Это должен знать каждый! Минимум знаний по общей биологии (10 класс) Эволюционная теория



Скачать 405.49 Kb.
страница1/2
Дата26.04.2016
Размер405.49 Kb.
  1   2
Это должен знать каждый!

Минимум знаний по общей биологии (10 класс)


Эволюционная теория
Биологическая эволюция – наследственное изменение свойств и признаков живых организмов в ряду поколений. Основные проблемы теории эволюции: возникновение приспособленности к условиям среды и (как следствие) возникновение разнообразия живых организмов.
Жорж Кювье – основатель сравнительной анатомии и палеонтологии (начало XIX века). Доказал, что на Земле существовали виды животных, которые затем вымерли (предположил, что из-за наводнений). Думал, что на место вымерших видов приходили новые из других мест, или они были сотворены заново. Считал, что виды изменяться не могут.
Первым цельную теорию биологической эволюции создал Жан-Батист Ламарк (начало XIX века):

  • живые организмы имеют общих предков;

  • одни виды животных могут превращаться в другие;

  • эволюция – это медленный и постепенный процесс, занимающий громадные промежутки времени;

  • заблуждения: одна из главных движущих сил эволюции – «изначальное стремление» всего живого к прогрессу; наследование приобретенных в течение жизни (в том числе и под влиянием внешней среды) признаков. Эти заблуждения сохранялись и до XX века.

Идеи Ламарка не были приняты, до середины XIX века господствовало мнение о неизменности видов. Сходство в строении и индивидуальном развитии животных объясняли тем, что они сотворены по общему плану. Лишь в 1859 г, с выходом в свет книги Чарльза Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора», идея эволюции была принята научным сообществом.


Во времена Дарвина были усовершенствованы методы селекции. Известно было, каких радикальных и быстрых изменений можно добиться путем отбора (отбраковки «неудачных» особей и размножением «удачных»). В то время обсуждались идеи Т. Мальтуса о возрастании численности популяций в геометрической прогрессии. Появлялись новые палеонтологические данные (доказательство изменяемости видов). Ч. Лайель сформулировал идею униформизма: современный облик Земли складывался постепенно под влиянием тех же естественных сил, что действуют и в настоящее время («настоящее – ключ к прошлому»). В это время возникли крупные теории в биологии (например, клеточная теория, теория наследственности) и обобщения в других науках (например, закон сохранения энергии).
Во время кругосветного плавания на корабле «Бигль» на Дарвина самое сильное впечатление произвели:

  • гигантские ископаемые броненосцы;

  • замещение одних видов другими по мере продвижения по Ю. Америке;

  • похожие друг на друга виды птиц, которые больше нигде не встречались, на разных островах Галапагосского архипелага.

Эти и многие другие факты привели Дарвина к мысли о том, что виды постепенно изменяются.
Основные положения теории Дарвина:

  • в пределах каждого вида живых организмов существует огромный размах индивидуальной наследственной изменчивости по самым разным признакам (все особи – разные);

  • все живые организмы способны увеличивать свою численность в геометрической прогрессии;

  • ресурсы для любого вида ограничены –> возникает борьба за существование (выживают и дают потомство наиболее приспособленные особи – естественный отбор);

  • наиболее приспособлены особи, которые унаследовали случайные изменения, оказавшиеся полезными в конкретных условиях; эти признаки передаются по наследству, число их носителей в популяции увеличивается;

  • естественный отбор в разных условиях существования постепенно ведет к дивергенции (расхождению) признаков и, в конечном счете, к видообразованию. Если два близких вида живут совместно, различия между ними часто усиливаются. Естественный отбор способствует усилению этих различий, так как при этом снижается конкуренция. Внутривидовая конкуренция может тоже приводить к расхождению признаков.


Приспособленность особи измеряется в относительном числе ее способных к размножению потомков (в сравнении со средней плодовитостью данной популяции).

Основной механизм эволюции – естественный отбор случайных ненаправленных наследственных изменений. Дарвин первым понял, что человек, как и все остальные виды, появился в результате эволюции путем естественного отбора.


