 |
Глава 3 Эволюция жизни и биосферы
|
|
|
|
Эволюция жизни
Как же эволюционировала жизнь? Каким образом эти элементы объединялись, чтобы сформировать живое вещество? На сегодняшний день достаточно информации, чтобы сделать обоснованные предположения.
Теория происхождения жизни детально была разработана в 1924 году в книге академика биохимика А. И. Опарина «Происхождение жизни». Согласно этой теории возникновение жизни — результат длительной эволюции на Земле — сначала химической, из первичной атмогидросферы, затем биохимической. Эта концепция получила наибольшее признание в научной среде.
Все известное живое на Земле включает широкий спектр форм от высокоорганизованных животных, простейших одноклеточных организмов, до одиночных белковых молекул, представленных различными вирусами. Последние существуют то в инертной кристаллической форме, то в подвижном состоянии. Сама белковая молекула состоит из более простых частей ─ соединений углерода, водорода, азота, кислорода, связанных между собой определенным образом и образующих так называемые аминокислоты.
Американские ученые С. Л. Миллер и Г. К. Юри в 1953 году, на основе теории Опарина, первыми поставили опыты с искусственной атмосферой. Ученым удалось образовать аминокислоты из соединений, которые предположительно входили в состав первичной атмогидросферы Земли — газообразной смеси водорода (H2), метана (СН4), аммиака (NH4) и водяного пара (H2O). Данный состав газов полностью соответствует газовому составу вулканических газов. Эту смесь подвергали сильным электрическим разрядам, а затем конденсировали. В полученной жидкости были обнаружены аминокислоты, другие углеводы и многие компоненты живой материи. Одним из главных факторов было отсутствие свободного кислорода, при наличии которого идут интенсивные окислительно-восстановительные процессы и наличие достаточного количества энергии.
|
|
|
Такие опыты были повторены биохимиками Японии и СССР. Опыты убедительно доказали, что аминокислоты легко могли синтезироваться в первичной атмосфере Земли. Разные вариации исходных газов и источников энергии убедили, что среди продуктов синтеза обнаруживаются многие природные аминокислоты, в том числе лейцин, изолейцин, серин, треонин, аспаргин, лизин, фенилаланин и тирозин. Среди синтезированных аминокислот встречались и такие, которые сейчас не входят в состав живых форм.
Источником энергии для синтеза мономеров, вероятнее всего, были электрические разряды. В данное время на Земле каждую секунду происходят более тысячи рязрядов молний. В первичной гидроатмосфере, клубящимся паром окутывавшей еще не вполне остывшую Землю, этих электрических разрядов должно было быть во много раз больше, чем сейчас: от одного до ста миллионов в секунду. Эта энергия высвобождалась непосредственно над поверхностью первородного океана, и продукты синтеза могли растворяться в воде.
Образование органических соединений из газов первичной гидроатмосферы
После того, как углеродистые соединения образовали «первичный бульон», могли уже организовываться биополимеры — белки и нуклеиновые кислоты, обладающие свойством самовоспроизводства себе подобных. Необходимая концентрация веществ для образования биополимеров могла возникнуть в результате осаждения органических соединений на минеральных частицах, например, на глине или гидроокиси железа, образующих ил прогреваемого Солнцем мелководья. Кроме того, органические вещества могли образовать на поверхности океана тонкую пленку, которую ветер и волны гнали к берегу, где она собиралась в толстые слои.
|
|
|
Концентрация вещества могла приводить к образованию коацерватных капель, т.е. отгороженных от окружающего вещества образований с диффузным обменом веществ с окружающей средой. Аналоги коацерватных капель можно получить в лабораториях. Они создавались, например, Опариным из различных полимеров. Коацерватные капли произвольно распадаются на дочерние соединения. Они могут существовать до определенной массы. Повышение массы и способность катализировать какие-либо простые реакции приводит к возрастанию прочности барьера, отделяющего коацерватные суспензии или микросферы, типичные для полимеров.
