§ 17. Движущие силы эволюции человека

Подробное решение параграф § 17 по биологии для учащихся 11 класса, авторов Каменский А.А., Сарычева Н.Ю., Исакова С.Н. Базовый уровень 2014



СТРАНИЦА 151

Вспомните и выпишите эволюционные факторы, действующие на все организмы. Подумайте, все ли они влияли на эволюцию человека.

Эволюционные факторы, действующие на все организмы

- Наследственность. Это способность копировать из поколения в поколения некоторые свойства организма, которые касаются обмена веществ или других особенностей индивидуального развития в целом... Наследственность считается основным фактором, который составляет фундамент эволюции всей живой природы.

- Изменчивость, это проявление у живых организмов различных признаков и свойств, которые не зависят от родственных связей. Такое свойство характерно для всех особей. Его подразделяют на следующие категории: наследственную и ненаследственную, групповую и индивидуальную.

- Изоляция. Она подразумевает возникновение препятствий для распространения живых организмов и их скрещивания. Для ее возникновения могут быть разные причины: механические, экологические, территориальные, морфологические, генетические и т. д. Одной из главных причин часто становится увеличение различий между близкими ранее организмами.

- Борьба за существование. Она определяет отношения между живыми организмами или влияние на них абиотических признаков. В результате этого процесса организмы, которые оказываются более слабыми, погибают. Остаются те, которые имеют более высокие показатели жизнеспособности.

- Естественный отбор. Он является следствием предыдущего фактора. Это процесс, при котором происходит выживание сильнейших особей. Сущность естественного отбора заключается в преобразовании популяций. В результате этого появляются новые виды живых организмов. Его можно назвать одним из двигателей эволюции. Как многие другие факторы эволюции, он был открыт Ч. Дарвином.

У человека возникают наследственные изменения, которые определяют, например, цвет волос и глаз, рост, устойчивость к влиянию факторов внешней среды. На ранних этапах эволюции, когда человек сильно зависел от природы, преимущественно выживали и оставляли потомство особи с полезными в данных условиях среды наследственными изменениями (например, особи, отличающиеся выносливостью, физической силой, ловкостью, сообразительностью). Эволюция – это биологический фактор.

Приспособленность. Сюда относят особенности строения тела, окраску, манеры поведения, способы воспитания потомства и многое другое. Этих факторов очень много, поэтому они еще не изучены в полной мере.

Популяционные волны. Сущность этого фактора заключается в некотором колебании численности определенных видов живых организмов. В результате редкий вид может стать более многочисленным и наоборот.

Мутации. Эти факторы экологии могут возникнуть под воздействием естественных или искусственных признаков. При внесении изменений в генетическую природу организма происходят мутационные изменения. Этот фактор лежит в основе наследственных изменений.

Дрейф генов. Возникают ситуации, когда численность популяции резко сокращается. Это может происходить под воздействием различных обстоятельств (наводнение, пожар). Оставшиеся представители живых организмов становятся определяющим звеном в формировании новых популяций. В результате могут исчезнуть некоторые признаки данного вида и появиться новые.

Эволюция человека

Что касается биологических факторов эволюции, то в современном обществе их действие претерпело значительные изменения. Естественный отбор, хотя и замедлил свое действие, идет на всех стадиях онтогенеза. Но при этом он теряет свою ведущую роль как фактор видообразования и в известной мере выполняет лишь стабилизирующую функцию. Изоляция также теряет свое значение. Наблюдается смешивание генофондов популяций разных регионов, народов, рас. Популяционные волны фактически не оказывают эволюционного действия, поскольку численность человечества не подвержена значительным колебаниям. Мутационный процесс сохранил свое значение. В некоторых районах нашей планеты частота мутаций даже увеличилась из-за загрязнения природы мутагенами. Ослабление действия отбора может привести к накоплению вредных мутаций, ведущих к снижению жизнеспособности особей.

На современном этапе эволюции человека усилились мутации (за счет загрязнения среды) и комбинации (за счет активного передвижения людей), ослабился естественный отбор (за счет медицины, соцзащиты), ослабилась изоляция. Эволюция человека замедлилась, но не прекратилась. Примеры действия естественного отбора сейчас: выкидыши при крупных мутациях; элиминация генов, не дающих высокого родительского инстинкта

Колебания численности людей во время эпидемий, войн случайным образом меняет частоты генов в популяциях человека. Совместно поставляют материал для естественного отбора, который действует на всех стадиях развития человека (выбраковка гамет с хромосомными перестройками, мертворождения, бесплодные браки, смерть от болезней и др.).

