§ 18. Этапы антропогенеза

Подробное решение параграф § 18 по биологии для учащихся 11 класса, авторов Каменский А.А., Сарычева Н.Ю., Исакова С.Н. Базовый уровень 2014



СТРАНИЦА 161

Заполните таблицу по предложенному образцу.

Основные стадии развития человека

Заполните таблицу «Основные стадии развития человека» по предложенному образцу

Заполните таблицу «Основные стадии развития человека» по предложенному образцу

Заполните таблицу «Основные стадии развития человека» по предложенному образцу

1. Выполните задания, ответьте на вопросы.

• На каком этапе эволюции произошло разделение филогенетического ряда на ветвь человекообразных обезьян и предков современных людей?

Примерно на рубеже олигоцена и миоцена (23 млн лет назад), или чуть раньше (см. рис. 2) происходит разделение дотоле единого ствола узконосых обезьян на две ветви: церкопитекоидов, или собакоподобных (Cercopithecoidea) и гоминоидов, т. е. человекообразных (Hominoidea). Это разделение, по всей видимости, во многом было обусловлено тем, что часть узконосых (предки церкопитекоидов) перешла к питанию листьями, тогда как другая часть (предки гоминоидов) сохранила верность фруктовой диете.

Филогенетическая линия гоминид, с которой связано происхождение современного человека (Homo sapiens) отделилась от других человекообразных обезьян 6—7 млн лет назад. К настоящему времени все роды и виды гоминид, исключая Homo sapiens, вымерли.Сравнение последовательностей ДНК показывает, что самыми близкими родственниками человека из ныне живущих видов являются два вида шимпанзе (обыкновенный и бонобо). Появление человека было связано с рядом существенных анатомических и физиологических модификаций, в том числе: 1. структурные преобразования мозга 2. увеличение мозговой полости и головного мозга 3. развитие двуногого передвижения (бипедализм) 4. развитие хватательной кисти 5. опущение гортани и подъязычной кости 6. уменьшение размера клыков 7. появление менструального цикла 8. редукция большей части волосяного покрова.

• Дайте характеристику переходных форм антропогенеза.

Австралопитековые, ископаемые представители отряда приматов, передвигавшиеся на двух ногах. По многим признакам австралопитеки могут рассматриваться как переходное звено между ископаемыми понгидами и ранними гоминидами

1. Имеют общие признаки как с обезьянами (например, примитивное строение черепа), так и с человеком (например, более развитый, чем у обезьяны, мозг, прямохождение).

2. Рост у разных австралопитековых – от 105 до 140 см (у большинства 120–130 см), массу 30 — 40 кг, объём мозга – от 380–450 см3 до 500–550 см3 , у прогрессивных, или презинджантропов, – около 680 см3.

3. Австралопитековые, вероятно жили группами, в которых существовало распределение обязанностей, например самки, заботились о детенышах, самцы охотились, охраняли группу. В качестве орудий австралопитеки широко использовали палки и камни.

4. перешли к изготовлению орудий, создав самую раннюю культуру каменного века –

Человек умелый — Переходная стадия к формированию типа современного человека. Объем мозга 500 — 800 см3 . Изготовление первых орудий труда (галечная культура)

1. рост до 120 см и средний вес 40—50 кг.

2. Судя по челюсти, он был всеяден

3. имел значительно больший объем мозга (около 650 см3),

4. Стопа «человека умелого» имела продольную и поперечную сводчатость. Этот признак свидетельствует о передвижении исключительно на двух ногах, и он начисто отсутствует у человекообразных обезьян.

5. строение его руки. Как известно, рука современного человека отличается от передних конечностей других приматов прежде всего прогрессивным развитием большого пальца и его способностью к противопоставлению указательному пальцу. Именно это свойство предопределяет точность трудовых действий, но еще не давала возможности полного противопоставления большого пальца прочим.

6. Орудия были примитивны и несовершенны.

• Что послужило причиной возникновения прямохождения у австралопитеков?

