Рудименты примеры. Что такое рудимент? Рудименты и атавизмы ‒ причуды природы или доказательства эволюции? Длинная ладонная мышца
Уши, чтобы слышать. Глаза, чтобы видеть. Нос, чтобы дышать и нюхать. И так далее. Однако предназначение некоторых частей человеческого организма объяснить непросто. Зачем, к примеру, нужен копчик, волосы на ногах?
Считается, что они досталось человеку в наследство от далеких предков. Когда-то давно они приносили человеку пользу, но со временем необходимость в них уменьшилась или вовсе отпала – а сами «необязательные» структуры остались. Их назвали рудиментами (от лат. rudimentum- зачаток, первооснова).
До Чарльза Дарвина ученые на полном серьезе полагали, что рудименты «созданы для симметрии» или «чтобы дополнить схему природы». Дарвин же дал более логичное объяснение: органы, которые не помогают, но и особо не мешают в процессе естественного отбора, и постепенно вырождаются. Кстати, рудименты послужили одним из доказательств теории эволюции.
Если рудименты есть у всех без исключения людей, то атавизмы – удел избранных. Речь о признаках, полностью утраченных в процессе эволюции (например, хвосте или густом волосяном покрове по всему телу наподобие меха животных). Ученые объясняют появление атавизмов тем, что их гены не исчезают полностью в ходе эволюции, а только теряют активность, и могут при определенных условиях проявлять себя. В старину от людей с атавизмами шарахались или же показывали их за деньги на ярмарках: «Спешите видеть удивительного человека-зверя и хвостатого ребенка!». Сегодня все понимают, что атавизм не делает человека неполноценным. При этом зачастую такие люди прибегают к услугам пластических хирургов.
Рудименты и атавизмы интересны и полезны биологам. Исследуя их, можно проследить путь эволюции. Теоретически рудименты и атавизмы могут принести пользу человечеству как виду: наличие в генотипе «лишних» записей делает вид более гибким в приспособлении к меняющимся условиям. Однако зачем нужны малофункциональные, а то и вовсе бесполезные органы простому человеку? Есть ли от них какой-то толк или только лишь хлопоты?
Рудименты
Рудимента́рные о́рганы, рудиме́нты (от лат. rudimentum - зачаток, первооснова) - органы, утратившие своё основное значение в процессе эволюционного развития организма.
Термин «рудимент» в таком значении широко употребляется в русской научной литературе, несмотря на то, что он противоположен своему первоначальному значению в латинском языке. В англоязычной литературе наряду с ним употребляется более адекватный термин vestige, образованный от лат. vestigium - след (в прямом и переносном смыслах слова). Целесообразно в русском языке также использовать термин вестигий для обозначения органа, вторично уменьшившегося и/или упростившегося в ходе эволюции, чтобы не путать его с зачатком - органом, еще не достигшем окончательного размера и строения.
Анализ Чарльзом Дарвином рудиментарных (то есть вестигиальных) органов и частей организма во многом способствовал формированию доказательной базы происхождения человека от других представителей животного мира.
В XIX веке ученые насчитывали около 180 рудиментов. К ним причисляли органы, которые в настоящее время признаны жизненно важными: коленные мениски, щитовидную, вилочковую и шишковидную железы. Сегодня список рудиментов значительно сократился. Противники теории эволюции утверждают, что у человека нет ни одного ненужного органа. Тем не менее, большинство ученых сходятся на том, что некоторые органы по большей части утратили функцию, что позволяет отнести их к рудиментам.
Человеку, в отличие от обезьяны, хвост не нужен. Его и нет. Однако часть позвоночника, поддерживающая хвост, осталась - это копчик. Копчик состоит из четырех-пяти маленьких позвонков, располагающихся ниже крестца. У взрослого человека эти позвонки срастаются в единую малоподвижную структуру.
Большинство людей не задумываются о своем копчике. Этот рудимент не помогает, но и не мешает жить. У женщин во время родов копчик отгибается назад, пропуская плод. Однако иногда копчик, будучи богато иннервированным, становится источником весьма неприятных болей. Они возникают при его избыточном загибе вперед вследствие индивидуальных особенностей строения либо травмы. Что характерно: боль возникает после длительного сидения, особенно на мягком стуле. Обычно для устранения боли бывает достаточно рекомендовать пациентам сидеть на жесткой поверхности (при этом опора идет на седалищные бугры, а не на копчик) и пройти курс физиотерапии. В редких случаях, когда консервативное лечение не помогает, приходится хирургически удалять копчик.
Аппендикс представляет собой отросток слепой кишки. Его средняя длина - 10 см (впрочем, в книге рекордов Гиннеса зарегистрирован аппендикс длиной 23,5 см). Какие от аппендикса бывают проблемы, знают все: ежегодно 1 из 200–250 человек заболевает острым аппендицитом и производится более 1.000.000 операций (аппендэктомий). Меньше известно о пользе аппендикса. Считается, что он может участвовать в пищеварении - в нем живут полезные бактерии, а также выполнять иммунную и эндокринную функции.
Что делать с аппендиксом, чтобы он не причинял забот? В настоящее время профилактическое удаление аппендикса считается неоправданным: оно приводит к снижению иммунитета, кроме того, как и любая операция на брюшной полости, может вызывать образование спаек. Остается жить с аппендиксом и надеяться, что он не воспалится. Кстати, итальянские ученые показали, что кормление грудью снижает риск аппендицита: при сроке кормления от 4 до 7 месяцев риск снижается на 10%, а при сроке кормления более 7 месяцев - почти в 2 раза!
