Биологические концепции современного естествознания



страница7/8
Дата28.10.2012
Размер0.93 Mb.
ТипУчебное пособие
1   2   3   4   5   6   7   8

2.3.7. Связь онтогенеза и филогенеза
Индивидуальное развитие организма каждого вида осуществляется строго закономерно, вследствие чего результатом онтогенеза может быть только особь своего вида. Это означает, что все главные события онтогенеза и их последовательность наследственно детерминированы, или предопределены. Такая предопределенность закрепляется и в процессе исторического развития, или филогенеза, и передается в ряду поколений. В силу этого важнейшие события исторического развития вида находят отражение в особенностях индивидуального развития его представителей. Связь между историческим развитием группы организмов и индивидуальным развитием представителей этой группы в каждом поколении описывается основным биогенетическим законом.

Основной биогенетический закон впервые был сформулирован немецким ученым Э. Геккелем в 70-х гг. XIX столетия. В нем утверждалось, что онтогенез есть краткое и сжатое повторение филогенеза. Эта формулировка не совсем точно отражает взаимосвязь онтогенеза и филогенеза. Еще раньше, в 1828 г., русский академик К. М. Бэр обратил внимание на то, что по существу зародыш высшей формы никогда не бывает похож на другую животную форму, а лишь на ее зародыш. На основе этого наблюдения он сформулировал закон зародышевого сходства. Ф. Мюллер также обнаружил, что личинки различных ракообразных, резко отличающихся друг от друга во взрослом состоянии, очень похожи. Он сделал заключение, что все высшие раки произошли от одной общей формы, напоминающей по своим признакам современных низших ракообразных. Ч. Дарвин считал, что личиночные стадии многих животных более или менее ясно указывают на строение прародителя своей группы. Представления Ф. Мюллера и Ч. Дарвина, таким образом, указывали на возможность использования особенностей онтогенеза для суждений о ходе филогенеза групп организмов. Теперь это закон Геккеля–Мюллера.

Э. Геккель широко применял основной биогенетический закон для построения родословного древа органического мира и доказательства эволюционной идеи Ч. Дарвина. Это дало мощный толчок для исследования эмбриогенезов многих животных. Важнейшими были работы русских эмбриологов А. О. Ковалевского и И. И. Мечникова. А. О. Ковалевский установил общие черты в развитии ланцетника и асцидий, а И. И. Мечников впервые сопоставил развитие кишечнополостных и колониальных одно­клеточных животных. Для построения эволюционных связей между группами животных использовали так называемые рекапитулирующие (повторяющиеся) в эмбриогенезе признаки предковых форм, которых было найдено множество. Приведем некоторые примеры таких признаков. Все многоклеточные организмы начинают развитие из одной клетки – зиготы, что расценивается как рекапитуляция одноклеточной стадии их филогенеза и, следовательно, происхождение от одноклеточных. В эмбриональном развитии большинства многоклеточных животных образуются зародышевые листки.
Таким образом, в их эмбриогенезе рекапитулирует 2- и 3-слойный предок, подобный кишечнополостным и плоским червям. У всех позвоночных сначала закладывается хорда, что расценивается как рекапитуляция состояния предка, близкого к ланцетнику. Личинки бесхвостых земноводных (головастик лягушки) рекапитулируют взрослую стадию хвостатых амфибий (тритон, саламандра). Следуя современным представлениям, такое одностороннее понимание онтогенеза как простого следствия филогенеза является упрощенным. Оказалось, что в эмбриогенезе представителей групп животных, возникших в эволюции позднее, далеко не всегда наблюдается рекапитуляция всех основных предковых состояний, что противоречило содержанию основного биогенетического закона. Филогенез нельзя представлять просто как надставки, дополнения к эмбриогенезу предковых форм. Преодолевая это противоречие, А. Н. Северцов создал учение о филэмбриогенезах.

Филэмбриогенезы – это такие изменения в эмбриогенезе, которые приводят к изменению строения взрослой формы, имеющему эволюционное значение и передающемуся по наследству. Таким образом, согласно А. Н. Северцову, само историческое развитие происходит путем изменения хода индивидуального развития.

А. Н. Северцов называл различные виды филэмбриогенезов в зависимости от времени их появления в период эмбрионального развития. Если изменения происходят в самом начале развития органа, то в этом случае фактически нет рекапитуляции этого предкового органа. Если отклонения наблюдаются на более поздних этапах эмбриогенеза предкового органа или возникают только добавочные стадии, то имеет место частичная или полная рекапи­туляция эмбриогенеза предков. Такие филэмбриогенезы получили названия соответственно архаллаксиса, девиации и анаболии.