Доказательства эволюции:

  • палеонтологическая летопись;

  • возможность наблюдения эволюции в эксперименте (бактерии, собаки);

  • не самое удачное (субоптимальное) строение (остаточные глаза пещерных рыб);

  • невынужденное сходство (ход эмбриональное развития, универсальность генетического кода, план строения конечностей всех млекопитающих);

  • географическое распределение видов, которое не может быть объяснено их приспособленностью (изначальное отсутствие плацентарных животных в Австралии);

  • древо жизни (классификации живых существ по разным признакам дают схожий результат).

Во времена Дарвина наследственность объяснялась слиянием «кровей» предковых форм. Считалось, что накопление благоприятных признаков невозможно, так как при скрещивании они «разбавляются». Выход – теория дискретной наследственности Г. Менделя.


Одна из проблем теории эволюции – механизмы появления новых сложных структур. Решение: преадаптации (рычажные конечности у кистеперых рыб), смена функции (перья у динозавров и птиц); "несовершенные" органы также часто бывают полезными (глаз).
С.С. Четвериков (1928): «вид, как губка, впитывает в себя мутации» (скрытая генетическая изменчивость). Подтверждение представлений Дарвина о внутривидовой изменчивости как об источнике эволюционных изменений. Синтез достижений генетики с теорией Дарвина привел к созданию в середине XX века синтетической теории эволюции (СТЭ). Согласно СТЭ, элементарная единица эволюции – это популяция, генофонд которой постоянно изменяется. Популяция – совокупность особей одного вида, более или менее изолированная от других подобных совокупностей в пространстве и времени и существующая на протяжении ряда поколений.

Движущие силы (факторы) эволюции:



  • мутации (возникают случайно, безотносительно к условиям среды) – источник изменчивости;

  • дрейф генов (случайное изменение частоты аллелей), усиливается при низкой численности популяции – «эффект бутылочного горлышка»;

  • естественный отбор – направляющий фактор эволюции, приводит признаки в соответствие с условиями среды; так возникают адаптации (например, покровительственная окраска). Адаптации имеют относительный характер (выгодны в конкретных условиях).

Формы естественного отбора:



  • движущий – преимущество в размножении имеет одна из крайних форм, генетический состав популяции приводится в соответствие с изменениями во внешней среде;

  • стабилизирующий – преимущество имеют особи со средним значением признака, происходит при постоянных условиях существования;

  • дизруптивный (разрывающий) – преимущество имеют обе крайние формы, может приводить к видообразованию.

При групповом отборе отбор действует не на отдельную особь, а на всю группу родственных особей в целом (например, муравейник). Половой отбор – отбор на успех в размножении (объясняет появление таких «неадаптивных» признаков, как хвост самцов павлина).


Вид – совокупность популяций, особи которых при скрещивании могут давать плодовитое потомство, более или менее изолированная от других подобных совокупностей.
Критерии (признаки) вида:

  • морфологический (наличие разрыва в изменчивости признаков между данным видом и другими близкими видами);

  • репродуктивный (особи одного вида скрещиваются и дают плодовитое потомство);

  • генетический (особенности последовательности ДНК и строения хромосом);

  • эколого-географический (каждый вид имеет свою область распространения – ареал и экологическую нишу).

Для того чтобы популяция разделилась на две и в конечном итоге дала начало двум новым видам, необходимо, чтобы между ее частями возникла изоляция, то есть не было скрещивания. Способы видообразования:



  • экологическое (симпатрическое) – следствие экологической изоляции между частями популяции (например, размножение в разное время);

  • географическое (аллопатрическое) – следствие географической изоляции (например, для морских видов – появление перешейка).


Макроэволюция – эволюционные события на надвидовом уровне. В основе макроэволюции лежат не только мутации генов, но и изменения регуляции их активности. Эти изменения в частности приводят к перестройке онтогенеза. Формы макроэволюции по Северцову:

  • ароморфоз – существенное повышение уровня организации (появление эукариот);

  • идиоадаптация – приспособление к окружающей среде без принципиальной перестройки биологической организации (появление грызунов, ведущих разный образ жизни);

  • общая дегенерация – значительное упрощение строения (редукция большинства систем органов у паразитического рака саккулины).

Закономерности эволюции:



  • направленность (увеличение размеров тела в ходе эволюции предков лошадей);

  • необратимость (полный возврат к признакам предков невозможен);

  • неравномерность темпов («сообщество – тормоз эволюции»).

