76. Происхождение жизни на Земле. Гипотезы формирования эукариотических клеток и многоклеточных организмов.

Наиболее популярна в настоящее время симбиотическая гипотеза происхождения эукариотических клеток, согласно которой основой, или клеткой-хозяином, в эволюции клетки эукариотического типа послужил анаэробный прокариот, способный лишь к амебоидному движению. Переход к аэробному дыханию связан с наличием в клетке митохондрии, которые произошли путем изменений симбионтов — аэробных бактерий, проникших в клетку-хозяина и сосуществовавших с ней.

Согласно инвагинационной гипотезе, предковой формой эукариотической клетки был аэробный прокариот. Внутри такой клетки-хозяина находилось одновременно несколько геномов, первоначально прикреплявшихся к клеточной оболочке. Органеллы, имеющие ДНК, а также ядро, возникли путем впячивания и отшнуровывания участков оболочки с последующей функциональной специализацией в ядро, митохондрий, хлоропласты. В процессе дальнейшей эволюции произошло усложнение ядерного генома, появилась система цитоплазматических мембран.

Инвагинационная гипотеза хорошо объясняет наличие в оболочках ядра, митохондрий, хлоропластов, двух мембран. Однако она не может ответить на вопрос, почему биосинтез белка в хлоропластах и митохондриях в деталях соответствует таковому в современных прокариотических клетках, но отличается от биосинтеза белка в цитоплазме эукариотической клетки.

Многоклеточный организм: Было справедливо замечено, что существует множество гипотез о происхождении многоклеточных животных от простейших. Наиболее аргументированной среди них, на наш взгляд, следует считать колониальную гипотезу.

Первую колониальную гипотезу происхождения многоклеточных предложил Эрнст Геккель. Он разработал свою «теорию гастреи», по которой общий предок всех многоклеточных животных похож на свободноплавающую личинку кишечнополостных – кораллов с двумя слоями клеток.

Русский биолог Илья Ильич Мечников предложил другую гипотезу: многоклеточные животные возникли из колониальных жгутиковых простейших, способных к фагоцитозу, т.е. захватыванию пищи клетками с внутриклеточным перевариванием. В этой теории предполагается, что поверхностные клетки, захватившие пищу, погружаются в глубину тела колонии для переваривания, освобождая место голодным клеткам. В результате получается организм, в котором клетки внутреннего слоя переваривают пищу, а наружный слой, состоящий из голодных клеток, ее захватывает. Он же осуществляет функции рецепции, движения и защиты. Предполагаемый организм Мечников назвал фагоцетеллой (организм, состоящий из клеток, занятых фагоцитозом).

Наконец, третью гипотезу выдвинул немецкий зоолог О.Бючли. Согласно ей, исходный многоклеточный организм состоял из двух слоев клеток, причем, нижней стороной он ползал по грунту, а верхняя сторона имела защитную и чувствительную функции. Встретив пищу крупных размеров, такой организм обвивал ее и переваривал нижним слоем. Бючли назвал этот предполагаемый организм плакулой (животное в форме обволакивающей лепешки).

77. Место человека в системе классификации животного мира. Доказательства животного происхождения человека. Сходство человека с приматами. Морфофизиологические отличия человека от животных.

Место человека в системе животного мира

Появление в процессе эмбрионального развития человека хорды, жаберных щелей в полости глотки, дорсальной полой нервной трубки, двусторонней симметрии в строении тела - определяет принадлежность человека к типу Хордовых (Chordata). Развитие позвоночного столба, сердца на брюшной стороне тела, наличие двух пар конечностей - к подтипу Позвоночных (Vertebrata). Теплокровность, развитие млечных желез, наличие волос на поверхности тела свидетельствует о принадлежности человека к классу Млекопитающих (Mammalia). Развитие детеныша внутри тела матери и питание плода через плаценту определяют принадлежность человека к подклассу Плацентарных (Eutheria). Множество более частных признаков четко определяют положение человека в системе отряда Приматов (Primates).

Итак, с биологической точки зрения, человек - один из видов млекопитающих, относящихся к отряду приматов, подотряду узконосых.

Место человека разумного в современной классификации представляется следующим образом:

Подвид Homo sapiens sapiens

Вид Homo sapiens

Род Homo

Семейство Hominidae

Отряд Primates

Класс Mammalia

Тип Хордовые

Сравнительно-анатомические доказательства происхождения человека от млекопитающих животных: человек имеет все признаки класса млекопитающих и относится к этому классу, сходное строение всех систем органов, имеет диафрагму, млечные железы, ушные раковины и др. Наличие у человека рудиментов (развитых у млекопитающих, но атрофированных у человека органов): копчика, аппендикса, остатка третьего века (всего около 90 рудиментов) — доказательство родства человека с животными. Случаи рождения детей с признаками млекопитающих животных — атавизмы (возврат к предкам): с густым волосяным покровом тела, с большим числом сосков, с удлиненным хвостовым отделом позвоночника — доказательство происхождения человека от животных.

4. Эмбриологические доказательства происхождения человека от животных: сходство развития зародышей человека и животных, развитие начинается с одной оплодотворенной клетки, на определенном этапе у зародыша человека закладываются жаберные щели, развит хвостовой отдел позвоночника, мозг месячного эмбриона имеет сходство с мозгом рыбы, а семимесячного — с мозгом обезьяны и др.

