Чем отличается человек от обезьяны?

Эволюция обезьян

Человекообразные обезьяны являются ближайшими родственниками человека. Они имеют по 32 зуба, а хвост у них отсутствует. Их конечности напоминают человеческие руки и ноги, но стопы не приспособлены к длительному хождению по земле. Несмотря на это, эти животные всё же могут перемещаться на задних конечностях. Ещё одной «человеческой» чертой человекообразных обезьян является плоская грудь.
Вполне возможно, что у человека и африканских человекообразных обезьян были общие предки. Большие обезьяны, подобно первобытному человеку, чтобы добыть пищу, способны пользоваться простыми орудиями, например, камнями и палками.

Отличие человека от человекообразных обезьян

Узконосые приматы имеют значительно больше волос, которые покрывают практически все тело, за исключением небольших участков. Несмотря на сходство человека и человекообразных обезьян по строению у людей развиты не так сильно и имеют значительно меньшую длину. При этом ноги у узконосых приматов менее развиты, слабее и короче. Человекообразные обезьяны легко передвигаются по деревьям. Часто особи раскачиваются на ветвях. Во время ходьбы, как правило, используются все конечности. Некоторые особи предпочитают способ перемещения «хождение на кулаках». В этом случае масса тела переносится на пальцы, которые собраны в кулак. Различия человека и человекообразных обезьян проявляются также и в уровне интеллекта. Несмотря на то что узконосые особи считаются одними из самых умных приматов, их умственные задатки не так развиты, как у людей. Однако практически все обладают способностью к обучению.

Большие и малые обезьяны

По определённым причинам некоторые учёные склонны не включать гиббонов в группу человекообразных обезьян. В наши дни семья гиббоновых включена в надсемейство человекообразных обезьян. Гиббоны живут исключительно в Азии от индийского штата Ассам до Индокитая. У некоторых видов самцы и самки имеют различную окраску. Шерсть самцов гиббона хулок, одноцветного гиббона и гиббона Клосса окрашена в чёрный цвет, тогда как их самки и детёныши покрыты светло-коричневой или серой шерстью. Крупные человекообразные обезьяны в Азии представлены только орангутаном, ареал которого ограничен лесами Калимантана и Суматры. Шимпанзе, карликовые шимпанзе и гориллы встречаются в Западной и Центральной Африке. Все крупные человекообразные обезьяны ночуют в гнёздах, которые строят на деревьях, и только гориллы спят на земле.

У гиббонов на ягодицах есть мозоли, поэтому они могут спать, сидя на твёрдых ветвях деревьев. Человекообразные обезьяны, не имеющие таких мозолей, спят лёжа в гнезде, которое выстлано листьями. Человекообразные обезьяны живут довольно долго: гиббоны — около 25 лет, крупные виды — до 50 лет.

Тесты

151-01. Что отличает человекообразную обезьяну от человека?

А) общий план строения Б) уровень обмена веществ В) строение передних конечностей Г) забота о потомстве

Ответ

В

151-02. Чем отличается человекообразная обезьяна от человека?

А) строением кисти руки Б) дифференциацией зубов В) общим планом строения Г) уровнем обмена веществ

Ответ

А

151-03. У человека, в отличие от млекопитающих животных, развиты(-а)

А) условные рефлексы Б) вторая сигнальная система В) органы чувств Г) забота о потомстве

Ответ

Б

151-04. Человека отличает от человекообразных обезьян наличие

А) заботы о потомстве Б) первой сигнальной системы В) второй сигнальной системы Г) теплокровности

Ответ

В

151-05. Человек, в отличие от животных, услышав одно или несколько слов, воспринимает

А) набор звуков Б) местонахождение источника звуков В) громкость звуков Г) их смысл

Ответ

Г

151-06. У человека, в отличие от человекообразных обезьян, есть

А) диафрагма Б) S-образный позвоночник В) борозды и извилины в конечном мозге Г) стереоскопическое цветовое зрение

Ответ

Б

151-07. Речь человека отличается от «языка животных» тем, что она

А) обеспечивается центральной нервной системой Б) является врождённой В) возникает осознанно Г) содержит информацию только о текущих событиях

Ответ

В

151-08. Человек и современные человекообразные обезьяны сходны тем, что

А) владеют речью Б) способны к обучению В) способны к абстрактному мышлению Г) изготовляют каменные орудия труда

Ответ

Б

151-09. Отличия человека от человекообразных обезьян, связанные с его трудовой деятельностью, проявляются в строении

А) сводчатой стопы Б) S-образного позвоночника В) гортани Г) кисти

Ответ

Г

151-10. Чем отличается человек от шимпанзе?

А) группами крови Б) способностьюк обучению В) генетическим кодом Г) способностью к абстрактному мышлению

Ответ

Г

151-11. У человека, в отличие от других животных,

А) развита вторая сигнальная система Б) клетки лишены жёсткой оболочки В) есть бесполое размножение Г) две пары конечностей

Ответ

А

151-12. У человека, в отличие от других представителей класса млекопитающих,

А) зародыш развивается в матке Б) имеются сальные и потовые железы В) имеется диафрагма Г) мозговой отдел черепа больше лицевого

Ответ

Г

151-13. Сходство обезьяны и человека заключается в

А) одинаковой степени развития коры мозга Б) одинаковых пропорциях черепа В) способности к образованию условных рефлексов Г) способности к творческой деятельности

Ответ

В

151-14. Какая особенность скелета характерна для человека и человекообразных обезьян, в отличие от других млекопитающих?

А) большой палец руки противопоставлен всем остальным Б) кисть крючкообразная, со слабо развитым большим пальцем В) верхняя конечность состоит из плеча, предплечья и кисти Г) нижняя челюсть соединена с черепом подвижно

Ответ

А

151-15. Какая из перечисленных особенностей строения черепа человека является приспособлением к речи?

