"Биология. Биологические системы и процессы (углублённый уровень)", Теремов А.В., Петросова Р.А.
Человек относится к царству Животные, классу Млекопитающие и отряду Приматы. Его сходство с животными проявляется в клеточном строении, обмене веществ, устройстве органов, зародышевом развитии и наследственном материале. Общие признаки помогают установить родство, но не означают, что человек и другие виды одинаковы. Особенно важно отличать сходство с современными человекообразными обезьянами от происхождения от них: у человека и этих животных был общий предок.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Приматы — отряд млекопитающих, к которому относятся человек, обезьяны и другие группы. Для многих приматов характерны хватательные кисти, подвижные пальцы, ногти и зрение, позволяющее точнее оценивать расстояние. Это понятие помогает определить систематическое положение человека и выделить признаки, общие с другими представителями отряда.
Человекообразные обезьяны — группа приматов, включающая гиббонов, орангутанов, горилл, шимпанзе и человека. Её представители сходны с человеком особенностями строения скелета, кистей, зубов и органов. Выделение этой группы показывает близкое эволюционное родство, но не означает, что современные обезьяны являются предками человека.
Гомологичные органы — органы разных организмов, имеющие общий план строения и происхождение, хотя их функции могут различаться. Например, передние конечности человека и человекообразной обезьяны состоят из сходно расположенных костей, но используются по-разному. Понятие помогает отличить родство органов от простого сходства, вызванного одинаковой функцией.
Общность происхождения — наличие у организмов общего предка в эволюционном прошлом. На неё указывают совпадения в строении, развитии и наследственном материале. Это понятие нужно, чтобы объяснить, почему у разных видов есть общие черты, даже если сейчас они живут по-разному и заметно отличаются друг от друга.
Человека относят к животным не по уровню его интеллекта, а по совокупности признаков организма и способу питания. Его тело состоит из клеток, он получает готовые органические вещества с пищей, дышит, растёт, реагирует на воздействия и размножается. Эти процессы характерны для животных и показывают, что человек включён в их систему, хотя обладает особенностями, связанными с речью и сложным мышлением.
Как млекопитающее, человек поддерживает относительно постоянную температуру тела и выкармливает детёнышей молоком. Теплокровность позволяет сохранять активность при изменениях температуры среды, хотя для поддержания температуры нужны энергия и пища. Молочные железы обеспечивают потомство питанием, а длительная забота взрослых повышает шансы детёнышей выжить и освоить необходимые навыки.
Строение кисти, зрения и зубов сближает человека с приматами, поскольку отражает сходный план организации. Подвижные пальцы и противопоставленный большой палец помогают захватывать предметы и выполнять точные движения; у человека эта способность особенно развита. Глаза, направленные вперёд, дают перекрывающиеся поля зрения, а разнообразные зубы связаны с обработкой разной пищи.
Скелет и внутренние органы человека и человекообразных обезьян имеют много общих черт: сходное расположение основных костей конечностей, позвоночника и внутренних систем. Эти совпадения объясняются родством, но не означают полного тождества организмов. Прямохождение человека изменило пропорции скелета и нагрузку на конечности, а строение органов и образ жизни каждого вида складывались по-своему.
У человека и других животных есть общие особенности зародышевого развития, а их клетки используют ДНК для хранения наследственной информации. Сходство ранних стадий развития объясняется тем, что организмы унаследовали сходные механизмы построения тела. Общие участки ДНК также говорят о родстве: чем больше совпадений в сопоставляемых последовательностях, тем больше оснований считать эволюционное родство близким. Ни эмбриологические, ни молекулярные сходства не делают современные виды одинаковыми.
