Человек в отличии от высших человекообразных обезьян. Человекообразная обезьяна

Выводы систематики о близости человека к этим обезьянам основаны на солидном сравнительноморфологическом и сравнительнофизиологическом материале.

Последний служит основанием теории питекоидного (обезьяньего) происхождения человека, в виду чего мы на нем кратко остановимся. Сравнительный морфо-физиологический анализ признаков человека и антропоморфных обезьян дает возможность, в частности, наметить постановку вопроса о филогенетических отношениях между ними. В самом деле, представляется важным выяснить, какая из трех человекообразных обезьян ближе к человеку.

В таблице сопоставлены, прежде всего, основные мерные признаки всех четырех форм.

Таблица показывает, что по большинству перечисленных мерных признаков ближе всего к человеку шимпанзе и горилла. Бросается при этом в глаза, что по весу мозга ближе всего к человеку шимпанзе.

Волосяной покров . Тело антропоморфных обезьян покрыто жесткими волосами. Сильнее обволошены спина и плечи (особенно у оранга). Грудь обволошена слабо. Лицо, часть лба, подошвы ног, ладони рук - лишены волос. Тыльные стороны кисти обволошены слабо. Подшерсток отсутствует. Следовательно, волосяной покров обнаруживает черты рудиментации, однако, далеко не столь выраженной, как у человека. У шимпанзе иногда подмышечные впадины покрыты волосами, (сходство с человеком). У орангов наблюдается сильное развитие бороды и усов (сходство с человеком). Как у человека, волосы плеча и предплечья всех антропоморфных направлены к локтю. У шимпанзе и орангов, как у человека, наблюдается облысение, в особенности у лысого шимпанзе - A. calvus.

Цвет кожи . У шимпанзе светлая кожа, кроме лица. Пигмент образуется в эпидермисе кожи, как у человека.

Череп и челюстной аппарат . Череп взрослого человека по ряду признаков резко отличен от черепа человекообразных обезьян. Однако и здесь имеются некоторые черты сходства: в таблице сопоставлены некоторые элементы характеристики черепов человека и человекообразных обезьян.

Избранные элементы характеристики, как и данные таблице, показывают, что африканские антропоморфные обезьяны ближе к человеку, чем орангутан. Если исчислить объем мозговой коробки шимпанзе в ее отношении к весу тела, то эта обезьяна окажется ближайшей к человеку. Тот же вывод вытекает из сравнения 5-го, 6-го, 10-го и 12-го показателей, приведенных в таблице.

Позвоночный столб . У человека он образует S-образную профильную линию, т. е. функционирует, как пружина, гарантирующая мозг от сотрясения. Шейные позвонки со слабыми остистыми отростками. У антропоморфных обезьян S-образной изогнутости нет, остистые отростки длинные, в особенности у гориллы. Наиболее сходны они с человеческими у шимпанзе, равномерно удлиняясь от первого к последнему шейному позвонку, как у человека.

Грудная клетка . Общая форма ее у человека и антропоморфных - бочкообразная, несколько сдавленная в спинно-брюшном направлении. Эта конфигурация грудной клетки свойственна только человеку и антропоморфным. По числу ребер оранг - наиближайший к человеку, имея как и последний, 12 пар рёбер. Однако, и у гориллы наблюдается это же число, хотя бывает, как и у шимпанзе, 13 пар. У человеческого эмбриона нормально имеется это же число рёбер, которое иногда встречается у взрослого. Таким образом, антропоморфные весьма близки в данном признаке к человеку, в особенности орангутан. Однако, шимпанзе и горилла ближе к человеку по форме грудины, которая состоит у них из небольшого числа элементов, более многочисленных у оранга.

Скелет конечностей . Для антропоморфных, как и для всех обезьян, характерно известное сходство функций передней и задней конечностей, так как и руки и ноги участвуют в лазании по дереву, причем ведущее значение имеют передние конечности, обладающие значительно большей, чем у Homo, подъемной силой. Обе конечности антропоморфных мультифункциональны, причем функции руки шире и многообразнее, чем функции ноги. У человека рука полностью освобождена от функции передвижения, за то необычайно обогатились другие функции, связанные с его трудовой деятельностью. Нога же человека, сделавшись единственной опорой тела, напротив, испытала процесс сужения функций и в частности - почти полное выпадение хватательной функции. Эти отношения вызвали развитие значительных различий в строении скелета конечностей антропоморфных и человека, особенно ног. Нога человека - бедро и голень - значительно превышают эти же элементы антропоморфных в длине.

