Антропогенез в науке

Размещенно на http://www.allbest.ru

1. Антропогенез в науке

Справка. Антропогенез (от греческого «антропос», что означает «человек») - процесс историко-эволюционного формирования человека как биологического вида, первоначального развития его трудовой деятельности, речи, сознания, социальных отношений.

В 1735 году вышло в свет первое издание книги шведского естествоиспытателя Карла Линнея (1707-1778) «Система природы». В течение всей своей жизни Линней дополнял книгу, она имела 12 изданий и выросла до трех томов. В итоге ученый мир получил первую серьезную научную классификацию (систематику) всех известных в те времена растений и животных. Нельзя не подивиться смелости и прозорливости Карла Линнея, который на основании подмеченных им общих признаков объединил в один род человека и некоторых обезьян (конкретно: шимпанзе и орангутанга). Ведь совсем недавно в Европе господствовало убеждение, что обезьяны - это порождение дьявола, воплощение нечисти, так что, казалось бы, невозможно было даже помыслить о каком-либо родстве человека с обезьянами. Правда, Линней и не говорил о родстве; он говорил всего лишь о сходстве, посчитав, тем не менее, это сходство достаточным для причисления шимпанзе и орангутанга к одному роду с человеком.

Предположение о прямом родстве человека и орангутанга высказал в начале XIX столетия известный французский естествоиспытатель Жак Батист Ламарк (1744-1829). Он сделал такое предположение, исходя из разработанной им концепции эволюции живой природы. Согласно этой концепции виды растений и животных постоянно изменяются и постепенно усложняются под воздействием внешней среды и вследствие некоторого таинственного внутреннего стремления всех организмов к самоусовершенствованию.

Надо особо отметить французского зоолога Жоржа Кювье (1769--1832) - основателя палеонтологии (науки об ископаемых животных и растениях). О нем говорили, что по нескольким косточкам он способен воссоздать весь облик ископаемого животного. Свои наблюдения и выводы Кювье изложил в четырехтомном труде «Исследования ископаемых костей», вышедшем в свет в 1812 году. Этот труд оказал большое влияние на Чарльза Дарвина.

Знаменитый английский естествоиспытатель Чарльз Дарвин (1809-1882) по праву считается создателем подлинно научной эволюционной теории. Он изложил ее в книге «Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь». Книга вышла в свет в 1859 году и произвела исключительное впечатление на современников. По Дарвину, движущие силы эволюции - это борьба за существование и естественный отбор. Естественным отбором ученый назвал избирательное выживание и размножение наиболее приспособленных живых организмов. В 1871 году Дарвин обосновал гипотезу происхождения человека от обезьяноподобного предка в книге «Происхождение человека и половой отбор». Ученый полагал, что древнейшие люд: возникли первоначально в Африке; обезьяноподобные предки человека произошли от африканских человекообразных обезьян - шимпанзе и гориллы. Эти обезьяны и поныне обитают в Африке.

Дарвин считал, что происхождение человека от более низких фор:.' жизни доказывается. Во-первых, сходством строения тела и его функций у человека и у различных животных, во-вторых, сходством начальных стадий развития эмбрионов человека и других позвоночных (смотри в связи с этим приведенный на с. 297 рисунок - он весьма убедителен), в-третьих, наличием у человека рудиментов (органов или частей органов, унаследованных человеком от низших животных). К рудиментам относятся, например, копчиковая кость (остаток хвоста), маленькая соединительная перепонка во внутреннем углу глаза человека (остаток мигательной перепонки рептилии), аппендикс (остаток пищеварительного тракта травоядных), волосяной покров на теле и др.

Итак, по Дарвину, прародиной человека является Африка. Впоследствии во время палеонтологических раскопок в Африке действительно обнаружили остатки многочисленных стоянок наших далеких предке в. Правда, эти стоянки сосредоточились в восточной половине африканского континента и на его северном побережье. Стоянки показаны черными кружочками; заштрихована территория, которую можно считать прародиной человека. Почему-то стоянок древнейших людей практически не обнаружено в центральной и западной частях Африки, хотя человекообразные обезьяны и по сей день здесь обитают. В чем же дело? После того как в XX столетии возникла и утвердилась концепция глобальной тектоники литосферных плит (мы с тобой познакомились с этой концепцией в теме 3 в первой части данной книги), появилась любопытная гипотеза. Она до сих пор не получила достаточного подтверждения, но тем не менее заслуживает того, чтобы о ней рассказать.