А) наличие выступающего подбородка Б) вертикальный лоб В) срастание костей черепа Г) увеличенная по сравнением с лицевой мозговая часть черепа

Ответ

А

Еще можно почитать

Дмитрий Поздняков БИОЛОГИЯ оглавление ЗЗУБРОМИНИМУМ: готовимся к ЕГЭ быстро «БИОРОБОТ» — это онлайн-тестирование

Способы передвижения обезьян

Мельчайшие представители группы человекообразных обезьян — гиббоны — масса которых достигает 8 кг. Они с необыкновенной лёгкостью, ловко скачут по веткам деревьев. Во время движения обезьяны цепляются за ветки только руками. Раскачавшись, как маятник, они могут прыгнуть на расстояние до десяти метров. Перепрыгивая, обезьяны развивают скорость около 16 километров в час. Повиснув на ветке на одной руке и раскачавшись, гиббоны далеко передвигаются вперёд, при приземлении пользуясь обеими лапами. У них очень подвижные плечевые суставы, осуществляющие обороты на 360°. Большинство человекообразных обезьян хорошо лазают по деревьям, выбирая толстые ветви, которые выдерживают вес тела. Орангутаны распределяют свой вес на все четыре конечности, они не прыгают. Карликовые шимпанзе, или бонобо, в кронах деревьев ведут себя как настоящие акробаты. Все человекообразные обезьяны имеют длинные руки и довольно короткие задние конечности. Большинство из них передвигается по земле на четвереньках. Гориллы и шимпанзе, а также бонобо, ходят, опираясь на пальцы передних конечностей, тогда как орангутаны опираются на кулаки.

На главную

Опирающиеся на четыре конечности лемуры, а также большинство обезьян наподобие мартышек сохранили исходное строение древних приматов. У них длинная спина, короткая и узкая грудная клетка, длинные и тонкие бедренные кости, задние конечности не короче передних. Живут эти звери преимущественно на деревьях, бегая или прыгая по веткам. Длинный хвост играет роль руля или балансира во время прыжков. У обезьян, ведущих наземный образ жизни, например у бабуинов, хвосты обычно намного короче.

У человекообразных обезьян и медлительных полуобезьян хвостов нет. У орангутангов и других человекообразных обезьян спина короче, грудная клетка шире, тазовые кости более прочные. Это черты, связанные с вертикальной позой. Руки длиннее ног, особенно у таких видов, как гиббоны и орангутанги, которые передвигаются за счет махов рук (брахиации).

Строение рук и ног у приматов связано с их образом жизни (рис.1):

. Рука паукообразной обезьяны с очень коротким большим пальцем характерна для видов, передвигающихся с помощью махов рук. 2. Гиббон: короткий противопоставленный большой палец руки удален от остальных, участвующих в захвате при брахиации. 3. Горилла: большой палец на руке противопоставлен остальным, что способствует точности манипуляций. 4. Макак: короткий противопоставленный большой палец позволяет животным опираться о землю открытой ладонью. 5. Тамарин: длинная ступня и когти на всех пальцах, кроме большого, характерны для всех видов, цепляющихся за ветки деревьев (у остальных обезьян все пальцы снабжены плоскими когтями). 6 Сиаманг и 7 Орангутанг: широкая ступня с длинным, способным к захвату большим пальцем удобна для лазания. 8. Бабуин: длинная изящная ступня удобна для перемещения по земле.

Рис.1. Конечности Приматов

Челюсти насекомоядных предков приматов были вооружены многочисленными остроконечными зубами (рис.2). У стрепсирин, таких как лемуры (1), первый нижний премоляр по форме напоминает клык, а поверхности нижних резцов и клыков лежат в одной плоскости, формируя зубной гребень, такой же, как у галаго. Галаго используют этот гребень во время питания и при грумминге. У листоядных обезьян Старого Света, например у тонкотелов(2), поверхность моляров как бы разделена на квадраты четырьмя острыми выступами, соединенными косыми гребнями, — получается хороший инструмент для перетирания грубого корма. У человекообразных обезьян, в частности у гориллы (3), на нижних молярах по пять выступов, а гребни имеют сложную форму.

Рис. 2. Общий вид зубов разных видов приматов.

Гормоны поджелудочной железы, превращение глюкозы в этанол …

Проблема орудийной деятельности у высших приматов Введение С развитием науки, во второй половине XX-го столетия, список видов, к которым приложимо понятие орудийной деятельности, был существенно расширен. Появилось множество во …

Концепция ноосферы Введение Концепции современного естествознания — предмет, который объединяет в себе такие понятия как теории, законы, модели, гипотезы и т.д. Все эти понятия можно объединить в одно с …

Звуки, издаваемые обезьянами

У самого большого гиббона — сиаманга — есть горловой мешок, который он способен надувать. Кожистый мешок играет роль резонатора, который усиливает звук. Обычно обезьяна издаёт звуки, напоминающие глухой лай. Члены одного стада в пределах своей территории также общаются с помощью звуковых сигналов, причём наибольшей активностью отличаются самки — их сначала длинные лающие звуки постепенно сокращаются, пока совсем не затихнут, а потом обезьяны снова начинают «разговор». Самцы отвечают им низкими криками, которые переходят в рык. Очевидно, что крик служит сиамангам не только для обозначения границ территории, а является элементом сложной системы коммуникации. У взрослых самцов орангутанов также есть горловые мешки-резонаторы. Их громкие голоса слышны на расстоянии одного километра. Самец гориллы, почувствовав опасность, поднимается на задние конечности, бьёт себя руками в грудь и кричит: «ток-ток-ток». Такое поведение называется демонстрацией. Шимпанзе и карликовые шимпанзе (бонобо) общаются друг с другом при помощи плача, ворчания, визга и фырканья. Сигнал опасности шимпанзе — это очень пронзительный громкий звук, который слышно на большом расстоянии.

