Генетика рудименты и атавизмы у человека. Атавизмы современных людей. К какому типу доказательства эволюции относится аппендикс

Атавизмы и рудименты являются вескими доказательствами эволюционного развития живого мира. Они подтверждают существование связи между современными организмами и их далекими предками, а также свидетельствуют о действии естественного отбора, отклоняющего все ненужное. Но не все понимают, чем отличается атавизм от рудимента. Именно об этом будет идти речь дальше.

Определение

Атавизм – признак, некогда присущий эволюционным предшественникам человека или животных, но в настоящее время не являющийся нормой.

Рудимент – орган, который когда-то был полноценно развит и жизненно необходим для особи, но теперь его функция утрачена, ослаблена или изменена.

Сравнение

Назовем примеры атавизмов, обнаруживаемых в наше время у некоторых людей. Это неестественно обильный, а иногда и распространяющийся по всему телу волосяной покров; развившийся до хвоста копчик; количество сосков больше двух. Нельзя поспорить с тем, что по отношению к привычному виду современного человека все это выглядит довольно странно. Именно в подобном отклонении от нормы состоит отличие атавизма от рудимента.

Случаи обнаружения атавизма единичны. Но как появляются такие исключения? Оказывается, информация, которая отвечает за возникновение феномена, заложена в генах, обеспечивающих связь поколений. Под действием определенных факторов нужные гены активизируются, и результатом становится рождение человека или животного с аномальным, атавистическим признаком.

Что касается рудиментов, то их присутствие в строении живых существ считается нормой. Тем или иным таким органом обладают все представители конкретного вида. Рудименты закладываются еще на фазе зародыша, но не все из них полностью развиваются. Примерами относительно людей в этом случае являются:

• копчик, согласно предположениям, представляющий собой «остаток» хвоста;
• мышцы, с помощью которых наши далекие предки шевелили ушами, прислушиваясь (кое-кто умеет делать это и сейчас, но совсем с другой целью);
• аппендикс.

В чем разница между атавизмом и рудиментом кроме сказанного? В том, что, по мнению исследователей, некоторые рудименты все-таки выполняют определенные функции, пусть и несколько отличные от изначальных. Атавизмы же не приносят никакой пользы. Напротив, среди них есть такие, которые нарушают жизнедеятельность организма и угрожают здоровью.

Атавизмы и рудименты, примеры которых будут рассмотрены в нашей статье, являются неопровержимыми доказательствами эволюционной теории развития живых организмов. Что означают эти понятия и каково значение их открытия для современной науки?

Доказательства эволюции

Эволюцией называют развития всего живого от простого к сложному. Это значит, что с течением времени организмы сменяли друг друга. Каждое последующее поколение обладало более прогрессивными особенностями строения, что обусловило их приспособление к новым условиям жизни. А это значит, что организмы, относящиеся к разным систематическим единицам, должны обладать сходными чертами.

К примеру, передние конечности птиц и состоят из одинаковых отделов. Это плечо, предплечье и кисть. Но поскольку птицы приспособлены к полету эта конечность у них превращается в крылья, а у водных обитателей видоизменяется в ласты.Такие органы называются гомологичными.

Еще одним доказательством теории эволюции являются аналогии. Так, и у насекомых, и у летучих мышей есть крылья. Но у первых они являются производными эпителиальной ткани, а у вторых представляют собой кожную складку между передней и задней конечностями. Эти органы имеют разное происхождение, но обладают общими чертами строения и функционирования. Это явление возникло вследствие расхождения признаков, или дивергенции.

Атавизмы и рудименты, примеры которых изучает сравнительная анатомия, также являются прямыми доказательствами взаимосвязи всего живого между собой.

Что такое рудимент?

