Путь к человеку - ЭВОЛЮЦИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА. ПРОИСХОЖДЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ

Учебник БИОЛОГИЯ 10—11 классы - Общие закономерности - А.А. Вахрушев - Баласс 2015 год

Путь к человеку - ЭВОЛЮЦИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА. ПРОИСХОЖДЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ

Постановка проблемы урока

Дарвин:Человек имеет глубокое сходство со всеми животными, и прежде всего с приматами.

Геккель:Значит, должны быть промежуточные формы между человекообразными обезьянами и человеком.

• Есть ли ныне живущие промежуточные формы между человекообразными обезьянами и человеком?

• Какой пробел необходимо восполнить для понимания движущих сил и механизмов происхождения человека? Предложите свой вариант и сравните с авторским на с. 397.

Необходимые базовые знания

• Какие предки человека вам известны? (9 класс)

• Как передвигаются человекообразные обезьяны в кронах деревьев? (§ 51 -52)

• В чём причина сходства между человеком и животными? (§ 51 -52)

Решение проблемы

“Полубог” или “сирота”?

• Чем объясняется существенный разрыв между признаками современных человекообразных обезьян и человека?

Мы рассмотрели неоспоримые факты принадлежности человека к миру живых организмов и выявили наибольшее сходство с человекообразными обезьянами. Однако научные данные беспристрастно свидетельствуют и о том, что человекообразные обезьяны не являются прямыми предками человека. С позиций биологической систематики человек относится к отдельному семейству приматов, с одним родом и единственным ныне живущим видом.

Креационисты поспешили истолковать “пропасть”, отделяющую человека от животных, как несомненное доказательство его независимого сотворения, невзирая на обилие противоречащих фактов. Учёные, опираясь на установленные факты родства и эволюционную логику, объяснили этот разрыв вымиранием прямых предков. Они предсказали существование переходных форм в прошлом и неизбежность подтверждающих находок в будущем.

За последнее столетие палеонтологам и археологам удалось обнаружить сотни стоянок с костными останками древних людей и родственных им приматов, следами их жизнедеятельности: жилищами, орудиями труда, домашней утварью, одеждой и т.п. Ниже дана краткая реконструкция эволюции человека (антропогенеза), выполненная на основе палеонтологических данных.

Освоение открытых пространств

• Какие детали строения и поведения человека сформированы благодаря обитанию в открытом ландшафте?

• Найдите по геохронологической таблице (с. 288) периоды, о которых идёт речь в тексте.

В конце палеогена - неогене на всех материках широкое распространение получили открытые ландшафты, степи и саванны, расположенные к северу и к югу от зоны пустынь. Их освоили самые разнообразные копытные, а вслед за ними и хищники. Некоторые древние формы человекообразных обезьян Старого Света также распространились на открытые пространства. Среди них были и наши далёкие предки.

Они осваивали безлесные ландшафты совсем не так, как другие животные. Звери, передвигающиеся прыжками на задних ногах, существовали и прежде, но хождение на двух ногах наши предки “изобрели” первыми среди млекопитающих. Вертикальное положение тела, унаследованное от лесных обезьян, при этом сохранилось. В условиях открытых пространств высоко расположенная голова давала определённое преимущество: это позволяло смотреть вдаль поверх травы, издалека замечать жертву или приближающегося хищника. Тут пригодилось и отличное, причём именно бинокулярное, зрение, приобретённое ещё древесными предками. Любое четвероногое того же размера не могло видеть так далеко и объёмно.

Человек — не очень быстроногое создание, большинство млекопитающих резвее. Зато далёкий обзор позволял заранее планировать своё поведение, основываясь на прежнем опыте. Благодаря этому получила развитие главная особенность человеческого мышления ~ способность экстраполировать, т.е. переносить прежний опыт в новые обстоятельства (которые никогда не повторяются в точности). Способность к экстраполяции стимулировала увеличение и развитие мозга, что, в свою очередь, позволяло ещё больше развивать навыки мышления.