Молочные железы у мужчин
Упомянутый способ профилактики аппендицита нельзя рекомендовать мужчинам: их молочные железы представляют собой чисто рудиментарные органы. Пользы от них никакой, а вот вред не исключен.
При гормональных нарушениях (например, как побочный эффект приема некоторых лекарств или вследствие алкоголизма) грудь у мужчин может увеличиваться и даже выделять молоко. Лечение заключается в устранении причины, вызвавшей нарушение.
Также мужчин возможен рак груди, хотя встречается он в 100 раз реже, чем у женщин и имеет намного меньшее социальное значение. Мужчины, как правило, раньше, чем женщины, замечают изменения в размере груди, поэтому лечение оказывается своевременным. Да и косметический эффект от удаления груди для мужчин имеет меньшее психологическое значение.
Волосы на теле
Волосы на теле - безобидный рудимент, который, тем не менее, доставляет женщинам бесчисленное количество хлопот. Во-первых, это неэстетично. Во-вторых, волосяные фолликулы могут воспаляться, однако такое заболевание несложно вылечить. Зато волосы - какая-никакая, а все-таки шерсть, которая немного греет. Недаром при холоде по коже идут мурашки - это поднимаются волосы.
Зубы мудрости
С одной стороны, зубы мудрости современному человеку ни к чему - хватает и основного набора зубов. Да к стоматологу лишний раз ходить не хочется. С другой стороны, для размельчения грубой пищи иногда бывает полезно иметь побольше зубов.
Ушные мышцы
У человека имеются передняя, верхняя и задняя ушные мышцы. Нашим предкам они нужны были для того, чтобы приводить уши в движение. Некоторые люди тоже умеют шевелить ушами, но данный навык рассматривается как всего лишь забавное дополнение к мимике.
Единственный плюс этого рудимента - ушные мышцы можно использовать для естественной подтяжки лица с помощью точечного массажа.
Дарвинов бугорок (также бугорок ушной раковины, лат. tuberculum auriculae) - рудиментарное образование, небольшой бугорок на завитке ушной раковины человека и некоторых обезьян, являющийся гомологом заостренной верхушки уха примитивных приматов и других млекопитающих. Подобная структура имеется не у всех людей; по некоторым данным, частота её встречаемости - лишь около 10%.
Своим названием эта анатомическая структура обязана тому, что Чарльз Дарвин упомянул ее в своей работе «Происхождение человека и половой отбор» как пример рудимента. При этом сам Дарвин назвал его вулнеровской верхушкой в честь английского скульптора Томаса Вулнера, который обратил внимание на наличие этого образования, работая над скульптурой Пака.
Ген, определяющий наличие дарвинова бугорка, является аутосомно-доминантным, однако обладает неполной пенетрантностью (то есть, не у каждого лица, имеющего данный ген, будет иметься бугорок).
Атавизмы
Атави́зм (от лат. atavus - отдалённый предок) - появление у данной особи признаков, свойственных отдаленным предкам, но отсутствующих у ближайших.Это длинные клыки и ногти (похожие на когти животных), добавочная пара молочных желез, волосы на всем теле, аналог хвоста.
Рудиментарные органы или рудименты являются компонентами биологических систем, которые либо утратили большинство своих функций, либо стали полностью нефункциональными. С точки зрения эволюции рудименты - это органы или части органов живого существа, утратившие физиологическое значение и которые сохраняются лишь по наследству.
Существование «остаточных органов» часто приводится в качестве доказательства дарвиновской эволюции.
Предполагается, что остаточные органы в организме потомков в ходе эволюции и развития дошли до состояния, когда они уже не нужны или чрезвычайно сложны для нынешних условий. Таким образом, с этой точки зрения, некоторые рудиментарные органы, в общем смысле или крайне мало полезны, или бесполезны, а мне мнению ряда исследователей, могут быть даже вредны.
- пищеварительная (инкубатор для бактерий, участвующих в переваривании)
- эндокринная (вырабатывание гормонов)
- иммунная (вырабатывание защитных средств организма)
- играет определенную роль, в поддержании суточного ритма, (цикл тела день-ночь)
- играет определенную роль, в развитие и рост раковых клетов (малоизучено)
- влияет на способность непроизвольных мышц сокращаться, и сила сокращение.
- Защита головы от действия внешней среды
- Брови защищают глаза от сильного света, стекания на них пота и других жидкостей
- Функцией ресниц является защита глаз от частиц грязи, а также от мелких насекомых
- Эстетическая функция (человеческая красота)
- Предотвращение опрелостей
- Резерв для коренных зубов (на случай порчи или полной потери)
Аппендикс
Слепая кишка и аппендикс
Аппендикс (синоним: червеобразный отросток, appendix vermiformis, придаток) - придаток слепой кишки. Воспаление аппендикса человека называется аппендицитом.
Не так давно аппендикс считался бесполезным и даже вредным органом (рудименты). Дети, которым в раннем возрасте необоснованно удалили отросток слепой кишки, отставали от сверстников как в физическом, так и в умственном развитии, люди со «случайно» удаленными аппендиксами чаще других страдают от множества заболеваний. Людям с удаленным аппендиксом труднее восстанавливать микрофлору кишечника после заражения какой-либо инфекцией
В червеобразном отростке слепой кишки (аппендиксе) находятся групповые лимфатические фолликулы (пейеровы бляшки) - скопления лимфоидной ткани.
