Читать онлайн
учебники на ANSEVIK.RU

>>> Перейти на полную версию сайта >>>

Учебник для 11 класса

Естествознание

       

§ 20. Систематическое положение человека в мире животных

  1. Объясните, что изучает наука палеонтология, приведите примеры вымерших организмов на Земле.
  2. Дайте определение биосферы как оболочки Земли.

Биологическая классификация человека. Признаки сходства и различия человека и обезьяны. Создатель первой научной классификации растений и животных К. Линней (1707—1778) с изумлением констатировал: «До чего же похож на человека зверь гнусный — обезьяна!» — и вынужден был отнести человека и обезьян в одну систематическую группу.

Давайте повторим основные систематические (таксонометрические) группы, принятые в биологии, и вспомним важнейшие признаки, характеризующие каждую такую группу применительно к человеку.

Человек принадлежит к типу Хордовые, так как у его эмбриона (рис. 85) в процессе развития появляются хорда, жаберные щели, нервная и пищеварительная трубки.

Рис. 85. Стадии развития эмбриона человека

К подтипу Черепные человека позволяет отнести формирование позвоночного столба и скелета головы — черепа (рис. 86), положение сердца на брюшной стороне тела, наличие двух пар конечностей.

Рис. 86. Скелет человека

К классу Млекопитающие человек относится в силу наличия у него теплокровности, пары молочных желёз, волосяного покрова, дифференциации зубов, диафрагмы (мышечной грудобрюшной перегородки) и т. д.

Принадлежность человека к подклассу Плацентарные, очевидно, определяют развитие плода внутри матери и его питание через плаценту.

Человек является представителем отряда Приматы, к которому принадлежат полуобезьяны (лемуры, долгопяты) и обезьяны. Подобно им, человек имеет пятипалые конечности хватательного типа с ногтями, крупный головной мозг с развитыми большими полушариями, цветное бинокулярное зрение.

Принадлежность человека к семейству Гоминид определяют данные сравнительной анатомии, молекулярной биологии, физиологии, патологии и др. Наиболее близок человек к африканским человекообразным обезьянам (горилле и особенно шимпанзе). И человек, и эти обезьяны (рис. 87) имеют крупный головной мозг с развитыми бороздами и извилинами, похожее строение внутренних органов (почек, лёгких и т. д.), аппендикс, четыре группы крови и сходные иммунные свойства, идентичный обмен веществ и энергии (только человек и близкие к нему обезьяны выделяют мочевую кислоту), близкие сроки беременности, наличие одинаковых паразитов (например, вшей) и болезней (сифилиса, проказы).

Рис. 87. Человекообразные обезьяны

Методы иммунологии позволили выявить сходство белков крови человека и высших человекообразных обезьян: последовательность аминокислот в гемоглобине крови человека и шимпанзе совпадает полностью, а вот с гемоглобином крови гориллы имеют два различия, что свидетельствует о более далёком родстве человека и гориллы.

Похожи и молекулярно-генетические характеристики человека (46 хромосом) и близких к нему обезьян (48 хромосом). Доказано, что у человека одна хромосома из второй пары образовалась в результате слияния двух хромосом шимпанзе. Если взять половинку двойной спирали ДНК человека и соединить её со второй половинкой ДНК обезьяны, то между двумя такими цепями комплементарно образуются водородные связи. Они не будут возникать там, где нуклеотидные последовательности в молекуле ДНК различаются. Было установлено, что наибольшим генетическим родством с человеком обладает карликовый шимпанзе бонобо (99%), а наименьшим — гиббон (48%).

Линия человека отделилась от общей с обезьянами не ранее 10 и не позднее 6 млн лет назад. Первые достоверные представители рода Ноmо, Человек, появились около 2 млн лет назад, а современный человек — не позднее 40 тыс. лет назад. Все современные люди принадлежат к одному виду.

Родовое и видовое название человека — Ноmо sapiens, или Человек разумный, — показывает, что, несмотря на целый ряд сходств с обезьянами, у человека имеются и значительные отличия, связанные прежде всего с прямохождением, развитием головного мозга и социальным образом жизни.