Наряду с этим наблюдаются также гетерохронии, которые существенно изменяют эмбриогенез потомков по сравнению с предками. Они заключаются в укорочении (уменьшении) числа стадий или, наоборот, замедлении хода развития каких-либо органов у потомков по сравнению с предками. Примером могут служить более ранние закладка и развитие головного мозга, органов чувств и сердца у высших позвоночных (млекопитающие) по сравнению с низшими (амфибии) и запаздывание у них формирования кишечника и половых желез.

Филэмбриогенезы и гетерохронии указывают на относительную автономность и важную роль эволюции эмбриональных стадий для филогенеза взрослых форм.

Таким образом, макроэволюция – это та часть эволюционного процесса, которая происходит на надвидовом уровне и приводит к образованию крупных групп организмов, объединяемых учеными по степени их сходства в различные систематические категории, такие как вид, род, семейства, отряды, классы, типы. Важнейшими направлениями макроэволюционного процесса являются аллогенез и арогенез. Оба эти направления базируются на появлении у видов приспособительных изменений в строении и функционировании. Значение этих направлений несколько различно. Аллогенез обеспечивает приспособление и расселение видов в пределах сходных условий среды, а арогенез позволяет группе организмов перейти в новые, более сложные условия обитания. Оба эти направления приводят к биологическому прогрессу, т. е. процветанию групп. Историческое развитие видов, называемое филогенезом, изучается палеонтологическими, сравнительно-анатомическими, сравнительно-эмбриологическими и другими современными методами. Большой материал о развитии жизни получен при изучении геологических слоев Земли. В настоящее время можно считать доказанным единство происхождения всех видов живых организмов.

Историческое развитие видов происходит путем изменения индивидуального развития особей. Закономерности взаимодействия онтогенеза и филогенеза составляют содержание основного биогенетического закона.

Резюме
Биологическая эволюция – необратимое и направленное историческое развитие живой природы, сопровождающееся изменением генетического состава популяций, формированием адаптаций, образованием и вымиранием видов, преобразованием видов, преобразованием экосистем и биосферы в целом.

Учение о биологической эволюции – это наука о причинах, движущих силах и закономерностях изменения и развития живых организмов. Эволюционное учение является теоретической основой современной биологии, обобщает результаты, полученные частными биологическими науками.

С точки зрения эволюции, все многообразие живой природы является результатом действия трех взаимосвязанных факторов: наследственности, изменчивости и естественного отбора – выживания и размножения наиболее приспособленных особей, который является направляющим фактором эволюции.

Одним из основоположников теории эволюции является Чарльз Дарвин. Основные положения его теории легли в основу современного учения о биологической эволюции. Однако следует отметить, что в последние годы некоторые постулаты теории Дарвина вызывают сомнения. Тем не менее, в настоящий момент, остается наиболее признанным существующее учение о биологической эволюции.
Вопросы для самоконтроля
1. Как соотносятся понятия микроэволюции и макроэволюции?

  1. В чем сходство и различие основных направлений макроэволюции: аллогенеза и арогенеза?

  2. Что такое биологический прогресс и регресс?

  3. Каковы основные вехи исторического развития организмов? Какими методами оно изучается?

  4. Как взаимосвязаны онтогенез и филогенез?

  5. Как А. Н. Северцов дополнил и развил основной биогенетический закон?


3. АНТРОПОГЕНЕЗ
Анализ биологической эволюции подвел вплотную к миру человека. Сколь бы разительно ни отличались люди по своему внешнему облику и особенно по поведению от прочих обитателей Земли, с точки зрения биологической систематики вид человек разумный (Homo sapiens), к которому принадлежит все современное человечество, представляет собой всего лишь один из таксонов внутри отряда приматов (Primates).

Место человека в системе живых организмов может быть представлено в следующем виде:
Надцарство эукариоты (Eukaryota)
Царство животные (Animalia)
Подцарство многоклеточные (Metazoa)
Тип хордовые (Chordata)
Подтип позвоночные ( Vertebrata)
Класс млекопитающие (Mammalia)
Подкласс живородящие (Theria)
Инфракласс плацентарные (Eutheria)
Отряд приматы (Primates)
Подотряд обезьяны (Anthropoidea)
Инфраотряд (секция) узконосые (Catarrhini)
Надсемейство гоминоиды (Hominoidea)
Семейство гоминиды (Hominidae)
Род человек (Homo)
Вид разумный (sapiens)
Таким образом, подобно другим организмам человек произошел естественным путем, без какого-либо вмешательства сверхъестественных сил. С научной точки зрения, происхождение человека представляет собой один из результатов видообразования в процессе биологической эволюции. Приводимая ниже схема (рис. 11) эволюции приматов дает графическое представление об истории человека в составе отряда приматов (от лат. primatus – первенствующие).