Новые исследования эволюции и морфологии приматов показали, что все обезьяны (современные и ископаемые) имеют адаптацию скелета к вертикальному положению туловища. Оррорин был прямоходящим уже около 6 млн. лет назад, во время разделения линий человека и шимпанзе (по результатам генетических исследований). Это значит, что ходьба в вертикальном положении на прямых ногах первоначально появилась как адаптация к образу жизни на деревьях. Изучение современных орангутанов на Суматре показывает, что они используют все четыре конечности, когда ходят по крупным устойчивым ветвям. Под ветвями меньшего диаметра они передвигаются, цепляясь за них руками, но по гибким тонким (менее 4 см в диаметре) ветвям они ходят на выпрямленных ногах, используя руки для балансирования и дополнительной поддержки. Это позволяет им подбираться ближе к краю лесного полога для добывания пищи или перехода на другое дерево.

• На каком этапе эволюции человека появилась трудовая деятельность?

Важнейший фактор эволюции человека — труд. Способность изготавливать орудия труда свойственна только человеку. Животные могут лишь использовать отдельные предметы для добывания пищи (например, обезьяна использует палку, чтобы достать лакомство). Трудовая деятельность способствовала закреплению морфологических и физиологических изменений у предков человека. 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 хорошо 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 их деятельности в художественных образах – наскальных рисунках, вырезанию фигурок из кости и т.п.

Эволюция человека вышла из-под ведущего контроля биологических факторов и приобрела социальный характер.

Роль труда в происхождении человека. Такие особенности человека, как центральная нервная высокоразвитая система и речь как средство общения людей, разделение функций верхних и нижних конечностей, неспециализированная рука, способная производить сотни разнообразных и тонких движений, создание общества взамен стада, явились результатом трудовой деятельности человека. На это качественное своеобразие эволюции человека указал Ф. Энгельс в работе «Роль труда в процессе превращения обезьяны в человека».

• Какие особенности строения и образа жизни питекантропов позволяют сделать предположения о существовании у них речи?

Совместная охота требовала согласованных действий. Есть мнение, что выслеживание и ловля молодых животных не требовали сложных согласованны х операций и осуществлялись небольшим репертуаром звуковых сигналов. Такая позиция противоречит тем фактам, что H. erectus охотились уже на достаточно крупных животных.

• Какой переходной форме в филогенетическом ряду Человека разумного удалось освоить большую часть суши?

Человек прямоходящий умел замечать сезонные миграции животных и охотился там, где можно было рассчитывать на обильную добычу. Он научился запоминать ориентиры и, уйдя далеко от стоянки, находить путь обратно. Охота постепенно перестала быть делом случая, а планировалась заранее древними охотниками. Необходимость следовать за кочующей дичью оказала глубокое воздействие на образ жизни человека прямоходящего. Он волей-неволей попадал в новые места обитания, набирался новых впечатлений и расширял свой опыт.

Огонь не только во много раз расширил источники питания, но и дал человечеству постоянную и надежную защиту от холода и от диких зверей. С появлением огня и очага возникло совершенно новое явление – пространство, строго предназначенное для людей. Огонь сделал человека независимым от климата, позволил расселиться по поверхности Земли, сыграл важную роль в совершенствовании орудий труда

Страница 162

2*. Составьте филогенетический ряд Человека разумного, указав переходные формы. Не забудьте, что на сегодняшний день изучение этого вопроса не закончено и в филогенетическом ряду могут быть «белые пятна» и боковые вымершие ветви.

Развития палеоантропологии и сравнительной анатомии позволяет восстанавливать скелет по его частям, внешний облик по скелету, образ жизни и тип питания по нескольким сохранившимся зубам. Сопутствующие ископаемые объекты и минеральные компоненты позволяют определить время, к которому относятся останки. В последние годы для выявления родословной человека успешно используются молекулярно-генетические методы, в частности оценка степени гомологии ДНК или белков между человеком и другими видами ныне живущих приматов, между людьми разных рас. Степень молекулярно-генетического сходства видов используется как мера их родства. С учетом того, что мутации ДНК в ходе эволюции совершаются с определенными скоростями, удается даже определять время, прошедшее после той или иной дивергенции (метод молекулярных часов). По этим данным, человек разошелся с шимпанзе 5–6 млн лет назад, с гориллой – около 7–8 млн лет, с орангутаном – 14 млн лет назад. Попытаемся скомбинировать имеющиеся по этому поводу данные на рис. 7.1.