Ардипитек рамидус

Тазовые кости: слева направо — человек, австралопитек афарский, ардипитек, шимпанзе. Видна мозаичность таза ардипитека. Источник: Lovejoy et al. The Pelvis and Femur of Ardipithecus ramidus: The Emergence of Upright Walking https://www.sciencemag.org/cgi/ content/full/326/5949/71/DC2

Прямохождение Ардипитека достаточно очевидно, учитывая строение его таза (сочетающего, впрочем, обезьянью и человеческую морфологию) – широкого, но и довольно высокого, вытянутого. Однако такие признаки, как длина рук, достающих до колен, изогнутые фаланги пальцев рук, далеко отставленный в сторону и сохранивший хватательную способность большой палец стопы, ясно свидетельствуют о том, что немало времени эти существа могли проводить на деревьях. Авторы первоописания особо подчёркивают то обстоятельство, что Ардипитеки жили в достаточно закрытых местообитаниях, с большим количеством деревьев и зарослей. По их мнению, такие биотопы исключают классическую теорию о становлении прямохождения в условиях похолодания климата и сокращения тропических лесов. О. Лавджой на основании слабого полового диморфизма Ардипитеков развивает свою старую гипотезу о развитии двуногости на основе социальных и половых взаимоотношений, вне прямой связи с климато-георафическими условиями. Однако, ситуацию можно рассматривать и иначе, ведь примерно такие условия, какие были реконструированы для Арамиса, предполагались сторонниками гипотезы происхождения бипедии в условиях вытеснения лесов саваннами. Ясно, что тропические леса не могли исчезнуть мгновенно, а обезьяны не могли освоить саванну в течении одного-двух поколений. Замечательно, что именно этот этап так подробно изучен теперь на примере Ардипитеков из Арамиса. Эти существа могли жить и на деревьях, и на земле, лазить по ветвям и ходить на двух ногах, а иногда, возможно, и опускаться на четвереньки. Питались они, видимо, широким спектром растений, как побегов с листьями, так и плодами, избегая какой-либо специализации, что стало залогом будущей человеческой всеядности. Понятно, что социальная структура нам неизвестна, но малые размеры клыков и слабый половой диморфизм свидетельствуют о невысоком уровне агрессии и слабой межсамцовой конкуренции, видимо, меньшей возбудимости, что вылилось через миллионы лет в способность современного человека сосредотачиваться, обучаться, тщательно, аккуратно и слаженно выполнять трудовую деятельность, кооперироваться, координировать и согласовывать свои поступки с прочими членами группы. Именно эти параметры отличают человека от обезьяны. Любопытно, что многие морфологические черты современных обезьян и людей имеют в основе, видимо, поведенческие особенности. Это касается, например, больших размеров челюстей у шимпанзе, вызванных не какой-то специфической необходимостью питания, а повышенной межсамцовой и внутригрупповой агрессивностью и возбудимостью. Примечательно, что карликовые шимпанзе бонобо, гораздо более дружелюбные, чем их обыкновенные собратья, имеют укороченные челюсти, сравнительно маленькие клыки и слабее выраженный половой диморфизм.

Еда человекообразных обезьян

Гориллы питаются листьями, плодами, корой, грибами, почками и побегами. Один из подвидов, равнинная горилла, обитающая в Западной Африке, поедает насекомых и их личинок. Гиббоны кормятся в основном зрелыми плодами. Орангутаны едят плоды, листья, насекомых, а также птичьи яйца. Шимпанзе — всеядные обезьяны. Основой их рациона являются плоды, листья и семена, однако шимпанзе охотно поедают муравьёв, термитов, личинок и птичьи яйца. Иногда они разрушают пчелиные гнёзда, поедая личинок и мёд. Шимпанзе охотятся на детёнышей антилоп, павианов и диких свиней. Они раскалывают орехи камнями.

Размножение

Человекообразные обезьяны вступают в пору половой зрелости поздно. Гиббоны начинают спариваться в возрасте 6-7 лет. Своего первого детёныша самка шимпанзе рожает в возрасте между 6 и 9 годами. Самцы крупных человекообразных обезьян достигают половой зрелости несколько позже — в 7-8 лет. Самки шимпанзе спариваются с разными самцами из стада. У горилл право спариваться со всеми самками имеет только вожак стада. Орангутаны живут поодиночке, поэтому самка спаривается с тем самцом, которого встретит в период размножения. Беременность длится примерно 7 месяцев у гиббонов и 9 месяцев у горилл. Самка рождает одного детёныша, двойни появляются на свет редко. Гиббоны кормят детёнышей молоком несколько месяцев, более крупные обезьяны — дольше.

Детёныш шимпанзе нередко питается материнским молоком в течение 4 лет, а потом ещё долго живёт с матерью, которая носит его на большие расстояния на спине. Самки рождают детёнышей гиббонов обычно раз в 2 года, гориллы — каждые 2-3 года, а шимпанзе — с перерывом в 5-6 лет. Детёныш в стаде горилл чувствует себя в безопасности, поскольку от врагов его охраняют все члены стада.

Человекообразные и мартышкообразные обезяны

Для начала объясним саму суть понятия «человекообразные обезьяны».

Человекообразные обезьяны, или гоминоиды, или антропоморфиды (лат. Hominoidea или Anthropomorphidae) — надсемейство узконосых обезьян (Catarrhini), строение тела которых сходно с телом человека.

Традиционно ученые выделяют три их вида:

• гиббоновые;
• понгиды;
• гоминиды.

Обезьяны бывают человекообразными и мартышкообразными, которые по сравнению с первыми имеют очень маленькое тело и вес. Также человекообразные обезьяны, когда лазят по деревьям, передвигаются не на всех 4 лапах, как мартышки, а при помощи передних.

