Тема 1. Антропогенез
Вопрос 1. Эволюционная экология
Эволюционная история человека окончилась формированием вида, качественно отличного от остальных животных, населяющих Землю, однако механизмы и факторы, действовавшие в ходе эволюции предков Homosapiens, ничем не отличались от механизмов и факторов эволюции любого другого вида живых существ. Лишь с определенного этапа развития в эволюции человечества социальные факторы стали играть большую роль, чем биологические. Поэтому основные принципы общей теории эволюции вполне приложимы к проблеме антропогенеза. Происхождение и эволюция человека рассматриваются, как и эволюция любого биологического вида, с точки зрения взаимодействия наследственных факторов с окружающей средой, то есть с позиций экологических.
Экологи изучают взаимоотношения между организмом и окружающей средой с тем, чтобы выявить принципы, их контролирующие. Однако сами эти взаимоотношения могут быть крайне разнообразными.
Биологическая эволюция – сложное явление, состоящее из многих процессов, но в основе их лежит механизм естественного отбора.
Стержнем эволюционной теории является принцип естественного отбора, т.е. дифференциальный репродуктивный успех биологических существ. Из этого следует, что эволюционный подход сконцентрирован на понимании действия естественного отбора – его последствий для живой материи и условий, на фоне которых разворачивается его действие.
Принципиальным среди них является то, что при рассмотрении адаптивных преимуществ следует исходить из уровня отдельных особей, а не их групп или видов. Особи являются основным материалом для эволюции и поэтому должны рассматриваться как аналитическая единица адаптивного поведения.
Результат естественного отбора – дифференцированное выживание биологических существ – способствует развитию адаптации. Адаптация – это термин, который хотя и часто используется в экологии, но имеет несколько значений или оттенков.
В эволюционном смысле понятие «адаптация» должно относиться не столько к отдельной особи, сколько к популяции и виду. Изменения же в пределах отдельной особи в ответ на те или иные изменения окружающей среды происходят в пределах унаследованной каждой особью нормы реакции».
По происхождению различают преадаптивные, комбинативные и постадаптивные адаптации.
По масштабу адаптации делятся на специализированные, пригодные в узколокальных условиях жизни вида (например, строение языка у муравьедов в связи с питанием муравьями, приспособления хамелеона к древесному образу жизни и т.п.), и общие, пригодные в широком спектре условий среды и характерные для больших таксонов.
Адаптация – это тенденция к оптимизации соответствия между поведением организма и средой его обитания. Отбор благоприятствует «оптимальному решению» проблем, с которыми сталкивается организм.
Те особенности индивидуума, которые дают ему эволюционные преимущества по сравнению с другими, отчетливо проявляются во время его роста и развития. Можно сказать, следовательно, что эволюционные изменения происходят путем преобразования индивидуального развития.
Биологический вид, к которому относится современный человек, появился на свет в результате эволюционного процесса. В современной теории эволюции существует значительное количество разнообразных теорий и гипотез, спорных и противоречивых.
Вопрос 2. Место человека в системе животного мира
С биологической точки зрения, человек – один из видов млекопитающих, относящихся к отряду приматов.
Современные человекообразные обезьяны – шимпанзе, горилла, орангутан, гиббоны – представляют формы, около 10 – 15 млн. лет назад уклонившиеся от линии развития, общей с человеком.
К гоминоидам относятся современные люди и их ближайшие родственники, человекообразные обезьяны, которые, по традиции, делятся на крупных и малых человекообразных.
Термин «гоминиды» (происходящий от названия семейства Hominidae) должен использоваться для обозначения всех популяций и видов, с которыми нас объединяет общая эволюционная история, отличная от таковой остальных приматов. Термин «человек» («люди») должен быть сохранен исключительно для обозначения представителей единственного ныне живущего подвида гоминид – Homosapienssapiens– так же, как термин «человеческий» для обозначения характеристик, свойственных представителям ныне живущих популяций человека.
Вопрос 3. Тенденции эволюции приматов
Проследим основные тенденции, которые в какой-то степени проявились у всех приматов и которые связаны с наследованием ими признаков, характерных для древесного образа жизни.
Животные, проводящие большую часть времени на деревьях, должны обладать конечностями, приспособленными для передвижения по ветвям. Животные, подобные белке, используют для этой цели острые когти; у приматов, однако, развитие конечностей пошло по другому пути.
Жизнь на деревьях сложна и полна неожиданностей. Приматы вынуждены вести очень подвижный образ жизни, и уже в силу этого их конечности должны быть более развиты и приспособлены к разнообразным движениям, чем у большинства других млекопитающих.