Подробная схема синтеза ДНК из гидроатмосферы и формирования организма
Химическими элементами, которые образуют группу органических веществ являются, как упоминалось выше, главным образом углерод, водород, кислород и азот. То есть химические элементы первичного состава гидроатмосферы. Эти четыре элемента слагают около 99% органики. Вместе с ним в состав органических веществ в небольших количествах входят сера, фосфор и совсем в незначительных количествах свыше двух десятков элементов. Предполагается что эти несколько десятков химических элементов вошли в состав белков-полимеров как катализаторы биохимических реакций при собирании органических веществ на мелководных берегах первичного океана. Эти составные элементы образуют огромное количество соединений.
В количественном отношении суммарный состав химических элементов биоты близок к составу морской воды. В биоте не содержится не одного элемента, который был бы свойствен исключительно живому веществу, ни одного, который не встречался бы в неорганической материи. Химическое строение вещества биоты отличается от химического сложения гидросферы, атмосферы и верхней части литосферы только по способу отбора и организации основных компонентов. Распространенные сейчас 20 аминокислот, являющиеся основными кирпичиками белков, были отобраны в процессе эволюции мономеров за сотни миллионов лет. Иные коды, определявшие наборы других аминокислот и соответствующие им эволюционные линии, со временем исчезли.
Какой момент считать началом жизни зависит от того, как определить жизнь. Видимо, жизнь можно определить как "способность воспроизводить себя, изменяться и воспроизводить эти изменения". Эти способности обеспечивают передачу энергии и передачу информации. Молекулы органического вещества имеют большие размеры и более сложны, чем неорганические, и поэтому обладают большей способностью к изменениям. Постоянные изменения и воспроизводство этих изменений являлись и являются отличительным свойством жизни на Земле. Неорганическое же вещество не способно воспроизводить себя.
|
|
|
Все окружающее нас разнообразие жизни сложено из небольшого набора блоков-мономеров (низкомолекулярных соединений): Оно состоит из 20 аминокислот (из которых построены все белки), 5 азотистых соединений (составные части нуклеиновых кислот), глюкозы ─ источника энергии, и трех жиров — структурного материала, идущего на построение в клетке мембран и запасающего энергию. Всего 29 мономеров описывают биохимическое строение любого живого организма.
Ископаемые остатки, найденные в геологических породах, показывают, что 3.3 млрд. лет назад в море уже существовали примитивные растения — сине-зеленые водоросли. Возраст становления базальтовой литосферы Земли определяют в 4.5 млрд. лет. Тогда же началось формирование бескислородной, первоначально единой, атмогидросферы с указанным выше составом.
То есть до появления одноклеточных безъядерных организмов имелся промежуток более, чем в 1 млрд. лет. Формирующийся первичный океан представлял собой ту превосходную среду для реакций органических соединений и возможной химической эволюции жизни. Тем более, без наличия свободного кислорода и отсутствия озонового слоя, ультрафиолетовое излучение Солнца свободно достигало поверхности суши и океана. Это облучение и разряды молний обеспечивали количество энергии, необходимой для образования аминокислот из первичной атмогидросферы, которые создаваясь вновь и вновь превращали первичный океан в "бульон" из аминокислот. Аминокислоты, сталкиваясь и соединяясь, формировали белковые молекулы, которые в свою очередь создавали более сложные углеводороды. Предполагается, что именно таким образом химическая эволюция перешла в биохимическую.
|
|
|
Большинство ученых считают, что причиной образования воспроизводящих себя белковых молекул, могли быть "случайные" столкновения аминокислот в первичном океане. Однако, слово "случайный" не должно наводить на мысль, что здесь кроется смысл "маловероятный" или "почти невероятный". Когда речь идет о первичной атмосфере, имеющей оптимальный для образования аминокислот химический состав, то мы имеем дело уже со статистической закономерностью. Каждое случайное событие, каким маловероятным бы оно не представлялось, становится все более вероятным по мере увеличения числа проб. Если вероятность события составляет 1 из 1000 в одном эксперименте, то при 1000000 экспериментах вероятность того, что оно произойдет хотя бы однажды, будет равной 9999. Учитывая, что весь первичный океан представлял собой "бульон" из аминокислот, такая вероятность уже не могла считаться "случайностью", это почти уверенность. Если же рассмотреть промежуток времени более миллиарда лет, с возникновения Земли до появления палеонтологически зафиксированных остатков организмов, то воображение человека зайдет в тупик при попытке вычислить такое огромное число вероятностей в этом "бульоне" аминокислот.
