Можно ли считать атавизмами рудиментарные органы. Рудименты и атавизмы у человека
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.
Художники и мыслители Возрождения вслед за древними греками любовались выразительными формами человеческого тела, точностью и скоординированностью его движений. Восхищение, даже благоговение звучит в словах Леонардо да Винчи: «Рассмотри эти прекрасные мускулы, и если кажется тебе, что их много, попробуй, убавь, если мало — прибавь, а достаточно, — воздай хвалу Первому строителю столь дивной машины». В XVI—XVIII вв. многие исследователи продолжали считать, что изучение природы и человека — это чтение книги, созданной Творцом. Вряд ли кто-то из них решился бы говорить о несовершенстве творения.
Неужели в нашем теле действительно нет ничего лишнего? Ответ на этот вопрос был получен лишь в начале XIX в., когда накопились данные о строении не только человека, но и других существ. Сравнительная анатомия, ставшая к тому времени самостоятельной дисциплиной, помогла понять, что человек устроен по тому же плану, что и позвоночные животные. (Правда, проект, по которому Бог или природа творили мир, допускал, по мнению многих учёных, бесчисленные вариации.) Анатомы не могли не заметить, что одни и те же части тела — кости, мышцы, внутренние органы у разных организмов различаются по размерами форме. Иногда какие-то «детали» совсем отсутствуют, иногда очень малы и относительно плохо развиты по сравнению с подобными частями у других видов. Недоразвитые органы, представлявшиеся бесполезными, стали называть рудиментарными или рудиментами (от лат. rudimentum — «зачаток», «первооснова»). По-видимому, первым этот термин употребил в 80-х гг. XVIII в. французский натуралист Жорж Луи Бюффон.
Рудименты обнаружили не только у животных, но и у человека. Например, во внутреннем уголке глаза есть едва заметная складка, именуемая полулунной. Это остаток третьего века — мигательной перепонки, хорошо развитой у пресмыкающихся и птиц. Она служит для смазки глазного яблока жирным секретом, который выделяет специальная железа. У человека подобную функцию выполняют верхнее и нижнее веки, так что полулунная складка оказалась лишней и редуцировалась (от лат. reductio — «возвращение») — уменьшилась.
Лишними оказались также некоторые кости, мышцы, внутренние органы и их отдельные части. Например, кости копчика остатки хвостовых позвонков, которые срослись, уменьшились в размерах и упростились. Вороновидная, или коракоидная (от греч. «коракоидес» — «похожий на ворона»), кость нужна земноводным, пресмыкающимся и птицам для прикрепления передних конечностей. Млекопитающие же обошлись без неё, и у них небольшие остатки этой кости срослись с лопаткой. Утратили млекопитающие и шейные рёбра — от них остался продырявленный поперечный отросток шейных позвонков.
Классический пример рудиментарных мыши человека — ушные мышцы. Они хорошо развиты у многих млекопитающих и нужны, чтобы направлять ушные раковины на источник звука. Ещё одна рудиментарная мышца человека — пирамидальная мышца живота. А хорда — эластичная ось, благодаря которой возникли хордовые животные (человек также принадлежит к их типу), у людей превратилась в студенистую массу внутри межпозвоночных дисков.
Учёные находили всё больше «лишних органов» у человека, и предположение о совершенстве «венца творения» перестало казаться незыблемым. Рудименты не остались частностью, интересной только анатомам, а послужили для широких научных обобщений. Так, Чарлз Дарвин использовал их как одно из доказательств происхождения человека от животных. Он объяснил присутствие рудиментов тем, что в ходе эволюции некоторые органы уменьшились и почти исчезли за ненадобностью. Отсюда следует, что человек не сотворен раз и навсегда совершенным и неизменным, а рудименты лишь остатки ненужных частей тела, которые ещё не успели исчезнуть. Эволюционное учение позволило по-новому взглянуть на известные факты и уточнить, какие органы у человека следует считать рудиментами.