Единственным биологическим фактором, утратившим свое значение в эволюции современного человека, является изоляция. В эпоху совершенных технических средств передвижения постоянная миграция людей привела к тому, что почти не осталось генетически изолированных групп населения.

СТРАНИЦА 153

Используя знания, полученные из курса «Человек», заполните таблицу предложенному образцу.

Особенности строения тела человека, обусловленные действием биологических факторов.

Используя знания, полученные из курса «Человек», заполните таблицу предложенному образцу

СТРАНИЦА 154

Заполните таблицу по предложенному образцу.

Факторы антропогенеза

Заполните таблицу «Факторы антропогенеза» по предложенному образцу

СТРАНИЦА 154

Выполните задания, ответьте на вопросы.

• Какие эволюционные факторы влияли на эволюцию человека? Приведите примеры действия этих факторов.

В антропогенезе важная роль принадлежит не только биологическим факторам (изменчивость, наследственность, отбор), но и социальным (речь, накопленный опыт трудовой деятельности и общественного поведения). Особенности человека, обусловленные социальными факторами, не фиксируются генетически и передаются не по наследству, а в процессе воспитания и обучения. На первых этапах эволюции решающее значение имел отбор на большую приспособляемость к быстро меняющимся обстоятельствам.

Однако впоследствии способность передавать из поколения в поколение генетические приобретения в виде разнообразной научно-технической и культурной информации стала играть все более важную роль, освобождая человека от жесткого контроля естественного отбора. Социальные закономерности приобрели большое значение в эволюции человека. Победителями в борьбе за существование оказывались не обязательно самые сильные, а те, кто сохранял слабых: детей — будущее популяции, стариков — хранителей информации о способах выжить. Победа популяций в борьбе за существование обеспечивалась не только силой и разумом, но и способностью жертвовать собой во имя племени. Человек – общественное существо, отличительной чертой которого является сознание, сформировавшееся на основе коллективного труда.

В эволюции человека разумного социальные отношения играют все возрастающую роль. Для людей современных ведущими и определяющими стали общественно-трудовые отношения. В этом качественное своеобразие эволюции человека.

Влияние элементарных эволюционных факторов на генофонд человека.

Подчинив себе окружающую среду, избавившись от многих болезней, люди, тем не менее, не создали и вряд ли смогут создать среду, в котором не действовал бы ни один из механизмов отбора. В современном обществе действуют различные формы отбора; стабилизирующий и движущий. Стабилизирующий поддерживает устойчивость физического облика человека. Основной устойчивости является разнообразие популяций, для популяций – генотипическое разнообразие.

Движущий отбор неизменно связан с изменением признаков и свойств. К этой форме отбора приводит использование человеком — Материнские стрессы, эмбрион наркотики, радиация, современные лекарственные, отягощенная наследственность препараты.

Единственным биологическим фактором, который, по-видимому, потерял значение в эволюции человека, является изоляция. Раньше её роль была огромной, и эволюция шла путем дивергенции, возникли расы. Развитие технических средств перемещения породило постоянную миграцию людей. Несмотря на наличие государственных границ, религиозных, языковых и других барьеров, почти не осталось генетически изолированных групп населения.

Волны численности также еще в недавнем прошлом играли заметную роль в развитии человечества. Вспомним пандемии холеры, чумы и гриппа. Ныне численность людей постоянно растет, но не подвержена прежним резким колебаниям. Предполагается, что к концу следующего века она стабилизируется.

Единственный эволюционный фактор, который сохраняет большое значение в человеческом обществе – мутационный процесс мутации в клетках человеческого организма возникают в основном с той же частотой, которая была характерна для него в прошлом. В некоторых районах нашей планеты темп мутационного процесса несколько повысился из-за загрязнения природы химическими веществами и радиаций. Мутации и генетические комбинации поддерживают генетическую уникальность каждого человека.

• Что такое антропоморфозы? Приведите примеры и расскажите об их эволюционном значении.

Морфологические и физиологические преобразования наших обезьяноподобных предков правильнее будет называть антропоморфозом, т. к. вызвавший их основной фактор — труд — был специфичен только для эволюции человека. Особенно важным было возникновение прямой походки. Размеры и масса тел обезьян увеличились, возник S-образный изгиб позвоночного столба, придавший ему гибкость, образовалась сводчатая пружинящая стопа, расширился таз, упрочнился крестец, челюстной аппарат стал более легким и т. д.

Возникновение прямохождения стало решающим шагом на пути от обезьяны к человеку. В начале процесса формирования человека рука у него была слаборазвитой и могла производить лишь самые простые действия.