О некоторых органах говорят "развиты рудиментарно". Это значит - недостаточно для полноценного осуществления предназначенных функций. И действительно, рудиментами называют органы, которые в процессе эволюции утратили свое первоначальное значение. С одной стороны, они в определенной степени развиты, а с другой - находятся на стадии исчезновения. Типичные примеры рудиментов - это изменение формы ушной раковины и степени развития мышц, которые ее окружают. Нашим предкам каждую минуту было необходимо прислушиваться к приближению опасности или долгожданной добычи. Поэтому форма раковины была более острая, а мышцы обеспечивали ее движение. Современному человеку способность шевелить ушами вряд ли пригодится в повседневной жизнедеятельности. Поэтому особей с такими навыками можно встретить очень редко.

Примеры рудиментов у человека и животных

Недостаточно развитые органы, присущие предкам, встречаются у животных достаточно часто. Примеры рудиментов - это наличие у человека копчика, который является остатком хвостового отдела позвоночника, а также зубов мудрости, необходимых для пережевывания грубой и необработанной пищи. На данном этапе мы практически не используем эти части организма. Аппендикс - рудимент, который человек предположительно унаследовал от травоядных животных. Эта часть пищеварительной системы выделяет ферменты и участвует в процессах расщепления, но по сравнению с предками значительно укорочена. Для сравнения: у человека его средняя длина составляет около 10 см, а у овцы или верблюда - несколько метров.

Список рудиментов человека продолжает третье веко. У пресмыкающихся животных эта структура увлажняет и очищает наружную оболочку глаза. У человека оно неподвижно, имеет маленький размер, а вышеперечисленные функции выполняет верхнее веко. Рудиментом является и рубец на верхнем небе человека - это зачатки следующего ряда зубов, в которых у человека нет необходимости.

Рудиментами животных являются скрытые внутри тела задние конечности китов, и жужжальца двукрылых насекомых, которыея являются видоизмененной парой крыльев. А вот у змей конечности совсем не развиты, поскольку благодаря особенностям их опороно-двигательной системы, необходимость в них полностью отсутствует.

Рудименты: фото растений

Рудиментарные органы есть и у растений. К примеру, сорняк пырей имеет хорошо развитое корневище, которое представляет собой подземный побег с удлиненными междоузлиями. На нем хорошо заметны небольшие чешуйки, которые являются рудиментарными листьями. Поскольку под землей она не смогут выполнять свою основную функцию - осуществление фотосинтеза, то и в их развитии нет необходимости. Рудиментом является и зачаточный пестик в виде бугорка в тычиночном цветке огурцов.

Что такое атавизмы?

Еще одним доказательством эволюции являются атавизмы. Можно сказать, что это понятие противоположно рудиментам. Атавизмами называют проявление у отдельных особей признаков, свойственных им далеким предкам. Их наличие также свидетельствует об определенной степени родства в ряду поколений. На ранних стадиях развития зародыша есть и хвост, и жаберные мешки. Если эмбриогенез происходит правильно, эти структуры прекращают свое развитие. При нарушении процесса развития на свет могут появиться особи с несвойственными им чертами строения. Поэтому, хвостатый мальчик и человек-амфибия - не просто фантазия.

Атавизмы человека

Кроме появления хвоста типичными атавизмами у человека являются чрезмерный волосяной покров тела. Иногда он значительно превышает норму. Известны случаи, когда волосы покрывали все тело человека, кроме ладоней и ступней ног. Атавизмом считается и появление дополнительных молочных желез на теле, причем возникать подобное может как у женщин, так и у мужчин. Этот признак унаследован от млекопитающих, у которых рождалось много детей. При этом возникала потребность выкармливать всех их одновременно. У человека такой потребности нет.

Второй ряд зубов - также черта, присущая нашим далеким предкам. К примеру, у акулы их несколько рядов. Это необходимо хищникам для эффективного захвата и удержания добычи. Существует мнение, что атавизмом можно считать и микроцефалию. Это генетическое заболевание, которое проявляется в уменьшении размеров головного мозга и черепа. При этом все остальные пропорции тела остаются в норме. Это влечет за собой умственную отсталость.