Другие различия гомминоидов и мартышковых:

1. У гомминоидов более длинное тело;
2. У мартышковых присутствует хвост;
3. Все человекообразные имеют большой и сложный по строению мозг.

У современных обезьян и человека есть общие предки. К примеру, проконсул, живший примерно 15 млн лет назад. Его останки нашли на территории Африки. Вид приматов с весом тела 10-40 кг обитал в тропических лесах. Одни ученые считают его предком человекообразных обезьян, другие – предком мартышковых. К слову, с другими у проконсулов больше сходства, нежели с человекообразными. Тем не менее, у человекообразных приматов и проконсулов тоже есть общие черты. Это сроки прорезывание первого постоянного зуба – моляра.

Человеческая раса гордится многочисленными отличиями от ближайших сохранившихся родственников по древу жизни – шимпанзе и горилл. Прямохождение, большой объём мозга, отличия в строении ладоней или выносливость через 10 миллионов лет после разделения с высшими обезьянами позволили человеку занять то место, где он сейчас находится. И как бы ни менялись обстоятельства, именно мы остаёмся царями природы, а наши способности перекраивать все под себя в последние века даже стали слегка пугать.

Благодаря эволюционной теории и понятию естественного отбора у этой гордости даже появились какие-то разумные основания. Как отдельного человека закаляют испытания, так и весь наш вид в целом стал таким сильным благодаря непрекращающейся борьбе с силами природы. Эволюция – это естественный отбор плюс неизбежные мутации, благодаря которым каждый новый ребёнок чуть-чуть не похож на обоих своих родителей, плюс способность передать эти мутации по наследству.

Реклама

Не исключено, что несколько миллионов лет назад такое «уродство», как чуть изогнутая скобой стопа, позволила какому-то ребёнку убежать от хищника, который легко догнал его более плоскостопых родителей. С ребёнком убежали и его гены и в дальнейшем распространились по всей человеческой популяции.

Разумеется, такие мутации, которые дают преимущество, – лишь капля в море бесконечного числа изменений генетического кода, которые в лучшем случае никак не сказываются на способностях человека, а в худшем – не дают ему даже появиться на свет.

Однако учёные давно нашли способ хотя бы статистически отличать гены, которые менялись случайным образом и никак не сказывались на живучести, от тех, что были подвержены естественному отбору.

Например, если в коде ГГА, соответствующем простейшей аминокислоте глицину заменить букву А на любую другую, в белковую цепь по-прежнему встроится глицин. А значит, никаких изменений ни в работе этого белка, ни в функционировании клетки, в которой он синтезируется, ни в жизни всего организма не произойдёт. Такие «немые» замены называются синонимичными.
А вот если в ГГА заменить на А первую букву, то белок в положенном месте будет уже содержать не глицин, а аргинин – и как он будет сворачиваться и, в конечном, итоге работать – известно одному Богу да специалистам по моделированию пространственной структуры белков. Такая несинонимичная замена уже повлияет на живучесть организма, хотя в какую сторону – в большинстве случаев не смогут сказать и структурно-молекулярные биологи.

Сделать это помогает избыточность генетического кода. Поскольку 64 комбинации троек генетических букв-нуклеотидов кодируют в ДНК человека всего 21 аминокислоту и пару знаков препинания, то далеко не всякая замена одной буквы приведёт к замене одной аминокислоты на другую в синтезируемом белке. Именно по соотношению немых замен генетических букв в коде белка к заменам несинонимичным и можно понять, случайно ли то или иное отличие нашего белка от аналогичного белка шимпанзе или оно – результат естественного отбора.

Это несинонимичные замены дали нам и большой мозг, и прямохождение, и возможность брать в руки камни. Отношение числа несинонимичных замен к немым очень велико для генов, связанных с работой сердца, поддерживающих клеток мозга, эндокринной системы. Среди аналогичных приобретений последних тысячелетий можно вспомнить набор генов, позволивших Homo sapiens пить молоко в зрелом возрасте, или наличие голубых глаз. Хотя последние, быть может, никакого эволюционного преимущества не дают – слишком мало времени прошло, чтобы проверить эту гипотезу.

Однако не исключено, что мы напрасно гордимся многими из своих качеств, считая их результатом борьбы со стихией и опасностями, с которыми сталкивались наши предки.

Как показали Мэтью Уэбстер из шведского Университета Упсалы и его коллеги из Швеции и США, генетический аппарат и белковый состав человеческого организма устроены таким образом, что после исправления ошибок в случайно или намеренно разорванной ДНК отремонтированные гены начинают походить на результат положительного естественного отбора. И соответствующий «сигнал» в отношении несинонимичных замен к немым является ложным: предки, у которых появилась соответствующая мутация, не смело сражались с силами природы, а лежали на печи и часто размножались.

Ложный сигнал вносит так называемое смещение конверсии генов при их рекомбинации. Хромосомы иногда обмениваются участками. Это случается и при делении клеток, и при их разделении без копирования, в результате которого образуются яйцеклетки и сперматозоиды. И поскольку фрагменты ДНК, которыми обмениваются хромосомы, не всегда совпадают, может так случиться, что в двойной спирали друг против друга оказываются некомплементарные друг другу азотистые основания: напротив аденина (А) оказывается не положенный ему тимин (Т), а цитозин (Ц) или гуанин (Г), которые должны встречаться только в паре друг с другом. Бывает, что такие несоответствия случайно возникают и при спокойной репликации ДНК безо всякого обмена участками.

К счастью, клетка умеет быстро ремонтировать такие участки, подбирая «правильную», комплементарную пару.

Однако как выбрать, какое из оснований в «несовместной» паре А-Ц заменить? Поставить Т вместо Ц или Г вместо А?