Посмотри на схему основных литосферных плит в п.3.3 в упомянутой выше теме. Там видно, что восточную половину африканского континента

пересекает с севера на юг граница между африканской и сомалийской плитами, по северо-восточной окраине Африки (вдоль Красного моря) проходит граница между африканской и аравийской плитами, а к северу: Африки проходит с запада на восток граница между африканской и евро азиатской плитами. Как тебе известно, литосферные плиты перемещаются, в результате на их границах могут возникать разломы земной коры. Суть гипотезы, о которой я хочу рассказать, состоит в том, что 20-10 миллионов лет назад произошел разлом по афиканско-сомалийской и африканско-аравийской границам. Образовался альпийско-гималайский горный пояс, западный участок которого приходится на африканско-евроазиатску границу. В результате произошло поднятие африканского материка, и при этом обнажились залежи урановых руд в области разломов. Там возникла мощная радиация. Как если бы взорвалось множество чернобыльских реакторов. И, вот одним из последствий этой радиации, возможно, оказалось появление многочисленных и разнообразных мутаций у человекообразных обезьян, обитавших в восточной и северной частях Африки. Вполне вероятно, что какие-то из мутаций как раз и привели к формированию среди этих обезьян древнейших людей. Пока это не более чем гипотеза. Но она весьма правдоподобна. Мутации плюс естественный отбор вполне могли способствовать превращению некоторых человекообразных обезьян в древнейших людей. Не удивительно, что с обезьянами в средней и западной частях Африки этого не случилось - там не было такой радиации и не было таких мутаций.

Появившись вначале в восточной и северной частях Африки, наши далекие предки мигрировали впоследствии в другие районы Земли, освоив с течением времени все материки за исключением Антарктиды. Но об этом мы поговорим немного позднее.

А пока подчеркнем, что в наше время уже никто из ученых не сомневается в верности основных выводов Чарлза Дарвина, относящихся как к эволюционной теории в целом, так и к концепции происхождения человека от человекообразных обезьян. У Дарвина было много последователей, которые внесли немалый вклад в пропаганду и дальнейшее развитие дарвинизма. Среди них отметим английского биолога Томаса Гексли (1825-1895) (он обнаружил единство строения черепа человека и остальных позвоночных), немецкого биолога Эрнста Геккеля (1834-1919) (он предложил первое «родословное древо» животного мира), российского зоолога Владимира Онуфриевича Ковалевского (1842-1883) (он явился основоположником эволюционной палеонтологии), российского биолога Александра Николаевича Северцова (1866-1936) (он явился основоположником эволюционной морфологии животных). Этот список можно было бы существенно продолжить.

В 30-х годах XX столетия произошел синтез дарвинизма и генетики; появилось новое научное направление, связанное с изучением микроэволюции организмов. Оно выявило решающую роль мутаций в эволюционных процессах и, в частности, в антропогенезе (ну как здесь не вспомнить о гипотезе, предполагающей влияние радиации на превращение человекообразных африканских обезьян в перволюдей!). Именно мутации являются источником появления качественно новых признаков. Появившись, эти признаки подвергаются испытаниям посредством естественного отбора. Большой вклад в исследования по микроэволюции организмов внесли английский биохимик и генетик Джон Холдейн (1892-1964), российский генетик Сергей Сергеевич Четвериков (1880-1959), английский генетик Рональд Фишер (1890-1962), американский генетик Сьюалл Райт (1889-1988), американский генетик Феодосии Добржанский (1900-1975), российский биолог и генетик Николай Владимирович Тимофеев-Ресовский (1900-1981).

Но вернемся непосредственно к проблемам антропогенеза. В течении XIX и особенно XX столетий ученые накопили огромный фактический материал по исследованию антропогенеза. Эти исследования проводились по нескольким линиям.