Человек прявляет некоторые признаки животных и в виде рефлексов. К примеру, икота является типичной чертой древних амфибий. Эта реакция была необходима им для пропускания воды сквозь органы дыхания. А который особенно сильно развит у детей, является проявлением такового у млекопитающих. Они хватались за шерсть родителей, чтобы не потеряться.

Атавизмы животных и растений

Примерами проявления черт предков у животных является появление шерсти или задних конечностей у китообразных. Это является доказательством происхождения данных животных от вымерших копытных млекопитающих. Атавизмами также является развитие дополнительных пальцев у современных лошадей, подвижных конечностей у змей и У первоцветов иногда наблюдается увеличение количества тычинок до 10. Именно столько имели предки современных растений. Хотя у современных видов всего 5 тычинок.

Причины эволюционных изменений

Как видите, рудименты и атавизмы проявляются у многих видов растений и животных. Это свидетельствует об определенной степени родства между представителями разных систематических единиц в пределах одного царства. Эволюционные изменения всегда происходят в сторону их усложнения, вследствие чего живые организмы имеют возможность лучше приспособиться к тем или иныи условиям обитания.

Рассмотрев примеры рудиментов и атавизмов, мы убедились в общности и состоятельности теории эволюции.

Рудименты (неразвитые органы и части тела) – проявления эволюции природы, к ним, например, относятся крылья у не летающей птицы или глаза глубоководной рыбы. Существование подобных излишеств в организме ничем не обосновано, но устойчиво передается из поколения в поколение. В данной статье рассмотрены основные рудименты человека, и то, как они возникли.

Копчик

Самым известным рудиментом человека, который остался от давних предков, является копчик (coccyx) – треугольная кость, образованная срастанием 4-5 позвонков. Когда-то он образовывал хвост – орган поддержания равновесия, который также служит для передачи социальных сигналов. По мере того, как человек становился прямоходящим созданием, все эти функции перешли на передние конечности и потребность в хвосте отпала.

Тем не менее, на ранних стадиях развития человеческий эмбрион обладает данным рудиментом (хвостовым отростком), который нередко сохраняется. Примерно один из пятидесяти тысяч младенцев рождается с хвостиком, который может быть легко удален без последствий для организма.

Аппендикс

Червеобразный отросток слепой кишки или аппендикс (appendix vermiformis) давно перестал играть хоть какую-нибудь роль в человеческом организме и стал рудиментом. Предположительно, он служил для длительного переваривания твердой пищи – например, круп. Вторая теория гласит, что аппендикс играл роль резервуара для пищеварительных бактерий, где они размножались.

Аппендикс взрослого человека имеет длину от 2 до 20 сантиметров, однако в большинстве случаев его длина примерно равна десяти сантиметрам. Воспаление червеобразного отростка (аппендицит) является очень распространенным заболеванием – на него приходится 89 процентов всех хирургических операций брюшной полости.

Зуб мудрости

Третьи моляры (зубы мудрости ) получили свое название по той причине, что прорезаются гораздо позднее всех остальных зубов, в том возрасте, когда человек становится «мудрее» - 16-30 лет. Основная функция зубов мудрости – жевательная, они служат для перетирания пищи.

Однако у каждого третьего человека на Земле они растут неправильно – им не хватает места на челюстной дуге, в результате чего они или начинают прорастать в стороны или травмируют своих соседей. В подобных случаях зубы мудрости приходится удалять.

Синтез витамина С

Нехватка витамина С (аскорбиновой кислоты) в организме может привести к заболеванию цингой с последующим летальным исходом. Однако, человек не может самостоятельно синтезировать витамин C в своем организме, в отличие от большинства приматов и других млекопитающих.

Ученые давно предполагали, что у человека существовал орган, отвечающий за выработку аскорбиновой кислоты, однако подтверждение этому было обнаружено лишь в 1994 году. Тогда был найден это человеческий рудимент - псевдоген, отвечающий за выработку витамина С, аналогичный тому, что есть у гвинейский свиней. Но у современного человека эта функция отключена на генетическом уровне.