Направления эволюции:



  • Дивергенция – расхождение признаков родственных видов как адаптация к разным условиям существования (разнообразие конечностей млекопитающих). Структуры и органы, имеющие общее происхождение, называют гомологичными.

  • Конвергенция – схождение признаков неродственных видов, которые приспосабливаются к сходным условиям – (крылья стрекозы и летучей мыши). Внешне сходные структуры и органы, имеющие разное происхождение, называют аналогичными.

История Земли и жизни на ней
Вселенная возникла около 14 млрд. лет назад. Возраст Солнечной системы – 4,6 млрд. лет. Планеты возникли из сгустков рассеянных при взрыве частиц. Сначала Земля была раскаленной, потом постепенно остывала.
История абиотических условий на Земле
В истории Земли теплые периоды (только небольшие отдельные ледники) чередовались с ледниковыми эпохами (почти вся планета была покрыта льдом). Чередование этих периодов в основном вызвано изменением расположения материков и газовым составом атмосферы. Основная причина изменений глобальной температуры за последние несколько миллионов лет – квазипериодические изменения вытянутости земной орбиты и угла наклона земной оси.
Мы живем в последнюю ледниковую эпоху (она началась 2,6 млн. лет назад). За это время было около 80 ледниковых периодов (потепления и похолодания сменяли друг друга). Продолжительность каждого – 40-100 тыс. лет. До сих пор не ясно, почему происходит «переключение» между потеплением и похолоданием. Последнее оледенение закончилось только 12 000 лет назад, поэтому многие современные экосистемы очень молоды.
Земной шар состоит из коры, мантии (три слоя: наружный и внутренний – твердые, средний – тягуче-эластичный) и ядра. Литосфера – верхний слой мантии вместе с корой. Состоит из отдельных литосферных плит, которые перемещаются по среднему слою мантии, как по смазке. За время существования Земли вся суша неоднократно объединялась в один материк, который затем разделялся на несколько.
Атмосфера на ранних стадиях образования Земли состояла, вероятно, из водорода и гелия. Эти газы быстро улетучивались в космос и заменялись вулканическими газами (в основном пары воды и углекислый газ, а также немного метана, аммиака, соединений серы и др.).
Первичный океан возник в результате конденсации водяного пара из вулканических газов. В начале протерозоя уровень океанов достиг вершин срединно-океанических хребтов и продолжал увеличиваться. Океаническая вода с самого начала была соленой в результате растворения атмосферных газов и продуктов эрозии горных пород.
Ископаемые остатки живых организмов
Преобразование хотя бы части мертвого организма в окаменелость – редкое событие. При этом органическое вещество обычно замещается минералами. Это происходит в бескислородных условиях (толстый слой грязи, торфа, смолы).
Хорошо сохраняются раковины моллюсков, скелеты членистоногих и позвоночных, древесина. Очень плохо – мягкие ткани. Кроме фрагментов тел, могут сохраняться отпечатки живых организмов и их следы. Ископаемые остатки не старше нескольких сотен тысяч лет (неандертальцы, мамонты) могут содержать достаточно большие фрагменты ДНК.
Хронологическая последовательность ископаемых остатков – палеонтологическая летопись. Она содержит много информации, но весьма неполна. Как правило, новые виды изначально имеют низкую численность, поэтому у них мало шансов сохраниться в виде ископаемых остатков сразу после возникновения (палеонтологическая летопись обычно «занижает» возраст таксонов).
Типы горных пород:

1. вулканические (застывшая магма);

2. осадочные (из отложенных частиц);

3. метаморфические (значительно измененные осадочные и вулканические).


Метод определения абсолютного возраста (в годах) магматических горных пород: радиометрическое датирование (сравнение числа радиоактивных изотопов и продуктов их распада в образце при известной скорости распада). Абсолютный возраст осадочных пород определяют только по возрасту включений магматических пород.

Радиоуглеродный метод: 14C -> 14N (период полураспада – 5 730 лет). Используется для датировки относительно недавних событий (< 100 000 лет назад), потом остается слишком мало родительских атомов. Изотоп 14C присутствует в атмосфере в известной концентрации. Чем меньше его в организме, тем раньше он умер (перестал поглощать этот изотоп).