Это, прежде всего палеонтологические исследования. Раскопки стоянок наших далеких предков обнаружили остатки их скелетов, а также остатки предметов их быта, оружие, сельскохозяйственные орудия, всевозможные изделия. Обнаружены также места захоронений, многочисленные статуэтки, наскальные изображения. Все эти находки палеонтологи тщательно исследуют. По остаткам черепов воссоздаются головы давно умерших людей; в этом особенно преуспел российский антрополог и скульптор Михаил Михайлович Герасимов (1907-1970). Методы палеонтологических исследований постоянно совершенствуются; в наше время широко применяются химический микроанализ и оптические исследования ископаемых фрагментов.

Другое направление в изучении антропогенеза связано с изучением поведения различных животных и прежде всего человекообразных обезьян. Фактически начало этому направлению положил еще Чарльз Дарвин, написав в 1872 году книгу «Выражение эмоций у человека и у животных». Но по-настоящему изучение поведения животных с целью исследования антропогенеза началось только во второй половине XX столетия.

В последние десятилетия стало развиваться еще одно направление в изучении антропогенеза. Оно связано с микробиологическими исследованиями. Например, со сравнением состава белков и хромосом у человека в ныне живущих человекообразных обезьян и других животных. Такие исследования позволяют с большой долей достоверности выявлять степень родства человека с другими животными.

В результате всех этих исследований мы можем сегодня представить наиболее вероятную схему поэтапного развития антропогенеза.

Задание. Что такое мутация? Какие бывают мутации? Это понятие играет большую роль в биологии. Недаром оно уже несколько раз встретилось тебе в данном параграфе. Придет время изучения курса биологии, и тогда ты обстоятельно познакомишься с мутациями. А пока попробуй самостоятельно (с помощью энциклопедий и популярных изданий) разобраться с тем, что такое мутации и какие они бывают. Как ты полагаешь, что произошло бы с миром живых организмов, если бы мутации организмов вдруг вообще исчезли? А что было бы, если бы мутации, напротив, происходили очень часто?

2. Кратко об основных этапах антропогенеза

В широком смысле начало процесса создания человека природой уходит вглубь сотен миллионов лет. Вопросы: «От кого произошел человек?» и «Сколько времени потребовалось природе, чтобы создать человека?» - это совсем не простые вопросы.

Вырисовывается длинная эволюционная цепочка. Люди произошли от обезьян. Обезьяны произошли от первобытных полуобезьян. Первобытные полуобезьяны произошли от пантотериев. Пантотерии произошли от териодонтов (зверозубых рептилий). Териодонты произошли от амфибий. Амфибии произошли от рыб. Рыбы произошли от беспозвоночных... Вот и посуди, от кого же, в конечном счете, произошел, человек и как долго природа создавала его!

3. От первобытных обезьян к дриопитекам

В более узком смысле антропогенез начался тогда, когда из отряда насекомоядных млекопитающих выделился отряд приматов (посмотри на схему происхождения млекопитающих в п.3.6). Это произошло в первой половине палеогена - примерно 60-50млн. лет назад. Именно тогда от насекомоядных отделились первобытные полуобезьяны.

Затем они разделились на три ветви. Одна ветвь - лемуры, долгопяты, тупайи. Точнее говоря, далекие предки этих млекопитающих. Их современный облик ты можешь видеть на рисунке с. 302. Другая ветвь - предки обезьян Нового Света.

Новым Светом называют в данном случае два американских материка. Обитающие здесь обезьяны отличаются малыми размерами. Самые крупные из них (ревуны) имеют длину тела не более 90 см. Вряд ли тебе доводилось слышать о таких американских обезьянах, как саймири (длина тела всего около 30см), капуцины (35-50см), игрунки (15--35см), карликовые мармозетки (всего лишь 13-15см). Ведь ты же живешь не в Америке.

Но вернемся вглубь веков. Третьей ветвью, выделившейся из первобытных полуобезьян, были предки обезьян Старого Света (иными словами, афро-азиатские обезьяны). О многих из них тебе наверняка доводилось слышать, а потомков некоторых из них ты видел в зоопарке. Это, например, мартышки, макаки, мандрилы, павианы (собакоголовые обезьяны).

