Антропогенез человека
Антропология как наука, история ее развития в XIX-XX веках, выдающиеся представители. Основные сходства и отличия человека и животного. Этапы развития организма от зарождения до смерти. Биогенетический закон Э. Геккеля и Ф. Мюллера, выводы из него.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 01.04.2009 |
| Размер файла | 563,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
13
Антропология
В широком смысле «антропология» - наука о человеке (от греч. «антропос» - человек). Но так как человека изучает множество наук, как естественных, так и гуманитарных, то за антропологией в узком смысле осталась проблема происхождения человека и определения специфики его строения и эволюции.
Бурное развитие антропология получила во второй половине 19 века после создания теории эволюции Дарвина. Э. Геккель выдвинул гипотезу о существовании в прошлом промежуточного между обезьяной и человеком вида, который он называл питекантропом (буквально «Обезьяночеловек»). Он же предложил, что не современные обезьяны были предками человека, а дриопитеки («древесные обезьяны»), которые жили в середине третичного периода (70 млн. лет назад). От них одна линия эволюции пошла к шимпанзе и гориллам, другая - к человеку. 20 млн. лет назад под влиянием похолодания джунгли отступили и одной из ветвей дриопитеков пришлось спуститься с деревьев и перейти к прямохождению (так называемые «рамопитеки», остатки которых найдены в Индии и названы в честь бога Рамы).
В 1960 году английский археолог Л. Лики открыл в Восточной Африке «Человека Умелого», возраст которого 2 млн. лет, а объем мозга 670 куб. см. В этих же слоях были обнаружены орудия труда из расколотой речной гальки, заостренной при помощи нескольких сколов, которые он, как предполагают, изготовлял. Позже на озере Рудольф в Кении были найдены остатки существ того же типа возрастом 5,5 млн. лет. Наличие изготовленных орудий труда (если по этому факту судить о становлении человека) позволили существенно увеличить его возраст.
После этого укрепилось мнение, что именно в Восточной Африке в четвертичном периоде кайнозойской эры 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 пар оснований ДНК) устойчива на протяжении долгих периодов времени, и ее можно использовать для датировки отхождения данной эволюционной ветви от общего ствола.
Что было причиной появления человека именно в одном месте? В Восточной Африке имеют место выходы урановых пород и существует повышенная радиация. Последняя, как доказано генетикой, вызывает мутации. Таким образом, здесь эволюционные изменения могли протекать более слабыми темпами. Возникший вид, физически более слабый, чем окружение, должен был, чтобы выжить, начать изготавливать орудия, вести общественный образ жизни и развить разум как мощный инструмент слабого от природы существа, не обладающего достаточным естественным органом защиты.
«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. Это стало формой преодоления противоречия между недостаточной естественной вооруженностью австралопитека и большой насыщенностью его существования опасными ситуациями.
Гипотетически предположенным Э. Геккелем питекантропом были названы остатки, обнаруженные в 1891 году на острове Ява. Существа, жившие 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 20 века в Китае был найден синантроп («китайский человек») с близкими питекантропу объему мозга. Он использовал огонь и сосуды, но не имел речи.
В 1856 году в долине Неандерталь в Германии обнаружили остатки существа, жившего 150 - 40 тыс. лет назад, названного неандертальцем. Он имел объем мозга, близкий современному человеку, но покатый лоб, надбровные дуги, низкую черепную коробку; жил в пещерах, охотясь на мамонтов. У неандертальцев впервые обнаружены захоронения трупов.
Наконец. В пещере Кро-Маньен во Франции в 1868 году были найдены остатки существа, близкого по облику и объему черепа (до 1600 куб. см.) к современному человеку, имевшему рост 180 см и жившему от 40 до 15 тыс. лет назад. Это и есть «Человек Разумный». В ту эпоху появились расовые различия.