В 1902 г. германский анатом Роберт Видерсгейм (1848—1923) выпустил книгу, в которой перечислил не менее 107 рудиментарных органов человека, не пригодных для выполнения какой-либо функции или сильно упрошенных, способных действовать не в полной мере. К числу первых относятся волосы на теле, которые не могут защищать человека от холода; червеобразный отросток слепой кишки (аппендикс), не способный переваривать грубую растительную пишу; а также копчик, полулунная складка, остатки хорды и др. Список вторых включает эпифиз — железу внутренней секреции. По-видимому, эпифиз — рудимент теменного глаза, который был у древнейших позвоночных. Утратив свою основную функцию (зрение), он приобрёл новую — производство гормонов. Есть мнение, что и самый известный рудимент — аппендикс является органом иммунной системы.
Помимо рудиментов учёные выделяют атавизмы (отлат. atavi — «предки») — признаки, утраченные человеком в ходе эволюции и встречающиеся как редкое исключение. Хрестоматийные примеры — густой волосяной покров на теле, хвост, дополнительные соски. Существует и понятие провизорные органы (от лат. provisor — «заранее заботящийся о чём-либо»): они есть только у человеческого зародыша, а затем исчезают; их функции выполняют уже другие части тела.
В центре внимания современной биологической науки оказались исследования генома человека и других живых существ. Данные о происхождении рудиментов, вероятно, помогут выяснить, какие гены включаются или, наоборот, блокируются при развитии и редуцировании тех или иных органов.
В процессе эволюции организм человека видоизменялся. Различные органы меняли свое назначение или же вообще исчезали, поскольку уже не было необходимости в них. Однако, даже сейчас, в XXI веке мы можем наблюдать самое явное свидетельство теории эволюции − атавизмы и рудименты практически у любого человека. Эволюция неумолима, человек, встав на прямые ноги, получил атавизм в виде копчика. И таких примеров очень много.
То, что досталось человеку от предков
Рудименты и атавизмы у человека, как правило, скрыты, но некоторые примеры можно видеть и невооруженным глазом. Например, появление у человека волосяного покрова на теле, сейчас уже относят к атавизмам, ведь сегодня нам уже не нужно согревать тело дополнительной шерстью. А наши волосы − это видоизмененная шерсть и есть.
Повышенная «лохматость» у человека — признак атавизмаЭто свойственно всем людям и с этим ничего нельзя поделать, ведь это просто остаточные явления от предков, которыми мы уже не пользуемся много лет, но они все еще присутствуют в нашем организме, порой причиняя неудобство, но, тем не менее не очень серьезные. Скажем так− это та нить, которая связывает нас с нашими предками.
Копчик
Есть и скрытые атавизмы, такие как остатки хвостовых позвонков, которые теперь сильно упростились и мы их называем копчиком. Когда-то давно у предков человека был хвост, который оказался ненужным в дальнейшем. В результате эволюции хвост исчез, но части позвоночника, которые за этот хвост отвечали, еще существуют, поэтому мы можем наглядно видеть связь человека с приматами. Даже сегодня бывает отклонение в развитии, когда дети рождаются, имея небольшой хвост, конечно, это легко решается хирургическим путем, но лишний раз доказывает то, что теория эволюции права − у человека был хвост.
Третье веко
Эпикантус или третье веко, этот рудимент может наблюдать у себя в уголке глаза. В настоящий момент особого смысла в этом органе нет, но когда-то третье веко выполняло защитные функции для . Сегодня его относят к неиспользуемым элементам.
Третье веко есть у всех, тем не менее — это атавизм
Зубы мудрости
Рудимент, который известен практически всем − появление зубов мудрости. Расположенные в самом конце зубного ряда сегодня они уже не участвуют в процессе пережевывания пищи, но, тем не менее появляются у людей. Хотя уже сегодня зафиксированы случаи, когда эти зубы не появляются у .
Еще один бесполезный орган — зубы мудрости
Аппендицит
Известный всем рудимент, под названием аппендикс, тоже уже утратил свою первоначальную функцию − участие в переваривании пищи. В середине XX века даже были энтузиасты, которые предлагали вырезать его еще на стадии младенчества, чтобы не допускать его воспаления в будущем. Оказалось, что это не совсем ненужный элемент и человеческий организм все-таки получает от этого органа пользу, хоть и не по прямому назначению. Есть многие примеры, что этот орган еще может служить для человеческого организма и не является совершенно бесполезным, как, скажем, хвост.