Приблизительно 30-20млн. лет назад от ветви обезьян Старого Света отделились человекообразные обезьяны. Есть основания полагать, что первым отделился гиббон. Позднее от него отделился орангутанг. Еще позднее от орангутанга отделился дриопитек - общий предок гориллы, шимпанзе, человека («дриопитек» переводится как «древесная обезьяна»; «пи-текос» по-гречески означает «обезьяна», а дриадами в греческой мифологии являлись нимфы деревьев).

На рисунке, где ты можешь полюбоваться кошачьим лемуром, изображены все отмененные выше ветви в виде схемы, наглядно показывающей, кто от кого в свое время отделился, кто из кого выделился. Учти, что человек получился из дриопитека отнюдь не сразу, а через ряд последовательных этапов. Об этом мы поговорим особо. А пока хочу обратить твое внимание на то, что человек и ныне обитающие на Земле лемуры, долгопяты, тупайи, капуцины, мартышки, павианы, гиббоны, орангутанги, гориллы, шимпанзе - все они из отряда приматов, все они имеют общих предков - первобытных полуобезьян.

4. От дриопитеков к австралопитекам

Примерно 5 млн. лет назад обитавшие в Африке дриопитеки (древесные обезьяны) разделились на три ветви.

Одни дриопитеки начали вести полу - наземный образ жизни: они продолжали жить на деревьях и в то же время научились передвигаться по земле и даже выходить на открытую местность. Эти дриопитеки стали предками шимпанзе. Рост их составлял примерно 150см, масса - 60-70кг (это, если не принимать во внимание карликовых шимпанзе).

Другие дриопитеки вполне определенно спустились с деревьев на землю, но остались жить под пологом тропического леса. Они стали предками горилл. Рост их достигал почти двух метров при ширине плеч до метра, а масса доходила до 250кг. Гориллы научились ходить на задних конечностях, но до сих пор предпочитают передвигаться по земле на четвереньках, опираясь при ходьбе на тыльную сторону согнутых пальцев рук.

Третьи дриопитеки не только спустились с деревьев, но и переселились из лесов в саванну. Антропологи назвали их австралопитеками. К Австралии это название никакого отношения не имеет. Оно происходит от латинского слова «аустралис», означающего «южный». Стало быть, «австралопитек» - это «южная обезьяна».

Австралопитеки были первым этапом на пути от дриопитека к человеку. Схематически весь этот путь представлен на рисунке на с.304, который так и озаглавлен: «От дриопитека к человеку». Посматривай этот рисунок во время чтения данного параграфа. Итак, первый этап - австралопитеки. Они отличались небольшими ростом (120-130см) и массой (30-40кг), хотя известна и относительно крупная разновидность австралопитеков. Все они достаточно свободно передвигались по открытой местности на двух ногах, полностью освободив от передвижения руки. Переход к прямо хождению имел как минусы, так и плюсы. С одной стороны, уменьшилась скорость передвижения, и возникли трудности с деторождением (роды стали болезненными, порой мучительными). С другой стороны, можно было лучше ориентироваться в высоких травах на открытой местности и, главное, использовать палки и камни в качестве оружия при защите и охоте на животных.

В африканской саванне было достаточно жарко, спасительная тень деревьев была здесь редкостью. Поэтому австралопитеки начали постепенно терять волосяной покров. В итоге сформировались этакие прямоходящие, почти безволосые обезьяны. По своему виду они уже походили на людей. Но это еще не были люди. Это еще были обезьяны - ведь объем их мозга не превышал 600см3. Заметь: по мнению антропологов, переход от обезьяны к человеку невозможен, если объем головного мозга не достиг 750см3. Кстати, у шимпанзе объем мозга составляет от 400 до 550см3, а у горилл, несмотря на их внушительные габариты, он составляет примерно 600см3.

Австралопитеки появились и жили в Африке; именно их стоянки отмечены черными кружочками на карте в п.4.1. Они просуществовали на планете четыре миллиона лет и вымерли примерно миллион лет назад. Однако ранее того (а именно 1,5млн. лет назад) от австралопитеков отделилась ветвь, которую антропологи называют питекантропами (иначе говоря, обезъяночеловеками).

