Антропогенез презентация

Генофонд любой популяции - результат длительных и сложных взаимодействий элементарных эволюционных факторов (мутационного процесса, дрейфа генов, популяционных волн, изоляции, естественного отбора). В связи с этим все природные популяции генетически полиморфны.
Генетический полиморфизм - наличие в популяции нескольких генетических форм в состоянии длительного равновесия.

Генетический полиморфизм бывает адаптационный и балансированный.
Адаптационный (приспособительный) полиморфизм.
Примеры:
у виноградной улитки часть особей популяции имеет белый вход в раковину на песчаных почвах, а другая часть - красный цвет, они обитают на глинистой почве;
у двухточечной божьей коровки есть красные и черные особи. Красные хорошо переносят зиму, а черные - хорошо размножаются летом.

Балансированный – гетерозиготный полиморфизм - отбор благоприятствует сохранению гетерозиготных особей.
Имеет большой биологический смысл - обеспечивает выживаемость особей в изменяющихся условиях окружающей среды, создает резерв наследственной изменчивости.

Эволюционная гибкость популяций
Приспособленность любой реальной популяции всегда хуже приспособленности идеальной популяции, которая состояла бы только из нужных в данный момент генотипов.
Разность между приспособленностью идеальной и реальной популяций называется генетическим грузом.
Генетический груз различают мутационный (обусловлен мутациями в данном поколении) и сегрегационный (обусловлен мутациями, которые передались от предков).

В медицине наблюдаются следующие проявления генетического полиморфизма:
неравномерное распределение заболеваний на планете; различная тяжесть течения заболеваний;
неодинаковая предрасположенность к наследственным заболеваниям.
Для человеческих популяций также характерен генетический груз. Он эквивалентен числу рецессивных генов, которые в гомозиготном состоянии ведут к гибели индивидуума до наступления репродуктивного периода. У отдельных людей число таких генов колеблется от 3 до 8.

Генетический груз у человека
Наличие генетического груза ведет к тому, что в каждом поколении 50% зигот не дают потомства:
гибнут до рождения - 15%
гибнут при рождении - 3%
гибнут сразу после рождения - 2%
не достигают половой зрелости - 3%
не вступают в брак - 20%
бездетны - 10%
Таким образом, генетический груз в человеческих популяциях не имеет того биологического смысла, как в природных популяциях животных, однако перешел к человеку по наследству.

2 семестр
Лекция 1
Происхождение человека

Антропогенез (греч. anthropos - человек, genesis - развитие) – это исторический процесс эволюционного развития человека.
Человек - существо биосоциальное.
С одной стороны он является представителем животного мира, а с другой - член созданного им общества. Поэтому эволюция человека качественно отличается от эволюции других организмов, т.к. в ней действовали не только биологические, но и социальные факторы.

Доказательства животного происхождения человека
Сравнительно-анатомические доказательства.
У человека и человекообразных обезьян во внешнем облике, в строении и расположении внутренних органов есть много общего. Анатомические особенности человека во многом обусловлены способом передвижения.
Наличие у человека атавистических пороков и рудиментов.

Физиологические доказательства
Длительный срок вынашивания и вскармливания детенышей.
Наличие менструального цикла.
Маленькая плодовитость, на более 1-2 потомков.
Сходные инфекционные и паразитарные заболевания.
Сходство групп крови по системе АВО.

Эмбриологические доказательства.
Развитие человека начинается с образования зиготы, которая дробится, проходит гаструляцию и процессы гисто-и органогенеза.
У зародыша человека закладываются жаберные щели.
В шестимесячном возрасте тело покрыто длинными волосками.

Цитогенетические доказательства.
Различия в кариотипах человекообразных обезьян (2n=48) и людей (2n=46) обусловлены слиянием двух хромосом (гомологичных хромосомам шимпанзе) в одну, образовавшую вторую хромосому у человека. Подобные различия кариотипов нередко встречаются и в пределах одного вида (например у мышевидных грызунов).