Мощное развитие мышц в ноге человека обусловило ряд особенностей в строении костей ее. Бедро характеризуется сильным развитием шероховатой линии (linea aspera), длинной шейкой и тупым углом, под которым она отклоняется от тела самой кости. В стопе человека - ряд отличительных особенностей. Тогда, как у антропоморфных, как правило, большой палец ноги отклонен под углом к остальным, у человека он расположен примерно параллельно остальным пальцам. Это увеличивает опорную силу ноги, т. е. является признаком, связанным с прямохождением. Это подтверждается и тем, что у горной гориллы, часто принимающей вертикальное положение, большой палец задней ноги, по положению, сходен с человеческим. Другая особенность человека - куполообразная, вогнутая нижняя поверхность подошвы, пружинящая при ходьбе. Этот признак отсутствует в плоской стопе обезьян. У последних кисть и стопа очень длинные. Кисть и стопа гориллы, в общем, ближе к человеческой, что связано с более развитой хтонобионтностью этой обезьяны.

Таз . Таз человека больше в ширину, чем в длину. В состав сросшегося с ним крестца входит 5 крестцовых позвонков, что увеличивает опорную силу таза. Таз гориллы наиболее сходен с человеческим, затем следуют шимпанзе и орангутан. И в этом признаке близость гориллы к человеку - следствие хтонобнонтности.

Мышцы . У человека сильно развиты мышцы ноги (прямохождение), а именно: ягодичная, четырехглавая, икроножная, камбалообразная, третья малоберцовая, квадратная мышца стопы. Как и у человека, у антропоморфных ушные мышцы рудиментарны, в особенности у оранга, тогда как шимпанзе способен двигать ушами. Тем не менее, в целом мышечная система африканских антропоморфных ближе к человеческой, чем к системе орангутана.

Мозг человека и шимпанзе. (1, 2). Оба мозга показаны, равными по величине для удобства сравнения (в действительности мозг шимпанзе (2) много меньше). Области мозга: 1 - лобная, 2 - лобная гранулярная, 3 - моторная, 4 - теменная, 5 - полосатая, 6 - височная, 7 - предзатылочная, 8 - островковая, 9 - постцентральная. (Из Нестурха)

Мозг, органы чувств . Объем черепной коробки и вес мозга были уже указаны. Дальше всего от человека по весу мозга оранги и гориллы, ближе - шимпанзе. Мозг человека разительно превосходит по объему и весу мозг антропоморфных. Еще. важнее тот факт, что он богаче извилинами, хотя и похож и этом отношении на мозг антропоморфов. Однако, решающее значение имеет функциональная характеристика мозга, связанная с его тонкой (цитологической) архитектоникой. Рисунок показывает, что эта последняя весьма сходна у человека и шимпанзе. Однако, у антропоморфных не развиты двигательный и чувствительный «центры речи», из коих первый ответственен за двигательную работу артикуляционного аппарата человека, а второй - за смысловое восприятие услышанных слов. Цитологическая архитектоника мозга человека значительно сложнее и развита сильнее, в особенности в пределах лобной доли, составляющей у человека 47% боковой поверхности мозга, у шимпанзе 33%, у гориллы 32%, у оранга еще меньше.

Органы чувств человека и антропоморфных во многом сходны. У всех этих форм наблюдается некоторая редукция обонятельных органов. Слух человека близок по своим воспринимающим особенностям к слуху гориллы, шимпанзе обладает большей способностью воспринимать высокие тона. Сходство ушной раковины у африканских антропоморфных и человека весьма велико. Замечательно, что ушная раковина дает вариации, необычайно сходные с ушной раковиной шимпанзе и других обезьян. И человеку и антропоморфным свойственна большая острота зрения и притом как объемного (стереометрического), так и цветного.

