Підручник з Біології. 9 клас. Межжерін - Нова програма

§ 45. Еволюція і походження людини

Терміни й поняття: статевий диморфізм, сівапітеки, австралопітеки, антропологія: антропогенез; цефалізація: статевий диморфізм.

Історичні відомості. Уявлення про походження людини від людиноподібних мавп виникали ще в давнину. Відповідні висловлювання можна знайти навіть у середньовічних натурфілософів, хоч аж до XVIII ст. переважна більшість учених не сумнівалися, що людину створив Бог. Початок науковому баченню спорідненості людини з мавпами поклав Карл Лінней. Саме він об'єднав людину в один ряд з іншими приматами й дав їй бінарну латинську назву Homo sapiens — людина розумна. У цьому ж таки XVIII ст. були проведені справжні порівняльні анатомічні дослідження тіла людини та мавп, що довели глибоку подібність будови їх органів. Усе це дало змогу авторові першої еволюційної теорії Жану Батисту Ламарку (1744-1829) обережно висловитися про походження людини від мавпи.

Середина XIX ст. ознаменувалася двома важливими відкриттями у галузі антропології (від грец. антропос — людина і логос — вчення) — науки, що вивчає людину як біологічний об'єкт. По-перше, були знайдені кам'яні знаряддя праці прадавніх людей, які жили за часів мамонтів.

По-друге, вдалося знайти рештки стародавніх людей: спочатку череп, а згодом і цілий скелет неандертальця (іл. 45.1). Ця назва походить від ущелини Неандерталь, — місця, де вперше були знайдені рештки цієї стародавньої людини. За певними ознаками череп прадавньої людини відрізнявся від черепа людини сучасного типу та мав деякі мавпячі риси.

Тому неандертальця визначили як проміжну ланку між мавпами й сучасною людиною. Ці факти стали підставою для визнання еволюції людини реальним фактом.

Іл. 45.1. Череп неандертальця

Величезну роль у суспільній свідомості відіграла й ще одна відома праця Ч. Дарвіна «Походження людини й статевий добір», де на великому масиві отриманих тогочасною наукою даних він доводив, що людина походить від стародавніх мавп, що сучасних мавп не можна розглядати як предків людини — вони лише її «двоюрідні брати». Ідею щодо того, що люди й сучасні людиноподібні мавпи — найближчі родичі, що місце людини в зоологічній системі — поруч з людиноподібними мавпами, також розвивали й інші видатні еволюціоністи кінця XIX ст. англієць Томас Гекслі (1825-1895) і німець Ернст Геккель (1834-1919). Останній детально дослідив не лише будову тіла приматів, а й особливості їх ембріологічного розвитку, які майже не відрізняються від ранніх етапів розвитку людини.

Дані, здобуті у XX ст., доповнили дослідження, розпочаті у XIX ст. Це, зокрема, нові палеонтологічні знахідки, які дали змогу встановити послідовність викопних форм від прадавніх мавп до людини сучасного типу.

Особливий інтерес викликали молекулярно-генетичні дані, що були отримані у другій половині цього століття, які доводять, що людину та сучасних людиноподібних мавп, образно кажучи, «виліпили з однакового молекулярного тіста». З'ясувалося, що люди та їх найближчі родичі — шимпанзе й горила — мають генетичний матеріал, однаковий на 95-98 %.

Місце людини в системі тваринного світу. Як і будь-який інший біологічний вид, людину розумну Homo sapiens легко класифікувати за ключовими ознаками:

• поява у процесі ембріонального розвитку хорди й нервової трубки, зябрових щілин у порожнині глотки доводить її належність до типу Хордові;

• наявність хребетного стовпа та двох пар п'ятипалих кінцівок визначає належність людини до чотириногих хребетних;

• молочні залози і волосся на поверхні тіла відносять її до класу Ссавці;

• розвиток дитинчати усередині тіла, наявність матки й плаценти доводить, що людина є представником підкласу Плацентарні;

• нігті, а не кігті на пальцях, кінцівки хватального типу, протиставлення великого пальця іншим є ознаками ряду Примати;

• низка другорядних ознак, зокрема: особливості зубної системи, редукція хвоста, значний об'єм головного мозку, особлива форма грудної клітини — дають підставу вважати, що людина входить до родини Людиноподібні мавпи.

