в чем причина появления рудиментов
В чем причина появления рудиментов
Подробное решение параграф 13 по биологии для учащихся 11 класса, авторов Сивоглазов В.И., Агафонова И.Б., Захарова Е.Т. 2016
Стр. 75. Вспомните.
1. Что такое эволюция?
Термин «эволюция» (от лат. evolutio – развёртывание) был введён в науку в XVIII в. швейцарским зоологом Шарлем Бонне. Под эволюцией в биологии понимают необратимый процесс исторического изменения живых существ и их сообществ. Эволюционное учение – это наука о причинах, движущих силах, механизмах и общих закономерностях преобразования живых существ во времени. Теория эволюции занимает особое место в изучении жизни. Ей принадлежит роль объединяющей теории, которая образует фундамент для всей биологической науки.
2. Какие вы знаете доказательства существования эволюции?
Процесс эволюции идёт с самого рождения Вселенной со времени Большого взрыва. Эволюция живой природы лишь часть общей эволюции мира.
Стр. 82. Вопросы для повторения и задания.
1. Докажите существование эволюции с точки зрения эмбриологии.
Эмбриологические доказательства. У всех позвоночных животных наблюдается значительное сходство зародышей на ранних стадиях развития: форма тела, зачатки жабр, хвост, один круг кровообращения и т.д. (закон зародышевого сходства К. Бэра). Однако по мере развития сходство между зародышами различных систематических групп постепенно стирается, и начинают преобладать черты, свойственные их классам, семействам, родам, и, наконец, видам. Биогенетический закон Геккеля-Мюллера гласит: онтогенез есть краткое и быстрое повторение филогенеза, то есть зародыш в индивидуальном развитии повторяет историю развития своего вида. Таким образом, все хордовые животные произошли от единых предков.
2. Расскажите о палеонтологических доказательствах эволюционного процесса.
Палеонтологические доказательства. К таким доказательствам относятся найденные остатки вымерших переходных форм, позволяющих проследить путь от одной группы живых существ к другой. Например, обнаружение трехпалого и пятипалого предков современной лошади, имеющей один палец, доказывает, что у предков лошади было пять пальцев на каждой конечности. Обнаружение ископаемых останков археоптерикса позволило сделать вывод о существовании переходных форм между пресмыкающимися и птицами. Нахождение остатков вымерших цветковых папоротников позволяет решить вопрос об эволюции современных покрытосеменных и т.п. На основании палеоантологических находок были выстроены филогенетические ряды, то есть ряды видов, последовательно сменяющих друг друга в процессе эволюции.
3. Какие органы называют гомологичными, какие – аналогичными?
Гомологичные органы формируются в процессе эмбрионального развития из одних и тех же зачатков и выполняют сходные функции. Примером гомологичных органов являются конечности всех наземных позвоночных.
Аналогичные органы имеют разное происхождение и строение, но характеризуются внешним сходством и выполняют одинаковые функции. В качестве примера можно привести конечности собаки и конечности муравья, крыло бабочки и крыло летучей мыши.
4. Приведите примеры сходства строения органов у неродственных групп животных, обитающих в одинаковых условиях.
Примером может являться развитие крыльев у организмов, освоивших воздушную среду обитания. Крылья бабочек и стрекоз не родственны крыльям птиц и летучих мышей, хотя и выполняют те же функции. Другие примеры: хвостовые плавники акулы, дельфина и ихтиозавра; «стреляющие» языки лягушки и хамелеона; глаз осьминога и глаз человека.
5. Объясните, каковы причины существования рудиментов и появления атавизмов. Почему они служат доказательствами процесса эволюции?
Рудименты – это органы, утратившие в процессе эволюции свое значение. Они закладываются во время эмбриогенеза, но полностью не развиваются. Причиной наличия рудиментов является то, что у предковых форм была необходимость в соответствующих органах, однако затем она исчезла, и органы подверглись дегенерации. Наличие рудиментов – доказательство процесса эволюции, как изменения строения органов при изменении условий окружающей среды. Примерами рудиментов являются третье веко и ушные мышцы человека, остатки тазового пояса у змей и китообразных, «глаза» пещерных и подземных животных.
