ПРОИСХОЖДЕНИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ ЧЕЛОВЕКА - ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ

Проблема происхождения и эволюции человека занимает умы людей на протяжении многих веков. Существует множество теорий появления человека на Земле. В настоящее время большинство ученых склоняются к происхождению человека в результате эволюции и естественного отбора от высокоразвитых предков современных обезьян.

Первая гипотеза о происхождении человека была предложена Ж. Б. Ламарком. Он допускал происхождение человека от древних человекообразных обезьян в результате перехода к прямохождению, причем стадный образ жизни первобытных людей способствовал развитию речи.

Основная идея книги Ч. Дарвина “Происхождение человека и половой отбор” (1871) заключалась в том, что происхождение человека от древних человекообразных обезьян связано с историческим развитием животного мира. Ч. Дарвин также обратил внимание на влияние социальных факторов в эволюции человека

Положение человека в системе животного мира

Для человека характерны основные черты, присущие типу Хордовые и подтипу Позвоночные. У человека на ранних этапах эмбрионального развития внутренний скелет представлен хордой, полость глотки содержит жаберные щели, нервная трубка закладывается на спинной стороне, тело имеет двустороннюю симметрию. По мере развития хорда заменяется на позвоночный столб, формируется череп и челюстной аппарат, появляется скелет парных конечностей, пять отделов головного мозга, формируется сердце на брюшной стороне. К классу Млекопитающие позволяют отнести: пять отделов позвоночника; волосяной покров, потовые и сальные железы кожи; наличие мышечной диафрагмы; четырехкамерное сердце; теплокровность. Вынашивание плода в матке и питание через плаценту позволяют отнести человека к подклассу Плацентарные. Такие признаки, как передние конечности хватательного типа (первый палеи противопоставлен остальным), наличие ногтей, одна пара сосков молочных желез, расположение глаз в одной плоскости (обеспечивает объемное зрение), замена молочных зубов и т.д., позволяют отнести человека к отряду Приматы, подотряду Антропоидеа (человекообразные), секции Узконосые обезьяны, к подсемейству Гоминоиды (человекоподобные). В эго надсемейство входят семейства Hylobatidae (гиббоны), Pongtdae, (человекообразные обезьяны) и Hominidae (люди). В это семейство входит род Homo (человек — австралопитеки, питекантропы, синантропы, неандертальцы и единственный ныне живущий вид — Homo sapiens (Человек разумный)).

Для человека характерны общие признаки с человекообразными обезьянами: сходная структура мозгового и лицевого черепа, хорошо развитые лобные доли головного мозга, слабо развитая обонятельная зона, большое число извилин коры больших полушарий, наличие аппендикса, исчезновение хвостового отдела позвоночника, развитие мимической мускулатуры и др. Кроме морфологических признаков о сходстве человека и человекообразных обезьян свидетельствует и ряд других данных: сходны резус-факторы и группы крови (АВО); человекообразные обезьяны восприимчивы ко многим болезням человека и др.

В последнее время применяются методы определения эволюционного родства организмов путем сравнения их хромосом и белков. Белки синтезируются на основе наследственной информации, заключенной в генах. Родство между видами тем больше, чем больше сходство между белками, следовательно, и нуклеотидными последовательностями молекул ДНК представителей этих видов. Оказалось, что количество сходных нуклеотидных последовательностей в ДНК человека и шимпанзе составило 91*55, у человека и гиббона — 76%, у человека и макаки резуса — 66%. Белки человека и шимпанзе сходны на 99%. Чем ближе в систематическом отношении животные стоят к человеку, тем большее между ними сходство в молекулярной структуре ДНК.

О родстве человека с животными свидетельствует также наличие у человека атавизмов (хвост, обильный волосяной покров на лице, сильно развитые клыки, многососковость и др.) и рудиментов (аппендикс, волосяной покров туловища, ушные мышцы, копчиковый отдел позвоночника и др.).

Однако между человеком и человекообразными обезьянами существуют коренные отличия. Только человеку присуще истинное прямохождение. В силу вертикального положения скелет человека имеет широкий таз, плоскую грудную клетку, резкие изгибы позвоночника, сводчатую стопу, большой палец нижних конечностей приблизился к остальным и принял на себя функцию опоры. Гибкая кисть руки — органа труда — способна выполнять самые разнообразные и высокоточные движения. Мозговой отдел черепа значительно преобладает над лицевым. Человек имеет очень сложно устроенный головной мозг объемом около 1400—1500 см³. Площадь коры больших полушарий составляет в среднем 1250 см². В мозге человека значительно развиты лобные, височные и теменные доли, в которых расположены важнейшие центры психики и речи. Человек обладает сознанием и мышлением, создал искусство и науку. Эволюция человека вышла из-под ведущего контроля биологических факторов и приобрела социальный характер.

Движущие силы антропогенеза

Движущими силами антропогенеза являлись биологические факторы (мутационный процесс, популяционные волны, дрейф генов, изоляция и естественный отбор) так же, как и для остальных видов живой природы. Однако для антропогенеза недостаточно только биологических закономерностей. Социальные факторы антропогенеза (трудовая деятельность, общественный образ жизни, речь и мышление) приобрели определяющее значение в эволюции человека.