эволюция неандерталец звено переход

5. Питекантропы - переходное звено от обезьяны к человеку

Питекантропы жили не только в Африке, но также в Азии (в Индонезии и Китае) и на юге Европы. Кстати в те времена в Европе водились самые настоящие львы, бродили мамонты высотой до 3,5м, встречались шерстистые носороги. Честь обнаружения останков питекантропов принадлежит голландскому антропологу Эжену Дюбуа (1858-1940). Он обнаружил и исследовал их в 1891-1893 годах во время экспедиции на остров Яву (Индонезия).

Принято считать, что благодаря открытию останков питекантропов Дюбуа окончательно обосновал дарвинскую гипотезу происхождения человека от обезьяноподобного предка, В таком утверждении есть определенный резон. Питекантропы крупнее австралопитеков; их рост составлял примерно 160см. А главное, объем мозга у них существенно больше, чем у человекообразных обезьян и австралопитеков; он достигал 850-900см3. При этом объем мозга питекантропа оставался заметно меньше объема мозга современного человека, равного 1400-1800см3. Поэтому можно считать, что именно питекантропы были переходным звеном от обезьяны к человеку, окончательно подтверждавшим правильность гипотезы Дарвина.

Если австралопитеки были собирателями корней и плодов растений и ловцами относительно мелких животных, то питекантропы превратились в активных охотников на крупную дичь (даже такую, как мамонты или носороги). Есть основания полагать, что они открыли употребление огня и научились поддерживать его (хотя добывать огонь, по-видимому, так и не научились). Недаром антропологи называют питекантропов древнейшими людьми.

Возникновение неандертальцев (древних людей) и кроманьонцев (людей современного типа)

Примерно 200тыс. лет назад питекантропы вымерли, но до этого они дали начало ветви, которую принято называть древними людьми, или неандертальцами. Они жили примерно 300тыс. лет назад. Название «неандертальцы» имеет географическое происхождение: оно связано с рекой Неан-дер (притоком Рейна) в Германии. «Неандерталь» - это «долина Неанде-ра». Как раз в этой долине, недалеко от города Дюссельдорфа в 1856 году были впервые обнаружены кости древних людей. Впрочем, поначалу далеко не все считали эту находку столь ценной; некоторые ученые полагали, что раскопаны черепа современников, которые были чем-то слегка покалечены.

Неандертальцы (они же древние люди) имели рост около 160см и довольно большой объем мозга -- до 1700см3. Это даже больше, чем у человека (недаром же возникли предположения, что в раскопках оказались черепа современников). Однако сам по себе объем мозга еще не говорит о высоком умственном развитии его обладателя. Важна также структура мозга, в частности количество мозговых извилин. Во всяком случае, развитой речи у неандертальцев не было; они обладали лишь зачатками речи. Зато неандертальцы были великолепными охотниками, достигшими больших успехов в изготовлении оружия из дерева, костей, камня. Они жили не только в пещерах, но также в жилищах из сучьев, костей, шкур, которые довольно умело сооружали. И огонь они научились добывать. И теплую одежду из звериных шкур изготовляли. В этой связи непонятен факт их исчезновения, которое произошло 30тыс. лет назад.

Неандертальцы исчезли, но уже десять тысяч лет до того, как это случилось, на Земле существовали кроманьонцы: антропологи называют их людьми современного типа. Название «кроманьонцы» происходит от названия того места, где были обнаружены впервые останки этих людей (грот Кро-Маньон во Франции, 1868 год). Кроманьонцы были довольно красивыми людьми, рост их достигал 190см, объем мозга доходил до 1800см3. Они научились обрабатывать землю и разводить домашних животных, строили дома и освоили гончарное производство. А главное, они были отменными художниками и скульпторами. Кроме того, они стали первопроходцами -- распространились по всем материкам за исключением Антарктиды.

Кроманьонцы, безусловно, заслуживают отдельного разговора. Он состоится в последующих параграфах. В частности, надо будет обсудить, почему и каким образом произошла смена неандертальцев кроманьонцами? Откуда появились кроманьонцы? Куда подевались неандертальцы?

Размещено на Allbest.ru