Уран-свинцовый метод. При расщеплении 238U выделяется достаточно много энергии, чтобы образовались следы в кристалле. По этим следам можно узнать, сколько атомов распалось. Используется для датировки древних событий (период полураспада – 4,5 млрд лет).
Определение относительного возраста горных пород: в осадочных породах ближе к поверхности находятся более молодые слои. Слои, содержащие остатки одних и тех же живых организмов, имеют одинаковый возраст.
Геохронологическая шкала
Все значимые события истории Земли были выстроены в хронологическом порядке на основе их относительного возраста. Эта последовательность естественным образом разделена на отрезки времени (границы – резкие смены фауны и флоры). Затем вычислен абсолютный возраст всех событий.
Основные подразделения геохронологической шкалы – эоны, состоящие из эр, которые делятся на периоды. Эон криптозой включает архейскую (была первой) и протерозойскую эры. Граница между ними – 2,5 млрд. лет назад (основана на геологических событиях, поскольку биота недостаточно изучена). Эон фанерозой начался 542 млн. лет назад (массовое появление в палеонтологической летописи организмов с твердым скелетом). Включает три эры (в хронологическом порядке): палеозойская (периоды: кембрий, ордовик, силур, девон, карбон, пермь), мезозойская (триас, юра, мел) и кайнозойская (палеоген, неоген, антропоген – в котором мы живем). Границы между эрами фанерозоя (251 и 65 млн. лет назад) соответствуют массовым вымираниям.
В фанерозое были и другие массовые вымирания, но не такие масштабные. Про массовые вымирания в криптозое у нас нет информации. Причины вымираний до конца не известны, нет одной универсальной. Спусковой механизм («повод») – резкое изменение абиотических условий (падение метеорита, усиление вулканической активности и др.). Реальная причина – появление новых групп организмов, способных изменить структуру сообществ и вытеснить старые группы (экологический кризис, т.е. смена экосистем в глобальном масштабе). Массовые вымирания затрагивали не все группы организмов. После массовых вымираний резко возрастает скорость видообразования (новые виды занимают освободившиеся экологические ниши). Мы живем в эпоху массовых вымираний. Одна из основных причин этого – резкое уменьшение площади природных экосистем (например, экваториальных лесов) из-за деятельности человека.
Эон криптозой: «время скрытой жизни»
Возникновение жизни
Жизнь возникла не позже 3,6 млрд. лет (древнейшие ископаемые остатки) и не раньше 4,3 млрд. лет (достоверные указания на наличие жидкой воды). Неизвестно, как, когда и где это произошло. Вероятно, жизнь возникла на Земле в результате длительной и постепенной химической эволюции (в частности, появление органических веществ из неорганических). Ранние этапы зарождения жизни не оставили следов в палеонтологической летописи.
На молодой Земле было возможно самозарождение (в отличие от современности), так как:

1. не было жизни (органику никто не использовал);

2. были иные условия обитания (не было кислорода => озонового экрана => жесткое ультрафиолетовое излучение; более высокая температура; иной химический состав атмосферы и океанов).
Все современные живые организмы произошли от общего предка (прокариот с ДНК, РНК и белками).
Архейская эра: «мир прокариот»
Древнейшие ископаемые остатки – не только отдельные клетки, но и многослойные экосистемы – бактериальные маты. Их структура:

сверху: автотрофы (хемоавтотрофы или аноксигенные фототрофы)

снизу: гетеротрофы (бескислородное сбраживание органики).
Результат деятельности бактериального мата – строматолит. Слоистое осадочное образование, обычно из CaCO3 (в основном осаждался из морской воды).
Некоторые пурпурные и зеленые бактерии способны к аноксигенному фотосинтезу (используют в качестве донора водорода не воду, а, например, сероводород: H2S -> S -> SO42-). Хемоавтотрофы – обратные реакции (например, CH4 + SO42- -> H2S + CO2). Появляются биогеохимические циклы. Биосфера начинает приобретать устойчивость и способность к саморегуляции.
Появление оксигенного фотосинтеза: цианобактерии (2,9-2,6 млрд. лет назад). Весь кислород атмосферы выделен фотоавтотрофами. Сначала весь выделенный кислород шел на окисление различных веществ (в основном соединений Fe2+).
Появление бактериальных матов на суше (ископаемые почвы).
Протерозойская эра
Кислород стал накапливаться в атмосфере, его содержание достигло 1% от современного («точка Пастера», более эффективное кислородное дыхание стало «экономически выгодно»). «Кислородная революция», «биосфера вывернулась наизнанку» (аэробы захватили большинство местообитаний, вытеснив анаэробов).