Среди факторов, направляющих ход эволюции животных, важная роль принадлежит питанию. Происхождение приматов можно связать в конечном счете с употреблением пищи, находимой на деревьях. Почти все приматы являются либо всеядными, либо растительноядными животными.
Среду, в которой обитают приматы, в отличие от наземных условий обитания, не назовешь «миром запахов». В отличие от других наземных млекопитающих у приматов можно отметить прогрессирующую редукцию органов обоняния.
У животных, обитающих на деревьях, естественный отбор благоприятствовал развитию зрения. У всех приматов орган зрения стал доминирующим экстерорецептором, что нашло свое отражение как в размерах глаз и их расположении, так и в дифференцировке сетчатки.
Как указывалось выше, всесторонняя информация об окружающей среде – существенное условие выживания для животных, обитающих на деревьях. В соответствии с развитием органов чувств, как экстероцептивных, так и проприоцептивных, у приматов происходит усовершенствование областей головного мозга, связанных с сенсорным восприятием. У приматов должно быть также развито весьма совершенное управление движениями и чувство равновесия.
Все те изменения мозга и органов чувств, которые характерны для приматов, а также привычка приматов принимать сидячее положение и исследовать предметы с помощью конечностей – все это нашло свое отражение в строении черепа.
Забота о новорожденных представляет особые трудности для животных, постоянно обитающих на деревьях. Поэтому можно думать, что чем меньше численность потомства, тем больше шансов успешно его вырастить. У всех приматов существует явная тенденция производить на свет одновременно не более двух или трех потомков, а у многих рождается только один.
Вопрос 4. Современные человекообразные обезьяны
Крупные современные человекообразные обезьяны относятся к семейству понгид. Эти животные представляют особый интерес, потому что ряд морфофизиологических, цитологических и поведенческих признаков сближает их с человеком.
У человека 23 пары хромосом, у высших обезьян – 24. Оказывается (к этому все больше склоняются генетики), вторая пара хромосом человека образовалась от слияния пар других хромосом предковых антропоидов.
В 1980 г. в журнале «Сайенс» («Наука») появилась строгая научная публикация с таким названием: «Поразительное сходство (strikingresemblance) окрашенных с высокой разрешающей способностью на полосы хромосом человека и шимпанзе. Авторы статьи – цитогенетики из университета Миннеаполиса (США) Дж.Юнис, Дж.Сойер и К.Данхэм. Применив новейшие методы окраски хромосом на разных стадиях деления клетки двух высших приматов, авторы наблюдали до 1200 полос на каждый кариотип (раньше можно было видеть максимум 300-500 полос) и убедились, что исчерченность хромосом – носителей наследственной информации – у человека и шимпанзе почти идентична.
После столь большого сходства по хромосомам (ДНК) ни у кого уже не может вызывать удивление «поразительное сходство белков крови и тканей человека и обезьян – ведь они, белки, получают «программу» от кодирующих их столь близких, как мы видели, родительских субстанций, т.е. от генов, от ДНК.
Крупные человекообразные обезьяны и гиббоны разошлись 10 миллионов лет назад, тогда как общий предок человека, шимпанзе и гориллы жил всего лишь 6 или самое большее 8 миллионов лет назад.
Противники это теории доказывали, что она не поддается проверке, тогда как сторонники утверждали, что данные, полученные с помощью молекулярных часов, соответствуют тем доисторическим датам, которые можно было проверить при помощи других средств. Ископаемые остатки, найденные позже, подтвердили наличие у нас недавних предков среди ископаемых человекообразных обезьян.
Вопрос 5. Крупные человекообразные обезьяны
В число вымерших дриопитецинов и понгин, несомненно, входили предки человека и современных крупных человекообразных обезьян – этих больших волосатых умных обитателей тропических лесов Африки и Юго-Восточной Азии. Ископаемые данные о предках крупных человекообразных обезьян немногочисленны, если не считать находок, позволяющих связать орангутана с той группой ископаемых обезьян, в которую входил Ramapithecus. Но в ходе биологических исследований было доказано, что у крупных человекообразных обезьян и человека был недавний общий предок.
Современные человекообразные обезьяны включают роды:
1. Pongo, орангутан, у него косматая рыжеватая шерсть, длинные руки, сравнительно короткие ноги, короткие большие пальцы на руках и ногах, крупные коренные зубы с низкими коронками.
2. Pan, шимпанзе, у него длинная косматая черная шерсть, руки длиннее ног, лицо не покрыто шерстью, с большими надглазничными валиками, крупными выступающими ушами, плоским носом и подвижными губами.