Онтогенез . Эмбриогенез антропоморфных необычайно сходен с эмбриогенезом человека. Ранние стадии развития вообще мало различимы у всех обезьян. Диференцировка по видовым (и родовый) признакам начинается на позднейших стадиях. Рисунок показывает, что головы зародышей человека, шимпанзе и гориллы накануне рождения, а равно черепа новорожденных антропоморфных в человека обладают многими чертами сходства - округлостью черепного свода, большими, направленными вперед округлыми орбитами, доминированием черепной коробки над челюстным аппаратом. В мягких частях лица также много сходства. У зародышей шимпанзе и гориллы глазное яблоко заметно выпячено из глазной орбиты, вследствие начального преобладания роста глазного яблока над ростом орбиты. У зародыша человека - это несоответствие также имеет место» но меньше. На веках зародышей человека и указанных обезьян видны характерные ограничительные бороздки, более слабые у человека. Ухо зародыша гориллы имеет свободную мочку, как у многих людей и т. п. Общее сходство упомянутых зародышей, следовательно, очень велико. У зародышей гориллы и шимпанзе видны явственные «усы» и «бородка». У человеческого зародыша они развиты слабее, однако Дарвин указывал («Происхождение человека и половой отбор»), что у человеческого эмбриона на пятом месяце вокруг рта зародышевый пух заметно удлинен, так что и в этом признаке; имеется явственное сходство.

Однако, в течение постэмбрионального развития признаки сходства уступают нарастающим признакам различий, т. е. происходит онтогенетическая дивергенция. В черепе она выражается в прогрессивном развитии у антропоморфных обезьян зубного ряда, челюстей, жевательной мускулатуры и сагиттального гребня (у гориллы и оранга) и отставании, по сравнению с человеком, в развитии черепной коробки.

Общее заключение . Сделанный выше сравнительный обзор приводит к следующим общим выводам:

а. Человек и антропоморфные обезьяны обладают многими чертами сходства в морфо-физиологической организации и в закономерностях эмбриогенеза.

б. Африканские формы (горилла, шимпанзе) ближе к человеку чем орангутан. Наиболее близка человеку шимпанзе, но в ряде признаков - горилла, в немногих - орангутан.

в. Если учесть явления отмеченной выше онтогенетической дивергенции и тот факт, что признаки сходства с человеком рассеяны в пределах всех трех родов человекообразных обезьян, то конечный вывод из сделанного обзора будет следующий: человек и антропоморфные обезьяны происходят от общего корня, а в дальнейшем исторически развивались в дивергентных направлениях.

Мы видим, таким образом, что теория питекоидного (обезьяньего) происхождения человека соответствует сравнительноморфологическим и сравнительнофизиологическим данным.

О родстве человекообразных обезьян (антропоидов) и человека свидетельствует сходство многих анатомических и физиологических особенностей. Впервые это установил соратник Ч. Дарвина - Томас Гексли. Проведя сравнительно-анатомические исследования, он доказал, что анатомические различия между человеком и высшими обезьянами менее значительны, чем между высшими и низшими обезьянами.

Во внешнем облике человека и человекообразных обезьян много общего: крупные размеры тела, длинные по отношению к туловищу конечности, длинная шея, широкие плечи, отсутствие хвоста и седалищных мозолей, выступающий из плоскости лица нос, сходная форма ушной раковины. Тело антропоидов покрыто редкой шерстью без подшерстка, через которую просвечивает кожа. Очень похожа на человеческую их мимика. Во внутреннем строении следует отметить сходное число долей в легких, число сосочков в почке, наличие червеобразного отростка слепой кишки, почти одинаковый узор бугорков на коренных зубах, сходное строение гортани и др. Сроки полового созревания и продолжительности беременности у человекообразных обезьян почти такие же, как у человека.

Исключительно близкое сходство отмечается по биохимическим показателям: четыре группы крови, сходные реакции белкового обмена, заболевания. Человекообразные обезьяны в природе легко заражаются инфекциями от человека. Так, сокращение ареала орангутана на Суматре и Борнео (Калимантане) во многом связано со смертностью обезьян от туберкулеза и гепатита Б, полученных от человека. Неслучайно человекообразные обезьяны - незаменимые экспериментальные животные для изучения многих болезней человека. Человек и антропоиды близки также по числу хромосом (46 хромосом у человека. 48 - у шимпанзе, гориллы, орангутана), по их форме и размерам. Много общего в первичной структуре таких важнейших белков, как гемоглобин, миоглобин и др.

Однако между человеком и антропоидами есть и существенные различия, в большей степени обусловленные приспособленностью человека к прямохожденню. Позвоночник человека S-образно изогнут, стопа имеет свод, что смягчает сотрясение при ходьбе и беге ( рис. 45). При вертикальном положении туловища таз человека принимает на себя давление внутренних органов. Вследствие этого строение его существенно отличается от таза антропоидов: он низкий и широкий, прочно сочленен с крестцом. Имеются существенные отличия и в строении кисти. Большой палец руки человека хорошо развит, противопоставлен остальным и очень подвижен. Благодаря такому строению кисти рука способна к разнообразным и тонким движениям. У антропоидов в связи с древесным образом жизни кисти рук крюкообразные, а тип стопы хватательный. При вынужденном передвижении по земле человекообразные обезьяны опираются на наружный край стопы, сохраняя равновесие с помощью передних конечностей. Даже горилла, которая ходит на всей стопе, никогда не находится в полностью выпрямленном положении.