Молекулярно-биологические доказательства
У человека и шимпанзе многие гомологичные белки сходны по составу аминокислот более чем на 99%. Это означает, что настолько сходны и их гены.
Близость групп крови, резус-фактора, взаимозаменяемость многих белков (гормонов).
Сравнение генов белка глобина и человекообразных обезьян выявило наибольшее различие между ДНК орангутана (3,5%) с ДНК гориллы, шимпанзе и человека. Наименьшие различия в указанных генах (1,6%) обнаружены у человека и шимпанзе. Анализ данных показывает, что отделение человеческой линии эволюции от человекообразных обезьян должно было произойти 6-8 млн лет назад.

Палеонтологические доказательства
Факт эволюции запечатлен в страницах «каменной летописи», в слоях земли разной древности, хранящих ископаемые остатки живых существ.
Ископаемые останки древних обезьян и первых людей чрезвычайно немногочисленны. Они не хоронили своих близких, а в кислой почве влажного тропического леса кости очень быстро растворяются, сохраняются самые прочные элементы - покрытые стойкой эмалью зубы, реже фрагменты челюстей, ещё реже - другие кости. Вероятность сохранения была выше только в областях интенсивного вулканизма, когда жертв извержения вулкана засыпало пеплом или заливало грязевыми потоками. Именно там было найдено большинство свидетельств эволюции человека.

На настоящий момент НАУКА располагает многочисленными ИСКОПАЕМЫМИ останками и другими ПАЛЕОНТОЛОГИЧЕСКИМИ и АРХЕОЛОГИЧЕСКИМИ материалами, доказывающими наличие ПЕРЕХОДНЫХ или ПРОМЕЖУТОЧНЫХ (в АНАТОМИЧЕСКОМ и КУЛЬТУРНОМ плане) ФОРМ между СОВРЕМЕННЫМИ ЛЮДЬМИ и их ПРЕДКАМИ.
Историческое развитие ПРЕДКОВ современных ЛЮДЕЙ шло в соответствии с закономерностями эволюции органов и/или структур и эмпирическими правилами БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЭВОЛЮЦИИ.
В завершающей фазе исторического развития
ЭВОЛЮЦИОННЫХ ПРЕДКОВ ЛЮДЕЙ и становление
современного ЧЕЛОВЕЧЕСТВА пошло соответственно закономерностям не БИОЛОГИЧЕСКОЙ, а СОЦИАЛЬНОЙ ЭВОЛЮЦИИ.

Место человека в системе
животного царства:
Царство – животные;
Подцарство – многоклеточные;
Тип – хордовые;
Подтип – позвоночные;
Класс – млекопитающие;
Отряд – приматы;
Семейство – гоминиды;
Род – Человек;
Вид – Человек разумный.

Черты сходства человека с представителями типа хордовых
Двусторонняя симметрия.
Наличие у зародыша хорды и жаберных щелей.
Расположение у зародыша нервной системы в виде трубки на спинной стороне тела. подтипа позвоночных
* Наличие пяти отделов головного мозга.
* Наличие развитого позвоночного столба.
* Наличие двух пар конечностей.
* Формирование сердца на брюшной стороне тела.

Черты сходства человека с представителями класса млекопитающих:
Живорождение.
Наличие молочных желез.
Волосяной покров.
Наличие потовых желез.
Теплокровность.
Наличие диафрагмы, которая разделяет полость тела грудной и брюшной отделы.
Четырехкамерное сердце, левая дуга аорты, отсутствие ядер в зрелых эритроцитах.
Альвеолярный тип строения легких.
Наличие всех костей, характерных для млекопитающих.
Наличие молочных и постоянных зубов.

Черты сходства человека с представителями подкласса плацентарных:
Наличие плаценты.
Внутриутробное развитие.

Черты сходства человека с представителями
отряда приматов:
Одна пара грудных молочных желез. Наличие ногтей и пальцевых узоров.
Противопоставление большого пальца на передних конечностях.
Продолжительность менструального цикла.
Беременность – 40-41 неделя (шимпанзе, горилла).
Сходство антигенов групп крови по системе АВО.
Сходство в строении хромосом (у человека 23 пары хромосом, у человекообразных обезьян 24, из которых 13 пар имеют одинаковое строение).
Сходство в строении ДНК (совпадение у человека и шимпанзе – 92%).
Сходство в строении белков (по белкам – цитохрому С и гемоглобину одна аминокислотная замена).
Восприимчивы к возбудителям одних и тех же болезней.
Одинаковые паразиты, например, вши.