Слизистая оболочка аппендикса богата лимфоидной тканью, которая обезвреживает бактерии и токсины
Аппендикс - это надежное хранилище для бактерий, в которое обычно не попадает содержимое кишечника, благодаря чему орган может быть своеобразной «фермой», где размножаются полезные микроорганизмы. Современному человеку не нужна эта функция (при исчезновении микрофлоры, бактерии легко получить от других людей, тогда как в древние времена плотность населения была очень низкой, во время эпидемий вымирали целые страны, поэтому аппендикс был очень важен)
Аппендикс очень важный орган в организме человека, и его ни в коем случае нельзя считать рудиментарным, то есть не нужным и бесполезным.
Хвостовые позвонки
Позвоно́чник (лат. Columna vertebralis) - несущий элемент скелета у позвоночных. Позвонки, из которых построен позвоночный столб, у разных групп живых существ имеют различное строение. Например, у рыб позвоночник относительно простой и состоит из двух отделов (туловищного и хвостового). Хвост - отдел сегментированного тела, располагающийся позади анального отверстия и не содержащий кишечника. Наличие хвоста в смысле принятого определения характерно только для некоторых хордовых. Так у птиц «хвост» образован так называемыми «рулевыми» перьями, крепящимися к оконечным позвонкам.
Позвоночник человека, состоящий из 33 позвонков
У человека позвоночник состоит из 33-34 позвонков и подразделяется на 5 отделов. Наиболее массивные 5 позвонков находятся в поясничном отделе. На поясничный отдел приходится очень большая масса, поэтому поясничные позвонки самые крупные. Позвонки последней части позвоночника человека (хвостовой отдел) образуют копчик.
Передние отделы копчика служат для прикрепления мышц и связок, участвующих в функционировании органов мочеполовой системы и дистальных отделов толстого кишечника (копчиковая, подвздошно-копчиковая и лобково-копчиковая мышцы, формирующие мышцу, поднимающую задний проход, а также заднепроходно-копчиковая связка). Также к копчику прикрепляется часть мышечных пучков большой ягодичной мышцы, являющейся мощным разгибателем бедра.
Помимо этого, копчик играет роль в распределении физической нагрузки на анатомические структуры таза, служа важной точкой опоры - при наклоне сидящего человека вперёд точками опоры являются седалищные бугры и нижние ветви седалищных костей; при наклоне назад часть нагрузки передаётся копчику.
Эволюционные биологи утверждают, что человеческие эмбрионы на ранних этапах развития имеют заметный хвост (эту теорию особенно популяризировал Э. Геккель, разрабатывая закон рекапитуляции, который впоследствии признан ложным). В действительности позвоночник эмбриона состоит из тех же 33 позвонков, торчит же он из из-за разных темпов роста. В ходе развития зародыша окружающие части обгоняют позвоночник в росте и в результате он перестает выступать над поверхностью тела.
Таким образом, хвостовые позвонки у человека, составляющие копчик, имеют довольно важное функциональное значение и не являются «рудиментарным хвостом».
Складки на теле эмбриона
Жабры это орган дыхания, поглощающий кислород из воды и выделяющий углекислый газ (в основном у рыб).
Эволюционистами утверждается что складки у эмбриона (см. рисунок), являются жабрами, что свидетельствует о том, что среди предков человека были рыбы или другие водные существа с жабрами (эту теорию особенно популяризировал Геккель, разрабатывая закон рекапитуляции, который впоследствии признан ложным).
В действительности, человеческие эмбрионы никогда не имели жабры. Наблюдаемые складки - это только глоточные щели, развивающие в органы, которые не имеют ничего общего с дыханием. Глоточные щели разделяют глоточные арки, которые возникают в гребне на внешней области шеи эмбриона. Первая арка участвует в развитии лица, а также развивается в молоточек и наковальню в среднем ухе. Из второй глоточной арки формируется стремя среднего уха. Из четвертой и шестой арки развиваются большая часть мышц гортани, глотки и мягкого неба.
Человеческие эмбрионы никогда не имели жабры и на всех этапах зародыш проходит всего лишь часть процесса развития для формирования ребенка. Как и запланировал Бог, человек является человеком, начиная с момента зачатия.
Зубы мудрости
Зубы мудрости - особые задние коренные зубы, обычно прорезаются в возрасте 16-30 лет на верхней и нижней челюстях.
Принято полагать, что зубы мудрости называют так, потому что они появляются значительно позже остальных зубов, в возрасте, когда человек предположительно мудрее, чем в детстве.
Эволюционисты полагают, что зубы мудрости, это исчезающие зубы (раньше их, якобы, было больше) - свидетельство того, ввиду того что человеческая челюсть стала меньше по сравнению с человеческим черепом в ходе эволюции.
Ни один эволюционист не смог объяснить, как меньшие челюсти придают преимущество в эволюции, помогающие в выживание людей.
Раньше, когда стоматологи представляли собой мастеров по вырыванию больных зубов, к указанным выше 16-30 годам человек, как правило, терял большие коренные. Сдвигаясь, зубы мудрости заменяли потерю, обеспечивая нормальную способность жевать.
Эпифиз
Эпифи́з , или шишкови́дное тело - небольшой орган, выполняющий эндокринную функцию, считающийся составной частью фотоэндокринной системы; относится к промежуточному мозгу. Непарное образование, размером с вишневую косточку, серовато-красного цвета, расположенное в центре мозга между полушариями (в месте межталамического сращения).
