Избранные лекции по курсу биологии

Древнейший человек был прямоходячим, характеризовался низким, очень покатым лбом с резко выраженным, сплошным надглазничным валиком; его челюсти были массивными с покатым подбородком. Однако, объем головного мозга у некоторых индивидуумов был почти таким же, как у современного человека (900 см

). Этот вид, как полагают, появился примерно 1,5 млн. лет назад. Некоторые кости Н. erectus найдены в пещерах, что позволяет предполагать, что у него было более или менее постоянное жилище. Они жили первобытными стадами в пещерах и уже научились добывать огонь.

Около Пекина с 1927 по 1938 гг. были обнаружены останки нескольких синантропов. Объем их мозга был больше, чем у питекантропов (от 915 до 1225 см

), лоб менее покатый, нижняя челюсть не столь массивна. Жили стадами, строили примитивные укрытия.

Предполагают, что на этой стадии древнейшие люди обладали примитивными мышлением и речью, использовали орудия труда, огонь и у них развивался общественный образ жизни. Все это стало главнейшими преимуществами древнейших людей в борьбе за существование.

К группе древних людей (палеоантропы) относят неандертальцев. Одна из первых находок людей этого типа была сделана в Германии в долине Неандерталь.

Неандерталец является промежуточным звеном между человеком прямоходячим и современным человеком. Люди этого типа жили 300-100 тыс. лет назад. Мозг неандертальцев уже достигал 1200-1600 см

, однако лобные доли мозга были мало развиты. Свод черепа был низким, лоб покатый, имелся сплошной надглазничный валик и свисающий затылок.

Неандертальцы обладали настоящей примитивной речью, вели стадный образ жизни, у них были более развиты общественные связи на охоте, при защите от врагов и неблагоприятных условий, наблюдались коллективные действия (например, совместная охота).

Некоторые ученые считают, что неандертальский человек расселился на обширной территории и представлял собой полиморфный вид, из которого мог формироваться в разных участках его ареала человек современного типа.

Сравнение полученной митохондриальной ДНК неандертальца с ДНК современного человека позволяет предположить, что неандертальцы составляли отдельный, хотя и родственный человеку вид.

Около 100-50 тыс. лет назад где-то в Восточном Средиземноморье и в Передней Азии возник человек современного типа (неоантроп). Наиболее ранними представителями неоантропа являются кроманьонцы, которые характеризовались крупными размерами черепа, значительным развитием отделов мозга, связанных с трудовой деятельностью и речью, объем их мозга достигал 1600 см

, их средний рост был 170-180 см, у них отсутствовали надглазничные валики и выступающий подбородок. Эти люди уже значительно усовершенствовали технику изготовления каменных орудий, ими были сделаны первые шаги в направлении скотоводства, изобретена лодка и положено начало судоходству, у них появляется межплеменной обмен и межплеменные связи.

По сравнению с неандертальцами у кроманьонцов был более удлиненный период детства. Это требовало более совершенных форм общественной организации для охраны детей и давало возможность обучения и других социальных форм наследования.

С возникновением устойчивого морфологического типа современного человека его биологическая эволюция постепенно затухала и сменялась социальным развитием.

Движущей силой антропогенеза был отбор (индивидуальный, групповой, биосоциальный). На ранних этапах эволюции человечества шёл отбор особей, более способных к изготовлению орудий для защиты и добычи пищи. Индивидуальный отбор формировал преимущественно морфофизиологические особенности организации человеческого типа (прямохождение, кисть руки, мозг). Групповой отбор совершенствовал социальную организацию (формы отношений в стаде).

Совместное действие индивидуального и группового отбора на лучшую адаптивную организацию стада получило название биосоциального отбора.

Существуют две основные точки зрения, касающиеся происхождения человека современного типа:

1. Homo sapiens возник в нескольких местах планеты из разных предковых форм, принадлежащих архантропам (гипотеза полицентризма).

2. Существовало единое место возникновения человечества из какогото одного общего предкового ствола (гипотеза моноцентризма).

В последнее время имеет место гипотеза широкого моноцентризма, объединяющая все главнейшие аргументы первых двух гипотез. Считается, что человек современного типа окончательно сформировался около 10-12 тыс. лет назад, широко расселился по всей планете и позднее распался на ряд географических популяций, т.е. рас.

Все современное человечество принадлежит к единому полиморфному виду Homo sapiens. Это имеет свои подтверждения: одинаковое строение мозга, стопы, рук и т.д.; неограниченная способность скрещивания людей даже очень различных рас; почти одинаковый уровень физического и умственного развития; одинаковый кариотип и др. Однако в процессе эволюции географические и климатические различия среды обитания людей существенно сказались на их внешнем облике. В результате этого возникли так называемые расы человека, т.е. исторически сложившиеся группы людей, характеризующиеся общностью наследственных физических особенностей (цвет кожи, глаз, волос, разрез глаз и т.п.).

Вид Homo sapiens распадается на три “большие” расы: негроидная (австрало-негроидная или черная); европеоидная (евразийская) и монглоидная (азиатско-американская).

В пределах каждой большой расы выделяют еще малые или вторичные расы, а между большими расами существуют переходные.

Например, австрало-негроидную расу делят на две: австралийскую и африканскую, среди представителей монголоидной расы выделяются также американские индейцы.