Следствия:

1. CH4 + O2 -> CO2 => снижение парникового эффекта => крупнейшее оледенение.

2. Появился озоновый слой => нет жесткого ультрафиолетового излучения => возможность освоения суши.


Появление эукариотической клетки (вероятно, около 1,8 млрд. лет назад). Некоторые ее органоиды появились в результате симбиоза между про- и эукариотами: митохондрии и пластиды – потомки бактерий.
Возникновение многотканевых эукариот (~ многоклеточных): около 1,2 млрд. лет назад. Сначала – несколько групп водорослей.
Появление животных (раньше 630 млн. лет назад).
Серия оледенений => падение уровня океана => вымирание многих организмов. Конец оледенений => обширные мелководья.
Эдиакарский (вендский) период. Стремительное развитие животного мира. Крупные мягкотелые животные. Они студенистые, тонкие (поглощение кислорода всей поверхностью тела; возможно, симбиотические водоросли снабжали органикой). У большинства, возможно, не было пищеварительной системы. Отсутствие скелета и твердых покровов – нет хищников («райский сад Эдиакары»).
Смыв веществ с суши => вода мутная => интенсивность фотосинтеза низкая => органики и кислорода мало. Жизнь возможна только у берегов.
Бактериальные маты в океане потеснены водорослями. Разнообразие строматолитов снизилось. На суше по-прежнему только бактерии.
Родственные связи между многими вендскими животными и современными не установлены («черновики Господа Бога»). Они вымерли внезапно – конец криптозоя.
Эон фанерозой: «время явной жизни»
Кембрийский период: «взрыв разнообразия ископаемых остатков»
Суша раскололась на материки, сгруппированные у экватора => тепло, много прибрежных водоемов.
В палеонтологической летописи появилось большинство современных типов беспозвоночных, имеющих скелет. В основном – не возникновение новых эволюционных линий, а лучшая сохранность организмов. Бесскелетных форм тоже было много.
Некоторые группы дожили до наших дней, почти не изменившись.

Планктонные ракообразные поедали фитопланктон и удаляли минеральные взвеси => увеличение прозрачности воды => более интенсивный фотосинтез => глубинные воды насыщаются кислородом => появляются роющиеся в донном грунте животные.


На сушу некоторые группы беспозвоночных вышли уже в ордовике.
Эволюция позвоночных животных
Древнейшие известные ископаемые позвоночные (но не самые примитивные) – из нижнего кембрия. В силуре появляются хрящевые рыбы (сейчас – акулы и скаты) и костные рыбы (лучеперые и лопастеперые).
Лопастеперые рыбы: дышат не только жабрами, но и легкими, развитый скелет плавника (больше степеней свободы). Расцвет – в девоне, сейчас остались только латимерии и двоякодышащие рыбы. Зато потомки лопастеперых рыб завоевали сушу. Лучеперые рыбы (наряду с акулами) достигли успеха в освоении океана и пресных вод.
Эволюция наземных растений
Первые обитатели суши – прокариоты. Среди первых обитателей суши были и грибы (симбиоз с цианобактериями – лишайники, почвообразование, потом симбиоз с вышедшими на сушу растениями – микориза).
Наземные растения произошли от одной из групп зеленых водорослей. Самые древние ископаемые остатки – печеночный мох (древнейшая группа высших растений) – ордовик.
Основные проблемы, встающие перед водными растениями при выходе на сушу:

1. высыхание (решение – впадение в анабиоз у мохообразных или покровные ткани);

2. необходимость газообмена и испарения (устьица);
3. поглощение веществ из почвы (всасывающие ткани, микориза);

4. транспорт веществ (проводящие ткани – кроме мохообразных);