Прямохождение и его влияние на скелет человека. В морфологическом плане эти отличия относятся, в первую очередь, к скелету. Сколько же костей насчитывает скелет человека? Герой романа Л. Фейхтвангера «Иудейская война» по имени Иосиф подчёркивал: «Наши женщины воспитываются не для молитв... Они обязаны соблюдать запреты, но не повеления. У нас есть триста шестьдесят пять повелений, по числу дней в году, и двести сорок восемь запретов, по числу костей в человеке».

В современной анатомии указывают неопределённое число костей — более 200 или в среднем 208. Количество костей у разных людей действительно варьируется. Связано это с индивидуальной изменчивостью, а также с наличием или отсутствием маленьких, напоминающих семена кунжута сесамовидных косточек, расположенных в толще сухожилий и обычно лежащих на поверхности других костей. Одну такую косточку, но большую и постоянную знает каждый — это надколенник, или коленная чашечка. Различается и число позвонков — 33 или 34. Такой элемент неопределённости возник из-за колеблющегося количества позвонков, в первую очередь, в копчике — 4 или 5.

В отличие от обезьян, у человека наблюдается S-образный позвоночник с отчётливыми шейным и позвоночным изгибами. Это связано с прямохождением.

На каждый элемент позвоночного столба падает определённая нагрузка. Наибольшая величина её приходится на поясничный отдел, поэтому там и позвонки наиболее массивные, и амортизационный изгиб чётко выражен. А помогают смягчать толчки при прямохождении специальные хрящевые диски между позвонками, которые не только частично поглощают неизбежно возникающие нагрузки, но и соединяют и удерживают позвонки между собой, позволяя выполнять разнообразные движения.

      Искривился позвоночник, как оглоблей ударенный,
      Но учёному ли думать о пустяковым изъяне?
      Он знает отлично написанное у Дарвина,
      Что мы — лишь потомки обезьяньи.

/В. В. Маяковский/

У человека вертикальное положение, позволяющее длительное время стоять (опора), ходить и бегать, обусловило иную, по сравнению с обезьянами, анатомию как верхних, освободившихся от функции передвижения, так и нижних конечностей. Центр тяжести тела человека лежит в области таза на линии, проходящей вдоль бедра, колена и голени. У шимпанзе он вынесен спереди от живота, что облегчает обезьяне хождение с опорой на четыре конечности и позволяет лазать по деревьям.

Значительная доля массы конечностей приходится на мышцы — около 50% всей мускулатуры человека составляют мышцы ног, которые удерживают тело. Например, наибольшее развитие получили такие мышцы, как икроножные, четырёхглавые и разгибатели бедра. Очень развиты ягодичные мышцы.

Верхние конечности утратили функцию опоры при передвижении и превратились в руки, которые являются как «продуктом», так и «орудием» труда.

Большой палец кисти полностью противопоставлен остальным, что способствует подвижности руки и позволяет ей выполнять разнообразные точные движения: писать, рисовать, шить, играть на музыкальных инструментах и др. Сохранились описания кистей рук музыкантов (например, скрипача Н. Паганини) и хирургов (И. Пирогова). М. Горький очень точно описал руки такого труженика, каким был Л. Толстой: «У него удивительные руки — некрасивые, узловатые от расширенных вен и всё-таки исполненные особой выразительности и творческой силы. Вероятно, такие руки были у Леонардо да Винчи». Настоящий гимн рукам представляют собой скульптуры О. Родена «Рука Бога» и «Собор» (рис. 88).

Рис. 88. Огюст Роден. Скульптуры: а — «Рука Бога»; б — «Собор»

На подушечках пальцев людей сильно развиты папиллярные узоры (рис. 89), индивидуальные у каждого человека. Именно отпечатки пальцев и позволяют детективам определить преступника.

Рис. 89. Папиллярные узоры пальцев человека

Стопа человека стала как органом опоры, так и амортизатором от толчков и сотрясений, которые испытывают не только ноги, но и остальные части скелета и находящиеся под их защитой внутренние органы.

