Роль естественного отбора в эволюции человека

Содержание

Введение

Антропология - специальная  биологическая дисциплина, занимающая пограничное положение между  естественными и социальными  науками о человеке. Предметом  антропологии, по мнению отечественных  специалистов, являются вариации биологического типа человека во времени (эволюция) и в пространстве (расоведение и морфология); в приведенной формулировке мы видим отличие антропологии от других отраслей биологии и медицины, которые изучают принципиальное строение тела человека (анатомия) и особенности функционирования его органов (физиология). Антропология на их фоне выступает как динамическая биологическая наука.

Простое сопоставление  антропологических и биолого-медицинских  учебников позволяет установить разницу интересов антропологов и других исследователей человека: в первом случае - реальный человек в его биологическом разнообразии, во втором - абстрактный, «обобщенный» человек.

Человек - существо биосоциальное, поэтому антропологию отличает от других наук о человеке пристальное внимание к связи его биологических свойств и разнообразных социальных факторов. Так, антропология существенно отличается от социально-исторических наук о человеке - археологии и этнографии, хотя тесно соприкасается с ними и опирается на их данные, в частности, в изучении этногенеза народов мира.

Антропология не может  подменять общественные науки, будучи во многих отношениях наукой биологической. В настоящее время грань биологических  и социальных явлений выглядит размытой в таких науках, как этология (наука  о поведении) и социобиологии.

Один из вопросов, который изучается в рамках данной науки, звучит так: «Роль естественного отбора в эволюции человека»

Изучению данного вопроса  и будет посвящена моя работа.

1.Особенности биологии  современного человека

Гоминиды (ископаемые и современные люди) характеризуются специфическими биологическими признаками, возникшими в определенное время в процессе антропогенеза и отличающими их от других приматов.

Черты сходства человека и человекообразных обезьян в  строении тела объясняются тем, что предками человека были жившие на деревьях обезьяны, которые позже перешли к наземному обитанию. В новых условиях у них развилось прямохождение, а затем появилось такое социальное явление, как труд. Это повлекло за собой перестройку организма в направлении приспособления к новым условиям жизни. В ходе длительного процесса антропогенеза возник ряд резких отличий человека как наземного прямоходящего примата от лазающих или прибегающих к лазанию по деревьям приматов.

1. Признаки адаптации  к двуногому передвижению:

вертикальность туловища и шеи при полной разогнутости нижних конечностей в коленном суставе;

особое развитие и  расположение тазобедренных мышц;

расширенная форма таза, особая форма тазобедренного сустава;

изогнутый позвоночник S-образной формы;

череп хорошо уравновешен  на позвоночнике;

уплощенность грудной  клетки;

сильное развитие мышц ноги;

сводчатость стопы, укороченность  пальцев стопы, сильное развитие первого пальца, не противопоставляющегося остальным;

резкое изменение пропорций тела.

2. Признаки комплекса «трудовой руки»:

относительно малая  длина руки;

увеличение подвижности  и прочности кисти;

усиление скелета первого  и второго пальцев;

большая длина первого  пальца;

сильное развитие мышцы, противопоставляющей первый палец, обособление мышцы, сгибающей первый палец;

развитие способности  к ротации руки;

сильное развитие отделов  мозга, обеспечивающих тонкие движения кисти.

3. Признаки прогресса  в строении головного мозга: 

существенное увеличение размеров головного мозга;

сильное развитие новой  коры и ассоциативных зон;

значительное развитие «интеллектуальных» зон - теменной и лобной долей;

множество борозд «третьего порядка»;

более крупные размеры  мозолистого тела;

разрастание и развитие цитоархитектонических полей передней части лобной и нижней теменной долей;

развитые речевые центры;

богатство межнейрональных  контактов.

4. Признаки строения  гортани, связанные с речевой  функцией:

изменение топографии гортани;

развитие хрящей и  связок.

5. Специфические признаки  черепа и зубов:

уменьшение лицевого отдела черепа в сравнении с мозговым;

уменьшение размеров нижней челюсти;

выпрямление профиля лица;

уменьшение размеров клыков;

отсутствие гребней на черепе;

развитие подбородочного выступа;

выступающий носовой отдел.

6. Редукция волосяного покрова  тела:

специфическое распределение волос  на теле;

поредение и укорочение волосяного покрова в связи с половым  и естественным отбором; функция  волосяного покрова, как средства терморегуляции утрачивается.

Таким образом, человек - существо биологическое и социальное, что и  определяет его особое положение в природе и качественно отличает от всех других организмов. Благодаря тому, что человек является биологическим существом, его эволюционное развитие подчиняется всем основным закономерностям наследственности и изменчивости. Реализация наследственной информации в условиях определенной внешней среды формирует биологическую природу человека  - его строение и физиологию, создает материальные предпосылки для развития и мышления, способности мозга накапливать информацию нового типа - социальную. В процессе очеловечивания происходит уменьшение плодовитости, удлинение периода детства, замедление полового созревания, возрастание длительности жизни одного поколения.

2.Эволюционное развитие человека, роль естественного отбора

Рассмотрим эволюционное развитие человека по стадиям.

На первой стадии антропогенеза (более 5 млн лет - 1 млн лет), у австралопитековых, в общих чертах сформировался  комплекс прямохождения; скелет руки приобрел ряд особенностей, свойственных руке современного типа; объем головного мозга у поздних вариантов был больше, чем у антропоидов (более 600 см3); ослаблена зубная система, уменьшено выступание лицевого отдела черепа.

На второй стадии антропогенеза (2,0-0,2 млн лет), у питекантропов, структура скелета несомненно соответствует уверенному прямохождению; морфология руки менее совершенна, чем у более поздних гоминид, объем головного мозга превосходит 1000 см3, его увеличению соответствуют большие размеры тела.

На третьем этапе антропогенеза (0,3 млн лет - 30 тыс. лет), у неандертальцев, констатирована структура скелета, соответствующая типу современного человека, у «наиболее сапиентных» вариантов тип руки вполне современен (в отличие от поздних западноевропейских вариантов), объем головного мозга равен мозгу современного человека или даже превосходит его; складывается современная зубная система; соотношение отделов черепа приближается к современным значениям.

На четвертом этапе антропогенеза (0,1 млн лет - наши дни), у архаичного Н. sapiens, сложился вполне современный тип кисти руки (тонкие особенности); современными становятся пропорции головного мозга, соотношение мозгового и лицевого отделов черепа. В то же время в строении черепа и эндокрана наблюдаются некоторые неандертальские признаки.

Биологические резервы человеческого  организма в сравнении с обезьянами достаточно велики. Это доказывается большей продолжительностью жизни  человека (лемуры - до 25 лет, капуцины - более 25 лет, низшие узконосые обезьяны - 30-50 лет, гиббоны - более 30 лет, крупные антропоиды - 50-60 лет, человек - 75 лет) (В.Н. Жеденов, 1962), а также его распространением современного человека по всему Земному шару. При этом самая северная граница распространения обезьян - приблизительно сороковой градус северной широты, а полуобезьяны почти не переходят тропической области.

Палеоэкология человека свидетельствует  о постепенном формировании в  антропогенезе совокупности современных  адаптивных (морфофизиологических комплексов), причем, исходным является тропический тип, характерный для большинства приматов. Формирование тропического адаптивного типа первоначально было связано с этапом австралопитековых. В нижнем и среднем палеолите у питекантропов и неандертальцев складываются аридный и высокогорный типы, а арктический тип оформляется в верхнем палеолите у кроманьонцев. Причиной сложения экологического многообразия гоминид являются их миграции по Земному шару. Фактически доказано, что родиной человечества была Африка. На уровне 1,8 млн. лет ископаемый человек переселился в Евразию. С этого времени в Азии начинается эволюция гоминид с уровня питекантропов до ископаемого сапиенса, протекающая довольно независимо от афро-европейского антропогенеза. Ископаемый человек современного типа возник в Африке на уровне 0,1-0,2 млн. лет, откуда двумя волнами расселился в Европу и Азию. Мигранты первой волны были предками европейских неандертальцев, вторая волна мигрантов переселилась в Европу не прямо, а через Переднюю Азию и Ближний Восток - на уровне 0,1 млн. лет.

Палеодемографические данные, полученные при изучении ископаемого костного материала, свидетельствуют о значительном увеличении продолжительности жизни  современного человека в сравнении  с ископаемыми людьми. Так, по данным палеоантропологов, 55% неандертальцев умерли до 21 года, 34% кроманьонцев - до 21 года, 12% дожили до 41 года; обнаружены также кости индивида, дожившего до 50 лет, 25% людей в неолите и бронзе умерли до 21 года, 36% доживали до 41 года.

Социобиологический прогресс человека сопровождался значительным увеличением численности человечества. Так, австралопитеков насчитывалось десятки тысяч особей, питекантропов и неандертальцев - по 1 млн. особей, кроманьонцев - 3-5 млн. человек; численность современного человека - 4,5 млрд. человек и более. Свидетельством совершенства биологических и культурных адаптации человека является неуклонное увеличение площади его расселения в палеолите - от Африки по всей ойкумене. Совершенствование биологического развития человека дополнено в антропогенезе социальными моментами, расширившими границы нормы адаптации.

Была исследована динамика биологической и социальной экологии гоминид. Самые ранние орудия австралопитековых, принадлежащие олдувайской культуре оббитых галек, имеют возраст около 2,5 млн. лет. До изготовления самых простых орудий труда человеческие существа систематически использовали различные предметы природы, закрепив за ними определенные функции. Основной способ добычи пропитания - сбор плодов, трупопоедание, эпизодическая охота. Австралопитеки обитали на открытых пространствах (всеядный вариант) или на границе леса и лесостепи (растительноядный, крупный по размерам вариант). Дележ пищи происходил на «домашних базах».

Для древнейшего представителя  рода Homo - «Человека умелого» (1,8 млн лет) были характерны изготовление простейших орудий из гальки, употребление при охоте на мелких животных метательных снарядов, постройка несложных укрытий. Будучи собирателем, Н. habilis питался мясом животных, убитых другими хищниками. На стоянках происходил дележ добычи и изготавливались орудия. Места стоянок выбирались не случайно: они были приурочены к местам впадения ручьев в богатые дичью и рыбой озера. Наиболее древнее в истории жилище - ветровой заслон - имеет возраст около 1,8 млн лет.

Для представителей следующего эволюционного уровня - питекантропов (Н. erectus 2,0 млн. лет) - вершиной техники было изготовление каменных орудий в виде ручного рубила: это было орудие стабильной формы, обработанное с обеих сторон. Его функции представляются разнообразными: разделка туш животных, обработка дерева, выкапывание кореньев. Кроме рубил питекантроп изготовлял топоры (кливеры) и скребла. Типичные орудия ашельской культуры в Европе имеют возраст 0,3 млн. лет. На данном этапе протоистории впервые на смену собирательству пришла активная охота на слонов, быков, лошадей. Охота носила загонный характер, что требовало разделения функций ее участников. На стоянках семейных групп происходило свежевание туш, обновлялись орудия, это были и места отдыха. В европейских памятниках ашельского времени открыты остатки хижин: и шалашей из различных материалов, рассчитанные порой на десятки людей. В Китае, Кении и Греции найдены остатки древних кострищ. Огонь - важнейший элемент искусственной среды обитания ископаемого человека: он отпугивал хищников, обогревал пещеру, на огне обрабатывалась пища. Огонь позволил заселять более северные районы. Возможно, что питекантропы изготавливали одежду.

На следующем этапе  антропогенеза (неандертальцы - (Н. neander-thalensis) изготавливались орудия, известные с возраста 100 тысяч лет. Это был период мустьерской культуры палеолита, которая характеризовалась более сложными технологиями в изготовлении орудий. Они были разнообразны по виду и назначению и изготовлялись из отщепов, предварительно отделенных от нуклеусов - заготовок дисковидной формы. Мустьерские орудия использовались для забоя дичи, разделки туш, изготовления деревянных орудий и одежды. В условиях сурового климата неандертальцы выжили благодаря охоте на многие виды животных, включая крупных: бизонов, пещерных медведей, лошадей, оленей, быков, мамонтов. Неандертальская охота характеризовалась предварительным планированием и знанием повадок животных. Летом неандертальцы собирали дикорастущие растения. Важное значение в их жизни имели строительство жилищ и изготовление одежды, благодаря которым создавался микроклимат, т. е. обеспечивалось «автономное» от суровых природных условий существование, и как итог - выживание. Жилища строились в виде шалашей и хижин на открытых пространствах и в пещерах; обогрев осуществлялся очагами, для которых добывали огонь. Одежда изготовлялась из шкур, сшитых сухожилиями.

У ископаемых представителей современного вида Н. sapiens - кроманьонцев - для изготовления многообразных  орудий существовал эффективный способ отделения тонких каменных лезвий с призматических заготовок-нуклеусов с использованием разнообразных приспособлений. В это время началось широкое применение костяных орудий для изготовления средств охоты и рыболовства. Кроманьонцы были отличными охотниками и рыболовами. Объекты охоты как неиссякаемый источник пищи позволил и им заселять северные районы. Люди обустраивали пещеры, строили большие жилища из камней, сооружали их из шкур и костей крупных животных. Кроманьонцы шили закрытую одежду арктического типа.

В среднем каменном веке (мезолите) стабильное обеспечение  пищей способствовало росту населения. Продолжительность жизни по сравнению  с палеолитом увеличилось до 35-50 лет. Для защиты и охоты стали  применяться лук и стрелы, а  для передвижения по местности - разнообразные приспособления: челноки, лыжи, сани.

В новом каменном веке (неолите) появились первые металлические  орудия (9 тыс. лет назад), стало развиваться  земледелие, население росло, характерным становился оседлый образ жизни. Дикие злаки после окультурования из второстепенного источника пищи превратились в основной (развивается земледелие). На основе приручения крупных животных стало развиваться скотоводство (5 тыс. лет назад). В это же время возникают первые города. Диета человека претерпевает развитие от характерной для простого собирательства - до присущей эпохе земледелия и животноводства.

Палеопатологический аспект исследования ископаемого человека позволяет выявить временную  динамику ряда заболеваний (например, кариес в Англии прогрессировал с 1% о в верхнем палеолите до 50-90% в настоящее время) и успехи древней медицины. Структурные изменения костной системы и зубов демонстрируют следующие патологии: инфекционные заболевания, опухоли костной ткани, болезни суставов, зубо-челюстные патологии, генетические аномалии, эндокринные нарушения, нарушения обмена веществ, последствия болезней крови, остеопорозы, синостозы.

Большое значение имеют  исследования на стыке палеоантропологии  и расоведения: формирование расовых  признаков рассматривается в связи с проявлениями климатогеографической адаптации, возникшей в период существования человека современного анатомического типа (за 0,1 млн. лет).

Эволюционная антропология позволяет прогнозировать будущую  биологическую эволюцию человека. Установлена относительная стабильность видового комплекса признаков Homo sapiens, обусловленная наследственной устойчивостью популяций человека. Факты свидетельствуют о достаточности биологического потенциала современного человека для безграничного культурного развития.

История человечества сопровождается усилением воздействия человека на окружающую среду, которое имеет  огромное обратное, порой негативное, влияние на современного человека (например, загрязнение среды и как следствие - техногенные мутации и т. п.). И поэтому от действий человека зависит, выживет ли он, закончится ли эволюция человека как биологического вида.

Заключение

Биологическая эволюция человечества не закончилась. Несмотря на технические достижения цивилизации  и почти полную победу моногамии, мы, как и другие высшие животные, продолжаем эволюционировать под действием естественного и полового отбора, констатируют европейские биологи.

Среди биологов, а также  социологов и эволюционных психологов, изучающих поведение Homo sapiens на больших  промежутках времени, можно встретить диаметрально противоположные суждения о том, продолжает ли в современной человеческой популяции действовать естественный отбор – случайный и ненаправленный процесс отбора признаков, приводящий к выживанию особей, наиболее приспособленных к данным условиям среды.

Одни считают, что с  наступлением эпохи голоцена, переходом  к устойчивой производящей экономике  и моногамной семье, то есть последние  примерно 10 тысяч лет, действие естественного  отбора сошло на нет и биологическая эволюция человека остановилась, уступив место социальной, культурной, а в перспективе, как считают сторонники теории технологической сингулярности, и чисто информационной сверхбыстрой эволюции с переносом сознания на небиологические носители.

Другие полагают, что производящее хозяйство, моногамия и негенетическая передача информации потомкам никак не отменяют естественный и половой отбор и люди продолжают биологически эволюционировать наряду с другими организмами.

Несмотря на то, что на примере животных естественный механизм отбора хорошо изучен, процесс естественного отбора в современной человеческой популяции исследован до смешного плохо.

То, что самый эволюционно  успешный вид млекопитающих как-то выпал из поля зрения биологов, изучающих  естественный отбор, отчасти объясняется сложностью в наборе статистики. Но этой статистики достаточно, чтобы проследить за эволюцией территориально изолированной группы людей на достаточно большом промежутке времени, охватывающем много поколений.  

Биологическая эволюция человека будет и далее замедляться благодаря ослаблению естественного отбора, прекращению его видообразующей функции. Однако в пределах вида возможны колебания: в  длине тела (доспехи средневековых рыцарей малы большинству современных европейцев), изменении темпов онтогенеза (акселерация подростков) и т.п. Жизнеспособность человеческого общества в целом возрастает, так как по мере развития цивилизации, устранения национальных и расовых барьеров обеспечивается обмен генами между ранее изолированными популяциями, увеличивается гетерозиготность и уменьшается возможность проявления рецессивных генов. Средствами, контролирующими эволюцию человека, являются предохранение от воздействия мутагенных факторов, разработка методов лечения наследственных болезней, раскрытие способностей человека в детском и юношеском возрасте и создание оптимальных условий для обучения и воспитания, для повышения культурного уровня всего общества.

Список использованной литературы

1. Антропология. Учебник для вузов В. М. Харитонов, А. П.Ожигова, Е. З. Година : Владос, 2004.- 272 c.
2. Столяренко В.Е. Антропология - системная наука о человеке: учеб.пособие-2-е изд., доп.и перераб.- Ростов-на-Дону: Феникс, 2004-384с.
3. Тегало Л. Антропология: учеб. пособие- М.: Новое знание, 2004-400с.
4. Хасанова Г.Б. Антропология: учеб.  пособие - М.: КноРус, 2004-240с.
5. Хомутов А.Е.  Антропология: учебное пособие / А.Е.Хомутов, С.Н.Кульба.- 6-е изд.-Ростов н/Д: «Феникс», 2008 - 378с.
6. Эволюционная антропология: А. Б. Георгиевский — Москва, Нестор-История, 2009 г.- 256 с.