Сходства и отличия человека и животного
Прежде чем говорить о времени появления человека мы должны выяснить вопрос об отличии человека от животных, поскольку именно представление о том, что такое человек, формирует выводы о его становлении. Сначала о сходстве человека и животных. Оно определяется, во-первых, вещественным составом, строением и поведением организмов. Человек состоит из тех же белков и нуклеиновых кислот, что и животные, и многие структуры и функции нашего тела такие же, как и у животных. Чем выше на эволюционной шкале стоит животное, тем ближе его сходство с человеком. Во-вторых, человеческий зародыш проходит в своем развитии те стадии, которые прошла эволюция живого. И, в-третьих, у человека имеются рудиментарные органы, которые выполняли важные функции у животных и сохранились у человека, хотя не нужны ему (например, аппендикс).
Однако и отличия человека от животных фундаментальны. К ним прежде всего относится разум. Что это такое? Изучение высших животных показало, что они обладают многим из того, на что раньше считались способны только люди. Эксперименты с обезьянами обнаружили, что они могут понимать слова, сообщать с помощью компьютера о своих желаниях, и с ними можно вести таким образом диалог. Но чем не обладают самые высшие животные, так это способностью к понятийному мышлению, т.е. к формированию отвлеченных, абстрактных представлений о предметах, в которых обобщены основные свойства конкретных вещей. Мышление животных, если о таковом можно говорить, всегда конкретно; мышление человека может быть абстрактным, отвлеченным, обобщающим, понятийным, логичным.
Чем выше способность к понятийному мышлению, тем выше интеллект человека. Оценить действительное значение разума помогает, в частности, соперничество человека с шахматным компьютером, который пытается выиграть за счет грамотных скоростей перебора всех возможных вариантов.
Этология получает все больше данных о том, что в поведении человека и животного много схожего. Животные испытывают чувство радости, горя, тоски, вины и т.п.; у них есть любопытство, внимание, память, воображение. Тем не менее остается справедливым, что хотя животные имеют очень сложные формы поведения и создают изумительные произведения (например паутина, которую ткет паук), человек отличается от всех животных тем, что до начала работы имеет план, проект, модель постройки. Благодаря способности к понятийному мышлению, человек сознает, что он делает, и понимает мир.
Вторым главным отличием является то, что человек обладает речью. Опять-таки, у животных может быть развита 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.
Что такое слово? Это видовой признак человека, который состоит в непосредственном доступе нашего сознания к высшему организующему началу бытия, к последнему звену восходящей цепочки мировых принципов, начинающейся с точного подбора физических констант. Так утверждает один из современных методологов науки, выводящий значение слова из утверждения, которым открывается одно из Евангелий: «В начале было Слово». С этих позиций и разум и слово появилось задолго до человека, а не изобретены им. Они организовали биологическую материю, а затем были вложены в человека, что соответствует не только библейским текстам, но и философским системам Платона и Гегеля.
В естествознании же, пытающимся выяснить естественные причины человеческих способностей, известна гипотеза происхождения речи из звуков, произнесенных при работе, которые потом становились общими в процессе совместного труда. Сначала появились корни глаголов, соответствующие определенным видам деятельности, затем другие части слова и речи. Такова суть гипотезы немецкого антрополога М. Мюллера. Таким же путем в процессе общественного труда постепенно мог возникнут разум.
Способность к труду - еще одно фундаментальное отличие человека от животных. 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 два отличительных признака человека: прямохождение, которое освободило его руки, и, как следствие, развитие руки, особенно большого пальца на ней. Наконец, еще два характерных признака человека, повлиявших на развитие культуры - использование огня и захоронение трупов.
Эмбриональное развитие (зародышевое)
Дробление. Через несколько часов после оплодотворения наступает 1 стадия зародышевого развития - дробление, в результате которого зигота делится еще на 2 клетки. Не разъединяясь, каждая делится еще на две и получается зародыш, состоящий из 4,8 клеток и т.д. В процессе дробления количество клеток быстро растет, они становятся все мельче и мельче. Клетки в процессе дробления образуют сферу, внутри которой возникает полость - бластоцель; с момента возникновения полости зародыш называется бластулой. Бластула состоит уже из нескольких сотен мелких клеток, но по размеру не отличается от зиготы.