С самого начала труд был общественным, т. к. обезьяны жили стадами. Труд способствовал сплочению членов общества; они коллективно защищались от зверей, охотились и воспитывали детей. Старшие члены общества обучали младших отыскивать природные материалы и изготовлять орудия, учили приемам охоты и сохранения огня. Теменной гребень, к которому у обезьян прикрепляются мощные жевательные мышцы, потерял свое биологическое значение, сделался бесполезным и постепенно исчез в процессе естественного отбора; по этой же причине переход от растительной пищи к смешанной привел к укорочению кишечника. Применение огня помогало защищаться от холода и зверей.

При жизни обществом имелись большие возможности к общению друг с другом: совместная деятельность членов общества вызвала необходимость сигнализации жестами, звуками. Неразвитая гортань и ротовой аппарат обезьян в результате наследственной изменчивости и естественного отбора преобразовались в органы членораздельной речи человека. Человек, как и животные, воспринимает сигналы из окружающего мира через непосредственное раздражение органов чувств — это первая сигнальная система. Но человек способен воспринимать сигналы словом — он обладает второй сигнальной системой.

Слово — важнейшее средство общения между людьми, передачи опыта старших поколений последующим и воспитания человека.

Естественный отбор постепенно утратил значение в эволюции человеческого общества. Трудовые процессы изготовления орудий труда и предметов быта, членораздельная речь и жесты, мимика содействовали развитию головного мозга и органов чувств. Они же стимулировали совершенствование труда и речи.

Если морфологические и физиологические особенности человека передаются по наследству, то способности к коллективной трудовой деятельности, мышлению и речи никогда не передавались по наследству и не передаются теперь. Эти специфические качества человека исторически возникли и совершенствовались под действием социальных факторов и развиваются у каждого человека в процессе его индивидуального развития только в обществе благодаря воспитанию и образованию.

Итак, движущими силами антропогенеза являлись биологические факторы (наследственная изменчивость, борьба за существование и естественный отбор) и социальные факторы (трудовая деятельность, общественный образ жизни, речь и мышление).

Важным антропоморфозом в эволюции человека было прямохождение. В течение многих поколений в результате естественного отбора сохранялись особи с наследственными изменениями, способствующими прямохождению. Постепенно сформировались приспособления к прямохождению: S-образный позвоночник, сводчатая стопа, широкие таз и грудная клетка, массивные кости нижних конечностей.

Прямохождение привело к высвобождению руки. Сначала рука могла выполнять лишь примитивные движения. В процессе труда она совершенствовалась, стала выполнять сложные действия. Таким образом, рука является не только органом труда, но и его продуктом. Развитая рука позволила человеку изготавливать примитивные орудия труда. Это дало ему значительные преимущества в борьбе за существование.

Совместная трудовая деятельность способствовала сплочению членов коллектива, вызывала необходимость обмена звуковыми сигналами. Общение способствовало развитию второй сигнальной системы — общению при помощи слов. Сначала наши предки обменивались жестами, отдельными нечленораздельными звуками. В результате мутаций и естественного отбора шло преобразование ротового аппарата и гортани, формирование речи.

Труд и речь влияли на развитие мозга, мышление. Так в течение длительного времени в результате взаимодействия биологических и социальных факторов осуществлялась эволюция человека.

Если морфологические и физиологические особенности человека передаются по наследству, то способность к трудовой деятельности, речь и мышление развиваются только в процессе воспитания и образования. Поэтому при длительной изоляции ребенка у него не развиваются совсем или развиваются очень плохо речь, мышление, приспособленность к жизни в обществе

• Какие проблемы испытывает современный человек из-за наличия антропоморфозов?

На пути от предков обезьян, перешедших к прямохождению, с будущим человеком произошло много эволюционных изменений, которые были названы антропоморфозами. Перечислим некоторые из них: увеличение массы тела; S-образный изгиб позвоночника; сводчатая стопа; более широкий таз; облегчение челюстей; усовершенствование кисти; утрата волосяного покрова. Но эти антропоморфозы принесли и ряд проблем: уменьшение скорости движения; затруднённые роды; плоскостопие; расширение вен ног и др.

• Перечислите социальные факторы антропогенеза. Как они связаны с антропоморфозами?