5. конкуренция за свет, сила тяжести (механические ткани).
Первые сосудистые растения на суше – споровые (риниофиты), конец силура. Жили «по колено в воде». Только ствол, ветви и корневище с ризоидами. Покровная ткань с устьицами, есть проводящие ткани. Споры распространялись ветром.
Высшие растения сформировали четкую границу суши, препятствуя ее размыванию. Резко увеличилась продуктивность (фотосинтезирующие структуры распределены в трех измерениях) и сложность биосферы. Древесина – депо органики.
В девоне возникли первые леса из споровых растений (по берегам водоемов).
В карбоне (каменноугольном периоде) климат стал теплее и влажнее. В тогдашнем экваториальном поясе (современные Европа, Северная Америка и Южная Азия) – «леса-водоемы» из древовидных папоротников, хвощей и плаунов. Сейчас на их месте – каменноугольные бассейны.
В карбоне появились и голосеменные растения (семенная кожура защищает семя от высыхания, для оплодотворения не нужна капельно-жидкая вода => можно продвигаться вглубь материков). Близ северного полярного круга (Сибирь и Дальний Восток) была тайга (хвойные). Близ южного полярного круга (южные части Южной Америки и Африки, Индия, Австралия) – листопадные леса из гингковых.
Пермский период – материки объединяются в Пангею. Климат более сухой и холодный (в карбоне много углерода «зафиксировалось» в залежах каменного угля => снизилась концентрация углекислого газа в атмосфере => парниковый эффект стал менее выраженным) – господство голосеменных.
Покрытосеменные (цветковые) растения появились в меловом периоде. Основные причины их эволюционного успеха:

1. Двойное оплодотворение (эндосперм развивается только вместе с зародышем => нет напрасной траты питательных веществ);

2. Цветок (склонность к насекомоопылению), завязь (защита семян);

3. Сокращенный жизненный цикл, образование травянистых форм.


Дальнейшая эволюция цветковых растений связана с эволюцией насекомых.
Животные и наземные растения – единственные случаи возникновения многотканевости и появления сложных крупных организмов. Генетические механизмы в обоих случаях сходные:

1. Усложнение системы регуляции активности генов, а не значительное увеличение их числа;

2. Появление специальных генов, которые регулируют индивидуальное развитие организма.
Эволюция насекомых
Появились в девоне. В карбоне возник полет. Насекомые – наиболее многочисленная и разнообразная группа наземных организмов. Основные потребители растительной биомассы, главные опылители цветковых растений.
Эволюция четвероногих животных
Произошли в девоне от лопастеперых рыб.
Сначала – амфибии (расцвет только в карбоне). Основная причина «эволюционного провала»: неэффективная легочная вентиляция => нельзя отказаться от кожного дыхания.
В карбоне появились рептилии (более приспособлены к жизни на суше: оболочки, защищающие зародыш, только легочное дыхание, сухая кожа). В пермском периоде и в мезозое – основные «хозяева планеты» среди позвоночных (крупный размерный класс).
Эволюция птиц
Попытки завоевания воздуха рептилиями предпринимались, начиная с триаса (например, птеродактили). Птицы произошли от наземных двуногих теплокровных динозавров в меловом периоде. Динозавры – группа рептилий, возникших в начале мезозойской эры и вымерших в ее конце.
«Эксперименты по оптичиванию» одновременно происходили в нескольких эволюционных линиях. Сложно провести границу между динозаврами и птицами. Так же (сходные направленные изменения в нескольких группах, только одна из которых набирает полный комплекс признаков) шла эволюция при появлении многих других групп. Перья возникли раньше, чем способность к полету (для терморегуляции и др.).
Эволюция млекопитающих
Произошли от одной из групп примитивных рептилий (сохранили некоторые признаки амфибий, например, богатую железами кожу). В засушливых условиях невыгодно, зато эффективная терморегуляция (нужно в сезонном климате).
Границу между млекопитающими и рептилиями провести сложно. Полный комплекс признаков млекопитающие смогли набрать только к юрскому периоду.
В мезозое млекопитающими были мелкими, сосуществовали с динозаврами (разные размерные классы – разные экологические ниши). Потом появились более крупные (с небольшую собачку) млекопитающие и стали есть детенышей динозавров.
В начале кайнозоя млекопитающие (наряду с птицами) потеснили рептилий. Основные причины:

1. совершенная терморегуляция (климат на большей части планеты стал сезонным);

2. забота о потомстве;

3. более развитая центральная нервная система.