Рис. 11. Схема эволюции приматов

Еще Дарвин обратил внимание на сходство в строении и развитии организма человека и позвоночных. План строения скелета (позвоночный столб, череп, четыре конечности гомологичны костям наземных позвоночных), нервная система в виде трубчатого спинного мозга, головной мозг, состоящий из пяти отделов, и целый ряд других систем органов и их взаимное расположение в организме позволяют отнести человека к подтипу Позвоночные типа Хордовые. Конечности хватательного типа с ногтями, пара млечных желез, хорошо развитые ключицы, различные и в то же время неспециализированные зубы, направленные вперед глаза, рождение обычно одного детеныша – все это свойственно отряду Приматы класса Млекопитающие. Чарльз Дарвин указал также на большое сходство человека с современными человекообразными обезьянами Африки, предположив, что они произошли от общей предковой формы. В настоящее время их относят к двум разным семействам. Особенно большое сходство наблюдается между человеком и человекообразными обезьянами на ранних этапах эмбрионального развития. Дробление, гаструляция и ранний органогенез с закладкой хорды, нервной трубки, пищеварительной системы с жаберными карманами, хвоста и множество других одинаковых черт еще больше подтверждают место человека в системе животных. Интересны данные физиологии, биохимии и молекулярной генетики. Группы крови системы АВО и резус-факторы одинаковы у человека и человекообразных обезьян. Очень похожи многие ферменты; человекообразные обезьяны восприимчивы ко многим болезням человека: у шимпанзе и человека около 90 % одинаковых нуклеотидных последовательно­стей в молекулах ДНК. О животном происхождении человека свидетельствуют такие явления, как рудименты и атавизмы.

Рудименты – органы, недоразвитые по сравнению с гомологичными им органами у предковых форм. Такие органы обычно почти не выполняют свойственной им и ставшей ненужной функции. Морфологически они очень вариабельны. Примером рудиментарных органов у человека служат червеобразный отросток, кожная мускулатура (поднимающая волосы), ушная мышца, третье веко в углу глаза. Рудиментарные органы обычно имеются у всех особей вида.

Атавизмы – органы, представляющие собой некоторое сходство с гомологичными органами предков, но не имеющие никакого функционального значения. Они возникают очень редко в результате нарушения онтогенеза, но указывают на генетическое родство с предковыми формами. Примерами у человека служат хвост, волосатость лица. Все приведенные факты не оставляют сомнений в животном происхождении человека.

С конца XIX в. все больше и больше появляется палеонтологических данных о предковых формах современного человека. Они представляют собой прямые доказательства его эволюции.

Человечество отличается от животных особей своей социальной сущностью. Жизнь человека невозможна вне общества. Во-первых, в обществе каждый человек выполняет свои функции и зависит от других людей. Во-вторых, чтобы стать «человеком», необходимо воспринять опыт предыдущих поколений, т. е. воспитываться среди людей. Известные примеры воспитания малолетних детей среди животных показали, что такие люди остаются в своем развитии на уровне животных, несмотря на анатомо-физиологические особенности, характерные для человека. Все изложенное проливает свет на двойственную природу человека: он одновременно и животное, и мыслящее существо. В этом его качественное отличие от других животных. Человек, потерявший способность мыслить, ничем не отличается от животного.

Как произошел этот качественный скачок превращения животного в человека? Единственным прямым и объективным методом решения проблемы является палеонтологический. Если нет палеонтологических подтверждений, любые концепции остаются на уровне гипотез. Решающим критерием в переходе от обезьяноподобных предков к человеку является трудовая деятельность. Материальным воплощением ее являются изготовленные орудия труда. Обнаружение орудий труда, сделанных с помощью других орудий для определенных целей, свидетельствует о трудовой деятельности человека.

Существует мнение, что трудовая деятельность возникла не вдруг, а была подготовлена предшествующей эволюцией. В качестве предпосылок трудовой деятельности рассматривают двуногое хождение с высвобождением передних конечностей для захвата предметов, определенный объем головного мозга, всеядное питание и стадный образ жизни. В настоящее время обнаружено довольно много находок скелетов и различных орудий труда, которые отражают определенные стадии в становлении человека.

