и открыл.

Генетика объяснила и происхождение половых различий. Так, у человека из 23 пар хромосом 22 пары одина­ковы у мужского и женского организма, а одна пара - различ­на. Именно благодаря этой паре различаются два пола, эти хромосомы на­зывают половыми. Половые хромосомы у женщин одинако­вы, их называют Х-хромосомами. У мужчин, кроме Х-хромосомы имеется еще У-хромосома. Ес­ли яйцеклетка оплодотворяется сперматозоидом, несущим X- хромосому, развивается женский организм, если же в яйце­клетку проникает сперматозоид, содержащий У-хромосому, развивается мужской организм. У птиц все наоборот - у самцов две Х-хромосомы, а у самок Х- и У-хромосома.

Следующим важным этапом в развитии генетики стало от­крытие роли ДНК в передаче наследственной информации в 30-х годах XX века. Началось раскрытие генетических законо­мерностей на молекулярном уровне, зародилась новая дисцип­лина - молекулярная генетика. В ходе исследований было ус­тановлено, что основная функция генов - в кодировании син­теза белков. За эти исследования в 1952 году Дж. Бидл, Э. Тэй-тум и Дж. Ледерберг были удостоены Нобелевской премии.

Затем была установлена тонкая структура генов (1950 год, С. Бензер), молекулярный механизм функционирования гене­тического кода, был понят язык, на котором записана генети­ческая информация (азотистые основания: аденин (А), тимин (Т), цитозин (Ц), гуанин (Г), пятиатомный сахар и остаток фосфорной кислоты. При этом аденин всегда соединяется с тимином дру­гой цепи ДНК, а гуанин - с цитозином). Был расшифрован механизм репликации (передачи наследственной информации) ДНК. Известно, что последовательность оснований в одной нити в точности пре­допределяет последовательность оснований в другой (принцип комплементарности). При размножении две спирали старой молекулы ДНК рас­ходятся, и каждая становится матрицей для воспроизводства новых цепей ДНК. Каждая из двух дочерних молекул обяза­тельно включает в себя одну старую полинуклеотидную цепь и одну новую. Удвоение молекул ДНК происходит с удивитель­ной точностью - новая молекула абсолютно идентична старой. В этом заключается глубокий смысл, потому что нарушение структуры ДНК, приводящее к искажению генетического кода, сделало бы невозможным сохранение и передачу генетической инфор­мации, обеспечивающей развитие присущих организму признаков. Спусковым механизмом репликации является наличие особого фермента - ДНК-полимеразы.

Изменчивостью называют способность живых организмов приобретать новые признаки и свойства. Изменчивость, является основой для естественного отбора и эволюции организмов. Различают наследствен­ную (генотипическую) и ненаследственную (модификационную) изменчивость.

Пределы модификационной изменчивости называются нормой реакции, они обусловлены генотипом. Эта изменчивость зависит от конкретных условий среды, в которой нахо­дится отдельный организм и дает возможность приспособиться к этим условиям (в пределах нормы реакции). Такие измене­ния не наследуются.

Открытие способности генов к перестройке, изменению является крупнейшим открытием современной генетики. Эта способность к наследственной изменчивости получила к гене­тике название мутации (от лат. mutatio - изменение). Она воз­никает вследствие изменения структуры гена или хромосом и служит единственным источником генетического разнообразия внутри вида. Причиной мутаций служат всевозможные физи­ческие (космические лучи, радиоактивность и т. д.) и химиче­ские (разнообразные токсичные соединения) причины - мутагены. Благодаря постоянному мутационному процессу возникают различные варианты генов, составляющие резерв наслед­ственной изменчивости. Большая часть мутаций по характеру рецессивна и не проявляется у гетерозигот. Это очень важно для существования вида. Ведь мутации оказываются, как правило, вредными, поскольку вносят нарушения в тонко сбалан­сированную систему биохимических превращении. Обладатели вредных доминантных мутаций, сразу же проявляющихся и гомо- и гетерозиготном организмах, часто оказываются не­жизнеспособными и погибают на самых ранних этапах жизни.

Но при изменении условий внешней среды, в новой обста­новке, некоторые ранее вредные рецессивные мутации, состав­ляющие резерв наследственной изменчивости, могут оказаться полезными, и носители таких мутаций получают преимущест­во в процессе естественного отбора.

Изменчивость может быть обусловлена не только мута­циями, но и сочетаниями отдельных генов и хромосом, напри­мер, при половом размножении - генетическая рекомбинация. Рекомбинация также может происходить за счет включения в геном клетки новых, привнесенных извне, генетических эле­ментов - мигрирующих генетических элементов. В последнее время было установлено, что даже само их внедрение в клетку дает мощный толчок к множественным мутациям.