Ясно, что здесь появляется возможность для «злоупотреблений»: надо понять, какая из букв пары «новая», а какая – стояла здесь раньше, до рекомбинации.

В большинстве случаев ремонтные ферменты принимают правильное решение, успевая сделать свою работу прежде, чем на новые буквы А оказываются надеты метиловые «шапочки». Этот процесс чуть запаздывает за репликацией, и увидев аденин «с непокрытой головой», фермент тут же понимает, где в двойной спирали правильная цепочка. По ней он и подстраивает неправильную, «безшапочную».

Однако иногда возникают ошибки. И как выяснили биологи лишь в конце XX века, здесь ферменты ведут себя предвзято: они чаще доверяют Ц и Г и реже – А и Т.

Завидев некомплементарную пару А-Ц, ферменты чуть чаще поменяют её на Г-Ц, чем на А-Т. Механизм этого явления до конца не установлен, хотя на его счёт есть несколько гипотез.

Уэбстер и его коллеги, опубликовавшие свою работу в последнем выпуске PLoS Biology, показали, что эта предвзятость изменяет «диагностическое» отношение несинонимичных замен к синонимичным – и в среднем в пользу первых.

Учёные сравнили геномы человека, шимпанзе и макаки и выделили в них те кодирующие сегменты ДНК, которые в промежутке от шимпанзе к человеку эволюционировали быстрее (в сравнении с эволюцией от макаки к шимпанзе). В соответствии со стандартной схемой, именно соответствующие этим генам человеческие черты стоит считать результатом положительного естественного отбора – и поводом гордиться за наших предков.

На этих участках оказалось непропорционально много замен вида А-Т -> Г-Ц, да и сами участки подозрительно концентрировались к тем регионам хромосом, где особенно часто происходят события рекомбинации – особенно в мужских клетках.

Некоторое время назад французские учёные под руководством Николя Гальтье показали, что «предвзятость» ферментов у приматов настолько велика, что вполне способна превозмочь отрицательный отбор и способствовать распространению, казалось бы, неблагоприятных мутаций в популяции. Работа Уэбстера и его коллег показывает, что с человеком именно так и произошло.

Подробный анализ этих генов ещё лишь предстоит провести, они кодируют белки, работающие по всему организму – от сердечных мышц до хвостов сперматозоидов; есть среди них и гены, провоцирующие раннее развитие болезни Паркинсона. Однако уже сейчас пора готовиться к тому, что многие из тех отличий от обезьян, которыми мы привыкли гордиться, могут оказаться тривиальным следствием ошибок при копировании ДНК и предвзятости генетического аппарата.

Раздел I. Первобытный мир

Человек всегда хотел знать: как и откуда он появился? Почему выглядит так, а не иначе? Когда появились первые орудия труда, жилище, одежда? Как возникли такие занятия, как земледелие, скотоводство? Ответы на эти вопросы можно найти, ознакомившись с начальным этапом жизни человечества — первобытной историей. Это самый длительный период человечества, продолжавшийся миллионы лет.

Изучать первобытную историю интересно и одновременно сложно, поскольку письменных источников того периода не существует.

Ученые смогли воссоздать картину первобытного общества благодаря данным, полученным разными науками, и прежде всего — археологией, этнографией и антропологией.

Археология — это наука, изучающая жизнь людей по вещественным источникам. (Обычно это предметы, найденные во время раскопок.)

Наука этнография изучает жизнь и обычаи разных народов, в том числе и живущих в настоящее время.

Происхождение человека изучает наука антропология. По найденным останкам ученые воссоздают внешний облик живших когда-то людей или давно вымерших животных. По длине костей можно судить о росте и телосложении человека или животного.

Собирая по крупицам сведения о первобытном времени, ученые смогли восстановить картину зарождения человеческого общества.

Расселение людей в Восточном полушарии в 10-4-м тысячелетиях до н. э.

§ 1. Возникновение человека

1. Древнейшие предки человека

На вопрос о том, где и как появились первые люди, до сих пор нет однозначного ответа. Большинство ученых считают, что когда-то у человека и обезьяны был общий предок, который обитал в Африке. Это была человекообразная обезьяна, жившая на деревьях. Постепенно климат в Африке становился все более сухим, что привело к сокращению лесов. Части человекообразных обезьян пришлось приспосабливаться к жизни на открытых местах. Они стали больше передвигаться на двух ногах, использовать камни и палки для защиты. Примерно 5-8 миллионов лет назад пути развития человекообразных обезьян разошлись. Одни так и остались в животном мире, другие начали долгий путь в миллионы лет, чтобы в конце концов превратиться в человека.

Ближайшие родственники древнейших предков человека были найдены археологами в Африке. Эти существа получили свое название по месту нахождения — «южная обезьяна из Афара», или австралопитек. Они жили примерно 3-4 миллиона лет назад.

Рост древнего предка человека был чуть более 1 метра, а вес около 30 килограммов. Он передвигался на двух ногах, но имел более длинные руки, чем у современного человека. Небольшой мозг свидетельствовал о том, что речь еще не была развита.

В Восточной Африке в Олдувайском ущелье археологи обнаружили останки древнейшего человека. Рядом с ними находились предметы из оббитой гальки. Ученые назвали его «человек умелый». Он жил примерно 2-2,5 миллиона лет назад. Этот вид уже имел некоторые человеческие черты. Например, он ходил выпрямившись. Его стали называть «человек прямоходящий». Местами его обитания кроме Африки были некоторые районы Европы и Азии.