| Признак | Проявление у человека | Проявление у животных | Что показывает сходство |
|---|---|---|---|
| Клеточное строение и обмен веществ | Тело состоит из клеток; человек питается, дышит и выделяет продукты обмена | Организм состоит из клеток и осуществляет обмен веществ | Общие основы жизнедеятельности и клеточной организации |
| Общие черты плана строения позвоночных | Есть внутренний скелет, позвоночник и череп | У позвоночных есть позвоночник и внутренний скелет | Принадлежность к позвоночным и общий план строения |
| Признаки млекопитающих | Постоянная температура тела, молочные железы, забота о потомстве | У млекопитающих детёнышей выкармливают молоком; многие заботятся о них | Принадлежность человека и этих животных к одному классу |
| Признаки приматов | Хватательные кисти, подвижные пальцы, ногти, бинокулярное зрение | У многих приматов развиты хватание и зрение с оценкой расстояния | Сходство плана строения и приспособлений приматов |
| Сходство зародышевого развития | Развитие начинается с одной клетки и проходит последовательные стадии | У животных также есть оплодотворённая яйцеклетка и стадии развития зародыша | Общие черты наследственных программ развития |
| Сходство наследственного материала | Наследственная информация хранится в ДНК | У животных наследственная информация также связана с ДНК | Эволюционное родство и общие молекулярные основы жизни |
Читайте строки таблицы как сравнение одного признака у человека и животных, а не как утверждение об их полном совпадении. Последний столбец помогает понять, к какому уровню относится сходство и какой вывод из него можно сделать. Для вывода о родстве сопоставляйте несколько строк, а не опирайтесь на один признак.
Условие: распределите наличие позвоночника, молочных желёз, хватательной кисти и прямохождения по группам «общие с животными» и «характерные особенности человека». Нужно различать признаки, которые определяют родство, и те, которые особенно развиты у человека. При этом прямохождение не следует путать с систематическим признаком всех животных.
Сначала проверяем, встречается ли признак у животных за пределами человека. Позвоночник есть у множества видов позвоночных, молочные железы характерны для всех млекопитающих, а хватательные кисти встречаются у приматов. Поэтому все три признака показывают сходство человека с соответствующими группами животных.
Затем рассматриваем прямохождение. Человек постоянно передвигается на двух ногах, а такое сочетание особенностей опорно-двигательной системы характерно для человека. Некоторые животные могут вставать или перемещаться на задних конечностях, но это не делает их прямоходящими так же, как человека.
Ответ: позвоночник, молочные железы и хватательная кисть — общие с животными признаки; прямохождение — характерная особенность человека. Это распределение не означает, что первые признаки одинаково устроены у всех животных. Они указывают на принадлежность человека к более широким группам и его родство с ними.
Условие: сравните переднюю конечность человека и переднюю конечность человекообразной обезьяны по костям и функциям, затем объясните значение сходного плана строения. Важно не ограничиваться внешним видом конечности. Нужно установить, одинаково ли расположены основные кости и обязательно ли они выполняют одну работу.
Сопоставляем состав и взаимное расположение костей. У обоих организмов передняя конечность включает плечевую кость, кости предплечья, кости запястья, пясть и фаланги пальцев. Такой общий план сохраняется, хотя пропорции отдельных костей и пальцев могут различаться.
Теперь сравниваем функции. Человек использует руку для захвата и точных движений, в том числе при изготовлении предметов; у человекообразных обезьян передние конечности важны для лазания, опоры и захвата. Разные задачи привели к специализации конечностей, но не уничтожили общий план их строения.
Ответ: конечности имеют сходный набор и расположение костей, но могут выполнять разные функции. Это гомологичные органы, сходство которых объясняется общим происхождением. Сам по себе один пример не устанавливает всё родство, поэтому его рассматривают вместе с другими данными о строении, развитии и ДНК.
Условие: у человека и другого животного обнаружены сходные участки ДНК и черты раннего зародышевого развития. Объясните, почему эти наблюдения считают свидетельствами эволюционного родства и почему они не доказывают, что современные виды одинаковы. В решении нужно связать два независимых типа данных. Также следует различать общую историю и современное сходство организмов.