Как видите, атавизмы рознятся и не всегда стоит относиться к ним, как к бесполезной части организма. Например, волосы, которые человеку уже не нужны, сейчас стали элементом стиля и красоты, хотя являют собой настоящий рудимент.
Ушные мышцы
Еще один неиспользуемый элемент− ушные мышцы. Сегодня можно встретить людей, которые умеют двигать ушами, но, как правило, они уже давно не используются человеком. У людей нет необходимости перемещать ушную раковину, поэтому эти мышцы тоже относят к атавизмам.
Пирамидальная мышца
Далеко не всем известна пирамидальная мышца в животе человека. Сегодня она уже не нужна организму, но, тем не менее присутствует, представляя собою классический рудимент.
Заключение
Подобные явления присущи не только человеку, но и всем животным, которые в процессе эволюции также теряют часть своих органов, поэтому и представляют особый интерес для изучения. Ведь именно изучая это явление, находится отличие человека от его предков.
Видео о рудиментарных органах
Хвост, зубы мудрости, разнообразные неиспользуемые мышцы − все это дает представление о том, как жили наши предки раньше. Наш организм всегда имеет доказательства эволюции в наглядных примерах.
еще в двадцатых годах писали о том, какие важные функции выполняет так называемая мигательная перепонка.Как свидетельствуют исследования, это образование играет важную роль, и без нее «полноценная зрительная функция была бы сильно затруднена». В частности, «глазное яблоко человека способно поворачиваться на 180°-200°. Без полулунной складки угол поворота был бы гораздо меньше». Полулунная складка «является поддерживающей и направляющей структурой, увлажняет глаз, помогая двигаться более эффективно». «Еще одна функция полулунной складки – собирать инородный материал, который попадает на поверхность глазного яблока. Для этого складка выделяет клейкое вещество, которое собирает инородные частицы и формирует из них комок с целью легкого удаления без риска поцарапать или повредить поверхность глазного яблока». Это удаление происходит следующим образом: «Если глаз держать открытым, когда в него попадет инородное тело, глазное яблоко все время будет многократно поворачиваться внутри, пытаясь сбросить объект на полулунную складку и далее в область слезного мясца… После нескольких попыток ресница окончательно захватывается полулунной складкой и перемещается на кожу у внутреннего края глазной щели».
Копчик, который называется «остатком редуцированного хвоста», служит важным местом прикрепления определенных тазовых мышц: «три – пять маленьких копчиковых косточек, без сомнения, являются частью большой опорной системы, состоящей из костей, связок, хрящей, мышц и сухожилий».
Еще говорится, что к рудиментам относится «особая мышца, позволяющая некоторым людям двигать ушами и кожей головы» . На самом деле мышцы наружного уха, по свидетельству исследователей, «нужны для того, чтобы обеспечить органу усиленное кровообращение, уменьшая таким образом опасность обморожения… Мышцы – это не просто сократительный орган. Они служат хранилищем гликогена и активно участвуют в обмене веществ. Если бы в строении наружного уха отсутствовали мышцы, питание его было бы затруднено». Что же касается отдельных случаев сильного развития таких мышц, то это «всего лишь одно из тысяч мелких индивидуальных особенностей, которые делают каждого человека уникальным». При этом, говоря о таких случаях аномального развития подкожных мышц, следует помнить, что у обезьян – как считают эволюционисты, ближайших родственников человека – уши неподвижны.
Атавизмы и рудименты у человека рассматривают как один из аргументов эволюционной теории. Части тела, которые сформировались у предков современных людей под давлением окружающей среды, но теперь ставшие ненужными. Органы, которые утратили изначальное значение в процессе развития эволюции человека, называют рудиментарными. , которые были характерны далеким предкам, но отсутствовали у близких, называется атавизмом.
Список основных рудиментов:
- ушные мышцы;
- зубы мудрости;
- копчик;
- аппендикс;
- пирамидальная мышца;
- эпикантус.
Рудименты у современного человека
Аппендикс – остаток органа, который у предков людей обладал пищеварительными функциями. Сейчас аппендикс может защищать от потери симбиотических бактерий, которые помогают пищеварению организма. Впрочем, этой функцией он, вероятно, обладал и у предков человека.