Отличия человека от человекообразных обезьян:
Морфологические:
Дифференцировка верхних и нижних конечностей.
Прямохождение.
Увеличение подвижности большого пальца на руках.
Отсутствие противопоставления большого пальца на ногах.
Пружинистый свод стопы.
Дифференцировка кисти.
S-образный изгиб позвоночника.
Наклон таза под углом 60о к горизонтали.
Перемещение затылочного отверстия и изменение положения головы относительно позвоночника.
Преобладание мозгового черепа над лицевым.
Формирование подбородочного выступа на нижней челюсти.
Небольшие размеры зубов и отсутствие пространства между резцами и клыками.

Развитие головного мозга:
средняя масса головного мозга у человека – 1350-1500 грамм, а у гориллы и шимпанзе – 460 грамм;
средняя площадь поверхности
у человека – 1200 см2, а у шимпанзе
– 400 см2.
Отличия, связанные с социальным
образом жизни:
Трудовая деятельность.
Развитие речи и письменности.
Абстрактное мышление.

Причины превращения обезьяны в человека
Изменение климата и ландшафтов (резкое похолодание привело к уменьшению количества лесов и увеличению открытых пространств).
Активные горообразовательные процессы и обнажение урановых руд. Увеличение радиационного фона привело к возрастанию числа мутаций.

Предпосылки к очеловечиванию обезьян
А. Связанные с древесным образом жизни:
Противопоставление большого пальца и наличие ногтей.
Кожные узоры на ладонях и стопах.
Свободное вращение локтевой кости вокруг лучевой.
Бинокулярное зрение.
Хорошее развитие мозжечка.
Большой объем головного мозга.
Перераспределение функций между передними и задними конечностями.
Отсутствие узкой специализации.

Б. Связанные со стадным образом жизни:
Жизнь стадами, семьями.
Система иерархии.
Общественное воспитание потомства.
Небольшое количество потомков и высокая выживаемость.
Особенности поведения:
- выражен инстинкт подражания,
- быстрое научение,
- относительная возможность передачи опыта.
Хорошо развита мимика лица.
Всеядность.

Факторы антропогенеза
Биологические:
Естественный отбор (выживание и воспроизведение (размножение) наиболее приспособленных особей).
Мутационный процесс ( возникновение мутаций).
Популяционные волны (изменение численности особей в популяции).
Дрейф генов (изменение частот встречаемости аллельных генов в малочисленных популяциях).
Изоляция (возникновение барьеров, предотвращающих скрещивание особей разных популяций и видов).

Биологические факторы действовали на ранних этапах эволюции человека и были направлены на сохранение особей и групп с признаками, содействовавшими прогрессивному развитию прямохождения, способности к трудовой деятельности, совершенствовании верхних конечностей и познавательной активности головного мозга.
Естественный отбор сохранял признаки, способствующие усилению совместного поиска добычи, защите от хищных зверей, заботе о потомстве, что привело к развитию стадности как ступени к возникновению социальности.

Социальные:
Труд (изготовление орудий труда)
Общественный образ жизни
Речь и появление второй сигнальной системы (восприятие сигналов с помощью слов).
Абстрактное мышление
Развитие альтруизма – забота о стариках и детях.
Передача опыта
Умение добывать и поддерживать огонь.
Термическая обработка мяса.

На первых этапах антропогенеза решающее значение имел отбор на лучшую приспособляемость к изменяющимся условиям окружающей среды.
В дальнейшем развитие трудовой деятельности привело к объединению людей и к необходимости передачи индивидуального опыта.

Стадии антропогенеза
Предшественника (ископаемые обезьянолюди – австралопитеки, человек умелый).
Древнейшие люди (архантропы).
Древние люди (палеантропы).
Современные люди (неоантропы).