5. Сходство строения, жизнедеятельности, поведения человека и человекообразных обезьян. Выражение обезьянами чувства радости, гнева, печали, забота о детенышах, хорошая память, развитая высшая нервная деятельность, использование предметов как орудий труда, сходные с человеком болезни. 6. Палеонтологические доказательства — находки ископаемых остатков предков человека, сходство их строения с современным человеком и человекообразными обезьянами — свидетельство их родства, а также развития предков человека и современных человекообразных обезьян по разным направлениям: по пути все большего формирования человеческих черт у предков человека и узкой специализации человекообразных обезьян к жизни в определенных условиях, к определенному образу жизни.

78. Палеонтологические данные о происхождении приматов и человека. Парапитеки, дриопитеки, австралопитеки, архантропы, палеоантропы, неоантропы.

Как видно из приведенной схемы, общим предком всех современных человекообразных обезьян и человека был дриопитек. Он обитал 25 млн лет назад на африканском континенте. Дриопитеки вели древесный образ жизни, питались, по-видимому, плодами, поскольку их коренные зубы не приспособлены для пережевывания грубой пищи (у них очень тонкий слой эмали). Головной мозг уступал по объему мозгу современных человекообразных обезьян и составлял около 350 см3.

Примерно 8–6 млн лет назад в результате дивергенции произошло формирование двух эволюционных ветвей — одной, ведущей к современным человекообразным обезьянам, и другой — к человеку. Первыми в ряду предков современного человека стоят австралопитеки, которые появились в Африке около 4 млн лет назад.

Австралопитеки, так называемые обезьянолюди, населяли открытые равнины и полупустыни, жили стадами, ходили на нижних (задних) конечностях, причем положение тела было почти вертикальным. Руки, освободившиеся от функции передвижения, могли использоваться для добывания пищи и защиты от врагов. Недостаток растительной пищи (плодов тропических деревьев) восполнялся мясной (за счет охоты). Об этом говорят найденные вместе с останками австралопитеков раздробленные кости мелких животных. Головной мозг достигал 550 см3 в объеме. Известны четыре вида австралопитеков, обитавших в южных и восточных районах африканского континента.

Появление этих «человекообезьян» с присущим им прямохождением связывают с похолоданием климата и резким сокращением площадей, занятых тропическими лесами, что заставило австралопитеков приноравливаться к существованию на открытой местности.

Человек умелый, по общему мнению, представлял собой первый известный вид рода «человек» .

Этот вид существовал около 1,5–2 млн лет назад в Восточной и Южной Африке и в Юго-Восточной Азии. Ростом человек умелый был около 1,5 м. Его лицо имело надглазничные валики, плоский нос и выступающие вперед челюсти. Мозг стал крупнее (объем до 775 см3), чем у австралопитеков, а 1-й палец стопы уже не противопоставлен другим. Остатки материальной культуры позволяют считать, что эти «перволюди» строили несложные укрытия в виде изгородей, защищающих от ветра, и примитивных хижин из камней и веток. Они изготовляли каменные орудия — рубила, скребки, нечто наподобие топоров. Есть данные, что человек умелый пользовался огнем.

От человека умелого, вероятно, произошел человек прямоходящий.

Будучи крупнее, с большим мозгом и более высокоразвитым интеллектом, с усовершенствованной техникой изготовления орудий, этот человек раннего каменного века освоил новые места обитания, заселив небольшими группами Африку, Европу и Азию.

Человек прямоходящий по строению тела во многих отношениях походил на современного человека. Его рост составлял 1,6—1,8 м, а масса — 50—75 кг. Объем головного мозга достигал 880—1110 см3. Этот предок широко пользовался различными орудиями из камня (рубила, ударники, лезвия), дерева и костей; был активным охотником, применявшим дубинки, примитивные копья. В охоте достаточно большое количество человек, а это позволяло нападать на крупную дичь.

Для человека прямоходящего характерно было устраивать жилище в виде хижин, использовать пещеры. Внутри жилья устраивался примитивный очаг. Огонь уже систематически использовался для обогрева и приготовления пищи, сохранялся и поддерживался.

На этом этапе эволюции действовали жесткий естественный отбор и острая внутривидовая борьба за существование: разбитые кости человеческих конечностей, человеческие черепа с выломанным основанием свидетельствуют о каннибализме.

В ледниковый период на Земле существовал неандерталец.

Он был низкорослым и коренастым (ростом до 1,7 м, массой до 75 кг), с массивным черепом, толстыми надглазничными валиками и покатым лбом. По объему головного мозга (до 1500 см3) превосходил современного человека.

Неандертальцы занимались охотой и рыболовством; охотились, в частности, и на таких крупных животных, как мамонты; изготовляли одежду из шкур, строили жилища, умели добывать огонь. Их орудия характеризуются тонкостью отделки. Они изготавливали топоры, рубила, ножи, наконечники к копьям, рыболовные крючки.

Считается, что кроманьонцы появились на африканском континенте, а потом распространились на все остальные. Они были выше ростом (до 1,8 м) и менее грубо сложены, чем неандертальцы. Голова относительно высокая, укороченная в направлении лицо—затылок, а черепная коробка более округлая; средний объем мозга составлял 1400 см3.

Имелись и другие новые характерные особенности: голова посажена прямо, лицевая часть прямая и не выступает вперед, надглазничные валики отсутствуют или развиты слабо, нос и челюсти сравнительно невелики, зубы сидят теснее.

Считается, что возникновение современных рас человека происходило в процессе расселения кроманьонцев по разным регионам Земли и завершилось 30–40 тыс. лет назад.\