Атавизмы – это появляющиеся у отдельных особей признаки, характерные для предковых форм, но утраченные в процессе эволюции. Причиной возникновения атавизмов является активация обычно заблокированных генов, ответственных за развитие таких признаков. В норме эти гены, доставшиеся организму от предков, не проявляются. Например, у современной лошади может развиться трехпалая конечность вместо однопалой. Атавизмы встречаются и у человека, например дополнительная пара молочных желез, хвост, волосяной покров на лице.
Подумайте и выполните.
1. Объясните, почему в природе в процессе эволюции у разных видов организмов, далеко отстоящих друг от друга, появляются аналогичные органы.
В систематических группах, далеко отстоящих друг от друга, мы тоже можем обнаружить структуры, выполняющие одинаковые функции и имеющие внешнее сходство, например крылья насекомых и птиц. Однако в отличие от гомологичных органов эти структуры имеют разное происхождение и строение, их называют аналогичными органами. Наличие у разных видов похожих, но не гомологичных органов подтверждает отсутствие у этих видов близкого родства.
2. Используя дополнительную литературу и ресурсы Интернета, выясните, почему расположенный у восточного берега Африки остров Мадагаскар является местом огромного скопления эндемичных видов. К какой группе доказательств существования эволюции можно отнести этот факт?
Мадагаскар – удивительный и неповторимый остров, отличающийся уникальностью и разнообразием видов флоры и фауны. 90% всех видов живых организмов – эндемики, т.е. они кроме Мадагаскара нигде не встречаются. Благодаря уникальным природным условиям на острове смогли выжить и развиваться виды, которые вымерли в других частях света.
3. Опираясь на знания, полученные на уроках зоологии, докажите, что малая берцовая кость у птиц является рудиментом.
У птиц малая берцовая кость именно утратила свое значение, так как основной ее функцией является поворот влево или вправо голеностопного сустава. Так как птице необходимо, чтобы при сгибании голени сгибались и пальцы (для обхвата ветки) сухожилия соединяющие пальцы с мышцами голени проходят по задней стороне голени. Для данной конструкции необходимо ограничить подвижность голеностопа и потому он движется только вверх вниз. Следовательно так как функция выполняемая данной костью не нужна, она и рудиментируется, что опять же птице играет в плюс, так как уменьшается общий вес тела.
Эмбриологические, палеонтологические и морфологические доказательства эволюции органического мира
Вопрос 1. Докажите существование эволюции с точки зрения эмбриологии.
Эмбриологические доказательства. У всех позвоночных животных наблюдается значительное сходство зародышей на ранних стадиях развития: форма тела, зачатки жабр, хвост, один круг кровообращения и т.д. (закон зародышевого сходства К. Бэра). Однако по мере развития сходство между зародышами различных систематических групп постепенно стирается, и начинают преобладать черты, свойственные их классам, семействам, родам, и, наконец, видам. Биогенетический закон Геккеля-Мюллера гласит: онтогенез есть краткое и быстрое повторение филогенеза, то есть зародыш в индивидуальном развитии повторяет историю развития своего вида.
Таким образом, все хордовые животные произошли от единых предков.
Вопрос 2. Расскажите о палеонтологических доказательствах эволюционного процесса.
Палеонтологические доказательства. К таким доказательствам относятся найденные остатки вымерших переходных форм, позволяющих проследить путь от одной группы живых существ к другой. Например, обнаружение трехпалого и пятипалого предков современной лошади, имеющей один палец, доказывает, что у предков лошади было пять пальцев на каждой конечности. Обнаружение ископаемых останков археоптерикса позволило сделать вывод о существовании переходных форм между пресмыкающимися и птицами. Нахождение остатков вымерших цветковых папоротников позволяет решить вопрос об эволюции современных покрытосеменных и т.п. На основании палеоантологических находок были выстроены филогенетические ряды, то есть ряды видов, последовательно сменяющих друг друга в процессе эволюции.
Вопрос 3. Какие органы называют гомологичными, какие — аналогичными?
Гомологичные органы формируются в процессе эмбрионального развития из одних и тех же зачатков и выполняют сходные функции. Примером гомологичных органов являются конечности всех наземных позвоночных.
Аналогичные органы имеют разное происхождение и строение, но характеризуются внешним сходством и выполняют одинаковые функции. В качестве примера можно привести конечности собаки и конечности муравья, крыло бабочки и крыло летучей мыши.
Вопрос 4. Приведите примеры сходства строения органов у неродственных групп животных, обитающих в одинаковых условиях.