В эволюции человека — антропогенезе — важнейшая роль принадлежит и социальным (речь, накопленный опыт трудовой деятельности и общественного поведения). Особенности человека, обусловленные социальными факторами, не фиксируются генетически и передаются не по наследству, а в процессе воспитания и обучения. На первых этапах эволюции решающее значение имел отбор на большую приспособляемость к быстро меняющимся обстоятельствам. Однако впоследствии способность передавать из поколения в поколение генетические приобретения в виде разнообразной научно-технической и культурной информации стала играть все более важную роль, освобождая человека от жесткого контроля естественного отбора.

Социальные закономерности приобрели важное значение в эволюции человека. Победителями в борьбе за существование оказывались не обязательно самые сильные, а те, кто сохранял слабых: детей — будущее популяции, стариков — хранителей информации о способах выжить (приемы охоты, изготовление орудий и т. п.) . Победа популяций в борьбе за существование обеспечивалась не только силой и разумом, но и способностью жертвовать собой во имя семьи, племени. Человек — общественное существо, отличительной чертой которого является сознание, сформировавшееся на основе коллективного труда.

В эволюции человека разумного социальные отношения играют все возрастающую роль. Для людей современных ведущими и определяющими стали общественно-трудовые отношения. В этом качественное своеобразие эволюции человека.

1. Составьте тезисы рассказа о последовательности этапов становления человека в ходе антропогенеза.

1.Стадии эволюции человека

Этапы эволюции человека

Плацентарные млекопитающие возникли в самом конце мезозойской эры. От примитивных насекомоядных млекопитающих обособился отряд приматов. Около 30 млн. лет назад появились парапитеки — небольшие животные, жившие на деревьях и питавшиесярастениями и насекомыми. Их челюсти и зубы были такими же, как у человекообразных обезьян. От парапитеков произошли гиббоны, орангутанги и вымершие впоследствии древесные обезьяны — дриопитеки, давшие три ветви, из которых две повели к шимпанзе и горилле, а третья — через ряд промежуточных форм к человеку.

Одна из групп обезьян — австралопитеки (таблица), обитавших 12 млн. лет назад, дала начало ветви, ведущей к человеку. Они имели массу 20—50 кг и рост 120-150 см, ходили на двух ногах при выпрямленном положении тела. Строение зубной системы было сходно с зубной системой человека. Масса мозга составляла 500г, руки были свободны. Австралопитеки для защиты и добывания пищи пользовались камнями, костями животных.

2-3 млн. лет назад человек умелый, более близкий к человеку, чем австралопитеки, имел массу мозга до 750г, умел обрабатывать камни с целью изготовления орудий. Эволюция австралопитеков шла в направлении прогрессивного развития прямохождения, способности к труду и совершенствования головного мозга.

Переход к новой стадии эволюции — появление древнейших людей. В это же время началось использование огня, усиление общественного характера поисков добычи и защиты от хищных зверей, способности к обучению, совершенствованию руки. В процессе становления человека условно выделяют три стадии: 1) древнейшие люди (архантропы); 2)древние люди; 3) современные люди.

Древнейшие люди. Считают, что древнейшие люди возникли около 1 млн. лет назад. Известно несколько форм древнейших людей: питекантроп, синантроп, гейдельбергский человек и ряд других. Внешне они уже походили на современного человека, хотя отличались мощными надбровными валиками, отсутствием подбородочного выступа, низким и покатым лбом. Масса мозга достигала 800-1000г. Мозг имел более примитивное строение, чем у позднейших форм. Древнейшие люди успешно охотились на буйволов, носорогов, оленей, птиц. С помощью отесанных камней они разделывали убитых животных. Жили они в основном в пещерах и умели использовать огонь.

Древние люди (неандертальцы). К древним людям относят новую группу людей, появившихся около 200 тыс. лет назад. Они занимают промежуточное положение между древнейшими людьми и первыми современными людьми. Неандертальцы были очень неоднородной группой. Изучение многочисленныхскелетов показало, что в эволюции неандертальцев при всем разнообразии строения можно выделить две линии.

Первые современные люди. Кроманьонцы были высокого роста — до 180 см, с высоким лбом, объем черепной коробки достигал 1600 см3. Сплошной надглазничный валик отсутствовал. Кроманьонцы владели членораздельной речью, о чем свидетельствует развитый подбородочный выступ. Хорошо развитый мозг, общественный характер труда привели к резкому уменьшению зависимости человека от внешней среды, к установлению контроля над некоторыми сторонами среды обитания, к появлению абстрактного мышления и попыткам отражения окружающей действительности в художественных образах — наскальных рисунках, вырезыванию фигурок из кости и т.д. Эволюция человека вышла из-под ведущего контроля биологических факторов и приобрела социальный характер.