Образование гаструлы. Вскоре после образования бластулы наступает следующая стадия развития зародыша - гаструла. В процессе образования гаструлы продолжается митотические деления клеток, и происходят существенные изменения в строении зародыша. Наиболее широко распространен способ образования гаструлы - втягивание внутрь участка стенки бластулы. Получается двухслойный мешок: наружный слой клеток - эктодерма, внутренний - энтодерма. У многоклеточных организмов между внутренними и наружными слоями закладывается третий зародышевый слой - мезодерма.
Образование органов (органогенез). Следующая стадия деления клеток и их перемещения - нейруляция. В это время начинается закладка отдельных органов будущей личинки или взрослого организма. Из эктодермы начинается развитие нервной пластинки, затем нервной трубки. Из нее далее развивается головной и спиной мозг. Остальная эктодерма дает начало наружному слою кожного покрова, органам зрения, слуха, из эндодермы кишечники, легкие, печень, поджелудочная железа. Мезодерма дает начало хорде, мышцам, почкам, скелету, кровеносным сосудам.
Постэмбриональное развитие
В момент рождения или выхода организма из яйцевых оболочек заканчивается эмбриональный и начинается постэмбриональный период развития.
Постэмбриональное развитие может осуществляться с превращением (метаморфозом) или без него. В первом случае развитие будет называться непрямым (так развивается лягушка), а во втором - прямым (так развивается человек).
Развитие насекомых всегда осуществляется с метаморфозом, т.е. оно непрямое. Одни насекомые развиваются с полным превращением, а другие - с неполным. Развитие с полным превращением характерно, например, для майского жука, а с неполным - для кузнечика.
У одних животных формирование органов почти полностью заканчивается к концу эмбрионального периода. Их постэмбриональное развитие заключается в росте нового организма и доразвитии тканей и органов.
Старение характеризуется многими морфологическими и физиологическими изменениями, ведущими к общему понижению жизненных процессов и устойчивости организма.
Завершая индивидуальное существование, она может быть физиологической и наступает в результате старения, и патологической, если вызвана преждевременно внешним фактором.
Дифференцировка клеток
Все клетки зародыша, а затем и взрослого организма образуются из зиготы путем многократных митотических делений и имеют одинаковое количество ДНК, одинаковые хромосомы и одинаковые гены. В ходе индивидуального развития небольшая часть генов, работающих в определенном органе или ткани, создает специфичность строения и функционирования клеток разных органов. Специфичность работы клеток зачатков органов возникает на определенной стадии развития зародыша.
На ранних стадиях дробления отдельные клетки многоклеточного зародыша еще не дифференцированы и, если их пересадить на другое место, могут изменить ход своего развития. Клетки некоторых участков эмбриона дифференцируются раньше других и могут влиять на развитие соседних органов, «включая» или «выключая» транскрипцию определенных генов. Регуляторами активности генов служат синтезируемые этими клетками различные молекулы - белки и вещества небелковой природы. Данные о таком взаимовлиянии клеток были получены в опытах по пересадкам участка эктодермы, из которой формируются нервная система на стадии гаструлы одной лягушки под брюшную эктодерму зародыша другой лягушки, находящегося на той же стадии гаструлы.
В процессе нормального развития этот участок влияет на формирование расположенной около него спинной эктодермы в нервную пластинку. В условиях опыта, кроме нормально развивающейся нервной системы вокруг участка, пересаженного от другой особи, также образовались нервная трубка, хорда, то есть начиналось развитие второго головного и спинного мозга, в результате чего получался двойной эмбрион. Следовательно, пересаженный участок является организатором, который влияет на окружающие его ткани, то есть обладает способностью направлять развитие клеток, приходящих в соприкосновение с ним.