• Какие факторы отбора формировали возможность и способность планирования поведения?

Экологическая ниша древнего человека

• Какие предпосылки определили место человека в экосистеме саванн? Какие адаптации стали следствием нового образа жизни?

Приматы всеядны, но в открытых местообитаниях роль хищничества в их питании увеличивается. В лесу важную роль в рационе обезьян

играют сочные плоды. В саванне их практически нет, а для перетирания жёстких растений зубы обезьян не приспособлены. Поэтому в открытых пространствах хищничество обезьян — частое явление. Коллективные охоты на других зверей, в том числе и на мартышек, устраивают и современные шимпанзе и при этом с удовольствием едят мясо.

Предки человека в открытом ландшафте стали коллективными подкрадывающимися охотниками. Задача состояла в том, чтобы, заметив жертву издали, приблизиться к ней под прикрытием высокой травы, отдельно стоящих в саванне деревьев, кустов, рельефа местности. Нападать можно только тогда, когда жертве уже некуда или поздно бежать.

В саванне днём очень жарко и негде укрыться. Обессилев от жары, звери отдыхают, причём антилоп и зебр нередко можно встретить неподалёку от львов и гепардов. Хищники выходят на охоту либо рано утром, либо вечером, в поиске жертв больше полагаясь на обоняние. Используя преимущество в зрении, человек применил тактику полуденного хищника. Она была поддержана естественным отбором, так как давала возможность избегать лишнего риска и не конкурировать с ночными хищниками. Такой способ охоты используется некоторыми африканскими племенами и в наши дни.

Вертикальное положение тела позволяло человеку легче переносить дневную жару и было дополнительной предпосылкой для тактики полуденного хищника. Следствием её, по мнению многих исследователей, стали новые адаптации: утрата шерстного покрова и развитие потовых желёз, предохраняющих от перегрева под прямыми солнечными лучами.

Известно, что из-за сложности охотничьего поведения у всех хищников мозг крупнее, чем у растительноядных того же размера. У человека, кроме того, тактика охоты способствовала развитию речи как средства общения между членами охотничьего коллектива. Для планирования совместных действий понадобился не только сигнальный язык, как у животных, но и концептуальный язык. В нём слова означают не только эмоции, но и понятия. Всё это углубляло развитие мозга.

53.1. Обогрев лучами солнца тел двуногого и четвероногого существа

• Объясните, как вертикальное положение тела спасает от прямых лучей солнца.

Основные этапы эволюции человека

• Какие этапы прошла эволюция человека? Какие изменения были поддержаны естественным отбором на этом пути?

Австралопитеки(91 млн лет назад) сочетали признаки, характерные для обезьян и человека. Вертикальное положение тела и двуногое хождение австралопитека были уже почти человеческими. Об этом свидетельствует строение скелета: обращённое вниз затылочное отверстие, характерный изгиб позвоночника, относительно широкий таз, длинные ноги и короткие руки, хватательная кисть. В то же время череп, а стало быть, и мозг были практически обезьяньими: объём черепной коробки 350-550 см3, как у шимпанзе. Жили они в Африке группами не более 2030 особей. Вероятно, они кочевали вместе с самками и детёнышами, поэтому ещё не могли охотиться на самых крупных зверей. Слабо развитое обоняние, унаследованное от древесных предков, компенсировалось острым зрением, звуковой сигнализацией и жестикуляцией.

Архантропы(2,6 млн — 150 тыс. лет назад) — первые настоящие люди с человеческим строением скелета и объёмом мозга 7001100 см3. Отметим, что у современного человека он варьирует в пределах 1000 — 1800 см3. (Например, у выдающегося французского писателя Анатоля Франса объём мозга был 1100 см3, у великого немецкого поэта Вольфганга Гёте — 1800 см3.) Вместе с тем архантропы ещё резко отличались большими челюстями, покатым лбом, нависающими надбровными дугами и скошенным подбородком. Рука имела уже современное строение.