Вомероназальный орган (ВНО)

Утерю функциональности ВНО можно считать одной из больших эволюционных потерь человека. Этот отдел обонятельной системы (известный так же как орган Якобсона или вомер) отвечает за распознание феромонов.

В социальном поведении животных феромоны играют доминирующую роль. С их помощью самки привлекают самцов, а сами кавалеры помечают подконтрольную им территорию. Большинство эмоций сопровождается выбросом феромонов – страх, злость, умиротворение, страсть. Человек же больше полагается на вербальную и визуальную составляющие социального общения, поэтому роль распознания феромонов стала рудиментом.

Гусиная кожа или мурашки

Мурашки (cutis anserina) возникают при срабатывании пиломоторного рефлекса. Основными побудительными мотива этого рефлекса являются холод и опасность. При этом спинной мозг производит возбуждение периферических нервных окончаний, которые приподнимают волосяной покров.

Так, в случае холода, приподнятые волосы позволяют сохранить больше теплого воздуха внутри покрова. Если же возникает опасность, увеличение волосяного покрова придает животному более массивный вид. У человека пиломоторный рефлекс остается рудиментом, поскольку густой волосяной покров был утерян в процессе эволюции.

Мужские соски

Одна из ранних научных теорий предполагала, что соски у мужчин являются признаком способности к грудному вскармливанию, которая была утеряна в процессе эволюции. Однако позднее исследования показали, что никто из мужских особей наших предков не обладал такой функцией организма.

В настоящее время принято считать, что соски формируются еще на той стадии развития эмбриона, когда его пол не определен. И лишь позднее, когда зародыш начинает самостоятельно вырабатывать гормоны, можно определить, кто родится – мальчик или девочка. поэтому соски у мужчин остаются в качестве рудимента.

Наш организм - сложная система, которая состоит из различных органов, выполняющих ту или иную функцию. Между тем, каждый из нас обладает и рядом органов или их остатками, а также атавизмами (признаки, роднящие нас с животным миром), которые в жизнедеятельности организма утратили все или часть своих функций. Какие органы в организме человека лишние?

Такие органы могут доставить ряд неприятностей или наоборот сделать нас уникальными. Рассмотрим, что забыла убрать матушка природа с нашего организма в процессе эволюции, то есть лишние органы.

1. Копчик.
Это нижний отдел позвоночника, который состоит из трех или пяти сросшихся позвонков. Он представляет собой не что иное, как наш рудиментарный хвост. Несмотря на рудиментарный характер, копчик является довольно важным органом (как и другие рудименты, которые, хоть и утратили большую часть своего функционала, все еще остаются весьма полезными для нашего организма), но так же является проблемой при ударе.

2. Аппендикс.
Знаком многим. Когда-то он участвовал в кроветворении, вырабатывал лейкоциты - белые кровяные тельца. Сейчас он этой функцией не обладает, зато является источником инфекции. Дело может дойти и до операции.

3. Зубы мудрости.
Кто не сталкивался с зубами мудрости? Мудрее не становимся, а неприятные ощущения при их росте могут быть. Зубы мудрости считаются рудиментами: в свое время они были необходимы нашим предкам, но после того как рацион питания Homo sapiens значительно изменился (уменьшилось потребление твердой и жесткой пищи, люди стали употреблять еду, подвергшуюся термической обработке), а объем мозга увеличился (вследствие чего природе «пришлось» уменьшить челюсти Homo sapiens) - зубы мудрости решительно «отказываются» вписаться в наш зубной ряд.

4. Волосы на теле.
Без сомнения, когда-то давно, около 3 миллионов лет назад мы были полностью ими покрыты. Но с появлением прямоходящего, они нам стали ни к чему.

5. Эффект пилоэрекции или "гусиная кожа".
При реакции на холод поднятые волоски способствуют тому, что прогретый телом слой воздуха задерживается у поверхности кожи. При реакции на опасность поднятая шерсть делает животных внешне более массивными и придает устрашающий вид.