Различия антропоидов и человека наблюдаются в строении черепа и мозга. Череп человека не имеет костных гребней и сплошных надбровных дуг, мозговая часть преобладает над лицевой, лоб высокий, челюсти слабые, клыки маленькие, на нижней челюсти имеется подбородочный выступ. Развитие этого выступа связано с речью. У обезьян, наоборот, сильно развита лицевая часть, особенно челюсти. Мозг человека в 2-2,5 раза больше мозга человекообразных обезьян. Теменные, височные и лобные доли, в которых расположены важнейшие центры психических функций и речи, у человека сильно развиты.

Существенные признаки отличия приводят к мысли, что современные человекообразные обезьяны не могли быть прямыми предками человека.

О родстве человекообразных обезьян (антропоидов) и человека свидетельствует сходство многих анатомических и физиологических особенностей. Впервые это установил соратник Ч. Дарвина - Томас Гексли. Проведя сравнительно-анатомические исследования, он доказал, что анатомические различия между человеком и высшими обезьянами менее значительны, чем между высшими и низшими обезьянами.

Во внешнем облике человека и человекообразных обезьян много общего: крупные размеры тела, длинные по отношению к туловищу конечности, длинная шея, широкие плечи, отсутствие хвоста и седалищных мозолей, выступающий из плоскости лица нос, сходная форма ушной раковины. Тело антропоидов покрыто редкой шерстью без подшерстка, через которую просвечивает кожа. Очень похожа на человеческую их мимика. Во внутреннем строении следует отметить сходное число долей в легких, число сосочков в почке, наличие червеобразного отростка слепой кишки, почти одинаковый узор бугорков на коренных зубах, сходное строение гортани и др.

Исключительно близкое сходство отмечается по биохимическим показателям: четыре группы крови, сходные реакции белкового обмена, заболевания. Человекообразные обезьяны в природе легко заражаются инфекциями от человека. Так, сокращение ареала орангутана на Суматре и Борнео (Калимантане) во многом связано со смертностью обезьян от туберкулеза и гепатита Б, полученных от человека. Неслучайно человекообразные обезьяны - незаменимые экспериментальные животные для изучения многих болезней человека. Человек и антропоиды близки также по числу хромосом (46 хромосом у человека. 48 - у шимпанзе, гориллы, орангутана), по их форме и размерам. Много общего в первичной структуре таких важнейших белков, как гемоглобин, миоглобин и др.

Однако между человеком и антропоидами есть и существенные различия, в большей степени обусловленные приспособленностью человека к прямохожденню. Позвоночник человека S-образно изогнут, стопа имеет свод, что смягчает сотрясение при ходьбе и беге. При вертикальном положении туловища таз человека принимает на себя давление внутренних органов. Вследствие этого строение его существенно отличается от таза антропоидов: он низкий и широкий, прочно сочленен с крестцом. Имеются существенные отличия и в строении кисти. Большой палец руки человека хорошо развит, противопоставлен остальным и очень подвижен. Благодаря такому строению кисти рука способна к разнообразным и тонким движениям. У антропоидов в связи с древесным образом жизни кисти рук крюкообразные, а тип стопы хватательный. При вынужденном передвижении по земле человекообразные обезьяны опираются на наружный край стопы, сохраняя равновесие с помощью передних конечностей. Даже горилла, которая ходит на всей стопе, никогда не находится в полностью выпрямленном положении.

Различия антропоидов и человека наблюдаются в строении черепа и мозга. Череп человека не имеет костных гребней и сплошных надбровных дуг, мозговая часть преобладает над лицевой, лоб высокий, челюсти слабые, клыки маленькие, на нижней челюсти имеется подбородочный выступ. Развитие этого выступа связано с речью. У обезьян, наоборот, сильно развита лицевая часть, особенно челюсти. Мозг человека в 2-2,5 раза больше мозга человекообразных обезьян. Теменные, височные и лобные доли, в которых расположены важнейшие центры психических функций и речи, у человека сильно развиты.