Примером может являться развитие крыльев у организмов, освоивших воздушную среду обитания. Крылья бабочек и стрекоз не родственны крыльям птиц и летучих мышей, хотя и выполняют те же функции. Другие примеры: хвостовые плавники акулы, дельфина и ихтиозавра; «стреляющие» языки лягушки и хамелеона; глаз осьминога и глаз человека.
Вопрос 5. В чем причина появления рудиментов и атавизмов? Почему они служат доказательствами процесса эволюции?
Рудименты — это органы, утратившие в процессе эволюции свое значение. Они закладываются во время эмбриогенеза, но полностью не развиваются. Причиной наличия рудиментов является то, что у предковых форм была необходимость в соответствующих органах, однако затем она исчезла, и органы подверглись дегенерации. Наличие рудиментов — доказательство процесса эволюции, как изменения строения органов при изменении условий окружающей среды. Примерами рудиментов являются третье веко и ушные мышцы человека, остатки тазового пояса у змей и китообразных, «глаза» пещерных и подземных животных.
Атавизмы — это появляющиеся у отдельных особей признаки, характерные для предковых форм, но утраченные в процессе эволюции. Причиной возникновения атавизмов является активация обычно заблокированных генов, ответственных за развитие таких признаков. В норме эти гены, доставшиеся организму от предков, не проявляются. Например, у современной лошади может развиться трехпалая конечность вместо однопалой. Атавизмы встречаются и у человека, например дополнительная пара молочных желез, хвост, волосяной покров на лице.
Рудименты и атавизмы: почему появляются лишние органы?
Каждый орган и структура человеческого организма выполняет свою функцию. Есть органы жизненно важные, без которых невозможно жить (например, мозг или сердце), а есть и такие, без которых жизнь, хотя и более низкого качества, все же возможна. О таких органах мы уже рассказали в статье «Девять органов, без которых можно жить». Но иногда бывает так, что у человека появляются лишние части тела и даже органы, которые называются рудиментами и атавизмами. Так что это такое, почему они появляются и чем опасны?
Впервые о рудиментах и атавизмах нам рассказывают за школьной скамьей, когда приходит время углубиться в изучение общей биологии. Но большинство людей не понимает, в чем отличие рудиментов от атавизмов, полагая, что это одно и то же. Такое представление ошибочно.
Рудименты – это лишние органы, части тела, но их наличие не является каким-то отклонением в развитии, поскольку они были у наших ближних эволюционных предков.
Атавизмы – органы и части тела, которые были у очень далеких предков и отсутствовали у ближних, но в результате какого-то причудливого генетического сбоя проявились у конкретного человека.
Чтобы лучше понять, в чем разница, объясним на примере. Возьмем, допустим, копчик. Это основание позвоночника, в котором срослись несколько позвонков, и на сегодняшний день он считается рудиментарным органом, но, тем, не менее, он есть у всех, так как был у наших относительно недалеких предков. И это та часть скелета, напрямую свидетельствующая о том, что у наших далеких предков действительно были хвосты.
Но если ребенок рождается именно с хвостом, то уже говорят об атавизме. Даже сегодня рождение малыша с такой особенностью хоть и редкое явление, но не из ряда вон. Иногда в хвосте четко прослеживаются позвонки и даже есть возможность им пошевелить.
Именно атавизмы дают понять нам, как же выглядели наши предки, и какой образ жизни они вели на той, древней Земле.
Лишний сосок – атавизм по Дарвину
Еще Чарльз Дарвин в одном из своих трудов о происхождении человека писал, что дополнительный сосок – атавизм, некое наследие эволюционного прошлого, которое у некоторых людей прокрадывается в современный облик.
Обычно дополнительные соски формируются по линии молочных желез, тогда их действительно можно назвать атавизмом, а вот если вне этой линии (такое тоже бывает ) — то это скорее причуды внутриутробного развития.
Дополнительные соски встречаются редко, а те, что сформировались не по линии молочных желез, еще реже. Кстати, последние могут формироваться где угодно: на спине, плечах, конечностях, шее и даже лице. Известны случаи, когда они обнаруживались на половых губах женщин и в промежности.
Если обратиться к статистическим данным, то первое упоминание о дополнительных сосках появилось в 1878 году: немецкие ученые отмечали, что такая особенность формируется у одного из 500 людей. Позднее были опубликованы другие данные:
у 0,22% людей, проживающих в Венгрии;
в США – у 0,6% белокожих детей, и у 1,63% – у чернокожих;
самый большой процент случаев в Германии – 5,6%.