Белковые молекулы, усложняясь и объединяясь в бескислородной среде, сформировали первые живые безъядерные одноклеточные организмы, называемые прокариотами. Однако самым главным было появление процесса называемого ферментация. В том виде, как мы наблюдаем ее, ферментация осуществляется сейчас примитивными организмами, живущими в бескислородной среде. При ферментации углеводороды расщепляются и перестраиваются. При этом высвобождается небольшое количество энергии в виде тепла, а одним из образующихся продуктов является углекислый газ.
Этот продукт — углекислый газ, был ли он результатом ферментации или других химических реакций, - имел большое значение для дальнейшей эволюции жизни. Добавление большого объема углекислого газа, к тому небольшому количеству, которое могло содержаться в первичном океане, должно было придавать среде обитания организмов новые свойства. Оно создавало возможность для появления процесса фотосинтеза. Свойственный многим растениям, этот процесс создает различные органические соединения из воды, углекислого газа и энергии солнечных лучей, поглощаемых растениями.
|
|
|
| Ферментация → | Фотосинтез → | Дыхание |
| Органические соединения + энергия = оргcоединения + СО2 | Углекислый газ + H2O + энергия = органические соединения + О2 | О2+ органические соединения = энергия +Н2О + СО2 |
| Организмы в бескислородной среде | Растения | Животные |
Рисунок 3. Теоретическая последовательность процессов, которая могла бы привести к образованию основных групп ныне живущих организмов.
Однако, первые фотосинтезирующие организмы, видимо, напоминали и сейчас живущих на Земле сине-зеленых водорослей, которые в принципе не водоросли, а скорее бактерии. Сейчас их роль на Земле невелика, тогда же Землю населяли они и их ближайшие родственники в огромных количествах. Постепенно выделяя в окружающую среду свободный кислород, в процессе фотосинтеза, они отравили себе среду обитания и подготовили среду для появления других организмов. В этих новых условиях, в присутствии свободного кислорода становится возможным процесс дыхания (рис 3.).
Таким образом, возникновение биоты начинается с химических процессов, которые позднее приобретают характер биохимических. Последовательность этих процессов в схематизированном виде представляется следующим образом: аминокислоты → белковые молекулы → более сложные углеводы → ферментация → фотосинтез → дыхание.
Дыхание — процесс обратный фотосинтезу - не только производит углекислый газ, необходимый для растений, но также высвобождает большое количество энергии приблизительно в тридцать пять раз больше чем ферментация.
Эволюция форм жизни
В процессе изменений химическая эволюция ранних этапов вначале стала биохимической, а затем и биологической. В настоящее время жизнь на Земле не могла бы возникнуть из-за кислородной атмосферы и противодействия других организмов. Но раз зародившись, жизнь находилась и находится в процессе постоянной эволюции. Биологическая эволюция началась с того момента, когда первые организмы начали воспроизводить себя. Начало жизни на Земле ─ появление нуклеиновых кислот, способных к воспроизводству белков.
Теория биохимической эволюции предлагает следующую схему. На границе между коацерватами ─ сгустками органических веществ ─ могли выстраиваться молекулы сложных углеводородов, что приводило к образованию примитивной клеточной мембраны, обеспечивающей коацерватам стабильность. В результате включения в коацерват молекулы, способной к самовоспроизведению, могла возникнуть примитивная клетка, способная к росту.
Эволюция безъядерной клетки шла более миллиарда лет. Первые одноклеточные организмы без ядра, но имеющие нити ДНК, напоминают нынешние бактерии и сине-зеленые водоросли. Возраст этих самых древних организмов свыше 3.3 млрд. лет.