Для человека характерно ускоренное развитие на ранних стадиях эмбриогенеза. Объясняется это тем, что зародыш человека должен как можно скорее имплантироваться в стенку матки, так как его положение в матке в связи с выпрямленностью тела матери, характерной для человека, до фиксации ненадежно.

На более поздних стадиях пренатального онтогенеза наблюдается прогрессивное замедление развития человека. По сравнению с другими млекопитающими новорожденные у приматов малы и беспомощны, а человек при рождении отстает по уровню соматического развития от новорожденных обезьян. Новорожденный детеныш низшей узконосой обезьяны по своему физическому состоянию соответствует ребенку 3-4 лет, а шимпанзе - 4-5-месячному, хотя вес тела новорожденных у крупных антропоморфных обезьян относительно меньше, чем у человека. У человека он составляет 5,6% от веса тела взрослого, у орангутана - 4,1, у гориллы - 2,6, у шимпанзе - 4,0%.

Рост и развитие обезьян после рождения происходят быстрее, чем у человека. Детеныш мартышки в беспомощном состоянии бывает только в течение первых 2-3 месяцев, а детеныш шимпанзе - 5-6 месяцев.

У обезьян быстрее, чем у человека, происходит окостенение запястья и прорезывание зубов. Так, у гориллы кости запястья окостеневают к 3 годам, у человека - к 12-13 годам. Молочные зубы у макака прорезываются в промежутке от 0,5 до 5,5 месяцев, у шимпанзе - от 2,5 до 12,3, у гориллы - от 3 до 13, у человека - от 7,5 до 28,8. Постоянные зубы прорезываются у макака в промежутке от 1,8 до 6,4 лет, у шимпанзе - от 2,9 до 10,2, у гориллы - от 3 до 10,5, у человека - от 6,2 до 20,5 лет.

Обезьяны быстрее, чем люди, достигают половой зрелости: низшие обезьяны - к 3-6 годам, высшие - к 8-10. У человека лучше, чем у обезьян, выражен пубертатный скачок (ускорение роста в пубертатном периоде), который другим млекопитающим не свойствен вообще. Увеличение времени между окончанием вскармливания и половым созреванием и, как следствие этого, появление пубертатного скачка сыграли важную роль в процессе антропогенеза, так как тем самым увеличилось время для созревания ассоциативных зон коры больших полушарий, а также удлинился период детства, т.е. период обучения.

Общий рост у низших обезьян заканчивается к 7 годам, у крупных антропоидов - к 11, у человека - к 20 годам. У человека более длительны все периоды жизни, больше и общая ее продолжительность: низшие узконосые живут в среднем 25, антропоморфные - 35 лет…

С замедлением развития организма человека по сравнению с обезьянами связано то, что взрослый человек сохраняет некоторые " эмбриональные" признаки строения, т.е. такие, которые свойственны плодам человека и обезьян, но потом последними утрачиваются. Это явление получило название фетализации (foetus - плод). К таким признакам относятся некоторые особенности черепа человека, сближающие его с черепами человекообразных обезьян в плодном периоде и их юных форм: укороченный лицевой и крупный мозговой отдел, прямой выпуклый лоб, изогнутость основания черепа, сдвинутое вперед большое затылочное отверстие, тонкие стенки, слабо выраженный рельеф на поверхности костей, отсутствие сплошного костного валика над орбитами, широко раскрытая небная дуга, долгое сохранение швов.

Сходство человека с плодами антропоморфных обезьян мы находим также в некоторых признаках строения стопы (относительная толщина I плюсневой кости), в хорошо развитом большом пальце кисти, в большой ширине и изогнутости тазовых костей, в депигментации кожи, волос и глаз, отсутствии сплошного волосяного покрова, большой толщине губ и др.

Эти факты послужили основанием к созданию Л. Больком теории происхождения человека путем замедленного развития и сохранения во взрослом состоянии эмбриональных черт приматов. Причину ретардации развития человека Больк видел в деятельности эндокринных желез.

Развернутую критику теории Болька дал Я.Я. Рогинский. Наряду с критикой общетеоретических представлений Болька о том, что эволюция строения тела человека определялась только внутренними морфогенетическими причинами, Я.Я. Рогинский показал, что в процессе антропогенеза при запаздывании развития одних признаков имело место ускорение развития других. Так, крупный мозг человека является следствием как его более длительного роста, так и огромного ускорения роста после рождения: за первые два года жизни объем черепа гориллы увеличивается на 36% (от 280 до 380 см 3), у шимпанзе на 33% (от 240 до 320 см 3), у человека - на 227% (от 330 до 1080 см 3).