Прямохождение привело и к изменению формы грудной клетки. Она стала более округлой и уплощённой в переднезаднем направлении. Этот же фактор определил и форму таза, который характеризуется низкой расширенной формой.

Развитие черепа и головного мозга человека. Прямохождение и возникновение речи наложило отпечаток и на череп.

В черепе человека произошло смещение точки опоры головы вперёд, а возникновение речи и изменение процесса питания (зубы перестали быть средством защиты или нападения, и отпала необходимость в грубой переработке пищи) привело к уменьшению размеров челюстей и в целом лицевой части черепа. Мозговая же часть черепа, наоборот, увеличилась, так как увеличилась масса головного мозга. В процессе развития происходило как бы выдвижение мозговой части черепа над лицевой. У новорождённых детей мозговая часть значительно превышает по величине лицевую — в отношении 8 : 1. По мере взросления происходит увеличение лицевой части черепа и соотношение в итоге становится 2 : 1.

Мышцы черепа человека также отличаются от мышц обезьян. В отличие от жевательных, у человека очень развиты мимические мышцы, что связано с развитием его эмоциональной сферы.

Увеличение головного мозга явилось следствием мощного развития больших полушарий и дифференциации его областей, ответственных за мышление и речь (в первую очередь лобных, теменных и височных долей). Эти доли ответственны за высшую нервную деятельность. У человека она характеризуется наличием не только первой сигнальной системы, ответственной за восприятие раздражений анализаторами, но и второй сигнальной системы, в основе которой лежит способность человека воспринимать (читать или слышать) устную или письменную речь. Таким образом, вторая сигнальная система становится внегенетическим способом передачи информации в поколениях людей через обучение и воспитание.

      ...A в минуту печали земля
      Подарила мне шар головы,
      Так похожий на землю и солнце.

/Э. Межелайтис/

Недаром человеческие детёныши, воспитанные животными (например, как Маугли — волками) или лишённые общения с людьми в процессе развития, не могут говорить, понимать речь, ведут себя подобно животным. Поэтому рассказанная Р. Киплингом история о Маугли — это, конечно, сказка.

Всё вышесказанное позволяет сделать вывод о том, что человек — это не только биологическое, но и социальное существо.

В следующем параграфе поговорим о генетике человека, о методах её изучения и о генетических заболеваниях, которые составляют приблизительно десятую часть от всех заболеваний человека.

Теперь вы знаете

  • систематическую характеристику человека; признаки сходства и различия человека и обезьяны
  • какое влияние прямохождение оказало на скелет человека
  • как происходит развитие черепа и головного мозга человека

Теперь вы можете

  • перечислить признаки, которые позволяют отнести человека и обезьян в одну систематическую группу
  • дать сравнительную характеристику скелета человека и обезьяны
  • назвать доли головного мозга человека, ответственные за речь и мышление
  • объяснить, как в процессе эволюции изменялась форма черепа и развивался мозг человека

Выполните задания

  1. Назовите создателя первой научной классификации растений и животных, основные систематические единицы этой классификации, приведите примеры.
  2. Объясните, почему Человека разумного относят к типу Хордовые, подтипу Черепные, классу Млекопитающие, подклассу Плацентарные и отряду Приматы, перечислите другие классы, которые выделяют в подтипе Черепные.
  3. Определите, чем отличаются первая и вторая сигнальные системы человека.
  4. Опишите, как переход к прямохождению отразился на особенностях строения скелета человека — его черепа, позвоночного столба, грудной клетки, верхних и нижних конечностей, мышц головы и конечностей.
  5. Охарактеризуйте человека как биосоциальное существо.
  6. В прежние времена преподаватели анатомии, обожающие публичные эффекты, бросали на пол череп молодого человека и череп старика, первый подпрыгивал как мячик, а второй раскалывался на куски. Объясните почему.

Темы для рефератов

  1. Человекообразные обезьяны.
  2. Антропология — наука о человеческой природе.
  3. Дактилоскопия и хиромантия.

Рейтинг@Mail.ru