Самыми знаменитыми обладателями лишних сосков являются Марк Уолберг и Лилли Ален.
Наличие дополнительных сосков – не признак патологии, это скорее косметическая проблема, и их удаление – основной метод лечения.
Рудименты и лишние органы в полости рта
В полости рта у многих людей имеются уникальные рудиментарные «органы» – зубы мудрости. Это пережиток прошлого, без которого наши предки не могли существовать. Эти зубы активно участвовали в процессе пережевывания пищи.
Учитывая изменившиеся привычки питания и столовый этикет, челюсть современного человека значительно уменьшилась в сравнении с челюстями наших предков, и третьим молярам просто не осталось места.
Особого функционального предназначения эти зубы не несут, у редких людей они занимают правильное положение и участвуют в процессе жевания. В большинстве случаев они только причиняют вред: боль и сложности в прорезывании, смещение зубов и формирование скученности и только при условии того, что они все-таки смогут прорезаться.
Иногда в толще челюсти они расположены неправильно, горизонтально, и давят на соседние зубы, что может вызывать множество проблем: кариозные поражения зубов, в том числе и кариес корня, формирование еще больших осложнений – периодонтита и др.
Еще одна проблема, с которой могут столкнуться некоторые пациенты, чаще дети, – это сверхкомплектные, лишние зубы. В норме у человека 20 молочных зубов и 28-32 постоянных. Сверхкомплектные – это, можно сказать, двойной комплект уже имеющихся.
Согласно статистическим данным, чаще всего сверхкомплектные зубы появляются у центральных резцов, молочных моляров и постоянных премоляров, то есть вместо 4 резцов, их может быть 6 и т.д.
Сверхкомплектные зубы могут иметь различную анатомическую форму и даже могут не походить на натуральные зубы. Это некие конгломераты, не выполняющие основной функции, но способные приносить массу проблем, например, стать причиной серьезного смещения зубов основного комплекта и формировать патологии прикуса.
Полидактилия или лишние пальцы
Полидактилия – наличие лишнего пальца на руке или ноге, что встречается не так редко, как кажется: у одного малыша из 500. Но так ли это опасно?
Этьен Бурде из Имперского колледжа в Лондоне, отметил: если ребенок рождается с полидактилией, то это всегда рассматривается как врожденный дефект, никто даже не задумывается о том, что они могут быть полезными.
Иногда, действительно, лишний палец является рудиментарным или недоразвитым. Но его удаление всегда связано со множеством проблем. Дело в том, что лишние пальцы имеют схожее анатомическое строение с пальцами основного комплекта: есть фаланги, сухожилия, мышцы и все это связано с кистью воедино. Поэтому сложно удалить лишний палец и сохранить кисть рабочей.
Последние исследования показали, что мелкая моторика рук у детей с полидактилией намного более развита, чем у пятипалых детей. Кроме того, при движении лишнего пальца мозг задействует дополнительные ресурсы, но без каких-либо негативных последствий для когнитивных функций в целом. Мозг компенсаторно формирует дополнительную область, чтобы контролировать этот лишний палец.
Многие замечали, что при холоде волосы на руках становятся дыбом и появляется гусиная кожа. Кстати, гусиная кожа может появляться в других ситуациях, например, при сильных эмоциях, и тогда говорят «аж мурашки по телу». Но задумывались ли вы, почему так происходит? Все дело в рудиментарных мышцах, очень маленьких, которые прикреплены к волосам на теле. Наши предки обладали более густой шевелюрой, и во время опасности эти мелкие мышцы приподнимали волосы, делая человека зрительно более большим, этот защитный механизм был проработан с одной целью – напугать противника. Кстати, таким защитным механизмом пользуются многие животные.
Но у современного человека такой необходимости нет, но вот эти мелкие мышцы остались. И когда холодно, появляется гусиная кожа, которая, кстати, также помогает согреться.
Почему копчик, зуб мудрости и аппендикс больше не нужны человеку
Эволюция человека –– путь от обезьяноподобного предка к современному жителю мегаполиса. Процесс адаптационных изменений занял около 6 млн лет, но даже за это время человек не успел избавиться от всех следов своих предков. «Хайтек» рассказывает о том, как у человека появляются новые органы и рудименты.