В кайнозое сформировалось большинство современных групп млекопитающих (в том числе приматы). В неогене появляются человекообразные обезьяны.
Происхождение человека разумного
Ныне живущие человекообразные обезьяны (по два вида в роде): орангутаны, гориллы и шимпанзе. Многие их признаки сыграли важную роль в эволюции человека (возникновение орудийной деятельности и социальности): крайне подвижный плечевой сустав, хватательная конечность, чувствительные подушечки пальцев, бинокулярное зрение, хотя бы временное передвижение на двух конечностях, стаи (стада) со сложной социальной структурой, развитая и длительная забота о потомстве, крупный головной мозг, хорошо развитый мозжечок и кора больших полушарий.
Время расхождения эволюционных линий человека и шимпанзе ~ 7 млн. лет назад. Разница между их геномами – всего 1,2%. В ходе антропогенеза белок-кодирующие гены изменились довольно мало, зато произошло заметное изменение активности генов-регуляторов. Представления о морфологической эволюции человека в основном опираются не на молекулярные данные, а на ископаемые остатки. Вся ранняя эволюция человека (раньше 2 млн. лет назад) проходила в Африке (в основном в восточной части).
Часто одновременно на одной территории существовало несколько видов гоминид. Всю эволюционную линию человека можно разделить на три временных отрезка (рода):

1. Ардипитек (нет настоящего прямохождения, объем мозга близок к таковому шимпанзе: 450 см3, зубы некрупные): 7-4,3 млн. лет назад;

2. Австралопитек (настоящее прямохождение, ступни утратили способность захватывать предметы, зубы крупные, мозг по-прежнему небольшой): 4,3-2,4 млн. лет назад;

3. Человек (появление каменных орудий => уменьшение размера зубов, быстрый рост объема мозга: до 1 400 см3).


Первый период интенсивного роста объема мозга: человек умелый. Изготавливал простейшие каменные орудия (обезьяны не умеют, даже если учить). Поедал мясо крупных мертвых животных (после хищников).
Второй период интенсивного роста мозга: человек прямоходящий (с 1,8 млн. лет назад). Увеличение доли мясной пищи в рационе. Изготовление сложных каменных орудий и использование огня. Охота, разделение труда между самцами и самками => жилище для сбора пищи и ее перераспределения => социальность => речь => абстрактное мышление, негенетическая передача информации => сознание (обобщенное представление об устройстве окружающего мира, осознание своего места в нем). В зачаточном виде все это есть у животных.
Многие популяции человека прямоходящего расселялись за пределы Африки (южная Евразия и Индонезия), но вымерли не позже 12 000 лет назад. Вклада в геном современного человека эти неафриканские популяции не внесли.
Человек разумный произошел от небольшой восточноафриканской популяции человека прямоходящего ~ 200 000 лет назад. Первый выход из Африки (~ 120 000 лет назад) – неудачный, в результате второго выхода (~ 90 000 лет назад) произошло все современное человечество. Около 60 000 лет назад люди проникли в Австралию, ~ 15 000 лет назад – в С. и Ю. Америки. Число людей, дававших начало новым популяциям в процессе расселения, часто было небольшим => падение генетического разнообразия по мере удаления от Африки (эффект «бутылочного горлышка»).
Неандертальцы не были непосредственными предками современных людей. Попали в Европу в результате независимого расселения из Африки (позже человека прямоходящего, но раньше человека разумного). Были приспособлены к холодному климату. Изготавливали сложные орудия, были прекрасными охотниками, имели зачатки культуры и, возможно, примитивную речь. Вымерли около 28 000 лет назад, вероятно, не выдержав конкуренции с человеком разумным.
Раса – то же, что и подвид у животных (только географический барьер для скрещивания). Морфологические различия между расами – результат дрейфа генов и естественного отбора. Четкой границы между расами нет. Генетические различия между разными расами людей меньше, чем между особями шимпанзе из одной популяции.


  1   2


База данных защищена авторским правом ©ekollog.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал