§ 63. Наше родословное древо

Определения и обозначения

Родословное дерево — схема, показывающая родственные связи организмов и последовательность расхождения их эволюционных линий. На ней ветви изображают линии происхождения, а места их соединения — общих предков. Такая схема нужна, чтобы увидеть не только сходство организмов, но и предполагаемый порядок, в котором разделялись их группы.

Общий предок — организм, от которого в ходе эволюции произошли две или несколько родственных групп. Он не обязательно похож на каждую из них во всех деталях, ведь после разделения группы менялись независимо. Понятие общего предка помогает объяснить, почему у разных организмов встречаются сходные признаки, и не путать родство с прямым происхождением одного современного вида от другого.

Приматы — отряд млекопитающих, к которому относятся лемуры, обезьяны и человек. У многих приматов есть хватательные конечности с подвижными пальцами, ногти вместо когтей и глаза, направленные вперёд; такое строение помогает удерживать предметы и точнее оценивать расстояние. Эти общие черты полезны для сравнения и позволяют рассматривать человека среди родственных ему групп млекопитающих.

Человекообразные обезьяны — группа приматов, наиболее близкая к человеку по родству. К ним относятся шимпанзе, бонобо, гориллы и орангутаны. Это название обозначает группу животных, а не ступень превращения в человека: сравнение с её представителями помогает установить родство и отличить общие особенности от признаков, возникших позднее.

Как это устроено

Общие черты человека и других приматов объясняются происхождением от далёких общих предков. Хватательные пальцы и подвижные суставы дают возможность манипулировать предметами и удерживаться на ветвях, а направленные вперёд глаза помогают оценивать расстояние благодаря перекрывающемуся полю зрения. Развитое поведение, обучение и взаимодействие в группе тоже важны для сравнения: они позволяют искать сходные особенности, не сводя родство к одному внешнему признаку.

Человек не произошёл от шимпанзе или другой современной обезьяны, потому что современные виды представляют собой отдельные ветви, каждая из которых развивалась самостоятельно. Их сходство связано с тем, что в прошлом у них был общий предок. Если провести на схеме ветви назад, они соединятся в точке, обозначающей этого предка, а не в изображении одного из нынешних видов.

Ветви дерева возникают, когда популяции одного предкового вида оказываются разделены и перестают постоянно обмениваться наследственными особенностями. Разделение может быть связано, например, с расстоянием или изменением условий жизни. В каждой популяции признаки меняются по-своему, поэтому со временем различия накапливаются и формируются отдельные эволюционные линии.

Учёные восстанавливают родство, сравнивая особенности организмов и ископаемые остатки — сохранившиеся части древних организмов или следы их жизни. Если у разных групп обнаруживаются сходные особенности строения, это может указывать на общность происхождения, но сходство нужно оценивать вместе с другими данными. Последовательность и возраст находок помогают понять, какие формы существовали раньше и как могли разветвляться линии.

Эволюционная линия человека включала несколько древних форм, однако её нельзя представлять как простую цепочку, где одна современная группа превращалась в другую. Разные древние формы могли жить в одно и то же время, а некоторые линии не оставили потомков среди современных людей. Поэтому на дереве показывают ответвления и родство, а не ряд ступеней от «примитивного» к «совершенному».

Приматы и их родство с человеком

В таблице сравнивают представителей групп и признаки, по которым можно обсуждать их родство. Последний столбец показывает не направление превращения, а положение ветвей относительно друг друга. Чтобы оценить близость родства, важно смотреть на общую точку ветвления, а не только на количество похожих признаков.

Разбор задач

Задача 1. На схеме человек и шимпанзе отходят от одной ветви, а орангутан — от более раннего ответвления. Нужно определить, какие группы имеют более близкого общего предка. Сравним точки, в которых соединяются их ветви.

1. Находим общий узел ветвей человека и шимпанзе: на схеме он расположен ближе к современным группам.
2. Затем сравниваем его с узлом, где к этой линии присоединяется ветвь орангутана. Он находится дальше от современных групп, значит, общий предок появился раньше.

Ответ. Человек и шимпанзе имеют более близкого общего предка, чем каждый из них с орангутаном. Это говорит о большей близости их родства, но не означает, что человек произошёл от современного шимпанзе.

Задача 2. В описании древней находки приведены особенности черепа и костей конечностей. Нужно объяснить, как по ним определить место находки на родословном дереве человека. Одного похожего признака недостаточно: он может встречаться у разных групп или иметь разное значение.

1. Сначала отдельно отмечаем признаки черепа и конечностей, не делая вывода по одному из них.
2. Сопоставляем весь набор признаков с данными о древних и современных формах, а также учитываем возраст находки.
3. По совокупности сходств и различий определяем, с какими линиями находка связана ближе, и осторожно намечаем её возможное место на дереве.

Ответ. Строение черепа и костей конечностей позволяет сравнить находку с известными формами и оценить её родство. Точное положение устанавливают по совокупности признаков и других данных, а не по единственной особенности.

Задача 3. Ученик утверждает: «Человек произошёл от шимпанзе, потому что они похожи». Нужно исправить это утверждение с помощью родословного дерева. Для этого различим современный вид и общий предковый вид.

1. Сходство человека и шимпанзе рассматриваем как возможное свидетельство родства, а не как доказательство прямого происхождения.
2. На дереве проводим ветви от общей точки: одна ведёт к человеку, другая — к шимпанзе.
3. Общий предок находится в месте соединения ветвей и не является современным шимпанзе.

Ответ. Человек и шимпанзе произошли от общего предка, но человек не произошёл от современного шимпанзе. Ошибка ученика в том, что он принял сходство родственных групп за доказательство превращения одной из них в другую.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что человек произошёл от современных обезьян. Так могут думать, потому что человек и другие приматы похожи по некоторым признакам. Проверьте себя: на дереве найдите, соединяются ли ветви у общего предка или одна современная группа изображена предком другой.

Ошибка: воспринимать родословное дерево как лестницу от «низших» к «высшим». Такая трактовка возникает, если принять последовательное расположение ветвей за шкалу совершенства. Проверьте себя: у дерева есть ответвления, и современные группы находятся на разных ветвях, а не занимают ступени одной лестницы.

Ошибка: судить о близости родства только по внешнему сходству или размеру тела. Отдельные сходные признаки не всегда означают, что группы имеют близкого общего предка, а размеры сами по себе этого не показывают. Проверьте себя: учитывайте, где на схеме соединяются ветви, и сравнивайте совокупность признаков.

Ошибка: считать, что все древние формы человека жили одновременно или сменяли друг друга строго по прямой линии. Это представление кажется простым, но не учитывает разветвление эволюции и возможное одновременное существование разных форм. Проверьте себя: выясните, какие линии пересекаются по времени и есть ли у каждой из них потомки среди современных организмов.

Связь с другими темами

Чтобы разбираться в родстве приматов, полезно знать общие признаки млекопитающих и особенности строения приматов. Эта тема связана с эволюцией, изучением ископаемых остатков и сравнением организмов: именно такие данные помогают предполагать связи между группами. Представление об общих предках пригодится при изучении происхождения человека и разнообразия живых организмов.

Что запомнить

• Человек относится к приматам.
• Человек и человекообразные обезьяны родственны.
• Человек не произошёл от современных обезьян.
• Родственные группы имеют общего предка.
• Родословное дерево показывает ветвление эволюционных линий.
• Сходство признаков и ископаемые остатки помогают восстанавливать родство организмов.