На следующем этапе в клетке появляется ядро (приблизительно 2 млрд. лет тому назад). То есть эволюция ядра шла также более 1 миллиарда лет. Одноклеточные организмы с ядром называются эукариотами. В настоящее время их насчитывается 25-30 тыс. видов.
Возникновение фотосинтеза около 2 миллиардов лет тому назад привело к постепенному увеличению в воде количества кислорода за счет жизнедеятельности организмов и его диффузии в атмосферу. Это вызвало громадные изменения в химии Земли и сделали возможным быстрое распространение жизни и развитие эукариотических (обладающих оформленным ядром) клеток. Все это привело, в свою очередь, к эволюции более крупных и более сложных живых систем. Многие минералы, такие, как железо, выпали из воды в осадок и образовали характерные геологические формации. По мере увеличения содержания кислорода в атмосфере слой озона в ее верхней части становился все более мощным и мог экранировать разрушающее ДНК ультрафиолетовое излучение. Жизнь теперь могла свободно распространиться к поверхности моря. Затем последовало то, что Клауд (Cloud, 1978) назвал «позеленением суши». Аэробное дыхание сделало возможным развитие сложных многоклеточных организмов. Считается, что первые ядерные клетки появились после того, как содержание кислорода в атмосфере достигло 3-4% (или около 0,6% атмосферы) его современного уровня (21%). Сейчас полагают, что это произошло примерно 1 млрд. лет назад. Маргулис (Margulis, 1981, 1982) приводит достаточно убедительные доводы в пользу теории, предполагающей, что эукариотические клетки возникли как мутуалистическое объединение независимых прежде микробов, аналогично современной эволюции лишайников.
Когда содержание кислорода около 700 млн. лет назад достигло примерно 8%, появились первые многоклеточные организмы (Metazoa).. Термин «докембрий» используется для обозначения того огромного периода времени, когда существовали только мелкие, прокариотические одноклеточные формы жизни. В кембрии произошел эволюционный взрыв новых форм жизни, таких, как губки, кораллы, черви, моллюски, морские водоросли и предки семенных растений и позвоночных. Так, благодаря способности мельчайших зеленых растений моря продуцировать такое количество кислорода, которое превышало потребности в нем всех организмов, оказалось возможным заселение живыми существами за сравнительно короткое время всей Земли. В течение последующих периодов палеозойской эры жизнь не только заполнила все моря, но и вышла на сушу. Развитие зеленой наземной растительности обеспечило большие количества кислорода и пищи, которые были необходимы для последующей эволюции таких крупных животных, как динозавры, млекопитающие и, наконец, человек. В это же самое время к океаническому планктону, ранее состоявшему из форм с клеточными оболочками из органических веществ, прибавились формы с известковыми, а позднее и с кремневыми оболочками.
Когда примерно в середине палеозоя, около 400 млн. лет назад, продукция кислорода сравнялась с его потреблением, содержание кислорода в атмосфере достигло современного уровня, т. е. 20%. Следовательно, с экологической точки зрения эволюцию биосферы можно сравнить с гетеротрофной сукцессией, на смену которой пришел автотрофный режим.
В конце палеозоя произошло снижение содержания О2 и повышение содержания СО2, сопровождавшееся изменениями климата и, по-видимому, послужившее толчком к обширному «автотрофному цветению», создавшему запасы ископаемого топлива, на которых основана современная промышленная цивилизация. Затем последовало постепенное возвращение к атмосфере с высоким уровнем О2 и низким уровнем СО2, после чего отношение О2/СО2 остается в состоянии, которое можно назвать стационарным состоянием. Антропогенное загрязнение атмосферы пылью и СО2 может сделать это ненадежное равновесие еще более «нестационарным».
На протяжении всей органической эволюции на развитие форм жизни значительное влияние оказывал «дрейф континентов».