Одним из наиболее опасных видов мутагенов являются ви­русы (от лат. virus - яд). Вирусы - это мельчайшие из живых существ. Они не имеют клеточного строения, не способны сами синтезировать белок, поэтому получают необходимые для жизнедеятельности вещества, проникая в живую клетку и ис­пользуя чужие органические вещества и энергию. У человека вирусы вызывают множество заболеваний.

Хотя мутации - главные поставщики эволюционного мате­риала, они относятся к изменениям случайным, подчиняю­щимся вероятностным, или статистическим, законам. Поэтому они не могут служить определяющим фактором эволюционно­го процесса. Правда, некоторые ученые рассматривают мута­ционный процесс в качестве такого фактора, забывая при этом, что в таком случае необходимо признать изначальную полезность и пригодность абсолютно всех возникающих слу­чайных изменений, что противоречит наблюдениям в приро­де и экспериментам в селекции. В действительности, кроме отбора - естественного или искусственного не существует никакого другого средства регулирования наследственной изменчивости. Только случайные изменения, оказавшиеся полезными в определенных условиях окружающей среды, от­бираются в природе или искусственно человеком для дальнейшей эволюции.

На основе этих исследований была создана теория ней­тральных мутаций (М. Кимура, Т. Ота, 1970 - 1980-е годы). Согласно этой теории изменения в функциях белоксинтезирующего аппарата являются результатом случайных, нейтральных по своим эволюционным последствиям мутаций. Их истинная роль - провоцировать хорошо известный еще с 1940-х годов генетический дрейф - явление изменения частоты генов в популяциях под действием совершенно случайных фак­торов. На этой основе была провозглашена нейтралистская концепция недарвиновской эволюции, сущность которой состоит в том, что на молекулярно-генетическом уровне естественный отбор не работает. А это значит, что и изменчивость на этом уровне не является фактором эволюции. И, хотя эти представ­ления не являются общепринятыми сегодня среди биологов, очевидно, что непосредственной ареной действия естественно­го отбора является фенотип, то есть живой организм, онтоге­нетический уровень организации живого.

 

Происхождение человека

Вопросы о происхождении и эволюции человека занимают центральное место в антропологии и определяют основные мировоззренческие подходы. В основе данных проблем лежат самые различные концепции. Рассмотрим основные из них.

Концепция божественного сотворения людей. Согласно этой концепции, люди произошли от богов. Так, в греческих мифах многие герои, родившиеся от связи Зевса или другого олимпийского бога с женскими богосуществами - наядами.

В мировых религиях человек сотворен единым Богом. Так, в христианстве Бог создал первого человека на шестой день творения по образу и подобию своему, чтобы владел он всей землей. Создав Адама из праха земного, Бог вдохнул в него дыхание жизни. Позднее из ребра Адама была создана первая женщина - Ева. Религиозная концепция происхождения человека носит ненаучный, мифологический характер и поэтому во многом не устраивала ученых.

Концепция человека как продукта нематериальных сил предусматривает сотворение человека не Богом, а мировым разумом. Это решение объединяет ученых, которые не согласны с религиозной позицией и в тоже время отрицают возникновение человека в ходе естественной эволюции. Появление генома человека, сложность которого оценивается числом 10¹⁰⁰⁰, требовало бы в эволюции живого случайного перебора вариантов, равного 10⁹⁰⁰ на одну особь. Эти числа нереальны. Отсюда Ж. Моно сделал вывод о то, что человек - явление уникальное, возникшее вопреки развитию природы. Эти идеи развивал и французский биолог Э. Марке (1978 г.). Он считал, что поскольку в материальной природе отсутствует сознательное начало, то толчок в эволюции человека был вызван вхождением в предковый зоологический вид особого «оператора» как проявления мирового разума.

Нематериальный характер сил, породивших человека, утверждает телеология (от греч. telos - цель). Еще Аристотель писал о целевых причинах, заложенных в живые организмы и устремляющих их развиваться к человеку. К этой точку зрения близка гипотеза номогенеза (от греч. nomos - закон, genesis - происхождение). Сторонники этой точки зрения (К. Бэр, Л. С. Берг и др.) полагали, что целенаправленность как изначальное свойство ведет жизнь к человеку.

Древняя натурфилософия рассматривала формирование человека естественным путем. Ее истоки связаны с мифами. Предки человеческих родов усматривались в тех или иных разновидностях растительного и животного мира (тотемизм). В качестве исходных существ человек получал рыбоподобных (Анаксимандр, милетская школа) или конеподобных организмов (даос Чжуан - цзы). Были и такие мыслители, которые прямо выво­дили человека из неживой природы. Так, древнекитайский натура­лист Ян Чжу полагал, что первые люди образовались из сочетания пяти стихий: воды, огня, земли, дерева и металла.