По общности языка, территории, экономической жизни, психического склада людей объединяют в нации. В отличие от нации, раса есть совокупность людей, обладающих общностью физического типа, происхождение которого связано определенным ареалом.

Различия между расами касаются только второстепенных признаков, обычно связанных с частными приспособлениями к конкретным условиям существования, т.е. адаптивных признаков.

Существенный признак Homo sapiens – отсутствие генетической изоляции между расами. Это свидетельствует о биологическом единстве человеческого вида. В местах совместного проживания людей разных рас происходит их смешение. Поэтому, говоря о будущем рас, ученые считают, что современные расы, видимо, сольются в одну, что является лишь вопросом времени. Этому процессу способствуют два фактора: отделение человека от природы и неуклонное превращение человечества в единую популяцию.

Лекция № 3

ТЕМА: БИОЛОГИЯ РАЗВИТИЯ

План:

1. Понятие о жизненных циклах.

2. Эмбриональный период развития.

3. Провизорные органы зародышей позвоночных.

4. Критические периоды развития человека.

5. Постэмбриональный период развития человека

1. Понятие о жизненных циклах

Жизнь во времени организована как смена поколений организмов. Организмы каждого поколения осуществляют закономерный процесс развития или жизненный цикл.

Жизненным циклом называют последовательность стадий развития, через которые проходят представители данного вида от зиготы одного поколения до зиготы следующего. Сложность жизненных циклов у разных организмов различна. Жизненные циклы животных довольно разнообразны и могут включать две или больше форм. Например, у насекомых: яйцо – личинка – куколка – взрослая особь.

Единицей при изучении жизненного цикла может быть как один онтогенез, так и ряд сменяющих друг друга онтогенезов. Онтогенез – это индивидуальное развитие особи, т. е. вся совокупность ее преобразований от зарождения (оплодотворения яйцеклетки, начала самостоятельной жизни органа вегетативного размножения или деление материнской одноклеточной особи) до конца жизни (смерти или нового деления особи). Термин “онтогенез” ввел Э.Геккель в 1866 г.

Различают два главных типа индивидуального развития – непрямое (с метаморфозом) и прямое. Непрямой тип характеризуется наличием особой вставочной формы – личинки, более или менее отличной от зрелой особи по строению тела и ведущей активный образ жизни. При прямом развитии зародышевый период заканчивается рождением молодой формы, имеющей общий план строения, набор органов и систем, характерный для зрелого состояния, но отличающейся меньшими размерами, функциональной и структурной незрелостью органов и систем. Этот тип развития присущ животным, откладывающим яйца с высоким содержанием желтка (высшие позвоночные). Тип развития плацентарных млекопитающих и человека является вариантом прямого развития, но отличается тем, что непосредственно по окончании зародышевого периода после рождения новый организм не способен к самостоятельному образу жизни, т. к. нуждается в специфическом питании – молоке.

Первый этап жизненного цикла человека (эмбриогенез) на ранних стадиях развития зародыша имеет много сходного с птицами, рептилиями и другими позвоночными. Так, например, все развиваются из оплодотворенного яйца, у зародышей сходна форма тела, отмечается наличие хвоста, зачатков конечностей, жаберных карманов, есть хорда и т. д.

Все это свидетельствует о происхождении позвоночных от общего предка. Таким образом, онтогенез всякого организма является кратким и сжатым повторением филогенеза данного вида (биогенетический закон).

Зародышевое сходство у позвоночных животных

По мере развития зародыша идет расхождение признаков, и он приобретает черты, характеризующие тот вид, к которому принадлежит.

2. Эмбриональный период развития

В индивидуальном развитии выделяют эмбриональный и постэмбриональный периоды. У плацентарных животных и человека указанные периоды называются дородовым (антенатальным) и послеродовым (постнатальным). Эмбриогенез начинается с образования зиготы (оплодотворенной яйцеклетки) и заканчивается рождением организма (у человека и плацентарных животных), либо выходом из яйцевых (при личиночном типе развития) или зародышевых (при не личиночном типе развития) оболочек. После рождения наступает постэмбриональный (постнатальный) период, и организм начинает самостоятельно жить, непосредственно взаимодействуя с окружающей средой.

Эмбриогенез и постэмбриональное развитие принято подразделять на стадии, различающиеся по конкретному содержанию происходящих изменений. Так, например, эмбриональный период у животных, размножающихся половым способом, в том числе и у человека, представлен следующими стадиями: зиготной, дроблением (бластула), гаструляцией, гисто- и органогенезом. Зародыш млекопитающих и человека до образования зачатков органов принято называть эмбрионом, а в дальнейшем – плодом.

Стадия зиготы представляет собой одноклеточную стадию развития нового организма. В зиготе идет интенсивный синтез белка, наблюдаются значительные перемещения цитоплазмы.

Дробление и образование бластулы. Начальный этап развития зиготы носит название дробления. В этот период происходит ряд повторяющихся митозов клеток зародыша, и организм превращается в многоклеточный. Отличительной чертой при этом является отсутствие роста новообразующихся клеток перед очередным делением. Благодаря этому объем тела зародыша не изменяется. Клетки, образующиеся в процессе дробления, называются бластомерами. Они не разъединяются друг от друга, а остаются соединенными.