Древний предок человека. Реконструкция

Орудия труда: 1 — ручное рубило; 2 — скребок; 3 — каменный молоток; 4 — палка-копалка

Древнейшим людям приходилось выживать в условиях дикой природы, искать способы добычи пищи. Поэтому появляются первые орудия труда. Это были заостренные палки и необработанные камни с острыми краями. Затем люди стали придавать кускам камня, костей, дерева формы, позволяющие резать, скрести, копать. Можно воскликнуть: человек, начав трудиться, выделился из мира животных! Но всем известно, как искусно бобры строят плотины, а птицы — гнезда. Так в чем же особенность человеческого труда? Животные пользуются материалом в том виде, в каком его создала природа. Они могут лишь использовать предметы, но не в состоянии ничего изобрести. Только человек после обработки материала может придать орудиям новые формы, а затем придумать новые способы применения этих орудий.

Первобытные люди для изготовления орудий труда использовали камни, которые имели три важных качества: твердость, способность раскалываться на пластины и оставлять острые режущие края.

Основным материалом для изготовления орудий труда был камень, поэтому начальный период в истории человечества получил название каменный век.

Почему появление простейших орудий считают важным этапом в развитии человека? Как древнейшие люди использовали эти орудия?

2. Занятия и жилища

Важную роль в жизни древнейших людей играло собирательство, которое отнимало много времени. Ведь надо было найти съедобные коренья, плоды, ягоды, птичьи яйца и другие дары природы, которые можно употреблять в пищу. Собирательством занимались в основном женщины и дети. Они проходили значительные расстояния в поисках пищи.

Наиболее ранние искусственные сооружения: 1 — ветровой заслон; 2 — шалаш, сделанный из переплетенных веток. Реконструкция

На стоянках древнейших людей археологи нашли костные останки убитых кабанов, быков, носорогов и других крупных животных. Люди охотились на животных, используя разные приемы охоты, например, загоняли их в естественные ловушки. Такой ловушкой мог быть болотистый овраг с крутыми склонами или обрывистый утес. Охота требовала умения действовать коллективно, использовать орудия. Она развивала наблюдательность, ум.

Скопление костей и камней археологи находят там, где располагались стоянки людей. Место для стоянки выбирали поблизости от воды — реки или озера. На таких стоянках древние люди жили группами.

Такое сообщество ученые назвали праобщиной. Это было уже не стадо, но еще и не человеческий коллектив.

Благодаря жизни сообща люди могли сохранять накопленные знания и умения. Старшие передавали свой опыт молодому поколению. Взаимное общение способствовало развитию звуковой речи и мышления — признаков, отличающих человека от животных.

3. Овладение огнем

Человек не сразу научился добывать огонь. Скорее всего, вначале огонь переносили к стоянке с лесных пожарищ или с мест извержения вулканов. Огонь постоянно поддерживали, дежуря около него днем и ночью. При переходе на другое место переносили тлеющие угли. Люди заметили, что ветер может раздуть огонь, что костер разгорается, когда подбрасываешь топливо. Так постепенно накапливался опыт, позволивший человеку совершить переход от пользования огнем к его добыванию.

Неизвестно, когда люди начали искусственно добывать огонь. Самый древний способ его получения — это трение одного сухого куска дерева о другой. Более эффективный путь — высекание искр при ударе одного камня о другой, в результате чего от искр воспламеняются сухая трава, мох. Затем появились простейшие устройства. Добывание огня требовало сноровки.

Огонь стали использовать для обогрева жилища и приготовления пищи. Люди заметили, что дикие животные боятся огня, поэтому с его помощью стали защищаться от хищников и применять его во время охоты.

● Первый период в истории человечества — эпоха первобытности.

● Главным материалом для изготовления орудий труда был камень, поэтому период первобытности называют каменным веком.

● Овладение огнем изменило жизнь древнейших людей.

Вопросы и задания

1. В чем отличие древнейшего человека от обезьян? 2. Используя памятку № 3, составьте рассказ о занятиях древнейших людей. 3. Используя памятку № 4, опишите древние жилища человека. 4. Как изготовление орудий повлияло на развитие человека? 5. Что значил огонь в жизни древнейших людей? 6*. Человек умелый появился около 2-2,5 миллиона лет назад. Именно

столько лет насчитывают найденные учеными кости человека, рядом с которым лежали орудия труда. Почему возраст человечества мы считаем со времени появления орудий труда?

Генетики из Университета Дюка (Duke University) во главе с докторами Ральфом Хэйгудом (Ralph Haygood) и Оливером Федриго (Olivier Fedrigo) показали, с чем связано столь сильное фенотипическое отличие человека от шимпанзе при абсолютной тождественности более чем 99% их геномов, сообщает Science. Оригинальная статья исследовательской группы опубликована в Nature Genetics.

Результаты работы учёных подтвердили гипотезу, высказанную в 1975 году ныне покойным биологом Алланом Уилсоном (Allan Wilson) и его аспиранткой Мэри-Клэр Кинг (Mary-Claire King) из Калифорнийского университета в Беркли (University of California, Berkeley) ещё в 1975 году, когда до полного определения нуклеотидной последовательности генома человека и тем более шимпанзе было далеко, но уже было ясно, что генетические отличия двух этих видов крайне малы. Объяснение состояло в том, что одинаковые гены человека и его ближайшего родственника среди приматов по-разному регулируются и, соответственно, производят разное количество белков. Кроме того, отличается и временна́я картина включения и выключения этих генов. Нынешнее исследование американских учёных полностью подтвердило эти предположения. Исследовав промоутеры (регуляторные области) 6280 генов, общих для человека, шимпанзе и макаки, исследователи обнаружили сильные отличия в 575 из них у человека от аналогичных участков генома обезьян. Большинство этих генов работают в нервной системе или связаны с усвоением углеводов. Переход на богатую углеводами пищу стал, по всей видимости, одним из катализаторов превращения обезьяны в человека.

