§ 28. Место человека в системе живого мира — морфологические и физиологические данные

Определения и обозначения

Приматы — отряд млекопитающих, к которому относится человек. Для многих представителей характерны хватательные кисти и стопы, ногти вместо когтей, подвижный плечевой пояс и хорошо развитое зрение. Эти признаки помогают приматам манипулировать предметами и ориентироваться в сложной среде, а их сочетание позволяет определить место человека в системе животных.

Человекообразные обезьяны — группа приматов, близкая человеку по ряду особенностей строения и физиологии. К ним относят, например, шимпанзе, горилл и орангутанов. Сходство с ними важно не как доказательство прямого происхождения, а как свидетельство родства и наличия общих предков.

Рудименты — органы или их части, утратившие прежнее основное значение и сохранившиеся в уменьшенном либо изменённом виде. У человека примером служит копчик — остаток хвостового отдела позвоночника предков. Такие структуры помогают обнаружить следы эволюционных изменений, даже если орган больше не выполняет прежнюю функцию.

Атавизмы — редкое появление у отдельного организма признаков, характерных для далёких предков. Примером может быть крайне редкий случай рождения человека с хвостоподобным образованием. Это понятие нужно, чтобы отличать единичное проявление предкового признака от рудимента, который постоянно присутствует у представителей вида.

Как это устроено

У человека и других приматов общий план строения конечностей: кисть способна захватывать предметы, большой палец может противопоставляться остальным, а вместо когтей имеются ногти. Подвижность плечевого пояса расширяет диапазон движений рук, что особенно полезно при лазании и манипуляциях. Сходное расположение внутренних органов и общие черты строения тела дополняют эту картину. Такие признаки рассматривают вместе, поскольку каждый отдельный признак может встречаться и у неродственных животных.

У человека и человекообразных обезьян сходны основные отделы скелета, строение зубов и многие особенности мускулатуры. Это сходство объясняется наследованием общего плана строения от общих предков и его изменением в разных эволюционных линиях. При сравнении учитывают не только похожие детали, но и их сочетание, а также различия между видами. Поэтому данные подтверждают родство, но не позволяют считать современных обезьян предками человека: ныне живущие виды — отдельные ветви эволюции.

Морфологические наблюдения сопоставляют с физиологическими и биохимическими данными. У человека и других приматов сходны некоторые особенности обмена веществ, работы систем органов и строения белков. Причина такого сходства — общность наследственной основы, которая сохраняется при расхождении родственных линий. Когда независимые типы данных указывают на близость групп, вывод о родстве становится надёжнее, чем при опоре на один внешний признак.

Главное отличие человека от других приматов связано не с одним изменением, а с комплексом приспособлений. При прямохождении позвоночник приобрёл изгибы, таз стал широким и чашевидным, а стопа — опорной и сводчатой. Изменения нижних конечностей сделали их основными при ходьбе, поэтому руки перестали постоянно поддерживать тело и получили возможность выполнять точные действия. Одновременно увеличивался мозг, а развитие речи позволило передавать сложную информацию и координировать совместную деятельность.

Копчик сохраняется у всех людей как изменённая структура, связанная с хвостовым отделом позвоночника предков, поэтому это рудимент. Хвостоподобное образование, если оно редко возникает у отдельного человека, относят к атавизму: здесь проявляется предковый признак, обычно отсутствующий у вида. Оба случая связаны с наследственностью и эволюционной историей, но отличаются частотой и характером проявления. По ним нельзя судить о поведении или ценности отдельного человека; это биологические особенности строения.

Морфологические и физиологические признаки человека и человекообразных обезьян

Таблица показывает, что родство устанавливают по совокупности признаков, а не по одному сходству. В третьем столбце перечислены не все отличия человека, а те, которые помогают сопоставить общий план строения с его специализациями. При ответе сначала назовите общее, затем укажите особенность человека.

Разбор задач

Задача 1. Назовите три особенности строения, по которым человека относят к приматам. Нужно подобрать признаки именно отряда, а не перечислять только особенности человека. Поэтому проверим, встречаются ли выбранные признаки у других приматов и относятся ли они к строению.