Особливостями будови, що відрізняють людину від інших людиноподібних мавп, є надзвичайно великий головний мозок, прямоходіння, особливе розташування волосся на тілі й невеликі ікла, які майже не виділяються із зубного ряду. У людини, на відміну від людиноподібних мавп, добре помітний статевий диморфізм (від грец. дис — удвічі та морфі — вид, фігура), пов'язаний із сильним розвитком вторинних статевих ознак (іл. 45.2). Фахівці у царині приматів вважають, що ці риси будови відображають загальну тенденцію еволюції ряду приматів, на вершині якої перебуває людина.

Етапи походження людини сучасного типу. Еволюція людини проходила так само, як і еволюція будь-якого іншого сучасного виду тварин, у кілька етапів, а тому може бути зображена у вигляді філогенетичного дерева (іл. 45.3).

Іл. 45.2. Статевий диморфізм людини

Іл. 45.3. Етапи та хронологія еволюції людини

Першими викопними тваринами, що за будовою тіла були проміжними між людиною й сучасними людиноподібними мавпами, виявилися величезні мавпи, названі сівапітеками (від Шива — індійське божество і грец. пітекос — мавпа) (іл. 45.4). Вони існували в інтервалі від 12,5 до 5 млн років тому. Жили не в лісах, як інші мавпи, а в саванах. Фрагменти їх скелетів виявлені в Африці, Південній Азії й Центральній Європі. Судячи із решток скелета, сівапітеки пересувалися на задніх кінцівках, опираючись на передні.

Точно так це роблять сучасні людиноподібні мавпи. Об’єм черепної коробки сівапітеків становив не більше 350 см3. Зверніть увагу: у сучасних людиноподібних мавп розміри мозку значно більші: у шимпанзе — 420 см3, горили — близько 500 см3.

Наступним етапом еволюції приматів стали вимерлі прямоходячі мавпи — австралопітеки (від лат. австраліс — південний). Уперше їх виявили у Південній Африці. Вони полюбляли відкриті простори, однак селилися у печеpax. Їх ріст становив близько 150 см, а пропорції тіла відповідали хребетним тваринам, що пересуваються на двох задніх кінцівках з вертикальним положенням тіла (іл. 45.5). Об'єм головного мозку у більш примітивних видів австралопітеків становив близько 450 см3, а у більш просунутих сягав 750 см3.

Іл. 45.4. Сівапітеки

Іл. 45.5. Австралопітеки

Незважаючи на те, що австралопітеки в еволюційному плані значно ближчі до людини, ніж до людиноподібних мавп, вони не вміли виготовляти знаряддя праці. Однак доведено, що під час полювання та у бійках вони користувалися ціпками й камінням. Австралопітеки — це окремий рід людиноподібних мавп, до якого входить 5-6 видів. Вони жили у період від 8 до 0,75 млн років тому.

Першим представником з роду Людина була людина вміла (Homo habilis). За нечисленними викопними рештками його можна вважати або дуже розвиненим австралопітеком, або найбільш давнім представником роду людей. Сучасна антропологія схиляється до останньої точки зору.

Підставами для цього є великий головний мозок (850-1 100 см3) і те, що на відміну від австралопітеків, людина вміла виготовляти з гальки знаряддя праці. Жив цей викопний вид у період від 3 млн до 1,75 млн років тому.

Виникнення найдавніших викопних людей, або, як їх ще називають, архантропів (від грец. архаиос — прадавній і антропос — людина), вважають початковим етапом антропогенезу — біологічної еволюції, що спричинилися до виникнення людини.