6. Миндалины или гланды.
Они ловят бактерии, но они также склонны к отекам и неустойчивы к инфекциям. Часто это испытывают на себе дети. К счастью наши гланды с возрастом уменьшаются в размерах, и если и приносят какие-то проблемы, то их удаляют.

7. Ушные мышцы.
Представляют собой мышцы головы, окружающие ушную раковину. Ушные мышцы (точнее, то, что от них осталось) - это классический пример рудиментарных органов. Это и понятно, ведь люди, которые умеют двигать ушами, встречаются довольно редко - куда реже, чем люди, которые бы не имели копчика, аппендикса и т. п. рудиментов. Функции, которые выполняли ушные мышцы у наших предков, вполне понятны: разумеется, они помогали шевелить ушами для того, чтобы лучше слышать приближающегося хищника, соперника, сородичей или добычу.

8. Эпикантус.
Этот рудимент характерен только для монголоидной расы (или, например, для африканских бушменов - самого древнего народа на планете, потомками которого, по сути, все мы и являемся) и представляет собой кожную складку верхнего века, которую мы видим при восточном разрезе глаз. К слову, именно благодаря этой складке и создается эффект «узких» монголоидных глаз.

9. Соски у мужчин.
Мужчины располагают сосками и чем-то похожим на женскую матку. В свою очередь у женщин рядом с яичниками находятся мужские семявыводящие трубы, которые имеют свойство воспаляться.

Витрувианский человек, Леонадро да Винчи

Наличие рудиментарных органов, как известно, является одним из доказательств теории эволюции Дарвина. Что же это за органы?

Рудиментарными называют органы, которые утратили свое значение в ходе эволюционного развития. Они закладываются еще во внутриутробном состоянии и сохраняются на всю жизнь в отличие от так называемых провизорных (временных) органов, которые есть только у зародышей. От атавизмов рудименты отличаются тем, что первые встречаются крайне редко (сплошной волосяной покров у человека, дополнительные пары молочных желез, развитие хвоста и т. д.), вторые же - присутствуют почти у всех представителей вида. О них - рудиментарных органах человека - и поговорим.

Вообще вопрос о том, какова роль рудиментов в жизни того или иного организма и что, собственно, считать таковыми, все еще остается довольно сложным для физиологов. Ясно одно: рудиментарные органы помогают проследить путь филогенеза. Рудименты показывают наличие родства между современными и вымершими организмами. А еще эти органы в числе прочего являются доказательством действия естественного отбора, удаляющего ненужный признак. Какие же человеческие органы можно считать рудиментами?

Схема копчика человека

Это нижний отдел позвоночника, который состоит из трех или пяти сросшихся позвонков. Он представляет собой не что иное, как наш рудиментарный хвост. Несмотря на рудиментарный характер, копчик является довольно важным органом (как и другие рудименты, которые, хоть и утратили большую часть своего функционала, все еще остаются весьма полезными для нашего организма).

Передние отделы копчика необходимы для прикрепления мышц и связок, которые участвуют в функционировании органов мочеполовой системы и дистальных отделов толстого кишечника (к ним крепятся копчиковая, подвздошно-копчиковая и лобково-копчиковая мышцы, которые формируют мышцу, поднимающую задний проход, а также заднепроходно-копчиковая связка). Помимо того, к копчику прикрепляется часть мышечных пучков большой ягодичной мышцы, которая отвечает за разгибание бедра. А еще копчик нужен нам для того, чтобы правильно распределять физическую нагрузку на таз.

Рентгеновский снимок зубов мудрости, растущих неправильно

Зубы мудрости

Это восьмые зубы в зубном ряду, в простонародье именуемые восьмеркой. Как известно, свое название «восьмерки» получили в связи с тем, что прорезаются значительно позже остальных зубов - в среднем в возрасте от 18 до 25 лет (у некоторых людей не прорезаются вообще). Зубы мудрости считаются рудиментами: в свое время они были необходимы нашим предкам, но после того как рацион питания Homo sapiens значительно изменился (уменьшилось потребление твердой и жесткой пищи, люди стали употреблять еду, подвергшуюся термической обработке), а объем мозга увеличился (вследствие чего природе «пришлось» уменьшить челюсти Homo sapiens) - зубы мудрости решительно «отказываются» вписаться в наш зубной ряд.

