Підручник з Біології і екології (профільний рівень). 11 клас. Задорожний - Нова програма

§ 10. Друга сигнальна система та еволюція

Поміркуйте

  • Як показали дослідження, шимпанзе і горили здатні на певному рівні опанувати мову жестів і спілкуватися з дослідниками та між собою. Але говорити вони так і не навчилися. Чому?

Згадайте

  • Гортань
  • Голосові зв'язки
  • Кора мозку
  • Преадаптації

Преадаптації до виникнення другої сигнальної системи

Друга сигнальна система не виникла миттєво внаслідок якоїсь макромутації. Її появі передувало утворення у предків людини цілої низки преадаптацій, що з'являлися як у певних системах органів, так і в особливостях функціонування вищої нервової діяльності. Потрібні для створення другої сигнальної системи морфологічні преадаптації відбулися насамперед у дихальній системі. Вони були пов'язані з особливостями будови гортані (мал. 10.1). У ній розташовані голосові зв'язки, які, власне, і генерують звуки. Ці зв'язки з'явилися ще в далеких предків людини. Крім того, для можливості розмовляти важливим є розташування самої гортані. У людиноподібних мавп гортань розташована вище, ніж у людини.

Мал. 10.1. Будова гортані людини дає можливість розмовляти

Це зменшує ризик потрапляння їжі в дихальні шляхи під час її ковтання, але суттєво утруднює можливості мовлення, у тому числі обмежує рухи язика, який відіграє важливу роль у вимовлянні багатьох звуків.

Ще однією преадаптацією для виникнення другої сигнальної системи було збільшення розмірів і ускладнення будови кори головного мозку. Це дозволило здійснювати набагато більш складні нервові процеси, які виявилися потрібними і для роботи другої сигнальної системи. На розвиток мозку істотно впливали і зміни в будові рук, які часто залучалися до виготовлення знарядь праці, що потребувало суттєвого ускладнення процесів вищої нервової діяльності.

Ще одним наслідком виготовлення знарядь праці стало збільшення об'єму робочої (або оперативної) пам'яті у предків людини. Сучасна людина в середньому може одночасно відстежувати (або контролювати) сім об'єктів, а шимпанзе — тільки два або три. Для виготовлення навіть найпростіших знарядь потрібно відстежувати як мінімум три об'єкти — об'єкт, який обробляється, інструмент і руку, яка тримає об'єкт. Тому у предків людини об'єм оперативної пам'яті збільшувався. Це виявилося надзвичайно актуальним для роботи другої сигнальної системи, бо з малим об'ємом оперативної пам'яті неможливо складати довгі речення.

Еволюція другої сигнальної системи

Еволюція другої сигнальної системи тривала дуже довго. Основним фактором, який стимулював її утворення, була адаптація предків людини до життя в умовах савани. Існування приматів у таких умовах цілком можливе, і до життя в ній адаптувалися не тільки представники гомінід, але й собакоголові мавпи (павіани, гелади тощо).

Савана є місцем із великою кількістю й різноманітністю харчових ресурсів, але вона має й певні особливості. Перш за все їжа не зосереджена в одному місці, тому задля її пошуків необхідно постійно переміщатися. Крім того, у савані виживали лише ті види, які адаптувалися до всеїдності. Складні умови існування розвивали здатність до аналітичного мислення, уміння співставляти факти і робити висновки.

Мал. 10.2. У корі мозку людини є зони, які відповідають за мову

Життя в савані ускладнювалося наявністю великого числа хижаків. Захиститися від них примати могли тільки у складі групи. Тому під час адаптації до життя в савані було великим значення соціальної структури груп приматів. Спілкування між особинами в групі потребувало більш ефективної комунікації, тому виникали і закріплювалися системи сигналів про небезпеку, взаємодопомогу, наявність їжі тощо.

Мал. 10.3. Виникнення писемності суттєво вплинуло на розвиток суспільства

Формування другої сигнальної системи не було наслідком лише генетичних мутацій. Самі по собі вони створювали тільки можливість для формування комунікативних зв'язків та соціальних взаємодій. Відбір ішов не на рівні окремих особин, а на рівні груп. Яка група мала кращу комунікацію, та й отримувала переваги в існуючих умовах життя. Хоча морфологічні зміни відігравали важливу роль. Так, однією з важливих адаптацій, потрібних для виникнення другої сигнальної системи, стало формування в корі головного мозку людини двох важливих зон — Брока і Верніке (мал. 10.2). Зона Брока відповідає за відтворення мови, а зона Верніке — за її розуміння.

Друга сигнальна система та розвиток суспільства

Друга сигнальна система істотно вплинула на розвиток суспільства. Завдяки їй суттєво змінився механізм накопичення та передачі інформації між поколіннями. Для цього вже не було потрібне закріплення інформації в геномі. Її можна було передавати шляхом навчання. Звичайно, у тварин також існує навчання нащадків. Але друга сигнальна система дозволяє це робити опосередковано, надаючи інформацію з різних джерел. Крім того, об'єми інформації, яка передається за допомогою другої сигнальної системи, на кілька порядків більші.

Важливим етапом у розвитку людського суспільства стало виникнення писемності (мал. 10.3), що дало можливість обмінюватися інформацією людям, які навіть не бачили один одного. Більш того, письменність забезпечила передачу інформації між людьми, які жили в різний час.

Розвиток другої сигнальної системи дозволив досягти більшої спеціалізації і диференціації суспільства. Він став підґрунтям для створення науки і мистецтва, які зумовили збільшення темпів розвитку людства і розселення людей по всій планеті.

Ключова ідея

Формування другої сигнальної системи у предків людини стало можливим завдяки наявності низки преадаптацій у будові деяких систем органів та особливостях перебігу процесів вищої нервової діяльності. Воно відбувалося в умовах африканської савани і стало однією з головних адаптацій до цього середовища існування.

Запитання та завдання

1. Чому в новонароджених дітей гортань розташована вище, ніж у дорослих? 2. Які фактори, крім існування хижаків, могли вплинути на зміцнення соціальних зв'язків у приматів, що перейшли до життя в умовах савани? 3. На конкретному прикладі поясніть, як друга сигнальна система вплинула на розвиток певного суспільства.