&nbspЧем меньше ума, тем больше здоровья

Преимущества обезьяны перед человеком
Что, собственно говоря, делает нас людьми? Что отличает нас на генетическом уровне от обезьян? Какую роль играет в развитии и жизнедеятельности человека тот или иной участок ДНК, имеющийся только у Homo sapiens? Как это ни парадоксально, ученые начинают отвечать на этот фундаментальный вопрос только сейчас. Однако уже получены первые важные результаты. Они имеют и медицинское значение, поскольку позволяют понять причины некоторых человеческих болезней.
Шифровка длиной 6 тыс. км
Пресса не раз с большим оптимизмом писала о том, что близятся к завершению работы по реализации знаменитого международного проекта «Геном человека». Но надо реально представлять себе возможности и цели этого проекта. Если кто-то думает, что по его завершении все секреты и механизмы нашей генетики будут раскрыты, он сильно ошибается.

Этот проект должен решить лишь первичную задачу: установить последовательности чередования четырех нуклеотидов (звеньев, из которых состоят нуклеиновые кислоты) в нашей ДНК. Если каждый из нуклеотидов обозначить буквой, то в итоге мы постепенно, отдельными порциями, получим текст, состоящий из трех миллиардов букв — вроде …CTGCCTAATAAA…(общая длина такой записи составит 6 тыс. км). Что же касается смысла этих сочетаний, то в подавляющем большинстве случаев он нам неизвестен. Весь этот громадный текст, за исключением нескольких тысяч «предложений», пока не расшифрован учеными. Его еще нужно «осмыслить», то есть выяснить конкретную роль, которую играет в развитии и жизнедеятельности человека тот или иной участок ДНК.
Один из наиболее эффективных подходов в решении этого вопроса основан на сравнении геномов разных организмов. Для выявления «специфически человеческих» генов, обусловивших наши основные эволюционные приобретения, очень полезно сравнить геномы Homo sapiens и его ближайших ныне живущих родственников — обезьян. Что, собственно, требуется найти? В первую очередь — мутации определенных генов, обусловившие появление аномально крупного (по отношению к массе тела) и сложного мозга, выпрямленной позы, комплекса трудовой руки. Особый интерес вызывает, понятно, мозг. С ним связаны все наши главные эволюционные достижения — речь, труд, сложное социальное поведение. Кстати, нужно предупредить: никакого единственного магического гена, делающего нас людьми, не существует. В любом случае это именно совокупность генов.
Для решения этого комплекса вопросов сейчас дан старт другому крупному международному проекту — «Геномы приматов».
Проект «Геномы приматов»
Проект «Геномы приматов» был бы невозможен без двух предпосылок, которые созрели только в последнее время: появления достаточно мощных методов анализа ДНК (в частности, «чиповой» технология расшифровки нуклеотидных последовательностей) и накопления большого объема информации о геноме человека. Располагая данными о генах человека, проще (и гораздо дешевле) локализовать и идентифицировать соответствующие гены человекообразных обезьян.
Пока запущено несколько предварительных (пилотных) проектов. Сейчас обозначились два ведущих центра, разрабатывающих эту проблематику. Один из них уже активно работает. Это новый Институт эволюционной антропологии им. Макса Планка в Лейпциге. Другая организация, получившая название Living Links Center, создана при Йоркском региональном центре изучения приматов (Атланта, США).
Работой лейпцигского коллектива руководит Сванте Пээбо из Мюнхенского университета, где у него тоже есть группа, проводящая аналогичные изыскания. Они уже расшифровали длинную последовательность нуклеотидов в ДНК из X-хромосом человека и шимпанзе. Продолжается расшифровка нуклеотидных последовательностей в участках ДНК из пяти других хромосом. В настоящее время начато изучение того, как проявляются различия идентифицированных генов в работе мозга и иммунной системы.
Что касается центра в Атланте, то там к расшифровке нуклеотидных последовательностей еще не приступали. Но руководство центра ведет переговоры с биотехнологической компанией GenoPlex Inc. из Денвера, совместно с которой они хотели бы проводить исследования. Сотрудничество обещает быть плодотворным: GenoPlex Inc., образованная в 1997 году Джимом Сикелой и Томом Джонсоном из медицинского центра университета Колорадо, уже имеет существенный задел в этой области. Если верить Уолтеру Месье, занимающемуся в этой компании вопросами эволюционной биологии, уже удалось обнаружить человеческие гены, имеющие отношение к обучению, памяти и чувствительности к СПИДу. GenoPlex Inc. подала патентную заявку на новые применения нескольких нуклеотидных последовательностей, которые, как надеются исследователи, могут стать «мишенями» для новых лекарств. Заодно они патентуют результаты исследований по целому ряду генов шимпанзе. Предполагается, что рано или поздно эти данные будут иметь большое коммерческое значение.