Архантропи з'явилися на Землі близько 2 млн років тому, час їх розквіту припав на відрізок часу від 650 до 350 тис. років тому. Походять вони від австралопітеків. Характерною рисою еволюції архантропів є цефалізація (від грец. кефале — голова) — різке збільшення об'єму головного мозку, який у них коливався від 900 до 1 200 см3 (об'єм мозку сучасної людини становить близько 1 300 см3). Архантропи вже мали примітивну мову, вміли користуватися вогнем, виготовляли кам'яні знаряддя, загорталися у шкури замість одягу, жили в печерах і були канібалами. Висота тіла чоловіків сягала 160 см, а жінок — 150 см.

Типовим представником архантропів є Homo erectus — людина прямоходяча (іл. 45.6)., яка розселилася усім Старим Світом, утворивши ряд підвидів: синантроп (від лат. Сина — Китай) — китайський, пітекантроп (від грец. питекос — мавпа) — індонезійський, гейдельберзька людина (за назвою м. Гейдельберг, біля якого вперше виявили викопні рештки виду) — європейський підвид. Припускають, що архантропи вимерли близько 300 тис. років тому, поступившись неандертальцям, хоча недавно встановили, що останні пітекантропи «дочекалися» приходу сучасної людини й вимерли лише 18-27 тис. років тому.

Іл. 45.6. Людина прямоходяча

Палеоантропи (від грец. палаиос — прадавній), або неандертальці (Homo neandertaliensis) — викопні прадавні люди, які змінили архантропів. Одні дослідники вважають їх окремим видом, інші — лише підвидом людини розумної. Жили неандертальці 300-24 тис. років тому. Мали міцну щільну статуру і зріст близько 165 см. Об'єм головного мозку в них навіть перевищував об'єм мозку людини сучасного типу — 1 400-1 600 см3.

Визначальною рисою палеоантропів були дуже розвинуті надбрівні дуги. Існує думка, що серед них могли траплятися руді й блідолиці особини. Будова голосового апарату дає підставу вважати, що неандертальці мали чітку членороздільну мову. Про доволі високий рівень їхнього інтелекту свідчать наявність музичних інструментів — кісткових флейт, уміння лікувати переломи кісток, похоронні обряди.

Неоантропи (від грец. неос — новий), або люди сучасного типу, яких відносять до виду Homo sapiens, жили від 200 до 50 тис. років тому. Ранніх представників сучасної людини називають кроманьйонцями (від назви грота Кроманьйон у Франції, де вперше виявлені їх рештки) (іл. 45.7).

Іл. 45.7. Реконструкція поселення кроманьйонців

Вони жили 40-10 тис. років тому. Обсяг головного мозку кроманьйонця такий самий, як і неандертальців (1 200-1 500 см3). Раніше припускали, що кроманьйонці — безпосередні еволюційні нащадки неандертальців. Проте зараз вважають, що вони родом з Африки, звідки розселилися, місцями витиснувши, а місцями асимілювавши шляхом гібридизації неандертальців — давніх мешканців Євразії. Кроманьйонці зовні помітно відрізнялися від неандертальців: були високими на зріст, мали легшу статуру. Доведено, що геноми кроманьйонців і неандертальців майже однакові.

Відомо, що кроманьйонці й неандертальці співіснували протягом кількох десятків тисяч років.

Походження людини нерозривно пов’язане з процесом еволюції приматів. Можна виділити два основні етапи: виникнення австралопітеків — мавп, які стали безпосередніми предками людей, та антропогенез — еволюцію безпосередньо людини. Останній, у свою чергу, включає два періоди: перший — розвиток викопних прадавніх людей — архантропів; другий — появу палеоантропів-неандертальців і людей сучасного типу — кроманьйонців. Головним фактором, що визначив особливість еволюції людини, стала цефалізація — явище різкого збільшення об’єму головного мозку.