Читайте «Хайтек» в
Когда человек стал прямоходящим?
Люди относятся к отряду приматов, физические свойства и, что более достоверно, их генетический код показывает, что Homo Sapiens (человек разумный) тесно связан с другими представителями гоминоидов –– большими обезьянами. Человек, шимпанзе –– включая бонобо, или карликовых шимпанзе –– и горилла имеют общего предка, который жил на Земле около 6–8 млн лет назад. Древнейшие человеческие окаменелости нашли в Африке, ученые датировали находку периодом от 6 до 2 млн лет назад.
Более 4 млн лет назад у человека появился первый признак, ставший характерным для людского естества. Примат начал ходить на двух ногах. Сложный и крупный мозг, способности к языкам и творчеству появились значительно позднее. Самые большие апгрейды –– символическое мышление, искусство и появление культурного разнообразия –– стали атрибутом человечества лишь 100 тыс. лет назад.
Что делает мутацию нормой?
Процесс эволюции –– это ряд естественных изменений, которые приводят к появлению новых популяций организма, адаптации к окружающей среде или вымиранию. Все ныне живущие виды так или иначе эволюционировали от своих первопредков.
У животных, которые размножаются половым путем, термин «вид» относится к определенной группе особей. Ее члены регулярно скрещиваются и дают плодовитое потомство. Каждый вид классифицируется научным названием, которое состоит из двух частей — рода и видового названия. Для современных людей это Homo Sapiens.
Эволюция происходит, когда случается изменение в генетическом материале –– химической молекуле ДНК. Она наследуется от родителей и варьируется в пределах популяции. Гены представляют собой сегменты ДНК, которые обеспечивают химический код для производства белков.
Информация, которая содержится в ДНК, может меняться из-за мутаций. Способ выражения некоторых генов, то есть то, как они влияют на организм или поведение особи, тоже может меняться. От генов зависит, как тело и поведение организма формируются в течение его жизни. Генетические характеристики, которые наследуются особями, влияют на выживание и размножение организма.
Эволюция не меняет одного-единственного человека. Вместо этого унаследованные качества начинают характеризовать целую популяцию. Родители передают измененные гены своим потомкам, что в итоге делает мутацию нормой. В результате дети уже имеют механизмы адаптации и более успешно выживают, размножаются и функционируют в окружающей среде.
Что происходит с популяцией, у которой возникли генетические изменения?
Генетические изменения меняют общий образ жизни вида: то, что особи едят, где они живут и как развиваются. Эволюция человека случилась, потому что новые генетические изменения в популяции предков способствовали появлению новых адаптационных способностей и паттернов существования.
Ученые до сих пор не знают, каким был последний общий предок человека и шимпанзе. Причем «недостающим звеном» этот вид не называют. Такое название подразумевало бы, что эволюция идет упорядоченным и линейным образом, как уже прочерченная дорожка.
«Это создает ощущение, что существует одна переходная форма, которая магическим образом устраняет разрыв между обезьяной и человеком», –– говорит Крис Стрингер, глава отдела палеоантропологии Лондонского музея естествознания.
Любая эволюционная теория доказывает то, что эволюция есть. Разнятся лишь методологии исследований, от которых и зависит конкретный взгляд на эволюцию.
Самые популярные научные теории — дарвиновская теория эволюционного отбора, теория бессмертного гена Докинза. Существует и огромное количество антинаучных теорий, о которых «Хайтек» писал в большом материале. Прочесть его можно здесь.
Реальность куда сложнее: некоторые признаки могут незаметно развиваться годами, другие никогда не разовьются из зачаточной стадии. Смешение разных популяций одного вида делает эволюционный процесс разнообразнее и запутаннее. Древо жизни больше напоминает густой колючий кустарник.
Эволюция –– процесс постоянный, а потому вид Homo Sapiens до сих пор видоизменяется. Человек лишается одних рудиментов, приобретает новые черты и продолжает адаптироваться к окружающей среде с помощью новых трансформаций.
Что такое рудименты и почему они больше не нужны?
Некогда полезные признаки, которые вид приобрел благодаря эволюции, в итоге становятся бесполезными — это рудименты. Их зачатки формируются у плода еще в материнской утробе, но остаются с особью до самой смерти. Этим рудименты отличаются от провизорных органов, которые исчезают до рождения существа.