Некоторые последователи эволюционной теории, считают эпифиз исчезающим и не нужным органом, ввиду отсутствия назначения. Это связано с тем, что шишковидное тело долго время было малоизучено. Стоит сделать примечание, что подобный орган у животных также был слабо изучен и не понятно, для чего, с точки зрения эволюции, он вообще появился.
Секреторные клетки эпифиза выделяют в кровь гормон мелатонин, синтезируемый из серотонина, который участвует в синхронизации циркадных ритмов (биоритмы «сон - бодрствование») и, возможно, влияет на все гипоталамо-гипофизарные гормоны, а также иммунную систему. Адреногломерулотропин (Farell 1959) стимулирует выработку альдостерона, биосинтез осуществляется путем восстановления серотонина. К известным общим функциям эпифиза относят:
- тормозит выделение гормонов роста;
- тормозит половое развитие и половое поведение;
- тормозит развитие опухолей.
- оказывает влияние на половое развитие и сексуальное поведение.
У детей эпифиз имеет бо́льшие размеры, чем у взрослых; по достижении половой зрелости выработка мелатонина уменьшается.
Центральное место в этих функциях является производство мелатонина, из которых шишковидная железа является единственным известным источником.
Миндалины
Минда́лины (лат. tonsillae) - парные скопления лимфоидной ткани, которые расположены в углублении между мягким нёбом и языком. В слизистой оболочке верхних дыхательных путей между нёбом и языком.
Нёбные миндалины в просторечии часто называют гландами.
Миндалины когда-то считались бесполезным (рудиментарным) органом, хотя в действительности, миндалины играют важную роль в иммунной системе. В настоящее время известно, что миндалины являются первой линией обороны против чужеродных патогенных микроорганизмов.
«Fewer tonsillectomies are performed today than in the past because it is now known that the tonsils remove many of the pathogens that enter the pharynx; therefore, they are a first line of defense against invasion of the body»
«Меньше tonsillectomies проводятся сегодня, чем в прошлом, поскольку теперь известно, что миндалины удалить многих возбудителей, которые входят в глотки, поэтому они являются первой линией обороны против вторжения тела» расследованию Жизнь 10-е издание, Мадер, McGraw Hill, 2003 авторского права p293
Миндалины (гланды) - не являются рудиментарным органом.
Мужские соски
До начала полового созревания грудь девочек и мальчиков ничем не отличается. Мужская молочная железа имеет принципиально то же строение, что и женская, но при нормальном гормональном балансе организма не развивается.
Одна из ранних научных теорий предполагала, что соски у мужчин являются признаком способности к грудному вскармливанию, которая была утеряна в процессе эволюции. Однако позднее исследования показали, что никто из мужских особей приматов и других млекопитающих никогда не обладал такой функцией организма.
В настоящее время принято считать, что соски формируются еще на той стадии развития эмбриона, когда его пол не определен. И лишь позднее, когда зародыш начинает самостоятельно вырабатывать гормоны, можно определить, кто родится - мальчик или девочка. Поэтому соски у мужчин остаются с момента внутриутробного развития.
Пятинедельный эмбрион человека, видны все 33 позвонка и складки - будущие части головы
Животные
| Орган | Утраченное значение (с позиций эволюции) | Действительное значение |
|---|---|---|
| Считался рудиментом или атавизмом | Видоизменённая кость запяться, которую иногда считают пальцем, необходима панде для собирания и поедания стеблей бамбука (основного рациона питания панды) . | |
| Атрофированные задние конечности | Крестцовый отдел и тазовая кость у китообразных, не являются ненужным органом, так как они необходимы для размножения. Пенис кита у его основания состоит из двух ответвлений, соединённых с тазовыми костями: сплетённые вместе они образуют орган, напоминающий верёвку. |
Палец панды
Панда, поедающая бамбук
Несмотря на то, что панды относятся к хищным животным, их рацион в подавляющем большинстве вегетарианский. Фактически, они едят один только бамбук. В день взрослая панда съедает до 30 кг бамбука и побегов. Технически же, как и многие животные, панды всеядны. Так известно, что панды едят яйца, а также некоторых насекомых наряду с их бамбуковой диетой. Животная пища для панд является необходимым источником белка.
Большие панды имеют необычные лапы, с «большим пальцем» и пятью обычными пальцами; «большой палец» на самом деле является видоизменённой костью запястья.
Панда, поедающая бамбук
«Большой палец» панды имеет необходимую функцию в реальных условиях эксплуатации. 2 дополнительных цифр (их часто называют пальцами) используются для обработки и поедания бамбука. Панда использует отростки запястья для движений похожих на действия клешней, что бы захватить бамбук. Если бы их не было, панда будет голодать или будет иметь очень серьёзные проблемы.
The three-dimensional images we obtained indicate that the radial sesamoid bone cannot move independently of its articulated bones, as has been suggested, but rather acts as part of a functional unit of manipulation. The radial sesamoid bone and the accessory carpal bone form a double pincer-like apparatus … enabling the panda to manipulate objects with great dexterity … We have shown that the hand of the giant panda has a much more refined grasping mechanism than has been suggested in previous morphological models. (Dr. Endo. )
Перевод: полученные 3-мерные изображения показывают, что радиальная сесамовидная кость не может двигаться независимо от сочленённой с ней кости, как это было предложено, а работает как часть функционального блока манипуляции. Радиальные сесамовидные кости и принадлежность форме кости запястья в виде механизма двойных клещей … позволяет панде манипулировать объектами с большой ловкостью … Мы показали, что лапы панды имеют гораздо более изысканный хватательный механизм, чем это было предложено в предыдущих морфологических моделях.