У человека раньше, чем у высших обезьян, межчелюстная кость срастается с верхнечелюстной, очень рано (на 3-м месяце внутриутробной жизни) центральная кость запястья прирастает к ладьевидной (у обезьян они разделены всю жизнь или срастаются очень поздно), гораздо больше увеличивается длина ног, раньше и больше вырастают сосцевидные отростки черепа, раньше срастаются сегменты грудины и кости таза и пр.

Кроме того, направление и скорость изменения того или иного-признака могут быть неодинаковыми в разных периодах онтогенеза. В эволюции человека имело место и появление таких совершенно новых признаков, как наружный костный нос, подбородочный выступ, некоторые мимические мышцы, третья малоберцовая мышца и др.

Вместе с тем оказалось, что некоторые особенности строения тела человека, связанные с прямохождением, формируются на ранних этапах онтогенеза… Это показано для развития пяточной и таранной костей, а также для мускулатуры нижней конечности. Так, распределение скоростей роста мышц задней конечности, в отличие от мышц передней конечности, в постнатальном периоде у различных млекопитающих сходно. Это, видимо, объясняется большей однотипностью движений задних конечностей по сравнению с передними и большей их значимостью в локомоции…

Пропорции конечностей у человека и антропоморфных обезьян во взрослом состоянии различаются больше, чем у их плодов. У новорожденного человека руки относительно длиннее, а ноги короче, чем у взрослого, и этим он напоминает человекообразную обезьяну.

Показано, что в пренатальном онтогенезе млекопитающих конечности растут быстрее туловища, причем в росте конечностей наблюдается краниокаудальный градиент - передние конечности обгоняют в росте и развитии задние. В пределах каждой конечности дистальные отделы растут быстрее, чем проксимальные. Причем на ранних этапах утробного периода кисть растет " за счет" запястья и имеет короткие пальцы, на более поздних этапах усиленно растут пальцы. После рождения характер роста конечностей и их сегментов изменяется у различных млекопитающих по-разному в зависимости от их способа локомоции. У приматов после рождения конечности продолжают расти быстрее туловища, причем особенно разрастаются задние конечности; кисть и стопа относительно укорачиваются; кисть делается уже (только у гориллы, имеющей очень широкую кисть, она расширяется); увеличивается длина предплечья по отношению к длине плеча (кроме человека и гориллы, имеющих самое короткое среди приматов предплечье) и у большинства приматов - длина голени по отношению к длине бедра; относительная длина большого пальца кисти уменьшается у всех антропоморфных обезьян, кроме гориллы, у которой, как и у человека, она увеличивается.

В онтогенезе приматов наблюдаются два основных периода удлинения конечностей по отношению к туловищу: в середине утробного периода, когда особенно удлиняются передние конечности, и сразу после рождения, когда наиболее удлиняются задние конечности.

Это и объясняет, почему человек рождается относительно длинноруким и коротконогим и почему по пропорциям конечностей его плод сходен с антропоморфной обезьяной. Оказалось, что антропоморфные обезьяны приобретают свойственную им длиннорукость в первый период удлинения конечностей, усиливая характерный для этого периода градиент роста; человек же становится особенно длинноногим после рождения. Причем интермембральный индекс уменьшается в постнатальном периоде роста у всех приматов (кроме гиббонов, имеющих исключительно длинные руки): у мартышки - от 121 до 106, у шимпанзе - от 146 до 136, у человека - от 104 до 88.

Этот факт, наряду с некоторыми другими, привел Я.Я. Рогинского к формулировке положения о том, что пропорции тела у того или иного вида животных изменяются путем усиления или ослабления градиентов роста, характерных для большой группы, к которой относится данный вид. Это правило касается изменения и других признаков.

Так, у всех обезьян интенсивное нарастание веса мозга отмечается сразу после рождения. Именно в этот период формируется резкое различие по массе мозга между человеком и антропоморфными обезьянами за счет особенно большой скорости его роста у человека. После рождения усиленно формируется жевательный аппарат в связи с функцией жевания, и именно в этот период складывается различие между человеком и обезьянами по степени выраженности лицевого отдела черепа.

Существенные признаки отличия приводят к мысли, что современные человекообразные обезьяны не могли быть прямыми предками человека.