Биогенетический закон (Э. Геккель и Ф. Мюллер)
С появлением теории Чарльза Дарвина о происхождении видов (1859) теория параллелизма И. Меккеля получила эволюционное объяснение: лестница существ перестала быть статичной, стало понятно, что она отражает эволюционную тенденцию усовершенствования организации, а онтогенез - индивидуальное развитие особи - представляет собой процесс эволюции. В то же время появилась возможность объяснить зародышевое сходство родством (общностью происхождения) организмов, но принцип специализации индивидуального развития остался без объяснения, и К. Бэр до конца жизни был противником и И. Меккеля и Ч. Дарвина. Таким образом, общие представления об онтогенезе оказались противоречивыми: с одной стороны этот процесс отражает эволюцию организации, с другой - лишь сам себя.
Кроме того, Ч. Дарвином для объяснения эволюции ранних стадий развития был разработан принцип наследования в соответствующем возрасте, согласно которому признак, раз возникнув на одном этапе онтогенеза, имеет тенденцию появляться у потомков на том же этапе, что дает возможность отбору менять любую стадию индивидуального развития. Эта закономерность не объясняла ни параллелизма, ни специализации развития. В результате возникла необходимость увязать между собой все противоречивые концепции, и изучение соотношения индивидуального и исторического развития было начато практически заново.
Идеи Дарвина были развиты Фрицем Мюллером, сделавшем особенно много в обосновании биогенетического закона. Ф. Мюллер (1821-1897) - немецкий зоолог, в 1852 г. навсегда уехавший в Бразилию. Он никогда не встречался ни с Дарвином, ни с Геккелем. Из провинциального бразильского городка Дестерро Мюллер прислал для публикации в Лейпциге небольшую книжку под названием «За Дарвина» (1864). В ней он на основе исследований онтогенеза высших ракообразных пришел к двум важным выводам:
1. Онтогенез потомков может продолжаться далее той стадии, на которой он оканчивался у предков. Тогда организация у потомков становится более высокой, чем у предков.
2. Онтогенез потомков может на промежуточных стадиях уклоняться в сторону от пути, по которому он шел у предков. Тогда организация у потомков будет иной, но не более высокой, чем у предков.
В данной работе не обсуждались ни механизмы индивидуального развития, ни эволюция онтогенеза как процесса. Речь шла лишь об эволюции взрослой стадии, причем рассматривалось, каким образом изменение хода онтогенеза влияет на дефинитивное строение. Причины изменений хода онтогенеза не затрагивались.
И все же этот труд Ф. Мюллера был важным шагом вперед в развитии теории эволюции онтогенеза. Во-первых, он показал, что эволюционно новые формы возникают путем изменения хода индивидуального развития, свойственного их предкам, т.е. изменения онтогенеза первичны по отношению к филогенетическим изменениям. Во-вторых, было показано, что изменения хода онтогенеза могут происходить разными путями. В-третьих, на основе данных Мюллера можно утверждать, что, если онтогенез потомков продолжается далее дефинитивной стадии предков, по этой, ставшей уже предпоследней, стадии можно судить об организации предков и тем самым о продолжении изучаемых форм. В результате частично была объяснена теория параллелизма и обоснована роль эмбриологии в реконструкции филогенеза. Надо только отметить, что Мюллер рассматривал онтогенез целого организма, а не его частей (отдельных организмов и гистогенезов*).
Представления Ф. Мюллера послужили базой для дальнейшей разработки проблемы. Ими воспользовался Эрнст Геккель (1834-1919), сыгравший огромную роль в пропаганде и дальнейшем развитии эволюционного учения. У Геккеля и Мюллера созревала мысль о том, что последовательные изменения формы особи на протяжении индивидуального развития обусловлены филогенезом, т.е. развитием того рода, к которому принадлежит данный вид животного.