Сначала рассматриваем ДНК: общие участки могут сохраняться у родственных организмов как части наследственной информации, полученной от общего предка. Сходные ранние этапы развития тоже указывают на общность некоторых наследственных программ. Оба наблюдения поддерживают гипотезу родства, особенно если совпадения проверены и согласуются с другими признаками.
Затем отделяем родство от тождества. После расхождения эволюционных линий у видов накапливаются различия, и их развитие приспосабливается к разным условиям. Поэтому сходство отдельных участков ДНК и стадий развития не означает, что совпадают все признаки, функции органов или образ жизни.
Ответ: молекулярные и эмбриологические совпадения служат свидетельствами общности происхождения, потому что отражают унаследованные особенности. Они показывают родство, но не равенство современных видов. Надёжный вывод делают по совокупности данных, а не по одному совпадению.
Ошибка — считать, что человек не относится к животным из-за мышления и речи. Так думают, потому что эти способности заметно отличают людей от других видов, однако они не отменяют клеточного строения и общих физиологических процессов. Проверка: спросите себя, соответствует ли человек признакам животных и занимает ли определённое место в их классификации.
Ошибка — утверждать, что человек произошёл от современных человекообразных обезьян. Сходство действительно велико, поэтому легко принять родственный вид за предка, но эволюционные линии человека и других современных обезьян разошлись от общего предка. Проверка: уточните, речь идёт о ныне живущем виде или об общем предке в прошлом.
Ошибка — считать, что сходные органы обязательно выполняют одинаковую функцию. Такое впечатление возникает, если ориентироваться только на название или форму органа, но гомологичные структуры могут специализироваться по-разному. Проверка: сравните не только работу органа, но и его план строения, положение и происхождение.
Ошибка — делать вывод о родстве по одному внешнему признаку. Отдельное сходство может быть недостаточным для надёжного заключения, а иногда похожая функция приводит к похожей форме независимо от близкого родства. Проверка: ищите согласующиеся данные о строении, развитии и наследственном материале.
Для изучения сходства человека с животными нужно знать основные уровни систематики, признаки позвоночных и особенности млекопитающих и приматов. Эти знания помогают понять, почему человек одновременно входит в несколько вложенных групп. Дальше тема связывается с доказательствами эволюции: сходство органов, зародышевого развития и ДНК позволяет обосновывать родство организмов. Те же данные важны при изучении систематического положения и происхождения человека.
Почему человека относят к животным, если он обладает сознанием и речью?
Сознание и речь — важные особенности человека, но систематическое положение определяют по совокупности признаков организма. Человек состоит из клеток, питается готовыми органическими веществами, дышит, растёт и размножается, как другие животные. Развитые мышление и речь не отменяют этих общих черт.
К каким группам животных относится человек?
Человек относится к царству Животные, типу Хордовые, подтипу Позвоночные, классу Млекопитающие и отряду Приматы. Внутри приматов человека относят к человекообразным обезьянам и семейству гоминид. Каждая следующая группа объединяет организмы по более общим признакам.
Какие признаки сближают человека с приматами?
Человека с приматами сближают хватательная кисть с подвижными пальцами, ногти вместо когтей и хорошо развитое бинокулярное зрение. При бинокулярном зрении поля зрения глаз перекрываются, что помогает оценивать расстояние. Сходство также проявляется в строении зубов и особенностях скелета.
Означает ли сходство человека с обезьянами, что он произошёл от современных обезьян?
Нет, современный человек не произошёл от ныне живущих человекообразных обезьян. У человека и других человекообразных обезьян был общий предок, от которого разошлись разные эволюционные линии. Поэтому родство не означает, что один современный вид является предком другого.
Почему сходство ДНК и зародышевого развития считают свидетельством родства?
Сходство ДНК показывает, что у организмов есть общие участки наследственной информации, а общие черты зародышевого развития — что развитие подчиняется сходным наследственным программам. Чем больше таких совпадений, тем больше оснований предполагать близкое родство. Однако виды могут сильно различаться по строению и образу жизни, несмотря на общность происхождения.
33. Сходство человека с животными