Человек при рождении проходит через описанные выше трансформации, связанные со сменой водной среды на воздушную; более того, у него проявляются все возникшие в процессе эволюции черты, обусловленные физиологическими изменениями, сходными с теми, которыми сопровождается переход из водной среды в воздушную у других животных.

Homo sapiens, шимпанзе, горилла и орангутанг обладают общим предком и относятся к высшим приматам. Два главных признака, которыми человек отличается от человекообразных обезьян, при рождении отсутствуют, хотя обычно считается, что они у него уже имеются. Эти признаки - крупные размеры головного мозга и изменения скелета, делающие возможным вертикальное положение тела, - возникают в результате физиологических изменений, происходящих в период постнатального развития. Это имеет огромное эволюционное значение, свидетельствуя о том, что такие признаки не являются врожденными видовыми признаками, но возникают в результате физиологических изменений, происходящих на поздних стадиях развития. У человека объем головного мозга продолжает увеличиваться в течение длительного времени после рождения, тогда как у шимпанзе он увеличивается лишь незначительно. То же самое относится к хождению на двух ногах.

Рис. 7. Изменение изгиба позвоночника у человека в процессе роста. У новорожденного имеется только один изгиб выпуклостью назад, как, например, у гориллы

У новорожденного ребенка позвоночник изогнут так же, как у передвигающейся на двух конечностях гориллы, т.е. имеет один изгиб выпуклостью назад. В трехмесячном возрасте появляется первое изменение - изгиб в шейной области, а к девяти месяцам - второе изменение, создающее компенсаторный изгиб в поясничной области, который в основном и обеспечивает вертикальное положение тела. Происходят и другие изменения, в частности в строении таза, который образует дно брюшной полости, т.е. занимает у человека совершенно иное положение, нежели у четвероногих. Таким образом, лишь по достижении девятимесячного возраста тело человека оказывается достаточно измененным, чтобы принять вертикальное положение. Какого рода сигналы инициируют подобные изменения? В настоящее время это еще не вполне установлено. Однако различия в скелете и мышцах между человеком и человекообразными обезьянами всего лишь несколько сильнее выражены, чем различия между мужчиной и женщиной, у которой таз имеет иную форму и иную мускулатуру. Как известно, эти различия имеют гормональную природу и зависят от активности околощитовидных желез и надпочечников, которые посылают химические сигналы, воздействующие на костную ткань и на мышечные сокращения соответственно. Таким образом, изменения, в результате которых человек становится из четвероногого двуногим, могут быть вызваны главным образом химическими сигналами гормонального типа. С эволюционной точки зрения это означает, что для такого превращения не нужны новые структурные гены, свойственные одному лишь виду Homo sapiens, и что оно легко может быть достигнуто в результате изменений на уровне регуляторных ДНК. Кроме того, превращение это происходит быстро - у одного индивидуума и за несколько месяцев.

Эволюция человека, по-видимому, зависела главным образом от изменений на уровне регуляторной ДНК, а не на уровне структурных генов.

Изложенные выше соображения подтверждаются собранными за последние 10 лет данными о генетическом сходстве между человеком и человекообразными обезьянами. В отличие от ожиданий, основанных на представлениях о случайных мутациях, анализ геномов показал следующее.

1. При детальном изучении окрашенных поперечных дисков, образующих в хромосомах постоянные паттерны, было обнаружено их поразительное сходство у орангутанга, гориллы, шимпанзе и человека.

2. В хромосомах человека установлена локализация примерно 400 генов. Сорок из них обнаружены у человекообразных обезьян, причем в большинстве случаев в тех же хромосомах.

3. Гомологичность ДНК высших приматов подтверждается и опытами по ДНК/ДНК-гибридизации. Различия между нуклеотидными последовательностями ДНК человека и шимпанзе составляют примерно 1,1% и затрагивают главным образом нетранскрибируемые участки, в которых локализована регуляторная ДНК.

4. Эти гомологии обнаружены также и в белках. Сходство между аминокислотными последовательностями 44 белков шимпанзе и человека превышает 99%.

5. Кинг и Уилсон на основании своих исследований пришли к выводу, что главные морфологические и физиологические различия между человеком и шимпанзе могут быть результатом регуляторных изменений на уровне экспрессии генов, а не точковых мутаций в структурных генах.