Онтогенез является кратким и быстрым повторением филогенеза, обусловленным наследственностью и приспособлением. Эта закономерность и была названа Геккелем основным биогенетическим законом (1866). Более полная формулировка этого закона такова: развитие зародыша (индивидуальный или онтогенетический ряд развития, онтогенез) - это сжатое, сокращенное повторение развития всей группы форм, возникших из одного общего корня (т.е. повторение развития филетического, или палеонтологического, филогенез); повторение тем полнее, чем больше сохраняется благодаря постоянному наследованию первоначальное развитие предков (палингенез). Повторение же тем менее полно, чем больше благодаря различным приспособлениям было введено позднейших нарушений (ценогенез).
Согласно этому закону зародыши вышестоящих животных похожи на взрослых нижестоящих предков. Яйца всех животных «идентичны». Эволюция осуществляется благодаря прибавлению новых стадий в конце развития. Если бы ничто не мешало, то в индивидуальном развитии точно повторялась бы эволюционная история вида, а значит, за часы, недели или месяцы развития зародыша того или иного животного мы могли бы просмотреть, образно говоря «кинофильм» о его историческом прошлом. При просмотре «фильма» об индивидуальном развитии млекопитающих мы увидели бы стадии, соответствующие взрослым формам беспозвоночных животных, а затем рыбам, амфибиям, рептилиям.
Однако проявлению в неизменном виде первобытных, древних, палингенетических признаков (от греч. palaios - древний; палингенезы - признаки, перешедшие в онтогенез животного из его филогенеза) мешают ценогенезы, разнообразные признаки, возникшие в онтогенезе как приспособление к условиям жизни зародышей личинок и взрослых животных. Примером ценогенезов могут служить амнион, хорион, аллантоис Amniota, громадные прядильные железы личинок насекомых.
Процесс повторения филогенетических признаков в онтогенетическом развитии называется рекапитуляцией. Типичный пример рекапитуляции приводит академик А.Н. Северцов в своей книге «Морфологические закономерности эволюции», изданной в 1913 г. в Германии. Мы знаем, что у современных бесхвостых амфибий во взрослом состоянии большая и малая берцовая кости срослись между собой, а у головастиков они разделены. У стегоцефалов, от которых произошли современные амфибии, тоже имелись две отдельные берцовые кости. Следовательно, наличие раздельных берцовых костей у головастиков можно рассматривать как рекапитуляцию одного из признаков задних конечностей, свойственных предковому скелету.
Рекапитуляция не ограничивается морфологическими признаками. Их можно выявить и при онтогенетическом становлении функций различных органов и тканей. Известно, что в процессе эволюции позвоночных постепенно утрачивались ферменты, необходимые для расщепления мочевой кислоты. Так, у некоторых рептилий и птиц конечный продукт азотистого обмена - мочевая кислота, у земноводных и большинства рыб - мочевина, а у первичновидных беспозвоночных - аммиак. Оказалось, что зародыш птиц на ранних стадиях развития выделяет аммиак, на более поздних - мочевину и только на последних стадиях - мочевую кислоту. Сходным образом у головастиков конечный продукт обмена составляет аммиак, а у лягушек - мочевина.
Биогенетический закон стал ядром геккелевской теории рекапитуляции. Согласно этой теории онтогенез включает два типа признаков: палингенезы - признаки филогенетических далеких предков и ценогенезы - вторичные признаки, возникшие в результате приспособления к определенным условиям эмбриональной и личиночной жизни. Типичными ценогенезами являются, например, трахейные жабры личинок стрекоз и поденок: при водном образе жизни они служат временными органами дыхания.
Унаследованным от далеких предков палингенетическим признакам Геккель придавал первостепенную роль при выяснении филогенетических отношений. Изучение ценогенезов в таком аспекте бесполезно и только затемняет проявление палингенетических признаков. С этой точки зрения ценогенезы представляют собой «досадные искажения» палингенезов.