1. Які найважливіші дані про походження й еволюцію людини були здобуті у XX ст.? 2. Які ознаки будови тіла доводять, що людина — представник ряду Примати й родини Людиноподібні мавпи? 3. У чому полягали особливості будови та способу життя австралопітеків? 4. До якого біологічного виду відносять пітекантропів? 5. Чи можна вважати неандертальців предками кроманьйонців?

• Чому так сталося, що в процесі еволюції в найбільших за розмірами приматів почав різко збільшуватися об’єм черепної коробки та відповідно — маса головного мозку?

Тестові завдання до теми 6

6.1. Еволюція — це

А історичний розвиток живого

Б будь який розвиток

В пристосування до умов середовища

Г індивідуальний розвиток

6.2. Науково коректні твердження стосовно еволюції

1) еволюція має пристосувальний характер;

2) історичний розвиток живого — це процес сходження від простого до складного;

3) еволюція необоротна;

4) кожна нова генерація організмів чимось відрізняється від попередньої

А 2, 3, 4

Б 1, 3, 4

В 1, 2, 3

Г 1, 2, 4

6.3. Праця Ч. Дарвіна, у якій він виклав свою еволюційну теорію

А «Філософія зоології»

Б «Походження видів»

В «Система природи»

Г «Статевий добір»

6.4. Головний палеонтологічний доказ реальності еволюції

А атавізми й рудименти

Б генетична спорідненість близьких видів

В послідовність викопних форм

Г гомологічні органи у тварин і рослин

6.5. Тварина, яка є реліктом, —

А єхидна

Б щука

В африканський страус

Г гребенястий крокодил

6.6. Найбільш сучасні докази реальності еволюції

А ембріологічні

Б палеонтологічні

В молекулярно-генетичні

Г порівняльно-анатомічні

6.7. Центральне положення синтетичної теорії еволюції, яке є також центральним положенням теорії Ч. Дарвіна

А мутації — матеріал еволюції

Б популяція — одиниця еволюції

В модифікаційна мінливість — неодмінний фактор еволюції

Г природний добір — основна рушійна сила еволюції

6.8. Першим об’єднав людину з мавпами в одну таксономічну категорію

А Ж. Б. Ламарк

Б Аристотель

В Ч. Дарвін

Г К. Лінней

6.9. Термін «антропогенез» позначає

А еволюцію приматів

Б еволюцію людиноподібних мавп

В еволюцію людини

Г біосферну функцію людини

6.10. Дивергенція — це

А поділ єдиного предкового виду на два й більше підвидів

Б незалежне виникнення аналогічних ознак у віддалених видів

В виникнення дуже специфічних рис будови у споріднених видів

Г підвищення загального рівня організації

6.11. Назва способу досягнення біологічного прогресу за рахунок спрощення будови тіла

А ароморфоз

Б ідіоадаптація

В дегенерація

Г неотенія

6.12. Назва типу відбору, за яким виживають особини з крайніми значеннями ознаки

А спрямований

Б стабілізуючий

В дизруптивний

Г штучний

6.13. Увідповідніть терміни та їх науковий зміст

1 релікт

2 атавізм

3 рудимент

4 гомологічність

А живий викопний організм

Б поява у окремих особин ознак предкових видів

В наявність у виду ознак предкових видів у нерозвиненому вигляді

Г ознаки, однакові за походженням

Д ознаки, схожі за структурою та призначенням

6.14. Увідповідніть учених та їх внесок в еволюційну біологію

1 Ч. Дарвін

2 Ж. Б. Ламарк

3 Ф. Добжанський

4 К. Бер

А автор першої еволюційної теорії

Б розробив теорію природного добору

В автор Закону зародкової подібності

Г один із засновників СТЕ

Д автор формулювання: «Онтогенез — це швидке повторення філогенезу

6.15. Установіть правильну послідовність етапів становлення людини сучасного типу від еволюційно наймолодшого

1 кроманьйонець —> 2 неандерталець —> 3 людина прямоходяча —> 4 людина вміла