Ранних архантропов, обитавших в Африке, учёные называют Ноmоhabilis(человек умелый). Они были более сходны с австралопитеками, но уже изготавливали орудия труда.

Поздние архантропы (Ноmоerectus— человек прямоходящий) широко расселились в Старом Свете: Западной Европе (гейдельбергский человек), Грузии (человек из Дманиси), Южной (питекантроп) и Восточной (синантроп) Азии. Они умели поддерживать огонь, но не умели разводить его: в пещере Чжоу-Коу-Дянь (Китай) огонь непрерывно поддерживался в течение тысячелетий. Впервые стали строить примитивные жилища, охотиться группой на крупных животных. В лобных и височных долях коры головного мозга имелись зоны, ответственные за анализ звуковых сигналов, т.е. у них, вероятно, были зачатки речи и отвлечённого мышления.

Палеоантропы(250 тыс. — 35 тыс. лет назад) — вымерший вид людей (Ноmoneanderthalensis),живших от Европы и Северной Африки до Средней Азии. По облику они были похожи на современных людей, но отличались некоторой сутулостью. Объём мозга палеоантропов — 1000 — 1700 см3.

• Рассмотрите таблицу. Сравните внешний вид предков человека и используемые орудия труда. Опишите тенденции развития.

В пещерах люди селились и раньше, однако особое значение этот факт приобрёл для популяций, живших вблизи ледника. Охота на крупных животных была основным источником существования. Для такой охоты необходим коллектив из нескольких десятков человек, который нуждается в управлении. Следовательно, общество этих людей имело социальную структуру. На зачатки культуры указывают известные могилы, причём на одну из них, похоже, были принесены цветы. Есть пещера, в которой из плоских камней сделано некоторое подобие саркофага для двух черепов пещерных медведей. Вероятно, это было святилище, поскольку трудно предположить какой-либо утилитарный смысл в этом сооружении.

53.2. Эволюционное дерево предков человека и происхождение рас

• Какие человеческие расы изображены на вершине эволюционного дерева? Где их родина?

Неоантропы(100 тыс. лет назад — настоящее время) — это мы, люди, относящиеся к виду человек разумный (Ноmоsapiens).Лицо неоантропа отличает высокий лоб, отсутствие надглазничного валика, хорошо выраженный подбородочный выступ. Объём мозга составляет в среднем 1400 см3.

Неоантропы палеолита (древнего каменного века, исторической эпохи, закончившейся 12 — 10 тыс. лет назад) — это умелые охотники на крупных зверей, изобретатели копья с каменным наконечником, лука и стрел, бумеранга, костяной иглы с ушком, рыболовных сетей. Они достигли высокого уровня в технике обработки камня, умели не только пользоваться огнём, но и разводить его, приручили собаку. Наконец, эти люди изобрели искусство. Мы и поныне восторгаемся галереями с наскальной живописью, которая в своём роде не уступает лучшим образцам искусства более поздних эпох.

В неолите (новом каменном веке, который закончился менее 6 тыс. лет назад) неоантропы совершили множество технологических открытий во всех областях быта и образовали очаги человеческой цивилизации в Месопотамии, Египте, Индии, Китае, а несколько позже — в Южной и Центральной Америке.

Формирование рас

• Объясните, что такое человеческая раса.

Любой вид, имеющий протяжённый ареал и населяющий разнообразные территории, обладает географической изменчивостью. Эта закономерность хорошо прослеживается и у человека.Человеческие расы— это исторически сложившиеся группировки (группы популяций) людей внутри вида Ноmоsapiens.Они отличаются друг от друга комплексом морфологических, физиологических и психологических особенностей, которые в прошлом имели адаптивное значение, но стали несущественными для современного цивилизованного человека.