Предположительно между одним и двумя миллиардами лет назад биологическая эволюция получила сильное ускорение благодаря возникновению полового размножения. В связи с этим, резко возросли возможности приспособления организмов к окружающей среде. Примерно 1 млрд. лет назад появились первые многоклеточные организмы и происходит разделение живых существ на два царства ─ растений и животных. Различия между ними можно разделить на три группы: 1) по структуре клеток иих способности к росту; 2) по способу питания; 3) по способности к движению.
Отнесение к одному из царств, проводится не по каждому признаку, а по совокупности различий. Так, кораллы, моллюски, речная губка ─ бодяга всю жизнь остаются неподвижными, и, тем не менее, имея в виду другие свойства,их относят к животным. Существуют насекомоядные растения, которые по способу питания относятся к животным. Выделяют и переходные типы, как, скажем, эвглена зеленая, которая питается как растение, а двигается как животное. И все же три отмеченные группы различий помогают в подавляющем большинстве случаев.
Таблица 6
Геологическая шкала, основные датировки и события в развитии форм жизни
| Стратиграфические и хронологические подразделения, радиометрические даты, млн.лет назад | Основные события в эволюции живых организмов | ||
| Эры | Периоды | Эпохи | |
| КАЙНОЗОЙ 65 млн лет | Четвертичный 2.5 млн лет | Голоцен Плейстоцен | (Homo sapiens) Человек разумный |
| Третичный 65 - 2.5 млн лет | Плиоцен 6 - 2. 5 млн лет | Поздние гоминиды | |
| Миоцен 22 – 6 млн лет | 14 млн лет назад примитивные гоминиды = рамапитек Злаки; травоядные млекопитающие | ||
| Олигоцен 36 – 22 млн лет | |||
| Эоцен 58 – 36 млн лет | Примитивные лошади | ||
| Палеоцен 65 - 58 млн лет | Бурная эволюция млекопитающих из мышеподобного животного Cynognathus. | ||
| МЕЗОЗОЙ 255 - 65 млн лет | Меловой 145 - 65 млн лет | Отделы и эпохи многочисленны | Цветковые растения; 65 млн лет назад - гибель динозавров = освобождение ниши для эволюции млекопитающих |
| Юрский 210 - 145 млн лет | Расцвет динозавров. 167млн лет назад = первые летающие ящеры (птерозавры, археоптериксы); 150 млн лнт назад = первые примитивные млекопитающие | ||
| Триасовый 255 - 210 млн лет | Хвойные, цикадовые, динозавры | ||
| ПАЛЕОЗОЙ | Пермский 280 -255 млн лет | Динозавры; пресмыкающиеся, подобные млекопитающим | |
| Каменноугольный 360 -280 млн лет | Леса, насекомые, амфибии, 290 млн лет назад = динозавры, пресмыкающиеся | ||
| Девонский 415 - 360 млн лет | Выход животных на сушу (первые амфибии - ихтиостегии - животные с рыбьим хвостом и четырьмя конечностями напоминающих плавники). | ||
| Силурийский 465 - 415 млн лет | Выход растений на сушу и активное развитие морских животных | ||
| Ордовикский 520 - 465 | Появление скелета у животных (хордовые): примитивные рыбы | ||
| Кембрийский 580 - 520 млн лет | Многочисленные морские беспозвоночные животные | ||
| ДОКЕМБРИЙ главным образом магматические и метаморфические породы; общепринятых подразделений отделов и эпох нет | 1000 млн лет | Разделение организмов на животных и растений: примитивные морские животные, зеленые водоросли | |
| 2000 млн лет | Эукариоты - одноклеточные организмы с ядром | ||
| 3300 млн лет | Прокариоты - одноклеточные безядерные организмы: бактерии; сине-зеленые водоросли | ||
| 4500 млн лет | Зарождение жизни: аминокислоты, белковые молекулы, коацерваты, протоклетка | ||
| 4700 млн лет | Зарождение Земли, дифференциация вешества по тяжести на аггрегатные состояния |
Появление многоклеточных растений 1 млрд лет назад привел к тому, что резко усилился процес фотосинтеза и океанические водоросли начали выбрасывать в окружающую среду миллионы тонн кислорода, формируя озоновый слой атмосферы Земли и подготавливая среду, как водную, так и воздушную, для эволюции более совершенных форм жизни.