В России сравнением геномов человека и шимпанзе занялся академик Евгений Свердлов — директор Института молекулярной генетики, заведующий одной из лабораторий Института биоорганической химии. Он развивает спорную идею об особой роли в нашей эволюции ретровирусов (к их числу, в частности, относится вирус СПИДа) и хочет ее проверить.
Люди и шимпанзе генетически почти идентичны
Проект вызвал пристальный интерес, ведь сходство Homo sapiens и обезьян всегда интриговало людей.
Изучение этого феномена началось еще в античные времена. Так, древнеримский врач и естествоиспытатель Клавдий Гален во II н. э., проанатомировав изрядное количество обезьян, пришел к выводу, что они являются «смешными копиями» людей. Выдающийся эскулап, сам того не ведая, смотрел в корень. Теперь мы знаем, что обезьяны удивительно похожи на человека не только внешне и анатомически, но и на уровне ДНК, где информация передается как раз с помощью копирования. Генетический материал, унаследованный нами и нашими ближайшими «обезьяньими» родственниками от последнего общего предка, остался в основном неизменным. Геномы современных высших приматов, включая человеческий, представляют собой мало отличающиеся друг от друга версии одного и того же генетического текста или, говоря по-иному, неточные, видоизмененные копии единого первоисточника.
Особенно тесное родство связывает нас с африканскими человекообразными обезьянами — шимпанзе и гориллой. По ДНК они более сходны с человеком, нежели со своими азиатскими родичами — орангутаном и гиббоном. При этом генетическая близость шимпанзе и гориллы между собой не больше той, что связывает каждую из этих обезьян с человеком,— все трое примерно равноудалены друг от друга. И все же ближайшими современными родственниками людей являются, несомненно, шимпанзе. Наши геномы идентичны на 98,5%, а их кодирующие участки — на 99,6%. Эти впечатляющие данные впервые получили в 1975 году Мэри Клер Кинг и Элан Уилсон из университета в Беркли (Калифорния). Генетическое сходство людей и горилл, как было доказано в последние годы, немного, но достоверно ниже.
Есть весьма уважаемые ученые, которые предлагают включить шимпанзе в род Homo, то есть считать их — наряду с Homo sapiens — видами людей. Это на первый взгляд шокирующее предложение получило солидное обоснование и заслуживает самого серьезного внимания. Люди и шимпанзе генетически сходны на уровне так называемых видов-двойников, то есть видов, практически не отличающихся по внешнему облику. Распознать такие виды (например, виды-двойники домовых мышей) может только специалист, да и то лишь путем специального исследования. Между тем перепутать человека и шимпанзе мудрено даже с пьяных глаз. Налицо разительный парадокс: по ДНК мы почти не отличаемся друг от друга, а по анатомии и образу жизни отличаемся, мягко говоря, весьма заметно.
Генетика обезьяны — ключ к генетике человека
Итак, различия между геномами человека и шимпанзе составляют всего 1,5%. Известно ли что-нибудь конкретное относительно этих различий? Пока — очень мало. Однако по меньшей мере два таких различия — возможно, сыгравших определенную роль в становлении Homo sapiens — все же выявлены и исследованы. С большой степенью уверенности можно сказать, что именно эти изменения обусловливают подверженность человека (в отличие от обезьян) определенным болезням.
Отправным пунктом одного из исследований стал анализ хромосомных различий. Хромосомные различия между видами приматов в общем и целом изучены достаточно хорошо. Например, давно известно, что у человека имеется 46 (или 23 пары) хромосом, а у шимпанзе, гориллы и орангутана — 48 (или 24 пары). 18 из 23 разных человеческих хромосом визуально практически неотличимы от своих эквивалентов из геномов человекообразных обезьян, а остальные отличаются немногочисленными перестройками — одним слиянием (у человека две предковые хромосомы, сохранившиеся у человекообразных, слились в одну) и несколькими инверсиями (перевернутыми на 180° участками). В последние годы в ряде лабораторий США и Германии вернулись к изучению этих перестроек, но уже на молекулярном уровне, с использованием данных, полученных в ходе выполнения проекта «Геном человека». И вот первый весомый результат. Дэвид Нелсон и Элизабет Никерсон из Бейлорского медицинского колледжа в Хьюстоне (того самого, где оперирует и преподает знаменитый Майкл Дебейки) точно локализовали границы инверсий на трех эквивалентных хромосомах человека и человекообразных. Среди прочих они подробно исследовали участок ДНК, сходно расположенный у человека, гориллы и орангутана, но перемещенный на другое место той же хромосомы и инвертированный (перевернутый) у шимпанзе. Оказалось, что он содержит ген, мутации которого у людей вызывают острую лейкемию. Между тем известно, что шимпанзе гораздо меньше подвержены лейкемии (как, впрочем, и некоторым другим формам рака), чем люди. Резонно предположить, что инверсия влияет на работу этого гена и предохраняет шимпанзе от лейкемии.
Другое важное различие между человеком и человекообразными выявлено группой американских исследователей под руководством гликобиолога Аджита Варки из университета в Сан-Диего (Калифорния). Изучая образцы тканей и крови обоих шимпанзе (обыкновенного и карликового, или бонобо), гориллы и человека, они с удивлением обнаружили, что у человека отсутствует определенная форма сиаловой кислоты (одного из производных сахаров), имеющаяся у всех до сих пор изучавшихся млекопитающих, включая человекообразных обезьян. Молекулы сиаловой кислоты имеются на поверхности любой клетки и, вероятно, выполняют множество функций. Доказано, что они служат рецепторами («приемниками») сигналов от других клеток и, возможно, выполняют роль посредников в межклеточных взаимодействиях при развитии и функционировании мозга. Кроме того, на них «садятся» возбудители ряда инфекций: гриппа, холеры, малярии и др. Кстати, шимпанзе менее восприимчивы к некоторым из этих патогенов, чем люди, что логично объяснить различиями в структуре сиаловой кислоты. Молекула сиаловой кислоты у человека имеет иную конфигурацию — в ней недостает одного атома кислорода.
Исследователи копнули глубже и выяснили генетическую причину этого биохимического различия. Оказалось, что люди потеряли участок гена, кодирующего фермент гидроксилазу, который и присоединяет к сиаловой кислоте дополнительный атом кислорода. Первой, опередив американцев, этот результат получила японская группа, руководимая Акеми Судзуки и Ясунори Кодзуцуми из Токийского столичного института. Сейчас Кодзуцуми разводит мышей с нокаутированным (то есть выведенным, как и у людей, из строя) геном гидроксилазы. Цель эксперимента — посмотреть, будут ли у таких животных, имеющих ту же форму сиаловой кислоты, что и человек, какие-либо экстраординарные анатомические или поведенческие особенности. «Возможно, эти мыши заговорят»,— пошутил Аджит Варки, узнав об опытах коллеги.