Различие между рудиментарными и атавистическими признаками заключается в том, у каких именно предков данной особи – ближайших или отдаленных, наблюдается тот или иной признак, а также в том, является ли он нормой или отклонением.
Атавизм
Атавизмом называется такой признак, который присутствовал у эволюционных предков данного вида, но самому ныне существующему виду он не присущ. Тем не менее, гены, кодирующие его, сохраняются и продолжают передаваться из поколения в поколение. При определенных обстоятельствах эти «спящие гены» могут «проснуться», и тогда рождается особь с атавистическим признаком.
Например, у тарпана – вымершего дикого предка лошадей, на ногах имелись отметины в виде полосок. У современных лошадей их нет, но изредка рождаются особи с подобными отметинами. В начале 19 века рождение такого жеребенка у лошади, которую за 2 года до этого безрезультатно спаривали с самцом зебры, послужило толчком к возникновению лженаучной теории о телегонии.
Встречаются атавистические признаки и у людей. Иногда рождаются люди со сплошным волосяным покровом как у обезьян, с добавочными молочными железами как у , с придатком в виде хвоста. Вплоть до середины 20 века у таких людей был один путь – в ярмарочный балаган или в цирк, потешать публику своим необычной внешностью.
Рудимент
Рудиментарный признак – это тоже наследие эволюционных предков. Но если атавизм – это исключение, рудимент – правило.
Рудиментарные органы в ходе эволюции деградировали и утратили свою функциональность, но они имеются у всех представителей данного вида, следовательно, рождение особи с таким признаком не является отклонением от нормы.
Пример рудиментарного органа – глаза крота: очень маленькие, практически не видящие. Тем не менее, в норме кроты появляются на свет с глазами, рождение крота без глаз возможно лишь в результате генетической аномалии или нарушения внутриутробного развития.
Пример рудиментарного органа у человека – мышцы, окружающие ушную раковину. Другим млекопитающим они помогают шевелить ушами, прислушиваясь, но мало кто из людей способен на это. Рудиментом является копчик – деградировавший хвост.
С рудиментами не следует путать гомологические органы, которые во внутриутробном периоде возникают у всех, но полноценно развиваются и функционируют у особей лишь одного пола – например, недоразвитые молочные железы у мужчин. Не стоит смешивать с рудиментами и провизорные органы, существующие только у эмбрионов и исчезающие впоследствии.
Источники:
- Атавизмы и рудименты
Атавизм (от лат. atavus - предок) - появление у организма признаков, присущих отдаленным предкам, но отсутствующих у особей данного поколения. Примером атавизма у современного человека является хвостообразный придаток.
Атавизмы играли видную роль в теории Чарльза Дарвина. Они служили филетического происхождения животных. Филетической эволюцией (от греч. phyle - племя, род) называется , выраженная в постепенном однонаправленном изменении структуры .В представлениях современной генетики и экспериментальной эмбриологии понятие атавизма является более узким. Раньше под атавизмом понимали все проявившиеся . Теперь же атавизмами называют «единичные вариации» признаков, примерно похожих на особенности далеких предков, генетическое родство с которыми очевидно или вероятно.О спонтанном атавизме говорят, когда неожиданно появляются признаки, не характерные для особей данного вида в их современном облике, но гипотетически присущие предкам из другой систематической категории. Хвостовидный придаток человека относится именно к спонтанному атавизму.Как правило, атавизмы формируются у животного еще в стадии эмбрионального развития. К эмбриональным отклонениям по типу атавизма относятся полимастия (многососковость) и гипертрихоз (чрезмерная волосатость).Наиболее частыми являются случаи атавизма как результата скрещивания. О «Скрещивании как прямой причине атавизма» писал еще Дарвин. Гибридизация организмов постулируется главнейшей причиной атавизма не случайно: зачатки наследуемых признаков могут оставаться долгое время в скрытом состоянии. Благодаря скрещиванию они переходят в активное состояние и выявляются в потомстве.Современные генетики склонны считать, что проявление признаков зависит от множества факторов. При скрещивании может происходить перекомбинация генов; на выходе получаются новые признаки. На знании этого факта базируется получение гибридов.Явление атавизма следует отличать от рудиментов. Рудимент (от лат. rudimentum - зачаток) - это некоторый признак, присутствующий у всех особей вида, но утративший свою функциональность. Примерами рудиментов являются: аппендикс, ушные мышцы, копчик.
Видео по теме
Источники:
- Подробнее об атавизме как результате скрещивания
Слово «атавизм» встречается в современной жизни довольно часто – впрочем, обычно им оперируют исключительно медики и ученые. Что же значит это загадочное слово, к чему его можно применить и по отношению к кому его используют?
Значение слова «атавизм»
Атавизмом ( с латинского - прапрадед) называют возникновение у живых существ признаков, которые были свойственны их очень далеким предкам. Характерными признаками являются лишние молочные железы, хвостовые придатки, густой волосяной покров на человеческом теле, а также многопалость у животных. За появление этих признаков отвечают гены, которые по различным причинам могут активизироваться в организме спустя много поколений.
При нормальном развитии без патологий атавизмы не проявляются, поскольку их гены блокируются другими здоровыми генами.