Предшественник человека – австралопитек (в переводе «южная обезьяна»). Это прямоходящее существо ростом 150 см. Зубы у него были похожи на человеческие, масса мозга 550 г, форма мозга примитивная. Австралопитеки жили в Южной Африке на открытых местах, занимались охотой на зверей и себе подобных. Слабое развитие клыков свидетельствует о том, что они не были орудием нападения. Для этого использовались кости крупных животных, палки, камни. Это была стадия использования имеющихся предметов в качестве орудий. Найденные скелеты австралопитеков нескольких видов датируются 5 млн лет, но, возможно, существовали и раньше. До сих пор их относили к обезьянам, но в последнее время в связи с находками зачатков галечной культуры, датируемой 2,6 млн лет, это мнение поколебалось, хотя кому принадлежала эта культура, пока не известно.

Человек умелый – один из первых представителей рода, обнаруженный в Восточной Африке, жил 2 млн лет назад. У него завершились морфологические перестройки, связанные с прямохождением, масса головного мозга увеличилась до 650 г. Концевые фаланги пальцев короткие и плоские, как у современного человека. Вместе со скелетом человека умелого найде­ны грубые галечные орудия самой ранней культуры в истории человечества (рис. 12).

Древнейшие люди (архантропы) представлены значительным числом форм (питекантроп – о. Ява, синантроп – Китай и др.). Внешне они были очень похожи на современного человека, хотя строение черепа имело такие примитивные черты, как низкий покатый лоб, мощное развитие надбровного валика, отсутствие подбородочного выступа. Масса мозга достигала 1000 г, но форма его также была примитивной. Рост мужчины был 160 см, возможно, и больше. Образ жизни их характеризовался развитой орудийной деятельностью. Они носители культуры отщепов и рубил, двусторонних, грубо обтесанных орудий (рис. 12).

Процесс изготовления орудий требовал отчетливого понимания назначения и способа их изготовления. Выработка понятий связана с речью и мышлением в процессе коллективной трудовой деятельности. По-видимому, им была свойственна очень примитивная речь. Древнейшие люди освоили огонь, он был источником тепла и защиты от диких животных, давал возможность обрабатывать мясо. Мясная пища оставляла больше времени для труда и досуга. Древнейшие люди далеко расселились по территории Старого Света. Время их существования 1,5 млн–200 тыс. лет.

Древние люди (палеоантропы) жили 200–400 тыс. лет назад. Представители этой стадии названы неандертальцами. При большой массе мозга (до 1500 г) форма мозга и черепа еще обладали примитивными чертами: низкий лоб и затылок, большой надглазничный валик, слабое развитие подбородочного выступа. Орудия труда были более совершенными (рис. 12). Примером является мустьерская культура. Речь, по-видимому, была еще нечленораздельной. В настоящее время некоторые считают неандертальцев одним из подвидов человека разумного. У них появились какие-то ритуалы, первые захоронения.




Рис. 12. Развитие культуры каменных орудий человека:

А – галечная культура, самая примитивная; Б – кремневое ручное рубило

древнейших людей; В — кремневые орудия древних людей;

Г – орудия позднего палеолита
Человек разумный (неоантроп) существует около 40 тыс. лет. Он характеризуется небывалым психическим развитием. Масса мозга осталась такой же, как у палеоантропа (около 1400 г), но форма его существенно изменилась: большое развитие получили лобные доли и зоны, связанные с развитием речи. Ли­цевая часть черепа уменьшилась, подбородочный выступ хорошо развит, рост увеличился, фигура стала стройнее. Главной чертой было развитие интеллекта, способности к искусству. Люди стали менее звероподобными. Они охраняли слабых: женщин, детей, стариков – и этим обеспечили свое процветание. Культура стала еще более высокой, орудия труда более совершенными (рис. 12). Представителем неоантропов является кроманьонец. Позднее человек перешел к приручению животных и окультуриванию растений.

Выделенные стадии становления человека не есть строго последовательная цепь переходов из одной в другую. Имеются свидетельства, что некоторые из этих стадий сосуществовали одновременно. Это установлено для человека умелого и питекантропа, неоантропа и палеоантропа. Такое сосуществование сопровождалось, по-видимому, не только вытеснение одних другими, но, возможно, и скрещиваниями. Одновременно каждая стадия была представлена несколькими формами (рис. 13).

В настоящее время человечество представлено одним видом – Homo sapiens. Однако этот вид неоднороден. Он состоит из трех больших и множества малых и переходных рас (рис. 14).