Научный натурализм. В XIX в. ведущие ученые-биологи стали углублять и развивать древний натурализм. В 1809 г. в книге «Фи­лософия зоологии» Ламарк высказал догадку о том, что человек мог произойти от такой наиболее совершенной обезьяны как шимпан­зе. В 1863 г., выступая с публичной лекцией и про­пагандируя дарвинизм, английский биолог Т. Гексли поднял тему животного происхождения человека. В 1871 г. вышла книга Ч. Дар­вина «Происхождение человека и половой отбор», где человек вы­водится от обезьяноподобных прародителей.

Концепция Дарвина о происхождения человека от высокоразви­тых предков современных обезьян господствует в науке с XIX века. В XX веке она получила генетическое подтверждение, поскольку из всех жи­вотных по генетическому сходству ближе всего к человеку ока­зались человекообразные обезьяны. Поэтому вопрос о происхождении человека необходимо начинать рассматривать с определения сходных и отличительных признаков человека и животных.

Сходство человека с животными состоит в том, что, во-первых, у них одинаковый вещественный состав, строение и поведение организмов. Человек состоит из тех же белков и нуклеиновых кислот, что и животные, а многие структуры и функции нашего тела такие же, как у животных. Чем выше на эволюционной шкале стоит животное, тем больше его сходст­во с человеком. Во-вторых, человеческий зародыш проходит в своем развитии те же стадии, которые прошла эволюция жи­вотного. И, в-третьих, у человека имеются рудиментарные ор­ганы, которые выполняли важные функции у животных и со­хранились у человека, хотя уже не нужны ему.

Палеоантропологические исследования и открытия последних лет дали дополнительные доказательства того, что человек является естественным созданием.

Однако и отличия человека от животных значительны.

Во-первых, даже высшие животные не об­ладают способностью к понятийному мышлению, то есть к формированию отвлеченных, абстрактных представлений о предметах. Мышление животных всегда конкретно, а мышление человека мо­жет быть абстрактным, отвлеченным, обобщающим, понятий­ным, логическим.

Вторым главным отличием является то, что человек обла­дает речью. Опять-таки, у животных может быть очень развита система общения с помощью сигналов. Но только у человека есть то, что И. П. Павлов назвал второй сигнальной системой - общение с помощью слов. Этим человеческое общество отли­чается от сообщества других животных.

Третье фундаментальное отличие человека от животных - способность к труду. Конечно, все животные что-то делают, а высшие животные способны к сложным видам деятельности. Обезьяны, например, используют палки как орудие для доставания плодов. Но только человек способен изготовлять, созда­вать орудия труда. Именно с этим отличием связано утвержде­ние, что животные приспосабливаются к окружающей среде, а человек преобразует ее, и что труд создал человека.

Эти фундаментальные отличия человека от животных: по­нятийное мышление, речь, труд - стали теми путями, по кото­рым шло обособление человека от природы.

Вместе с тем человек имеет специфические, присущие только ему особенности: прямохождение, мощно развитую мускулатуру нижних конечно­стей, сводчатую стопу с сильно развитым первым пальцем, подвижную кисть руки, позвоночник с четырьмя изгибами, расположение таза под углом 60 градусов к горизонтали, очень большой и объемный мозг, крупные размеры мозгового и малые размеры лицевого черепа, бинокулярное зрение, огра­ниченную плодовитость и некоторые другие.

Бельгийский антрополог Л. Больк обратил внимание на то, что человек по ряду признаков сходен не со взрослыми человекообразными обезьянами, а с их детенышами. Взрослый человек и детеныш обезьяны имеют следующие общие признаки:

1. 1. почти полное отсутствие волосяного покрова на теле,

2. 2. обилие волос на голове;

3. 3. слабое развитие лицевого отдела черепа;

4. 4. сильное развитие подбородка, носа;

5. 5. слабое развитие органов движения;

6. 6. сильная степень развития социального инстинкта (интерес и терпимость другим особям).

 

В постэмбриональном развитии у человека усиливаются те стадии, которые у обезьяны заканчиваются при рождении. После рождения у человека идет интенсивный рост мозга, удлиняются нижние конечности, период усиления костно-мышечной системы сокращается. На основании этих доводов Больк выдвинул теорию омоложения предков человека в эволюции.