1. Вспоминаем характерные особенности приматов: хватательные конечности, ногти вместо когтей и подвижный плечевой пояс.
2. Проверяем, что это признаки строения, а не только поведения или образа жизни; все три подходят.
3. Формулируем ответ тремя независимыми примерами, чтобы не повторять один признак разными словами.

Ответ: хватательные конечности, ногти вместо когтей и подвижный плечевой пояс.

Задача 2. Разделите признаки: противопоставление большого пальца кисти, прямохождение, ногти, развитый головной мозг — на общие для приматов и особенно характерные для человека. Здесь важно не смешивать признак родства со специализацией человека. Для этого выясним, насколько широко каждый признак распространён среди приматов.

1. Противопоставление большого пальца кисти и наличие ногтей встречаются у приматов и помогают захватывать предметы.
2. Постоянное прямохождение и особенно развитый головной мозг в данном сравнении относят к характерным особенностям человека.
3. Сопоставляем результат с формулировкой задания: общие признаки сближают группы, а человеческие особенности отражают специализацию.

Ответ: общие для приматов — противопоставление большого пальца кисти и ногти; особенно характерные для человека — прямохождение и развитый головной мозг.

Задача 3. У человека обнаружены копчик и редкий случай появления хвоста. Определите, что является рудиментом, а что атавизмом, и объясните различие. Оба признака связывают с эволюционным прошлым, поэтому одного упоминания предков недостаточно. Нужно учесть, постоянно ли структура присутствует у представителей вида или появляется изредка.

1. Копчик имеется у людей как изменённая часть скелета, поэтому он соответствует определению рудимента.
2. Хвостоподобный признак появляется лишь в редких случаях у отдельных людей, значит, это атавизм.
3. Сравниваем распространённость: рудимент характерен для вида, а атавизм — редкое проявление предкового признака.

Ответ: копчик — рудимент, редкое появление хвоста — атавизм. Различие состоит в том, что рудимент постоянно сохраняется у представителей вида, а атавизм возникает у отдельных особей.

Типичные ошибки

Считать современных человекообразных обезьян предками человека — значит путать родство с прямым происхождением. Так происходит, потому что сходство часто представляют как простую цепочку от «обезьяны» к человеку. Проверьте себя: эволюция образует разветвлённые линии, и современные виды могут иметь общего предка, не происходя друг от друга.

Принимать любой общий признак за доказательство близкого родства нельзя: отдельное сходство может возникнуть независимо или быть широко распространено. Ошибку допускают, когда сравнивают только одну деталь, например хватательную кисть. Проверка — сопоставить комплекс морфологических и физиологических данных, а не делать вывод по одному признаку.

Рудимент и атавизм различаются не тем, что оба связаны с прошлым, а распространённостью. Их путают, если ориентируются только на происхождение признака. Проверьте себя вопросом: структура обычно присутствует у представителей вида? Если да, это рудимент; если появляется редко у отдельных особей — атавизм.

Сводить все отличия человека к прямохождению неверно: эволюционные изменения затронули также мозг, речь и физиологию. Такое упрощение возникает, потому что изменения скелета легко заметить и связать между собой. Проверяя ответ, перечислите несколько сторон отличий и не представляйте их как следствие только одной причины.

Связь с другими темами

Чтобы понять место человека среди животных, нужно знать систематические категории, признаки млекопитающих и общие особенности приматов. Сравнение человека с другими группами связано с доказательствами эволюции: сравнительной анатомией, эмбриологией и молекулярной биологией. Эти методы дополняют друг друга и помогают отличить родство от поверхностного сходства. Далее такие знания пригодятся при изучении антропогенеза — происхождения и эволюции человека и его предков.

Что запомнить

• Человек относится к классу млекопитающих и отряду приматов.
• Человека и человекообразных обезьян сближает совокупность морфологических и физиологических признаков.
• Современные обезьяны — близкие родственники человека, а не его предки; у них с человеком были общие предки.
• Прямохождение изменило скелет и освободило руки от постоянной опоры при ходьбе.
• Рудимент — изменённая структура, сохраняющаяся у представителей вида.
• Атавизм — редкое проявление у отдельного организма признака далёких предков.