Этот период длился почти четыреста миллионов лет, и 580 млн лет тому назад привел к буйному развитию океанической биоты.
На этом этапе эволюции органического мира атмосфера была насыщена основным компонентом фотосинтеза ─ углекислым газом, но относительно бедна кислородом. На протяжении основной части палеозоя концентрация СО2 в атмосфере составляла 0.1-0.4%. При таких концентрациях СО2 продуктивность большинства автотрофных растений должна была приближаться к максимальному значению и огромное количество биомассы, претерпев ряд превращений, образовало колоссальные запасы горючих органических ископаемых. Масса кислорода с начала палеозоя увеличивалась. В конце мезозоя концентрация СО2 начала уменьшаться. Этот процесс ускорился в олигоцене и особенно в плиоцене, в конце которого масса СО2 достигла наименьшего значения за весь фанерозой. Одновременно уменьшилась масса автотрофных растений, и, следовательно, вся масса живых организмов на Земле.
В ходе развития животного мира происходила дифференциация органов по функциям, которые они выполняют, и возник скелет, двигательная, пищеварительная, дыхательная, кровеносная, нервная системы и органы чувств. Энергия дыхания имеет такую форму, которая может использоваться для роста и движения организмов. Избыток энергии позволял животным свободно перемещаться в поисках пищи. Движение требовало координации частей тела, точного контроля и способности быстро принимать сложные решения. То есть процесс биологической эволюции привел к возникновению мозга.
Падение на Землю около 65 млн. лет назад гигантского небесного тела около 9 км в диаметре привело к резкому изменению экологической ситуации ─ экологической катастрофе по сценарию ядерной зимы. В результате вымерли динозавры, преобладающие среди животных на Земле. Освобождение экологической ниши и отсутствие конкурентного давления дало возможность эволюционировать млекопитающим, впоследствии ставшими доминирующим животными на Земле. Ученые палеонтологи считают, что эволюция всех ныне живущих млекопитающих произошла от одной предковой особи (пургаториус) напоминающих нынешнюю мышь.
В XVIII-XIX веках ученые потратили много усилий для систематизации всего многообразия растительного и животного мира. Появилось направление в биологии, получившее название систематики. Были созданы классификации растений и животных в соответствии с их отличительными признаками. Основной структурной единицей был признан вид, а более высокие уровни составили последовательно род, отряд, класс.
На Земле существует около 500 тыс. видов растений и свыше 1,5 млн. видов животных, из них позвоночных ─ 70 тыс., в том числе птиц ─ 16 тыс., млекопитающих ─ 12540 видов.
Эволюция человека
В 1982 году Высший Ученый Совет католической церкви в Ватикане, состоящий из 12 членов, единодушно пришел к заключению: «Мы убеждены, что огромное количество доказательств, бесспорно, позволяет применять концепцию эволюции к людям и другим приматам» (D.M. Lovestеin. Twelve Wise Man at the Vatican// Nature. 30.09.1982. c. 395). Эта ссылка взята из книги «Жизнь ─ как она возникла? Путем эволюции или путем сотворения?,» выпущенной тиражом 27 млн экземпляров на 24 языках в 1992 году, издательством Watchtower Bible and Tract Society of New York? Inc. International Bible Students Association. Brooklin, New York, USA, 1992, с. 185.
Эволюцию человека изучает антропология. Антропология получила бурное развитие во второй половине XIX века после создания теории эволюции Дарвина. Ископаемые остатки Ramapithecus ─ человекообразной обезьяны, которая жила в миоцене ─ плиоцене и которую считают предковой формой, давшей начало линии гоминид, т.е. линии человека и его близких родичей, обнаружены в Индии и Пакистане, на Ближнем Востоке и Балканах, вплоть до Африки («рамапитеки» впервые найдены в Индии и названы в честь бога Рамы).