Традиционно выделяют 3 основные расы. Для представителейевропеоидной расыхарактерна светлая кожа, прямые или волнистые светлые волосы, широко открытые серые, карие или голубые глаза, неширокий выступающий нос, хорошо развитый волосяной покров на лице у мужчин. У людей монголоидной расы кожа имеет желтоватый оттенок, волосы чёрные и жёсткие, лицо широкое, уплощённое, скуластое, с редким волосяным покровом, узкие карие глаза, плоский и довольно широкий нос. Представителиавстрало-негроидной расытемнокожи, имеют курчавые (негроиды) или волнистые (австралоиды) чёрные волосы, тёмные глаза, широкий и плоский нос, редкий (негроиды) или значительный (австралоиды) волосяной покров.

В настоящее время люди, относящиеся к различным расам, живут повсеместно, их можно встретить в одном городе. Но сформировались расы в особых климатических условиях, где перечисленные черты имели приспособительный смысл. Так, европеоидная раса возникла в Европе и Передней Азии, где светлый цвет кожи не препятствовал образованию витаминаD, а выступающий нос позволял нагревать вдыхаемый воздух. Монголоидная раса изначально преобладала в засушливых областях Азии, где нередки пыльные бури, и узкий разрез глаз был там адаптивным. Люди австрало-негроидной расы сформировались в Экваториальной Африке и Австралии, где тёмный цвет кожи защищал от избыточного солнечного излучения.

Расовые различия коснулись лишь второстепенных внешних признаков и не повлияли на единство вида человека. Об этом свидетельствует отсутствие генетической изоляции и существование промежуточных рас. Люди различных рас не отличаются по уровню своего умственного развития. Современные данные о строении ДНК в рамках проекта “Геном человека” показали глубокое сходство между ними. Эти исследования определили, что расхождение геномов сложилось 100~40 тыс. лет назад, т.е. в рамках современного вида Ноmоsapiens.

Впрошлой историирасизм,т.е. учение о физической и психической неравноценности человеческих рас, принёс много бед человечеству. Достаточно вспомнить покорение индейцев Америки европейцами, работорговлю в Африке и т.п. Современный мир шаг за шагом избавляется от этих предрассудков. Определённой моральной победой можно считать тот факт, что в самой развитой стране мира, США, президентом стал представитель расы, в прошлом занимавшей бесправное положение.

Обобщение новых знаний

Люди - потомки вымерших человекообразных обезьян, обитавших на открытых пространствах, - австралопитеков. Особенности строения тела, унаследованные от древесных предков, позволили им занять экологическую нишу “полуденного хищника”. Коллективная охота предполагала планирование поведения, способствовала увеличению и усложнению мозга, обучению и развитию речи. Палеонтологические данные позволили обнаружить прямых предков человека, описать этапы и факторы эволюции его биологических особенностей, становление трудовых навыков и культурных традиций. Вид Ноmоsapiensсформировался около 100 тыс. лет назад. Как и любой другой вид, он характеризуется географической изменчивостью. Представители различных рас отличаются внешними приспособительными признаками, не нарушающими единства вида.

Австралопитек. Архантроп. Палеоантроп. Неоантроп. Человеческие расы (европеоидная, монголоидная,

австрало-негроидная)

Применение знаний

1. Как данные палеонтологии помогли реконструировать историю происхождения и эволюции человека?

2. Какую роль в эволюции человека сыграла высоко расположенная голова?

3. Почему вопрос о географической изменчивости человека так волнует людей?

4. Какие доводы о единстве человеческих рас вы считаете наиболее убедительными?

5. Почему двуногие ящеры не стали разумными?

6. Почему путь от обезьяны до современного человека оказался примерно в 100 раз более долгим, чем от первого наскального рисунка до холста Леонардо да Винчи?

7. Как вы думаете, зачем понадобилось искусство? Ведь оно не кормит, не поит, не одевает...