Рис.13. Эволюция предковых стадий человека (схема):

А – австралопитек; Б – архантроп; В – палеоантроп; Г – неоантроп
Экваториальная (австрало-негроидная) раса характеризуется темным цветом кожи, курчавыми черными волосами, широким и слабо выступающим носом, утолщенными губами и рядом других признаков.

Евразийская (европеоидная) раса отличается светлой кожей, прямыми или волнистыми мягкими волосами, узким выступающим носом, обычно тонкими губами, хорошим развитием волосяного покрова на лице мужчин и другими признаками.

Азиатско-американская (монголоидная) раса характеризуется смуглой или светлой кожей, прямыми жесткими темными волосами, уплощенностью лица, сильно выдающимися скулами, наличием эпикантуса.


Рис. 14. Классификация рас
Предполагают, что человеческие расы возникли после формирования основных черт человека современного под влиянием отбора на широко расселившихся в разных географических условиях обитания людей. Этим объясняется явный приспособительный характер многих перечисленных расовых черт. Однако далеко не все расовые отличия столь приспособительны. Многие из них возникли, вероятно, в силу коррелятивной изменчивости, а также в результате дрейфа генов. Необходимо подчеркнуть, что человечество разнородно не только по явным расовым признакам, но в не меньшей степени и по многим другим признакам внутри каждой расы, что выявляется при более глубоком изучении отдельных популяций и даже индивидуумов. Таким образом, расовые признаки – это только незначительная часть разнообразия, присущего человечеству. Значение расовых различий не должно преувеличиваться и тем более служить причиной расовой дискриминации.

Главными критериями единства вида Homo sapiens являются способность к трудовой деятельности, равные у всех людей (в рамках нормы реакции) интеллектуальные потенции, неограниченные возможности скрещиваний с образованием плодовитого потомства. Наличие переходных рас между большими расами также свидетельствует об их относительности.

Любые попытки дать научные обоснования неполноценности одних рас по сравнению с другими безосновательны. Они используются расистами для разжигания расовой и межнациональной вражды и нетерпимости.
1   2   3   4   5   6   7   8

Похожие:

Биологические концепции современного естествознания iconПрактикум по дисциплинам «Концепции современного естествознания», «Концепции современного естествознания физика»
Данный практикум разрабатывался в соответствие с образовательными стандартами по дисциплинам "Концепции современного естествознания",...
Биологические концепции современного естествознания iconКонцепции современного естествознания
Естественнонаучная и гуманитарная культуры; научный метод. История естествознания, структура научных революций в развитии естествознания....
Биологические концепции современного естествознания iconКонцепции современного естествознания
Учебное пособие предназначено для студентов мгупи, изучающих дисциплину «Концепции современного естествознания»
Биологические концепции современного естествознания iconКонцепции современного естествознания
Учебное пособие предназначено для студентов мгупи, изучающих дисциплину «Концепции современного естествознания»
Биологические концепции современного естествознания iconС. И. Шуртакова за I полугодие 2010 г. 20 Естественные науки. 20гя73 Горелов, А. А. Концепции современного естествознания: Учебное пособие
Концепции современного естествознания: Учебное пособие. М.: Юрайт-Издат, 2009. 335 с (Основы наук). (В пер.): 170 р. 70 к
Биологические концепции современного естествознания iconКомплекс дисциплины концепции современного естествознания
Учебно-методический комплекс дисциплины «Концепции современного естествознания» / сост. А. И лобачев. М. Импэ им. А. С. Грибоедова,...
Биологические концепции современного естествознания iconС. Г. Хорошавина концепции современного естествознания курс лекций
Хорошавина С. Г. X 82 Концепции современного естествознания: курс лекций / Изд. 4-е. — Ростов н/Д: Феникс, 2005. — 480 с. — (Высшее...
Биологические концепции современного естествознания iconСовременного естествознания
Д79 Концепции современного естествознания: учеб пособие для студ вузов / Татьяна Яковлевна Дубнищева. — 6-е изд., испр и доп. — М.:...
Биологические концепции современного естествознания iconГ 687 Горелов, Анатолий Алексеевич. Концепции современного естествознания : учеб пособие для бакалавров : учеб пособие по дисц. "Концепции современного естествознания" для студ вузов, обуч по гуманит и соц экон
Концепции современного естествознания для студ вузов, обуч по гуманит и соц экон спец. / Горелов, Анатолий Алексеевич. 3-е изд.,...
Биологические концепции современного естествознания iconУчебно-методический комплекс дисциплины концепции современного естествознания для студентов
Учебно-методический комплекс дисциплины «Концепции современного естествознания» / сост. А. И лобачев. М. Импэ им. А. С. Грибоедова,...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org