В 1960 году английский археолог Л. Лики открыл в Восточной Африке «Человека Умелого», с объемом мозга 670 куб. см, возраст которого определяют от 18 до 2.5 млн. лет. В этих же слоях обнаружены орудия труда из расколотой речной гальки, заостренной при помощи нескольких сколов, которые он, как предполагают, изготовлял. После этого укрепилось мнение, что именно в Восточной Африке около 2.5 млн лет назад произошло разделение человека и человекообразных обезьян (не ранее, так как гены тех и других слишком сходны), т. е. разошлись эволюционные линии человека и шимпанзе. Эти выводы подтверждены измерениями по так называемым «молекулярным часам». Скорость изменения генов за счет точечных мутаций (изменений отдельных пар оснований ДНК) устойчива на протяжении долгих периодов времени, и ее можно использовать для датировки отхождения данной эволюционной ветви от общего ствола.
Причиной появления человека именно в Восточной Африке считают выходы урановых пород и соответственнно повышенной радиации, которая вызывает мутации. «Человека Умелого» относят к австралопитекам (буквально «южная обезьяна»), остатки которого впервые найдены в Африке в 1924 году. Объем мозга австралопитека не превышал объема мозга человекообразных обезьян, но он был способен к созданию орудий труда.
Питекантропом были названы остатки, обнаруженные в 1891 году на острове Ява. Существа, жившие 1.9 - 0,5 млн. лет назад, имели рост более 150 см, объем мозга примерно 900 куб. см, использовали ножи, сверла, скребки, ручные рубила. В 20-е годы XX века в Китае был найден синантроп («китайский человек» - ранний неандерталец) с близким к питекантропу объемом мозга. Считается, что он использовал огонь и сосуды, но не имел развитой речи.
В 1856 году в долине Неандерталь в Германии обнаружили остатки существа, жившего 300-20 тыс. лет назад, названного неандертальцем. Он имел объем мозга, близкий к современному человеку, но покатый лоб, надбровные дуги, низкую черепную коробку; жил в пещерах, охотясь на мамонтов. У неандертальца впервые обнаружены захоронения трупов.
Наконец, в пещере Кро-Маньон во Франции в 1868 году были найдены остатки существа, близкого по облику и объему черепа (до 1600 куб. см.) к современному человеку, имевшему рост до 180 см и жившему от 40 до 100 тыс. лет назад. Это и есть «Человек Разумный». Считается что в этой же эпохе появились расовые различия. У изолированных групп складывались особые признаки (светлая кожа у «белых» и т. п.).
Вся цепочка предшественников современного человека, с точки зрения сегодняшнего естествознания, будет выглядеть так: самый древний известный науке предок человека и высших обезьян ─ египтопитек (египетская обезьяна), найден на территории Египта, жил около 30 миллионов лет назад. Рамапитек (обезьяна Рамы) ─ жил на территории от Индии до Африки около 14 млн лет назад и назван в честь буддистского бога Рамы. Также от рамапитека отделился общийпредок гориллы, шимпанзе и человека дриопитек (древесная обезьяна). Примерно 10 млн лет назад от него отделился предок орангутанга и гориллы ─ сивапитек (обезьяна Шивы), названного в честь буддистского бога Шивы. Данные науки свидетельствуют о том, что человекообразные существа ответвились от других приматов четыре миллиона лет назад ─ австралопитек (южная обезьяна) ─ предок шимпанзе и человека жил в Африке от 4 до 2 млн лет назад. Австралопитек, видимо, явился предком зинджантропа. В восточноафриканском регионе Зандж найдены останки человека умелого ─ зинджантропа (зинджского человека = человека умелого), жившего 2 - 2.5 млн лет назад. Вместе с ним обнаружены древнейшие орудия труда (примерно 2.5 млн лет назад) и остатки жилищ (1,75 млн лет). Зинджантроп обладал уже такими чисто человеческими признаками, как прямохождение и заметная развитость кисти руки. При этом название "умелый" ему дано за умение изготовлять и применять первобытные каменные орудия труда. Далее развитие современного человека прослеживается более определенно: питекантроп (обезьяно-человек ─ обитавший во временных рамках 1,9-0,65 млн лет назад); синантроп (китайский человек ─ 400 тыс. лет назад) и неандерталец (ранняя форма homo sapiens), появившийся и живший, по разным данным, от 300 до 20 тыс. лет назад. Сам же Homo sapiens sapiens ─ нынешний человек ─ возник всего лишь около 100 тысяч лет назад и ископаемая форма его называется кроманьонец.