Человек и шимпанзе относятся не только к разным видам, но и к разным родам и семействам. Человек принадлежит к сем. Hominidae, шимпанзе - к сем. Pongidae. Следовательно, должна существовать какая-то трансформация, приводящая к такой крупной модификации, которая может вызвать различие, разделяющее семейства, не вызывая при этом существенных изменений в структурных генах.

Новейшие палеонтологические данные подтверждают возможность внезапного возникновения видов.

Верба провела обширное исследование эволюции африканских млекопитающих от миоцена до современной эпохи. Она определяла продолжительность существования видов у антилоп и у других групп. Врба пришла к выводу, что имели место синхронные волны, которые вели к внезапному появлению отличительных признаков, сохранявшихся затем на протяжении длительных периодов времени. Как она указывает, эти данные свидетельствуют в пользу не последовательного видообразования, основанного на накоплении мелких изменений, а внезапного взрыва видовых признаков, которые затем закреплялись.

Виды, роды и семейства могут возникать многими способами.

Согласно общепринятой точке зрения, виды возникают главным образом путем: 1) мутаций структурных генов, т.е. генов, детерминирующих синтез белков; 2) хромосомных перестроек; 3) случайных событий; 4) многочисленных мелких и последовательных генетических изменений; 5) медленного процесса трансформации. Это далее ведет к превращению видов в роды и родов в семейства.

Имеющиеся в настоящее время данные указывают на то, что в этих эволюционных процессах могут участвовать весьма различные механизмы. Кроме того, в видообразовании могут использоваться не один, а несколько механизмов.

1. Каждая трансформация обусловливалась упорядоченностью, заданной исходной организацией минеральных компонентов клетки и сохранением нескольких нуклеотидных последовательностей ДНК от прокариот и эукариот до человека.

2. Модификации минеральных компонентов, происходящие, например, в результате изменений проницаемости мембран, возможно, участвуют в трансформации видов, поскольку они оказывают воздействие на базовые типы структур.

3. Из этих процессов нельзя исключить также изменения физических факторов, таких как гравитация, которые ведут к изменениям в послойном распределении макромолекулярных компонентов в оплодотворенном яйце. Модификации, вызванные химическими и физическими факторами, могут передаваться потомкам, поскольку разделение между соматическими клетками и клетками зародышевого пути не такое строгое, как полагали прежде.

4. Не исключается и участие изменений структурных генов, но они, вероятно, зависят главным образом от физико-химических ограничений, присущих строению клетки и ДНК.

5. Кроме того, эволюция ДНК может зависеть от внутренней и внешней среды. Известно, что такой физический фактор, как температура, канализирует нуклеотидный состав ДНК. Можно ожидать, что у высших позвоночных, таких, как птицы и млекопитающие, терморегуляция, обеспечивающая постоянство температуры клеток, канализирует изменения нуклеотидных последовательностей как структурных, так и регуляторных участков ДНК.

6. Совершенно очевидно значение хромосомных перестроек, которые так часто называли источником трансформации видов. Создается, однако, впечатление, что они возникают и поддерживаются упорядоченными процессами, обусловленными главным образом исходным строением хромосомы. В их установлении должна была участвовать упорядоченность, определяющая оптимальные генные территории в пределах центромеро-теломерного поля.

7. Во внезапном образовании добавочных копий специфических последовательностей ДНК участвуют и внутренние, и внешние факторы. Число копий может регулироваться самой хромосомой. Их резкое изменение может обусловливаться и средовыми факторами.

8. Наряду с совершенно очевидными медленными изменениями возможны и быстрые изменения. Это объясняется тем, что многие резкие структурные и функциональные изменения совершаются без участия структурных генов; они определяются изменениями в регуляторной ДНК и даже внешними факторами, влияющими на секрецию гормонов. Структурные гены, по-видимому, играют в эволюции скромную роль по сравнению с ролью нуклеотидных последовательностей регуляторных ДНК.

9. Первоначальные процессы, ведущие к трансформации видов, родов и семейств, не всегда протекают медленно. Медленными являются, по-видимому, более поздние события, порождаемые разного рода мелкими подгонками. Для главной трансформации не нужны миллионы лет или тысячи случайных мутаций. Результаты изучения автоэволюции позволяют сформулировать более многостороннюю и связную концепцию трансформации видов.

К этому можно добавить, что вымирание видов в результате катастроф необязательно: возможно, у них существуют некие часы, определяющие продолжительность их существования. Наличие у млекопитающих часов, ограничивающих число делений соматических клеток, хорошо известно. Не исключено, что эти клеточные часы проявляют себя и на видовом уровне.