(1) Эволюция приматов – предшественников человека

Отряд приматов зарождается от примитивных насекомоядных млекопитающих в первой половине кайнозойской эры. Многие связывают это событие с быстрым освобождением экологических ниш в связи с вымиранием динозавров и других групп животных.

После первичной дивергенции часть древних приматов вымерла, но некоторые группы сохранились и получили прогрессивное развитие. Из современных приматов к их древним формам наиболее близки тупайи, лемуры, галаго.

Около 30 млн лет назад состоялось отделение ветви парапитеков – древесных обезьян, питавшихся смешанной пищей из растений и насекомых. Парапитеки дали современных гиббонов, а из вымерших видов – проплиопитеков, плиопитеков и дриопитеков, отделившихся в неогене 20 млн лет назад. Дриопитеки рассматриваются уже как родоначальники эволюционной ветви, ведущей к человеку. Они представляли географически распространенную и многочисленную группу видов, населявших тропические леса Восточной Африки, Западной Европы и Южной Азии. Вели стадный древесно-наземный образ жизни, имели хорошо развитые передние конечности, относительно большой головной мозг, бинокулярное зрение. Орудия труда не использовали.

Необходимо отметить, что в период от 30 до 25 млн лет назад прошло очередное похолодание. Потом установился жаркий климат, но 12 млн лет назад вновь наступает всеобщее похолодание и иссушение, приближался очередной ледниковый период истории Земли. В этих условиях многие виды животных и растений вымирали, происходило вытеснение тропических лесов к экватору, формировались обширные саванны и степи. В период 12–8 млн лет назад этот процесс обрел критический для дриопитеков характер. В итоге бóльшая их часть вымерла.

Однако наиболее приспособленные дриопитеки выживали, и им предстояло буквально судьбоносное расселение. Одна часть дриопитеков эволюционировала в пределах отступающих тропических лесов, с их влажным климатом и обильной зеленой массой. От них и остались современные орангутаны и гориллы – генетически близкие к нам человекообразные обезьяны. Другие дриопитеки осваивали открытые пространства, поэтому вся их дальнейшая эволюция была связана с изменением способа передвижения – вырабатывалось прямохождение на двух ногах, что приводило, в свою очередь, к освобождению рук. В этом ряду около 6 млн лет назад в Африке возникает шимпанзоидный предок человека (общий предок шимпанзе и людей). Через миллион лет род шимпанзе (Pan) и будущие люди окончательно разошлись, о чем свидетельствуют “молекулярные часы”

Крупной и прогрессивной ветвью от древнего шимпанзоидного предка 5–6 млн лет назад отделились в ранге самостоятельного рода австралопитеки (Australopithecus; дословно – южная обезьяна). Скелеты австралопитеков впервые найдены в Южной Африке (отсюда и их название), но потом они были обнаружены по всей Африке.

Существовало несколько видов этого рода. Афарский австралопитек жил 3–4 млн лет назад, его сменил африканский, живший 2–3 млн лет назад, а закончилась эта ветвь массивными австралопитеками, два вида которых обитали еще 1,3–2,2 млн лет назад. Один из лучших скелетов афарского австралопитека женского пола был найден в 1974 г. в Эфиопии. Находку окрестили ласковым именем Люси. Люси еще не была человеком, но она уже не была и обезьяной. Австралопитеки имели рост 120–150 см, вес в пределах 30–50 кг, мозг объемом около 500 см3, ходили на двух ногах довольно прямо, руки были свободны. Вели стадный образ жизни, занимались охотой и собирательством, наряду с растительной потребляли мясную пищу. Использовали камни, палки, кости как орудия труда, но изготавливать, видоизменять орудия не умели.

По ряду анатомических признаков род Australopithecus уже относят к семейству гоминид, т.е. людей. Однако австралопитеки, несмотря на широкую дивергенцию, вымерли около 1 млн лет назад, и, по всей вероятности, не они стали прямыми предшественниками современного человека. Существует мнение, что другой, близкий к древним австралопитекам род Ardipithecus, в частности его единственный вид A. ramidus, живший в Эфиопии около 4,5 млн лет назад, был нашим непосредственным предком. Этот вымерший вид “не может быть признан ни человекообразной обезьяной, ни человеком и, видимо, представляет собой то самое недостающее звено в генеалогии Homo sapiens, которое так долго искали антропологи” (Тетушкин, 2000).