Ушными являются височно-теменная, передняя и задняя мышцы. Они позволяют двигать в разные стороны ушную раковину. Современный человек обходится без шевеления ушами, но у некоторых представителей вида homosapiens эта способность выражена ярко.
У современных обезьян, особенно у макак, ушные мышцы развиты намного лучше. Это связано с тем, что приматы используют их, чтобы быть предупрежденными об опасности. Но ушные мышцы шимпанзе и орангутангов, как и у людей, стали минимально развитыми и не функциональными, однако полностью не исчезли.
Зубы мудрости устроены так, чтобы пережевывать жесткую и твердую пищу растительного происхождения. Считается, что предки людей обладали более мощными челюстями, которые давали им возможность пережевывать листву. Тщательное пережевывание компенсировало неспособность переваривать целлюлозу, входившую в состав растительной пищи. Изменения в структуре питания привели к тому, что естественным путем формировались менее сильные челюсти. Но зубы мудрости сохранились. У нового поколения людей зубы мудрости стали прорезаться реже, что подтверждает эволюционную теорию рудиментов. Из-за бесполезности и даже вредности этих частей тела существует возможность хирургического удаления зубов мудрости.
Интересно, что у разных народов развитие зубов мудрости не совпадает. Аборигены Тасмании сохранили мощные челюсти и хорошо развитые зубы мудрости. У жителей Мексики, напротив, они почти не растут.
Копчик – остаток рудиментарного хвоста, который в разные периоды развития имели все млекопитающие. В период пренатального развития плод человека около четырех недель имеет хвост. Он наиболее заметен у эмбрионов, которым исполнилось от 31 до 35 дней. Хвостовая кость, расположенная в конце позвоночника, утратила свое значение для содействия равновесию и подвижности. Сейчас копчик сохраняет значение как точка крепления мышц, сухожилий и связок. Иногда врожденный дефект приводит к появлению у человека при рождении короткого хвоста.
За период с 1884 года было зарегистрировано 23 случая рождения младенцев с хвостиком. Во всем остальном эти дети были нормальными. Всем им удалили хвосты хирургическим путем, и эти дети продолжили обычную человеческую жизнь.
Во внутреннем углу глаза есть небольшая складка, полулунной. Это остаток мигательной перепонки, полупрозрачного или прозрачного третьего века, которое позволяет некоторым видам животных увлажнять глаз, не теряя видимость. У кошек, тюленей, белых медведей и верблюдов мигательная перепонка сохранилась полностью. У других млекопитающих – только ее рудименты.
Атавизмы современных людей
Человек в месяцы своего пренатального развития частично проходит эволюционный путь своих предков. Известно, что человеческие эмбрионы в разные недели существования напоминают эволюционных предков людей. В отдельных случаях атавистические признаки могут сохраниться у родившегося ребенка.
Некоторые гены, исчезнувшие фенотипически, могут не исчезнуть из ДНК человека. Они сохраняются в неактивном виде на протяжении поколений. Недостаток генетического контроля может привести к возрождению у отдельного человека спящих генов. Также оно может быть вызвано внешней стимуляцией.
Один из самых ярких примеров атавизма – волосяной покров. Общие предки людей и обезьян имели тела, покрытые густой шерстью. И сегодня случается, что волосяной покров человека покрывает все его тело, оставляя гладким только ладони и ступни ног. Бывает, что и у мужчин, и у женщин появляется дополнительная пара сосков – это тоже наследие далеких предков.
Иногда микроцефалию (маленькая голова при нормальных пропорциях остального тела) тоже считают атавизмом. Обычно эта патология сопровождается недостатком умственных способностей человека. К атавизмам относят и заячью губу, аномалию человеческого развития, которую стараются устранить хирургически.
Некоторые человеческие рефлексы также относят к атавизмам. Икота – наследие предков-амфибий. Она помогала пропускать через жаберные щели воду. Новорожденные люди обладают хватательным рефлексом. Его считают атавизмом, который люди получили от предков-приматов. Так детеныши обезьян хватались за шерсть своих матерей.
Атавизмы и рудименты частично изменились, частично получили новое значение. Можно наблюдать, что некоторые рудименты отмирают у народов, в чьей среде они становятся ненужными, но сохраняются у других, где эти части тела не стали рудиментарными.