Ученые высказывают различные предположения о причинах, способствовавших особой направленности эволюции человека, но основной причиной считается увеличение частоты мутаций. В становлении человека как особой разновидности жизни учас­твовал широкий комплекс природных факторов:

· · Влияние ближнего космоса и солнечной активности. В 30-е годы. А. Л. Чижевс­кий доказал зависимость земных процессов от характера и степе­ни солнечной активности. Оказалось, что периодические и эпизо­дические колебания магнитного поля Солнца непосредственно воз­действуют на нервную систему и особенно на центр блуждающего нерва, который регулирует сердечную деятельность. Как теперь показывает генетика, такого рода влияния могли вызвать мутации древнего вида обезьян.

· · Смена полярности геомагнитного поля Земли, что приводило к увеличению интенсивности ионизирующей радиации космоса и увеличению в два раза частоты мутаций. Российский археолог Г. Н. Матюшкин выявил совпадение датировки многочисленных находок останков гоминидов в Африке с периодами смены полярности геомагнитного поля.

· · Влияние радиации снизу. Оказалось, что стоянки гоминидов территориально привязаны к зоне Великих Восточно-Африканских разломов, где 20 млн. лет назад шло интенсивное образование тре­щин земной коры. Эти тектонические сдвиги привели к появлению на поверхности залежей урановых руд, действие которых было весьма интенсивным в пещерах, где жили приматы. Так, француз­ские ученые открыли в Окле (Африка) естественный атомный ре­актор, образовавшийся миллионы лет назад. Различные источники радиации безусловно вызывали мутации наследственных структур. Таким образом Восточную Африку можно считать колыбелью человечества.

· · «Синдром Бьюси - Клювера». Естественная радиоактивность наносила повреждение одному из трех соединенных друг с другом участков мозга: миндалевидному ядру, поясной извилине или моз­говому своду. В результате изменялась структура больших полуша­рий головного мозга обезьян. Это вызывало огрубление и сокра­щение хватательных функций задних конечностей, что способство­вало их новой специализации - быть средством передвижения по земле. На этом цепь изменений не заканчивалась. У высших при­матов преобразовались правила жизни: начинали размываться се­зонные половые циклы и появлялась способность к деторождению в течение всего года, ослабевала слепая власть животных инстинк­тов и т.п.

· · Генетические мутации. Мутации сократили количество хромосом: от 78—54 у низших обезьян до 48 у высших и до 46 у человека. Итальянский генетик Б. Кларелли высказал ги­потезу о слиянии у далекого предка двух пар хромосом, в результа­те чего «окрепли» именно те, которые определяют развитие мозга и нервной системы. Это предположение косвенно подтверждается тем, что н соматических клетках отдельных людей встречается ано­мальный набор хромосом (XXУ- у женщин и ХУУ - у мужчин). Он сопровождается более частыми случаями умственного отставания и ростом агрессивности. Налицо явление генетического атавизма. Американский исследователь Б. Бьюлак обнаружил связь между наличием «лишней» хромосомы и снижением серотонинового обмена - важного компонента работы мозга. Оказалось, что серотониновые нейроны образуют основу антиагрессивной систе­мы мозга.

· · Психоэмоциональные стрессы. В 60-е гг. выяснилось, что ис­точником генетических мутаций может быть не только радиация, но и стресс (англ. stress - напряжение). Канадский исследователь Г. Селье установил, что последний представляет собой острую гор­мональную реакцию организма на ситуацию резкого расхождения между потребным результатом и наличными условиями жизни. Такое противоречие вызывает интенсивные отрицательные эмо­ции (вспышки страха и т.п.). Палеопсихологи предполагают, что в далекие времена катастрофические из­менения климата резко сократили объем жизненных ресурсов в саваннах Африки. Частый голод вызывал постоянные стрессы гоминидов, в ходе которых биохимические гормоны выводили из сбалансированности весь организм, расшатывая иммунную систему и наслед­ственность.

 

Происхождение человека от обезьян, ведущих древесный образ жизни, предопределило ряд особенностей его строения, которые явились основой его способности к труду и дальнейшей социальной эволюции. Для животных, обитающих на ветвях деревьев, лазающих и пры­гающих с помощью хватательных движений, необходимо было соответствующее строение органов: противопоставленность первого пальца кисти остальным, развитый плечевой пояс, становится широкая и уплощенная груд­ная клетка. Передвижение на деревьях в самых разных направлениях с меняющейся скоростью, привело к чрезвычайно высокому развитию двигательных отделов мозга. Необходимость точно­го определения расстояния при прыжках обусловило сближе­ние глазниц в одной плоскости и появление бинокулярного зрения. В то же время жизнь на деревьях способствовала огра­ничению плодовитости. Уменьшение численности потомства компенсировалось заботой о потомстве, а жизнь в ста­де обеспечивала защиту от врагов.

После наступления ледникового периода обезьянам, не от­ступившим к экватору вместе с тропическими лесами и пере­шедшим к жизни на земле, пришлось

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: