Введение

Истоки анатомии уходят в доисторические времена. Наскальные рисунки эпохи палеолита свидетельствуют о том, что первобытные охотники уже знали о том расположении жизненно важных органов (сердца, печени и др.). Значительную роль в развитии анатомии сыграло ритуальное бальзамирование трупов в Древнем Египте. Наибольшие успехи в изучении анатомии в древнем мире были достигнуты в античной Греции. Основы сравнительной анатомии были заложены Аристотелем. С 4 века до нашей эры до XVIII века нашей эры было описано значительное количество эмбрионов животных. В XVII веке одним из наиболее ранних трактатов, посвященных сравнительной анатомии веке был трактат «Демокритова зоотомия» (1645) итальянского анатома и зоолога М.А. Северино. В начале XIX века Жорж Кювье обобщил накопленные материалы в пятитомной монографии «Лекции по сравнительной анатомии», опубликованной в 1800—1805 годах. В области сравнительной анатомии работали и Карл Бэр, установивший закон сходства зародышей. Материалы, накопленные со времен Аристотеля, были одними из первых доказательств эволюции, использованными Чарльзом Дарвином в своих работах. В XIX веке сравнительная анатомия, эмбриология и палеонтология стали важнейшими опорами эволюционной теории. В области сравнительной анатомии были опубликованы работы Мюллера и Геккеля, разработавших учение о рекапитуляции органов в онтогенезе — Биогенетический закон. В советские времена в области сравнительной анатомии работал акад. Северцов, Шмальгаузен и их последователи.

Сравнительная анатомия и её роль в филогенезе животных и происхождении человека

Сравнительная анатомия животных, сравнительная морфология - наука, изучающая закономерности строения и развития органов и их систем путём сопоставления у животных разных систематических групп. Сравнение строения органов в связи с их функциями даёт возможность понять приспособления к условиям существования животных организмов как целостных систем, а также происхождение и пути эволюции различных групп животных. Сравнительную анатомию животных разделяют на органологию, архитектонику и учение о морфологических закономерностях эволюции. Органология изучает эволюцию отдельных органов и их систем в разных группах животного мира. Классическая сравнительная анатомия животных (позвоночных) — типичный пример органологии, т. к. рассматривает эволюцию организации по системам органов "от ланцетника до человека". Архитектоника изучает эволюцию целых организмов и их планов строения, выясняет происхождение и пути эволюции типов и классов животных. Особую часть архитектоники составляет проморфология, т.е. учение об эволюции симметрии и осей тела у животных. Наиболее общая часть сравнительной анатомии животных — учение о морфологических закономерностях эволюции, называется нередко эволюционной морфологией, — исследует принципы и способы, посредством которых осуществляются в процессе эволюции преобразования организации животных.

РОЛЬ СРАВНИТЕЛЬНОЙ АНАТОМИИ В ИЗУЧЕНИИ ФИЛОГЕНЕЗА ЖИВОТНЫХ

Роль сравнительной анатомии состоит в том, что она позволяет изучать не только скелеты, но и мягкие ткани. Это значительно расширяет круг сравниваемых признаков и, тем самым, делает сравнение более надежным. Например, у земноводных сердце трехкамерное — два предсердия и один желудочек. У пресмыкающихся — черепах, ящериц и змей — есть межжелудочковая перегородка, но она не полностью разделяет желудочек сердца. В результате артериальная кровь от легких и венозная кровь от остального тела перемешиваются, хотя и не так сильно, как у земноводных. Однако все органы пресмыкающихся все равно снабжаются смешанной кровью, лишь наполовину обогащенной кислородом. У птиц и млекопитающих перегородка полностью оделяет друг от друга правый и левый желудочки. При этом у птиц артериальная кровь из легких поступает в правый желудочек, а у млекопитающих — в левый. На основании такого сравнения уже можно сказать, что организация пресмыкающихся выше, чем у земноводных, у птиц и млекопитающих она выше, чем у пресмыкающихся, но птицы и млекопитающие возникли от рептилий независимо друг от друга.  Конечно, по одному органу, даже такому важному, как сердце, сравнительно-анатомический анализ родственных связей недостаточен. Однако анатомия, одна из старейших биологических наук, накопила огромное количество фактических данных, позволяющее проводить сравнение по очень многим признакам и в очень широких пределах: от сравнения между таксонами высокого ранга (например, классами хордовых) до сравнения видов одного рода. Однако, сами по себе сравнительно-анатомические исследования дают очень приблизительную картину филогенеза. Они позволяют сказать, какие из современных форм продвинулись по пути эволюции дальше, а какие эволюционировали медленнее, и дать оценку степени родства между современными таксонами. Эта оценка неизбежно бывает неполной и неточной по двум причинам. Во-первых, общие предки современных таксонов, как правило, неизвестны, а сами таксоны, особенно ранга семейства и выше, дивергировали настолько, что между ними невозможно установить непрерывные ряды преобразования морфологических структур. Во-вторых, так как сами морфологические структуры эволюционируют с разными скоростями, ряд, выстроенный по одному или немногим признакам, отражая филогенез признаков, далеко не обязательно отражает филогенез организмов, обладающих этими признаками, а тем более, филогенез таксонов, к которым принадлежат эти организмы.  Неравномерность темпов эволюции подсистем организма называется мозаичностью эволюции, или гетеробатмией. Примером гетеробатмии может служить организация археоптерикса, сочетающая наличие перьев — эволюционно продвинутый, «птичий» признак и зубы на челюстях — эволюционно примитивный, «рептильный» признак.  Таким образом, сравнительно-анатомический подход позволяет построить ряд современных форм, располагая их в порядке эволюционной примитивности — продвинутости, и, тем самым, наметить направление эволюции. Позволяет он оценить и степень родства, а тем самым высказать предположение о наличии более или менее отдаленных общих предков у сравниваемых групп. При этом данные по филогенезу отдельных признаков оказываются более надежными, чем реконструкции филогенетических отношений таксонов, выполненные на основе изучения этих признаков. Данные палеонтологии, как уже сказано, вносят в эти реконструкции шкалу времени и дополняют ее вымершими формами, то есть делают ряды более подробными, а тем самым более надежными. 

РОЛЬ СРАВНИТЕЛЬНОЙ АНАТОМИИ В ПРОИСХОЖДЕНИИ ЧЕЛОВЕКА

Сравнение анатомических особенностей убедительно говорит в пользу того, что тело человека - не что иное, как тело человекообразной обезьяны, специально приспособленное для хождения на двух ногах. Наши руки и плечи мало чем отличаются от рук и плеч шимпанзе. Однако, в отличие от человекообразных обезьян, ноги у нас длиннее рук, а таз, позвоночник, бедра, ноги, ступни и пальцы ног подверглись изменениям, которые позволили нам стоять и ходить, держа тело в вертикальном положении. (Крупные человекообразные обезьяны могут стоять на двух ногах, только согнув колени, и ходить на ногах, пошатываясь из стороны в сторону.) Приспособление ног к новой функции означало, что мы уже не могли использовать большие пальцы ног подобно большим пальцам рук. Большие пальцы на наших руках сравнительно длиннее, чем у человекообразных обезьян, и могут, согнувшись над ладонью, прикоснуться своими кончиками к кончикам других пальцев, что обеспечивает точность хватания, которая нам нужна при изготовлении и использовании орудий. Хождение на двух ногах, более развитый интеллект и разнообразная пища - все это способствовало появлению различий черепа, мозга, челюстей и зубов у человека и обезьян. Сравнительно с размерами тела мозг и черепная коробка человека значительно больше, чем у обезьяны; кроме того, мозг человека более высокоорганизован, а его сравнительно более крупные лобные, теменные и височные доли совместно осуществляют функции мышления, управления общественным поведением и человеческой речью. Челюсти современного всеядного человека значительно короче и слабее, чем у человекообразных обезьян, которые придерживаются в основном вегетарианской диеты. У обезьян есть амортизирующие удары надглазочные валики и костные черепные гребни, к которым прикреплены мощные челюстные мыщцы. У человека отсутствуют толстые шейные мышцы, которые у взрослых обезьян поддерживают выступающую вперед морду. Ряды наших зубов расположены в виде параболы, отличаясь этим от расположенных в виде латинской буквы U зубных рядов человекообразных обезьян; кроме того, клыки обезьян значительно крупнее, а коронки коренных зубов значительно выше, чем у нас. Но зато коренные зубы человека покрыты более толстым слоем эмали, что делает их более износостойчивыми и позволяет пережевывать более твердую пищу. Различия в строении языка и глотки у человека и шимпанзе позволяют нам издавать более разнообразные звуки, хотя как у человека, так и у шимпанзе черты лица могут принимать различные выражения.