Основные стадии эволюции человека
Антропоиды
Дриопитеки. Время появления на Земле 18 млн. лет назад, вымерли спустя 9 млн. лет.
Внешний вид - небольшие животные с округлым черепом, бинокулярным зрением, хорошо развитым головным мозгом; могли находиться в вертикальном положении.
Череп - человекоподобные черты в строении нижней челюсти.
Объем мозговой коробки 350 см3.
Образ жизни - стадность.
Жили в лесах, были всеядными.

Стадия предшественника.
1. Австралопитеки.
Время существования на Земле
5 млн. лет. Внешний вид - масса до 50 кг, рост до 150 см, стройное телосложение, руки свободны, развит большой палец, прямохождение. Объем мозга 550-650 см3 не превышал 35% от средних размеров мозга современного человека. Череп - массивные челюсти, небольшие резцы и клыки. У австралопитеков самцы могли быть на 50 % выше и тяжелее самок, тогда как у современных людей мужчины в среднем лишь на 15 % крупнее женщин.

Часть видов австралопитеков были растительноядными, но некоторые – всеядными.

Стадия предшественника.
Австралопитек Человек умелый - Homo habilis.
Время существования на Земле 3-2 млн. лет назад. Внешний вид - фаланги пальцев сплющены, первый палец стопы не отведен в сторону. Объем мозга 650-750 см3. Череп с зубами человеческого типа.

Орудия труда – изготовлял примитивные орудия труда из гальки и костей животных.
Но не передавал эти навыки последующим поколениям.
Образ жизни – кооперирование во время охоты и
групповая защита.

Стадия Древнейшие люди –
архантропы.
Ископаемые формы: питекантроп, синантроп.
Время существования на Земле 2 млн. - 200 тыс. лет.
Внешний вид - рост около 160 см, массивный скелет, положение тела полусогнутое.
Объем мозга 900-1200 см3.
питекантроп
синантроп

Орудия труда изготовляли из камня, передавали навыки потомкам.
Образ жизни - общественный образ жизни, поддержание огня, примитивная речь по типу лепета (лалии).
питекантроп
синантроп
Архантропы.
Кости черепа массивные, лоб покатый, надбровные валики выражены.

Основными эволюционными приобретениями человека прямоходящего были изготовление каменных орудий, появление абстрактного мышления.
Находки, сделанные в Китае, говорят о том, что древнейшие люди могли пользоваться и огнем.

Гейдельбергский человек
Орудия труда архантропов

Стадия Древние люди - палеоантропы.
Неандерталец.
Время существования на Земле 250-35 тыс. лет. Внешний вид - рост 155-165 см, коренастые люди, ходили несколько согнувшись. Объем мозга от 1400 до 1800 см3. Череп - скошенные лоб и затылок, большой надглазничный валик, подбородочный выступ развит слабо.

Неоантропы в ходе исторического развития научились изготовлять сложные орудия труда и механизмы.
Образ жизни – настоящая членораздельная речь, абстрактное мышление, развитие сельского и промышленного хозяйства, техники, науки, искусства.
За последние 40 тыс. лет внешний облик человека почти не изменился. Всех ископаемых людей современного типа относят к одному виду - Человек разумный, или Homo sapiens.

Человеческие расы и их происхождение
Расы - это исторически сложившиеся группировки людей разной численности, характеризующиеся сходством морфофизиоло-гических свойств, а также общностью занимаемой территории.
Выделяют 3 основные расы: европеоидная, негроидная (австрало-негроидная), монголоидная. Расы появились в результате расселения и географической изоляции популяций единого предка. Формирование морфологических отличий связано с проживанием в разных
природно-климатических
условиях.