Эти «хулиганы» среди зубов то и дело норовят вырасти вкривь и вкось, из-за чего изрядно мешают другим зубам и общей гигиене полости рта: вследствие неправильного расположения «восьмерок» между ними и соседними зубами то и дело застревает пища. Да и зубной щетке добраться до зубов мудрости не так-то просто, поэтому их часто поражает кариес, что приводит к удалению больного зуба. Однако при правильном расположении зубов мудрости они, к примеру, могут служить опорой для мостовидных протезов.

Удаленный аппендикс

Аппендикс

В среднем длина придатка слепой кишки у человека составляет около 10 см, ширина - всего 1 см. Тем не менее он может доставить нам много хлопот, а в средние века «болезнь кишок» и вовсе являлась смертным приговором. Нашим предкам аппендикс помогал переваривать грубую пищу и, конечно, играл очень важную роль в функционировании всего организма. Но и сегодня этот орган вовсе не так бесполезен. Серьезную пищеварительную функцию он, правда, давно не выполняет, зато выполняет защитную, секреторную и гормональную функции.

Схема мышц головы человека, над ушными раковинами видны ушные мышцы

Ушные мышцы

Представляют собой мышцы головы, окружающие ушную раковину. Ушные мышцы (точнее, то, что от них осталось) - это классический пример рудиментарных органов. Это и понятно, ведь люди, которые умеют двигать ушами, встречаются довольно редко - куда реже, чем люди, которые бы не имели копчика, аппендикса и т. п. рудиментов. Функции, которые выполняли ушные мышцы у наших предков, вполне понятны: разумеется, они помогали шевелить ушами для того, чтобы лучше слышать приближающегося хищника, соперника, сородичей или добычу.

Схема мышц тела человека

Пирамидальная мышца живота

Относится к передней группе мышц области живота, однако в сравнении с прямой мышцей имеет очень небольшие размеры, а по внешнему виду напоминает небольшой треугольник из мышечной ткани. Пирамидальная мышца живота – рудимент. Она имеет значение только у сумчатых животных. У многих людей она отсутствует вовсе. У тех же, кто является счастливым обладателем этой мышцы, она натягивает так называемую белую линию живота.

Эпикантус — кожная складка верхнего века

Эпикантус

Этот рудимент характерен только для монголоидной расы (или, например, для африканских бушменов - самого древнего народа на планете, потомками которого, по сути, все мы и являемся) и представляет собой кожную складку верхнего века, которую мы видим при восточном разрезе глаз. К слову, именно благодаря этой складке и создается эффект «узких» монголоидных глаз.

Причины возникновения эпикантуса точно не известны. Но большинство исследователей склоняются к версии о том, что кожная складка на верхнем веке возникла вследствие природных условий проживания человека - к примеру, в условиях суровых холодов или, напротив, пустынь и жаркого солнца, когда эпикантус призван защищать глаза.

Схема гортани человека, под номером 5 обозначены морганиевы желудочки гортани

Морганиевы желудочки гортани

Этот орган представляет собой мешковидные углубления, находящиеся между истинными и ложными голосовыми складками по правой и левой сторонам гортани. Они имеют значение для создания так называемой общей резонаторной камеры, то есть резонансного голоса. Видимо, морганиевы желудочки нужны были нашим предкам для того, чтобы создавать серию определенных звуков и защищать гортань.

К рудиментарным органам можно отнести и некоторые другие, кроме того, у представителей определенных рас могут быть свои рудименты, не характерные для других рас. Например, стеатопигия у вышеупомянутых бушменов и родственных им готтентотов - отложение большого количества жира на ягодицах. Запасы жира при этом играют ту же функцию, что и горбы у верблюдов.