Почти каждый человек обладает набором разных органов и рефлексов, которые уже никогда не пригодятся в повседневной жизни. Это не атавизмы, которые лишь изредка проявляются у некоторых представителей вида: человека с четырьмя сосками мы встречаем редко, зато копчик есть у каждого. И это не единственный рудиментарный признак нашего организма.
Термин «рудимент» появился в науке в конце XVIII — начале XIX века. Его активно развивали французские натуралисты Этьен Жоффруа Сент-Илер и Жан-Батист Ламарк. Их работу продолжил Чарльз Дарвин, который перечислил несколько рудиментов в своей книге «Происхождение человека»: аппендикс, копчик и зубы мудрости.
В 1893 году немецкий анатом Роберт Видерсгейм написал книгу «О строении человека как доказательстве его прошлого», в которой указал список рудиментов. По его мнению, у человека есть 86 рудиментарных органов, к которым он ошибочно относил тимус и гипофиз. Сегодня список Видерсгейма изменен и дополнен.
Тимус (вилочковая железа) — орган лимфопоэза человека и многих видов животных, в котором происходит созревание, дифференцировка и иммунологическое «обучение» T-клеток иммунной системы.
Гипофиз — мозговой придаток в форме округлого образования, расположенного на нижней поверхности головного мозга в костном кармане, называемом турецким седлом, вырабатывает гормоны, влияющие на рост, обмен веществ и репродуктивную функцию. Является центральным органом эндокринной системы; тесно связан и взаимодействует с гипоталамусом.
Зачем современному человеку нужен копчик?
Копчик –– нижний отдел позвоночника, который представляет собой три или пять вместе сросшихся позвонков. Этот костный выступ напоминает человеку о том, что у его предков существовали хвосты. При этом копчик неправильно называть абсолютно бесполезным отростком.
К передним отделам копчика крепятся связки и мышцы, которые помогают функционировать мочеполовой системе и дистальным отделам толстого кишечника. Они, в свою очередь, связаны с заднепроходно-копчиковой связкой, а еще копчиковой, подвздошно-копчиковой и лобково-копчиковой мышцами, которые вместе образуют мышцу, поднимающую задний проход. К копчику же крепится большая часть мышечных пучков большой ягодичной мышцы, благодаря которой у человека разгибается бедро. Наконец, с помощью копчика человек неосознанно снижает физическую нагрузку на таз.
Почему исчезают зубы мудрости?
Еще один рудимент находится в человеческом рту. Зубы мудрости часто доставляют своим обладателям неудобства в виде боли и внеплановых походов к стоматологу. Причиной их появления была необходимость пережевывать твердую и необработанную пищу. Вместе с переселением человека из Африки изменился и его рацион: более разнообразная пища сделала третьи моляры, или зубы мудрости ненужными и болезненными рудиментами. Сегодня у взрослых людей эти вырастающие относительно поздно и уж точно последними моляры часто отсутствуют.
Какие функции сегодня выполняют аппендикс и миндалины?
Другой рудимент, который приходится извлекать из человеческого организма хирургическим путем, –– аппендикс, имеющий свойство некстати воспаляться, но, конечно, это его не прямая функция. Когда-то аппендикс помогал предкам-приматам переваривать растения, богатые клетчаткой. Некоторые ученые считают, что и сегодня современные человеческий аппендикс может играть роль «склада» для хороших, способствующих пищеварению бактерий.
Иногда человеку удаляют миндалины, которые размещаются в глотке и должны защищать организм от вдыхаемых или проглатываемых патогенных микроорганизмов. На деле они часто накапливают инфекции и воспаляются, становясь, например, причиной хронического тонзиллита.
Онтогенез –– процесс индивидуального развития организма, который начинается в момент зачатия. Термин придумал немецкий ученый Эрнст Геккель, который также ввел понятие филогенеза –– истории развития всего вида.
Параллельно с другим немецким зоологом Фрицем Мюллером Геккель придумал биогенетический закон: «Онтогенез — есть быстрое и краткое повторение филогенеза». Он означает, что процесс развития эмбриона повторяет этапы эволюции организма от предкового состояния до актуальной формы вида.
Сегодня теория Геккеля признана ненаучной: в формулировке перепутаны причины и следствия. Филогенез представляет собой последовательность множества онтогенезов, которые могут сильно отличаться друг от друга. Рекапитуляция, то есть повторение этапов, может быть лишь частичным –– этот тезис также разрушает доказательную базу теории Геккеля.