Существуют различные взгляды на происхождение рас у человека.
Полицентризм (от греч. (от греч. Polys — много и лат. Centrum — средоточие, центр круга) — теория происхождения человека современного вида и его рас в нескольких районах земного шара от разных форм древних людей (большинством современных антропологов не принимается). Выдвинул эту теорию Ф. Вайденрайх в 1938 году, насчитав четыре центра:
Юго-Восточная Азия,
Восточная Азия,
Африка,
Европа.
РАСЫ и РАСООБРАЗОВАНИЕ

Общепринятой остается гипотеза МОНОЦЕНТРИЗМА с утверждением, что регион возникновения ЧЕЛОВЕКА современного типа на историческом отрезке времени 300-40 тыс. лет назад) один и это ВОСТОЧНАЯ, возможно, ЮГО-ВОСТОЧНАЯ АФРИКА с последующими МИГРАЦИЯМИ людей практически по всей ПЛАНЕТЕ. “РАСОВЫЕ КОМПЛЕКСЫ” БОЛЬШИХ РАС, формировались в соответствии с преобладающими климато-географическими и др. условиями СРЕДЫ ОБИТАНИЯ, оформились порядка 12-10 тыс. лет назад.
Сначала произошло отделение монголоидной расы, а затем общий ствол дивергировал с образованием негроидной и европеодных рас.

Климат в Европе был холодным и достаточно суровым.
Морфологические признаки европеоидной расы:
Светлая кожа.
Прямые или волнистые светло-темные волосы.
Серые, серо-зеленые, каре-зеленые широко открытые глаза.
Наличие умеренно развитого подбородка.
Широкий таз.
Узкий и сильно выступающий нос, предохраняющий организм человека от переохлаждения. Сильное выступание носовой полости удлиняло путь воздуха до дыхательных путей и способствовало его согреванию.
Нетолстые губы.
Обильный волосяной покров тела и лица.

Среда обитания негроидов характеризуется высокой температурой и большой влажностью .
Морфологические признаки
негроидной расы: Темный цвет кожи.
Курчавые или шерстистые темные волосы.
Толстые губы.
Широкий и плоский нос.
Карие и черные глаза.
Редкий волосяной покров на лице у мужчин.
Узкий таз.
Большая ступня.

Монголоидная раса сложилась в областях с жарким, но сухим континентальным климатом в условиях полупустынного и степного ландшафта, где ветер гонит тучи песка.
Морфологические признаки
монголоидной расы
Смуглая кожа.
Прямые жесткие черные волосы.
Плоское крупное скуластое лицо, покрытое слоем жира.
Узкие и слегка раскосые карие глаза.
Наличие третьего века, эпикантуса.
Плоский и широкий нос.
Редкий волосяной покров на лице и теле.

В последующей эволюции людей формировались многочисленные малые расы (до 50) как результат генетико-автоматических процессов (дрейфа генов) в изолированных популяциях.
В настоящее время в связи с интенсификацией МЕЖРЕГИОНАРНЫХ КОММУНИКАЦИЙ, разрушающих ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ИЗОЛИРУЮЩИЕ БАРЬЕРЫ, и ростом МЕЖРАСОВЫХ БРАКОВ, что снижает давление РЕПРОДУКТИВНОГО ИЗОЛИРУЮЩЕГО БАРЬЕРА, со временем разделение ЧЕЛОВЕЧЕСТВА на РАСЫ может исчезнуть.

Современные антропологи на вопрос о наличии отбора у современного человека утверждают, что он имеет место и сейчас.
Самый сильный отбор – перинатальный: когда неприспособленные погибают еще внутртутробно.
Первая тенденция – грацилизация, облегчение скелета. Раньше люди были с более широкими и массивными костями, череп был тяжелее, рельефнее.
Вторая тенденция – редукция, упрощение челюстного аппарата. Например, у древнего человека нормой было 32 зуба, с широкими зубами мудрости. Сейчас они прорезаются далеко не у всех, и мельче остальных. Вдобавок коронка зуба имеет более простое строение.
Третья тенденция – округление головы. А увеличился ли мозг? За последние 20 тысяч лет уменьшился чуть ли не на четверть. Кроманьонский объем в два литра оказался слишком дорогим – нам хватает и полутора.

Принято рисовать человека будущего с крохотным ртом, высоченным лбом и маленькими ручками. Но чтобы так произошло, нужен соответствующий отбор! Глядя на такие картинки, спросите себя: нравятся ли девушкам парни маленького роста, с двумя пальцами, без зубов и с огромной головой? Получат ли они заметное репродуктивное преимущество? Вряд ли…