Именно на явления атавизма опирался Дарвин, доказывая с их помощью филогенетическое происхождение разных видов. Кроме этого, ученый утверждал, что атавизм проявляется в результате или растений, результатом которого становится и активизация генов, вызывающих атавизм. Современные генетики и эмбриологи значительно сузили это понятие, поэтому атавизм сегодня чаще упоминается исключительно в научно-популярной литературе.
Признаки атавизма
Атавистические признаки могут возникать разными путями. Так, чаще всего отмечается спонтанный атавизм, когда у определенного вида проявляются несвойственные ему признаки, которые, тем не менее, отмечались у его дальних предков из других систематических категорий. Например, у лошадей рождаются жеребята с тремя пальцами или полосатой окраской, или у человека появляется хвостовидный отросток. Также атавизм проявляется в гипертрихозе, полимастии или крипторхизме, которые чаще всего отмечаются у представителей человеческого вида.
В отличие от атавистических проявлений, рудиментарные признаки встречаются у всех представителей того или иного вида.
Кроме этого, явления атавизма часто проявляют себя в результате процессов регенерации – например, у раков вместо глаза может отрасти клешня, а при потере клешни у некоторых видов наблюдается ее отрастание, связанное с более древним филогенетическим типом. Аналогичные случаи встречаются и у прямокрылых, лапки которых часто регенерируют в конечности, напоминающие ножки низших по развитию форм. Ничего общего с атавизмом не имеют такие патологические явления как микроцефалия, заячья губа и многие другие признаки, возникающие в результате неправильного внутриутробного развития плода.
В этой статье мы рассмотрим атавизмы и рудименты: дадим их определения и характеристики, приведем примеры. Следует понимать, что это не синонимы. Прочитав данную статью, вы узнаете, в чем разница между такими понятиями, как атавизмы и рудименты.
Что такое рудименты?
Рудименты - это не части тела, оказавшиеся вовсе ненужными. Они лишь утратили, хотя бы частично, свое первоначальное назначение. Считаемые рудиментами органы играют в функционировании организма определенную роль. Попробуйте, например, отнять крылья у страуса... Без них этому животному будет хуже или лучше? Ответ очевиден: хотя крылья у него менее функциональны, чем у других птиц, они нужны страусу. Крылья ему, например, позволяют удерживать при перемещении равновесие.
Крылья попугая Какапо
В Новой Зеландии встречается попугай какапо. Он, подобно страусу, совершенно не умеет летать. Однако у него есть маленькие крылья, мышцы на которых атрофированы, а также недоразвитый киль. Зверек этот ведет ночной образ жизни. Он бегает по земле и очень любит лазить по деревьям. Кое-что из жизни птиц тем не менее он все-таки делает. Попугай, залезая на большую высоту, выполняет изредка прыжки, пользуясь просто для планирования своими крыльями. Однако этот прыжок заканчивается чаще всего неудачно. "Птица" зачастую плюхается о землю. Попугай не приспособен лазить по деревьям. Однако это его основное занятие. А вот к полету он полностью приспособлен, поскольку тело этой птицы идентично по конструкции другим попугаям (за исключением отдельных аспектов). Но какапо совершенно не умеет летать. Однако он пытается, что порой заканчивается печально.
Нужны ли рудименты?
Таким образом, рудименты могут быть полезными, однако они являются всегда остатком чего-то, что в прошлом было гораздо более эффективно. У этого попугая крылья являются рудиментарными, поскольку они потеряли способность (частично) выполнять свои прежние функции. Та же история и со страусом. Летать он уже не способен, однако у него остались крылья (а также полые кости скелета, которые для полноценных птиц являются типичными).
Не исключение здесь и человек. У нас тоже есть атавизмы и рудименты. Примеры последних - аппендикс, который является органом, безусловно, полезным. Однако у наших предков его значение было существеннее - в переваривании пищи он играл более важную роль. Поэтому аппендикс является рудиментом. Но иногда определить, какую роль играют рудименты и атавизмы у человека, несколько сложнее. Например, ответить на вопрос, для чего коренные зубы необходимы нам сегодня, уже не так просто. Известно, что боли и хлопоты, доставляемые ими, заставляют нас порой обращаться к хирургу.
Значение аппендикса в организме человека
Одним из самых известных человеческих рудиментов является, пожалуй, аппендикс. С ним тесно связано понятие аппендицита (воспаления этого червеобразного отростка). В хирургической практике, что интересно, операции по поводу аппендицита - одни из самых частых. Болезнь зачастую таит в себе серьезные осложнения в виде абсцесса (образуется гнойник брюшной полости) и перитонита (покрывающая брюшную полость ткань воспаляется).
Однако аппендикс несет в себе и полезные функции. Он поддерживает в кишечнике микробиологический баланс, способствует адекватному пищеварению, а также поддерживает локальный иммунитет, поскольку в нем содержится большое количество лимфоидной ткани.
Что такое атавизмы?
Одним из важнейших доказательств эволюционной теории являются атавизмы. Они встречаются довольно часто и сегодня являются хорошо изученными. Атавизмами называются признаки, которые проявляются у определенной особи и не соответствуют виду, распространенному в настоящий момент. Это следы, которые сохранились из-за того, что они были когда-то естественными для особи, которая находилась на более низкой ступени эволюции. Она совершенствовала с течением времени свои внешние и функциональные качества, избавляясь постепенно от лишних признаков. Но в генетическом коде сохранились следы особи старого образца, поэтому и возникают порой атавизмы. Они присутствуют с самого рождения у особи и не могут образоваться в течение жизни. Это зачастую наследный признак.