(2) Эволюция в роде Homo – виды, подвиды, расы человека

Итак, около 3–4 млн лет назад, по-видимому, от боковой прогрессивной ветви австралопитеков или ардипитеков отделился род Homo – человек. В антропологической истории условно выделяют три стадии развития современного человека: древнейшие люди, древние и современные. В биологической номенклатуре им соответствуют несколько видов и подвидов человека, существовавших практически на одной территории и сменявших друг друга в результате острой конкурентной борьбы.

Древнейшие люди (архантропы) известны по нескольким находкам в разных местах земного шара, основные – в Восточной Африке. Они существовали очень долго одновременно с австралопитеками. Выделяют два вида архантропов, сменившие друг друга.

Homo habilis – человек умелый. Жил примерно 2,5–1,7 млн лет назад, соседствуя с австралопитеками. Рост до 150 см, мозг до 800 см3 (в 1,5 раза крупнее, чем у предшественников!), зубы человеческого типа, первый палец стопы параллелен остальным (признак хождения по земле). Изготовлял примитивные орудия труда из гальки, вел стадный образ жизни. Был расселен по Африке, Средиземноморью, в Азии. Как создатель первой, хоть и примитивной (галечной), культуры человек умелый преодолел грань, отделяющую человекообразных обезьян от древнейших людей.

Homo erectus – человек прямоходящий. Появившись около 1,7 млн лет назад, недолго сосуществовал с человеком умелым, но вскоре вытеснил и сменил его окончательно. А, между прочим, в это же время еще существовали поздние австралопитеки. Последние находки человека прямоходящего датируются возрастом 250 тыс. лет. Этот вид широко расселился изолированными группами не только в Африке, но и в Евразии, несмотря на то, что северные области уже были покрыты ледниками. Найдено несколько ископаемых форм (подвидов) человека прямоходящего, которые по строению относятся все же к одному виду. Наиболее известны из них питекантроп (дословно – обезьяночеловек), найденный на острове Ява (Индонезия), и синантроп (китайский человек), поселения которого изучены в пещерах близ города Пекина. Человек прямоходящий имел рост 160 см и больше, но формы тела были еще не современные. Головной мозг – 800–1300 см3, левое полушарие преобладает, значит, развита праворукость. Совершенствовал каменные орудия труда, охотился, использовал огонь от лесных пожаров и умел его поддерживать длительное время (это и позволяло выживать в ледниковый период). Развиты мышление и примитивная речь, то есть понятийное общение как следствие трудовой деятельности. Хотя уже действует социальный фактор, но продолжается и биологическая эволюция. Естественный отбор идет на физические качества, прямохождение, развитие мозга.

Древние люди (палеоантропы) представляли уже новый биологический вид Homo sapiens – человек разумный. В пределах вида выделяются несколько подвидов или разновидностей, сменивших друг друга на протяжении последних 600 тыс. лет. В Африке, Европе и Азии найдены остатки архаичного Homo sapiens – наиболее древнего подвида. Объем его мозга достигал уже 1400 см3, как у многих современных людей, хотя форма черепа еще сохраняла обезьяньи черты. Одним из европейских архаичных образцов является гейдельбергский человек, останки которого найдены в 1907 г. при раскопках в Германии. Подчеркнем, что архаичные Homo sapiens жили одновременно с поздними Homo erectus и, вероятно, были их соперниками в борьбе за существование. Один из более поздних подвидов – человек штейнхеймский, Homo sapiens steinheimensis – жил в период относительного потепления от 350 до 200 тыс. лет тому назад в Западной Европе. Изготовлял каменные орудия (рубила, ножи и др.) довольно правильных очертаний. Хорошо изучен человек неандертальский, Homo sapiens neanderthalensis. Его первые останки обнаружены у реки Неандерталь в Германии в 1856 г. Неандертальцы жили в период 150–30 тыс. лет тому назад. Около 100 тыс. лет назад они встретили очередную ледниковую эпоху (вюрмское, или валдайское, оледенение) и продемонстрировали высокие адаптивные качества нового подвида. Неандертальцы были расселены по Африке, Европе, Азии. Рост 155–165 см, мозг около 1400–1600 см3, есть подбородочный выступ – свидетель речевого общения. Использовали совершенные каменные орудия, выделывали шкуры животных. Огонь не только поддерживали, но и умели добывать, что увеличивало шансы выживания в условиях ледникового похолодания. В качестве жилья использовали пещеры. Отмечается углубление социальных отношений: забота о ближних, передача опыта, совместный труд и охота. Продолжается и отбор на совершенствование физических характеристик, формы скелета, особенно черепа.