Необходимо отметить, что антропогенез не следует представлять в виде линейного процесса. Эволюция человека осуществлялась не по прямой линии восхождения от животного к человеку. Видимо, в природе в свое время появились не одна, а несколько ветвей гоминид. Многие из них, не выдержав конкуренции, исчезли.
Часть ученых считают, что неандерталец был одной из боковых ветвей на путях эволюции человека, которая, может быть, в процессе гибридизации, а может, в борьбе за существование с более приспособленными противниками исчезла.
Но другая часть ученых придерживается мнения, которое, кстати, подтверждается генетическими исследованиями, что именно среди волосатых неандертальцев в результате мутации появилась безволосая женская особь ─ праЕва. От этой праЕвы и от нескольких мужских особей из неандертальцев и произошло все нынешнее человечество, а остальные неадертальцы вымерли в процессе эволюции.
У всех женских особей нынешних Номо сапиенсов, потомков праЕвы, имеется ген MYTX ─ отвечающий за мягкоголовость ребенка при рождении. При прохождении родовых путей голова ребенка сжимается и он рождается, не причиняя опасности смерти матери.
У неандертальских женщин этого гена не было, и ребенок должен был рождаться с твердой головой, вызывая опасность смерти для матери. Постепенное вымирание неандертальских женщин при родах, видимо, и привело к исчезновению неандертальцев.
Таким образом, человек произошел от человекообразных приматов в процессе эволюции. Человек состоит из тех же нуклеиновых кислот и белков, что и животные. Многие структуры и функции тела человека такие же, как и у животных. Чем выше на эволюционной шкале стоит животное, тем ближе его сходство с человеком. Из всех животных по генетическому аппарату ближе всего к человеку является шимпанзе. Человеческий зародыш проходит в своем развитии те основные стадии, которые прошли при эволюции формы жизни. У человека имеются рудиментарные органы, которые выполняли важные функции у животных и сохранились у человека, хотя не нужны ему (например, аппендикс, волосяной покров).
Отличия человека от животных фундаментальны. К ним, прежде всего, относится разум. Животные испытывают чувства радости, горя, тоски, вины и т. п., у них есть любопытство, внимание, память, воображение. Но даже самые высшие животные не обладают способностью к понятийному мышлению, т. е. к формированию отвлеченных, абстрактных представлений о предметах, в которых обобщены основные свойства конкретных вещей. Чем выше способность к понятийному мышлению, тем выше интеллект человека.
Вторым главным отличием является то, что человек обладает речью. Опять-таки, у животных может быть очень развитая система общения с помощью сигналов (что, кстати, позволило говорить о «цивилизации дельфинов»). Но только у человека есть то, что И. П. Павлов назвал второй сигнальной системой (в отличие от первой ─ у животных) ─ общение с помощью слов. Этим человеческое общество отличается от других общественных животных.
Эволюция человека: рамапитек – дриопитек – австралопитек – питекантроп – неандерталец – кроманьонец – человек современный.
Третьим отличием является способность к труду. Конечно, все животные что-то делают, а высшие животные способны к сложным видам деятельности. Обезьяны, например, используют палки в виде орудий для доставания плодов. Но только человек способен изготовлять, творить орудия труда. С этим связаны утверждения, что животные приспосабливаются к окружающей среде, а человек преобразует ее, и что в конечном счете, труд создал человека. Со способностью к труду соотносятся еще три отличительных признака человека:прямохождение, которое освободило его руки, и, как следствие,развитие руки, особенно большого пальца на ней и, наконец, ─ использование огня.
Главные отличия человека от животных: труд, понятийное мышление и речь, ─ стали теми путями, по которым шло обособление человека от животных.
|
|
|