В теории Геккеля было много упущений, и главное из них заключалось в том, что история взрослого организма рассматривалась в отрыве от истории эмбриона. Несмотря на это, нельзя недооценивать огромное значение биогенетического закона в развитии эволюционного учения. По мере дальнейших исследований оказывалось, однако, все труднее укладывать накапливающиеся факты в прокрустово ложе узко сформулированной теории. Усиливалась критика, доходившая порой до полного отрицания биогенетического закона и самого принципа рекапитуляции. Представлялось, что он себя исчерпал и уходит в область истории науки с ее неизбежными ошибками.
Список литературы
1) «Тайны третьего мира» Жданов В.М., Ершов Ф.И., Новохатский А.С., Москва Издательство «Знание» 1981 г.
2) «От молекулы до человека», перевод с английского К.С. Бурдина и И.М. Пархоменко. Москва Просвещение 1973 г.
3) «Основы современной биологии» А. Винчестер Москва Издательство «Мир» 1967 г.
Подобные документы
Формулировка биогенетического закона Геккеля-Мюллера, его связь с дарвинизмом и противоречащие факты. Оплодотворение и развитие зародыша человека. Научная критика биогенетического закона и дальнейшее развитие учения о связи онтогенеза и филогенеза.
презентация [1,4 M], добавлен 27.02.2014Биогенетический закон Геккеля-Мюллера. Размножение и его виды. Черты сходства и отличия овогенеза и сперматогенеза. Стадии развития плода. Негативное влияние мутагенов и тератогенов на формирование зародыша. Биологическое значение оплодотворения.
презентация [2,4 M], добавлен 05.11.2013Эволюция нервной системы живых существ. Особенности филогенеза нервной системы. Основные этапы индивидуального развития человеческого организма (онтогенез человека). Закон Э. Геккеля и Ф. Мюллера. Периоды онтогенеза человека (внутри- и внеутробный).
презентация [2,3 M], добавлен 04.09.2015Понятие об онтогенезе. Биогенетический закон Геккеля-Мюллера. Размножение и его виды. Черты сходства и отличия овогенеза и сперматогенеза. Суть и биологическое значение оплодотворения. Негативное влияние мутагенов и тератогенов на формирование зародыша.
презентация [2,4 M], добавлен 06.04.2015Антропология как наука, изучающая эволюцию физического типа человека во времени и в пространстве; место в кругу биологических дисциплин. Процесс перехода от биологических закономерностей к социальным. Разделы: морфология, антропогенез и расоведение.
контрольная работа [24,6 K], добавлен 15.11.2009Эволюция человека, ее отличие от эволюции животных и движущие силы. Гипотезы естественного происхождения человека. Признаки человека и его место в системе животного мира. Основные этапы антропогенеза и характерные черты развития предков человека.
контрольная работа [27,6 K], добавлен 03.09.2010Этапы роста, развития организма. Возрастная периодизация. Общая периодизация онтогенеза. Физико-биологические и социальные факторы эволюции человека разумного. Этническая антропология. Антропологический состав народов мира в настоящее время и в прошлом.
реферат [42,6 K], добавлен 31.10.2008Исследование теории эволюции Чарльза Дарвина. Концепции африканского происхождения человека. Основные теории антропогенеза. Расселение и численность древнейшего человечества. Роль труда в превращении древних обезьян в человека. Этапы развития человека.
реферат [30,8 K], добавлен 18.12.2014Понятие и основные этапы антропогенеза как части процесса развития человека, охватывающей период преобразования обезьяноподобного предка человека в человека современного вида. Отличительные особенности и образ жизни человека на каждой стадии развития.
презентация [1,5 M], добавлен 27.04.2015История развития антропологических знаний, антропологии как самостоятельной науки. Разделы антропологии: морфология человека, учение об антропогенезе, расоведение, ее место в общем курсе естествознания: задача, основные разделы, отрасли антропологии.
реферат [33,1 K], добавлен 15.05.2010