Один из архаичных Homo sapiens, так называемый “родезийский человек”, живший в Африке, заметно отличался от других подвидов. По своему внешнему облику он обладает наибольшим сходством с современным человеком. По-видимому, эта разновидность архаичных людей и является непосредственным предком нашего подвида – Homo sapiens sapiens.

Итак, современные, или новые, люди (неоантропы) – подвид Homosapiens sapiens, человек разумный разумный. Это уже мы с вами. Обособились как самостоятельный подвид около 100–150 тыс. лет тому назад в Восточном Средиземноморье и Передней Азии, откуда расселились по всей Земле. Европу заселили в период от 40 до 35 тыс. лет тому назад. Ископаемые H. s. sapiens известны как кроманьонцы – по первой находке в гроте Кро-Маньон во Франции.

Кроманьонец имел все физические свойства современного человека: рост 170–180 см, мозговая часть черепа больше лицевой, надглазничный валик разделен на две части (бровные дуги), развитый подбородочный выступ, развитые лобные доли мозга (речь и мышление). Кроманьонец создает и совершенствует кремниевые орудия охоты и труда, использует также кость и рог. Характерна сложная трудовая деятельность. Используется одежда из шкур. Создает рисунки на скалах, в пещерах, украшения и культовые предметы в виде статуэток – зарождается современная культура. Биологическая эволюция вида все более дополняется и даже замещается эволюцией социальной.

Еще раз подчеркнем, что биологическое и социальное становление человека разумного происходит на фоне событий последней ледниковой эпохи, начавшейся в северном полушарии около 100 тыс. лет назад, достигшей своего пика к 17 тыс. и завершившейся совсем недавно – 10 тыс. лет назад. В этих условиях биологическая изменчивость внутри подвида H. s. sapiens продолжается в форме человеческих рас. Раса – систематическая категория внутри единого полиморфного вида или подвида. Сегодня доказано, что все расы человека имеют общее происхождение. Все выделенные типы маркерных ДНК современных людей происходят от одной предковой молекулы, т.е. от одной “праматери” человечества (см.: Тетушкин, 2000). Таким образом, человеческие расы – результат расселения и географической изоляции разных популяций одного вида неоантропов. Последнее расселение поздних H. s. sapiens, состоялось около 10 тыс. лет назад, по завершении последней ледниковой эпохи. При этом происходили морфологические и функциональные адаптации к разным климатическим условиям.

В ходе миграции в трех генеральных направлениях у современных людей сформировались три основные расы: 1) европеоидная (евразийская) раса – население Европы, Южной Азии, Северной Африки; 2) негроидная (австрало-негроидная; экваториальная) раса – население Центральной и Южной Африки и Австралии; 3) монголоидная (азиатско-американская) раса – коренное население Центральной и Восточной Азии, Сибири, Северной и Южной Америки.

Ни одна из рас людей не достигла видового обособления, так как с самого начала шло постоянное смешивание рас на краях ареалов мигрирующих популяций (отсутствовал фактор устойчивой изоляции). В эпоху великих географических открытий и европейской колонизации африканских, американских и других территорий началось смешение рас, возникло множество промежуточных (малых) рас и подрас – всего их насчитывают более 20. Все расы свободно скрещиваются, обладают одинаковым интеллектуальным потенциалом. Установлено, что индивидуальные генетические различия людей составляют порядка 0,2%, причем внутрирасовые (явно адаптивные) различия по некоторым генам могут быть даже больше, чем между расами. Эти данные молекулярной генетики еще раз свидетельствуют о единстве происхождения всех ныне живущих людей и о вторичности, адаптивности расовых различий. Различия уровней культуры и социальных отношений народов разных рас, которые действительно имеют место в современном мире, обусловлены социальными условиями развития первобытного общества, которые по-разному складывались в ходе географического расселения.

Составьте филогенетический ряд Человека разумного, указав переходные формы