Шевелить ушами — это нормально?
Также человеку почти не нужны аурикулярные или внешние мышцы уха. Это система, которая включает переднюю ушную мышцу, верхнюю ушную мышцу и заднюю ушную мышцу. Вместе они контролируют ушную раковину –– видимую часть уха. У множества млекопитающих от движения ушей зависит широта контроля территории, выражение эмоций и локализация звука. Если этот рудимент хорошо развит, то обладатель признака может щегольнуть редким умением шевелить ушами. Но и в неспособности дернуть ухом нет ничего жуткого: Дарвин предполагал, что люди обходятся без подвижных ушей, потому что компенсируют это подвижностью головы.
Откуда у человека появились мурашки?
Другой забавный рудиментарный опыт хотя бы раз в жизни испытывали все люди. «Гусиная кожа», «мурашки по коже» –– все это синонимы пилоэрекции. Это невольное сокращение небольших гладких мышечных волокон. Обычно такой эффект наблюдается в стрессовых ситуациях или на холоде. Гладкая мускулатура поднимает волосяные фолликулы –– тонкие волоски на человеческих конечностях.
Пилоэрекция свойственна и другим млекопитающим, причем большая «волосатость» делает этот навык эффективнее. Если существу холодно, поднятые волоски позволяют изолировать воздух и сохранять тепло ближе к телу. Стресс же может быть вызван внешним агрессором –– тогда распушенный мех визуально увеличивает размеры животного и, в лучшем случае, пугает врага.
Наконец, в глазу у человека есть слезное мясцо –– рудиментарный остаток мигательной перепонки, которая и сейчас есть у земноводных, рептилий и некоторых птиц. Это небольшая складка ткани, расположенная во внутреннем углу глаза. У рептилий мембрана полупрозрачна и служит для увлажнения глаза и удаления соринок. Все люди имеют этот рудимент и точно так же все не умеют использовать его по прямому, двигательному назначению.
Что нового получил человек?
В человеческом теле немало рудиментов, но там все еще есть пространство для эволюционного маневра. Новые органы продолжают формироваться: недавно у человека был обнаружен «интерстиций» (от лат. interstitium — «Хайтек) — пространство под кожей и между органами. Оно окружает артерии, мышцы, пищеварительный и мочевыводящие пути.
В 2018 году группа американских ученых опубликовала исследование в журнале Scientific Reports. Эндоскописты Перос Бениас и Дэвид Карр-Лок обнаружили зачаток нового органа случайно: они проводили исследование желчного протока пациента нью-йоркского медицинского центра Mount Sinai Beth. Затем материалы были переданы Нилу Тейзу, профессору медицинского факультета Нью-Йоркского университета. Он и стал автором статьи.
В основе исследования лежала новая методика, которая называется конфокальной лазерной эндомикроскопией. Для осмотра обычный эндоскоп оснастили небольшим зондом с камерой: крошечный зонд проникает в микроскопические образцы тканей, подсвечивая фрагменты лазером. Отраженные флуоресцентные диаграммы, отраженные от ткани, анализируется специальными датчиками. Раньше интерстиций не могли найти из-за того, что изучали фрагменты мертвой, а не живой ткани.
Ученые обнаружили вместо плотной соединительной ткани ранее не известные им полости. Интерстиций находится почти везде, где в теле человека можно найти мягкую ткань. Он представляет собой слой заполненных жидкостью отсеков, которые соединены вместе сетью коллагена и эластина, гибкого белка.
Ткань была спрятана у всех на виду из-за того, что раньше к ней не применялось специальных способов гистологического исследования. Для дальнейшего изучения образцы ткани тонко нарезают и обрабатывают химическими веществами, которые выделяют ключевые компоненты ткани. Лишняя жидкость иссушается, а лишенные влаги отсеки разрушаются.
Открытие показало, где может находиться 20% воды организма, которые ранее располагались в неизвестных клетках организма. Внутри интерстиция может находиться около 10 литров жидкости.
Нил Тейз говорит, что новая ткань действует как амортизатор –– это не слишком жесткая, но достаточно упругая ткань, которая может сжиматься и вновь заполняться ячейками. Согласно теории Тейза, интерстиций может быть источником лимфы, которая движется через лимфатическую систему и поддерживает иммунитет. Возможно, что ее изучение поможет понять механизм распространения рака.