От каких предков могут проявляться рудименты и атавизмы?
Наличие рудиментов и атавизмов доказывает существование эволюции. И сейчас вы в этом убедитесь. Млекопитающие, а также птицы, являются все без исключения предками рептилий. В свою очередь, рептилии были предками земноводных, земноводные - рыб и т. д. Можно утверждать, что лишь от наших предков могут проявляться атавизмы. Однако параллельные ветви не смогут никаким образом влиять друг на друга. Например, атавизмы человек может иметь от млекопитающих (шерсть, соски, хвост) и даже рептилий (так называемое "змеиное сердце"). Как вы уже, вероятно, догадались, рудименты у нас также имеются лишь от млекопитающих, земноводных, рептилий и рыб. А атавизмы и рудименты от параллельных эволюционных ветвей (в нашем случае - птиц) невозможны. Так же птицы не проявят никогда признаков млекопитающих, но могут проявить признаки рептилий. Таким образом, наличие у животных рудиментов и атавизмов (как и у человека) - это не случайность, а событие закономерное, предсказываемое эволюционной теорией.
Атавизмы у человека
Примеры атавизмов в человеческом организме можно привести следующие.
1. Удлиненный копчик, или хвостовой отросток. Он появляется в результате того, что, как считает Дарвин, у человека есть общие корни с обезьяной, обладавшей хвостом.
2. Густой волосяной покров. У человека обилие волос на лице и теле выдает признаки наших предков. Эти признаки позволяли им существовать в разных климатических условиях. Такой покров с течением времени начал уменьшаться, но в некоторых случаях он переформировался в атавизм. Выражается этот атавизм в излишке волос на лице (борода у женщин) и на теле (длинная густая шерсть).
3. Встречается наличие дополнительной пары сосков. О том, что человек произошел от млекопитающего, свидетельствует наличие трех пар сосков на теле. Органы эти зачастую не функциональны, однако бывают случаи, когда, наряду с основными, работают и лишние молочные железы.
Почему атавизмы проявляются далеко не у всех?
Даже если полностью утрачено внешнее проявление признака, в геноме могут сохраняться еще долгое время фрагменты генетических "программ", которые обеспечивали развитие у предков данного признака. Одним из главных и, пожалуй, самым филигранным из принципов регуляции в организме работы генов является посттранскрипционный контроль. То есть все, что ген, отвечающий за развитие того или иного атавизма, "наработал", "подчищается" в развивающейся клетке эмбриона. Таким образом, не формируется ненужный признак. Однако при особых обстоятельствах (экстремальные воздействия на эмбрион, мутации) эти программы-гены все-таки могут сработать. Именно тогда мы сталкиваемся с аномалиями, которые иногда могут быть смертельно опасными (например, в случае с овальным окном, незакрывшимся межпредсердным отверстием).
Судьба рудиментов
Рудименты же, по генетической сути своей, являются практически "неподавляемыми". Поэтому они обнаруживаются у большей части особей (например, у человека - копчиковые позвонки, коренные зубы и др.). Важно отметить при этом, что данные признаки не несут обычно существенного вреда для индивида. Возможно, они даже являются потенциальным базисом, служащим для развития в будущем полезного признака. Можно предположить, что они будут изъяты эволюцией из генетического кода совсем нескоро. Или даже вовсе не будут изъяты.
Таким образом, существует большая разница между такими понятиями, как "атавизм" и "рудимент". Отличие заключается в том, что рудименты проявляются практически у всех особей, тогда как атавизмы - лишь у некоторых.
Мнение Чарльза Дарвина
Что же думает по этому поводу Чарльз Дарвин? Основоположник эволюционной теории полагал, что атавизмы и рудименты являются важнейшим признаком того, что люди, как и остальные существа, с течением времени развивались в другие виды. Сторонники этой идеи настолько увлеклись поиском неработающих органов, что в человеческом организме нашли их около 200. Их теории на данный момент были опровергнуты. Существование рудиментов и атавизмов, конечно, никто не отрицает, но вот значение их - спорный момент. Было доказано, что большинство этих органов имеет функциональное назначение. Однако это не исключает, что генетическая предрасположенность, благодаря которой формируются атавизмы и рудименты (примеры их не ограничиваются представленными в данной статье) заложена в каждом организме.
Витрувианский человек, Леонадро да Винчи
Наличие рудиментарных органов, как известно, является одним из доказательств теории эволюции Дарвина. Что же это за органы?
Рудиментарными называют органы, которые утратили свое значение в ходе эволюционного развития. Они закладываются еще во внутриутробном состоянии и сохраняются на всю жизнь в отличие от так называемых провизорных (временных) органов, которые есть только у зародышей. От атавизмов рудименты отличаются тем, что первые встречаются крайне редко (сплошной волосяной покров у человека, дополнительные пары молочных желез, развитие хвоста и т. д.), вторые же - присутствуют почти у всех представителей вида. О них - рудиментарных органах человека - и поговорим.
Вообще вопрос о том, какова роль рудиментов в жизни того или иного организма и что, собственно, считать таковыми, все еще остается довольно сложным для физиологов. Ясно одно: рудиментарные органы помогают проследить путь филогенеза. Рудименты показывают наличие родства между современными и вымершими организмами. А еще эти органы в числе прочего являются доказательством действия естественного отбора, удаляющего ненужный признак. Какие же человеческие органы можно считать рудиментами?
Схема копчика человека
Это нижний отдел позвоночника, который состоит из трех или пяти сросшихся позвонков. Он представляет собой не что иное, как наш рудиментарный хвост. Несмотря на рудиментарный характер, копчик является довольно важным органом (как и другие рудименты, которые, хоть и утратили большую часть своего функционала, все еще остаются весьма полезными для нашего организма).
Передние отделы копчика необходимы для прикрепления мышц и связок, которые участвуют в функционировании органов мочеполовой системы и дистальных отделов толстого кишечника (к ним крепятся копчиковая, подвздошно-копчиковая и лобково-копчиковая мышцы, которые формируют мышцу, поднимающую задний проход, а также заднепроходно-копчиковая связка). Помимо того, к копчику прикрепляется часть мышечных пучков большой ягодичной мышцы, которая отвечает за разгибание бедра. А еще копчик нужен нам для того, чтобы правильно распределять физическую нагрузку на таз.
Рентгеновский снимок зубов мудрости, растущих неправильно
Зубы мудрости
Это восьмые зубы в зубном ряду, в простонародье именуемые восьмеркой. Как известно, свое название «восьмерки» получили в связи с тем, что прорезаются значительно позже остальных зубов - в среднем в возрасте от 18 до 25 лет (у некоторых людей не прорезаются вообще). Зубы мудрости считаются рудиментами: в свое время они были необходимы нашим предкам, но после того как рацион питания Homo sapiens значительно изменился (уменьшилось потребление твердой и жесткой пищи, люди стали употреблять еду, подвергшуюся термической обработке), а объем мозга увеличился (вследствие чего природе «пришлось» уменьшить челюсти Homo sapiens) - зубы мудрости решительно «отказываются» вписаться в наш зубной ряд.
Эти «хулиганы» среди зубов то и дело норовят вырасти вкривь и вкось, из-за чего изрядно мешают другим зубам и общей гигиене полости рта: вследствие неправильного расположения «восьмерок» между ними и соседними зубами то и дело застревает пища. Да и зубной щетке добраться до зубов мудрости не так-то просто, поэтому их часто поражает кариес, что приводит к удалению больного зуба. Однако при правильном расположении зубов мудрости они, к примеру, могут служить опорой для мостовидных протезов.
Удаленный аппендикс
Аппендикс
В среднем длина придатка слепой кишки у человека составляет около 10 см, ширина - всего 1 см. Тем не менее он может доставить нам много хлопот, а в средние века «болезнь кишок» и вовсе являлась смертным приговором. Нашим предкам аппендикс помогал переваривать грубую пищу и, конечно, играл очень важную роль в функционировании всего организма. Но и сегодня этот орган вовсе не так бесполезен. Серьезную пищеварительную функцию он, правда, давно не выполняет, зато выполняет защитную, секреторную и гормональную функции.
Схема мышц головы человека, над ушными раковинами видны ушные мышцы
Ушные мышцы
Представляют собой мышцы головы, окружающие ушную раковину. Ушные мышцы (точнее, то, что от них осталось) - это классический пример рудиментарных органов. Это и понятно, ведь люди, которые умеют двигать ушами, встречаются довольно редко - куда реже, чем люди, которые бы не имели копчика, аппендикса и т. п. рудиментов. Функции, которые выполняли ушные мышцы у наших предков, вполне понятны: разумеется, они помогали шевелить ушами для того, чтобы лучше слышать приближающегося хищника, соперника, сородичей или добычу.
Схема мышц тела человека
Пирамидальная мышца живота
Относится к передней группе мышц области живота, однако в сравнении с прямой мышцей имеет очень небольшие размеры, а по внешнему виду напоминает небольшой треугольник из мышечной ткани. Пирамидальная мышца живота – рудимент. Она имеет значение только у сумчатых животных. У многих людей она отсутствует вовсе. У тех же, кто является счастливым обладателем этой мышцы, она натягивает так называемую белую линию живота.
Эпикантус — кожная складка верхнего века
Эпикантус
Этот рудимент характерен только для монголоидной расы (или, например, для африканских бушменов - самого древнего народа на планете, потомками которого, по сути, все мы и являемся) и представляет собой кожную складку верхнего века, которую мы видим при восточном разрезе глаз. К слову, именно благодаря этой складке и создается эффект «узких» монголоидных глаз.
Причины возникновения эпикантуса точно не известны. Но большинство исследователей склоняются к версии о том, что кожная складка на верхнем веке возникла вследствие природных условий проживания человека - к примеру, в условиях суровых холодов или, напротив, пустынь и жаркого солнца, когда эпикантус призван защищать глаза.
Схема гортани человека, под номером 5 обозначены морганиевы желудочки гортани
Морганиевы желудочки гортани
Этот орган представляет собой мешковидные углубления, находящиеся между истинными и ложными голосовыми складками по правой и левой сторонам гортани. Они имеют значение для создания так называемой общей резонаторной камеры, то есть резонансного голоса. Видимо, морганиевы желудочки нужны были нашим предкам для того, чтобы создавать серию определенных звуков и защищать гортань.
К рудиментарным органам можно отнести и некоторые другие, кроме того, у представителей определенных рас могут быть свои рудименты, не характерные для других рас. Например, стеатопигия у вышеупомянутых бушменов и родственных им готтентотов - отложение большого количества жира на ягодицах. Запасы жира при этом играют ту же функцию, что и горбы у верблюдов.
Загрузка...