На первых этапах эволюции решающее значение имел отбор на лучшую приспособляемость к меняющимся условиям окружающей среды. Однако в дальнейшем развитие трудовой деятельности, требуя объединения усилий людей в процессе труда, охоты и т.д., выдвинуло проблему передачи индивидуального опыта в пределах коллектива. Преимущества перед другими получили племена, которые поддерживали не только физически сильных особей, но и сохраняли полезных своими умственными способностями детей — будущее поколение, стариков — хранителей информации о способах выжить (мастеров по выделке орудий, охотников).

Если особенности строения и физиологии человека передаются по наследству на основе генетической информации, то социальная информация передается с помощью слова при обучении и определяет духовный облик индивидуума. Каждое взрослое поколение передает последующим опыт, знания, духовные ценности в процессе воспитания и образования.

Морфологические и физиологические преобразования наших обезьяноподобных предков правильнее будет назвать антропоморфозами. Особенно важным было возникновение прямой походки. Прямохождение установилось не сразу. Это был весьма длительный процесс отбора наследственных изменений, полезных в трудовой деятельности. Предположительно он длился миллионы лет. Биологически прямохождение принесло человеку немало осложнений. Оно ограничило быстроту его передвижения, лишило подвижности крестец, что затруднило роды; длительное стояние и ношение тяжестей иногда приводит к плоскостопию и расширению вен на ногах. Зато благодаря прямохождению освободились руки для орудий труда.

Основной движущей силой антропогенеза явился труд, в процессе которого человек сам создал орудия труда. В начале процесса формирования человека рука у него была слаборазвитой и могла производить лишь самые простые действия. Особи с наследственными изменениями верхних конечностей, полезными для трудовых операций, преимущественно сохранялись благодаря естественному отбору. Различие между рукой человека и рукой человекообразных обезьян огромно. Понадобилось весьма длительное время для того, чтобы наши обезьяноподобные предки перешли от использования предметов окружающей природной среды в качестве орудий к их изготовлению. Самые примитивные орудия труда облегчают зависимость человека от окружающей природы, расширяют его кругозор, открывая в предметах природы новые, неизвестные свойства; наконец, они используются для дальнейшего совершенствования орудий труда. Развитие трудовой деятельности приводит к ослаблению действия биологических закономерностей и усилению роли социальных факторов в антропогенезе.

В современном обществе действие биологических факторов эволюции претерпело значительные изменения: естественный отбор теряет свою ведущую роль как фактор видообразования и в известной мере выполняет лишь стабилизирующую функцию. Изоляция также постепенно теряет свое значение — нарушение изоляционных барьеров ведет к обогащению генофондов популяций и формированию смешанного населения отдельных регионов. В настоящее время численность человечества не подвержена значительным колебаниям, и в связи с этим действие популяционных волн может сказываться только в отдельных малонаселенных регионах. Сохранил свое значение в человеческом обществе мутационный процесс. Мутации постоянно меняют генотипический состав населения и совместно с комбинативной изменчивостью обеспечивают полиморфизм популяций. Ослабление действия отбора может привести к накоплению вредных мутаций, ведущих к снижению жизнеспособности особей. Эти обстоятельства следует учитывать в разных областях человеческой деятельности, прежде всего в охране окружающей среды от загрязнения.

Предшественники человека

Древнейшими общими предками человека и человекообразных обезьян (антропоидов) принято считать парапитеков (небольших малоспециализированных высших обезьян, ведших как древесный, так и наземный образ жизни и питавшихся растениями и насекомыми). Их челюсти и зубы были подобны челюстям и зубам человекообразных обезьян. В дальнейшем парапитеки дали начало плиопитекам — предкам современным гиббонов и орангутанов, а также проконсулу — вымершему общему предку шимпанзе и гориллы. Древнейшими прямыми предками человека являются дриопитеки (древесные обезьяны), жившие от 20 до 80 млн лет назад и произошедшие от них около 14 млн лет назад рамапитеки. Таким образом, расхождение филогенетических стволов, ведущих к двум семействам, т.е. человекообразным обезьянам (понгидам) и людям (гоминидам), произошло от 15 до 25 млн лет назад. За более чем 10 млн лет обитания в тропических лесах у дриопитеков сформировались передние конечности, приспособленные к лазанию по деревьям и добыванию пищи, большой головной мозг с высоким развитием двигательных отделов, бинокулярное зрение и др. В связи с похолоданием климата и вытеснением тропических и субтропических лесов к югу, в конце палеогена сформировались обширные открытые пространства с растительностью саванного типа. Можно предположить, что популяции дриопитеков расселились по разным местообитаниям. Предковые формы современных человекообразных обезьян — в дождевых тропических лесах, где они передвигались, главным образом цепляясь руками за ветки и раскачиваясь (образовалось два вида: горилла и шимпанзе), другие — на открытых пространствах, где они были вынуждены вставать на задние конечности, видимо, чтобы лучше обозревать местность. Со временем, попав под давление естественного отбора, такое положение из случайного, вынужденного перешло в необходимое.

Многие антропологи рассматривают дриопитеков как возможных непосредственных предков всех высших антропоморфов, т.е. семейств понгид и гоминид. Некоторые из популяций дриопитеков положили начало эволюции предшественников человека — австралопитекам. Появление гоминид — прямоходящих приматов, к которым относится современный человек, является следующим этапом антропогенеза. Австралопитеки — вымершая группа видов гоминид (скелетные останки найдены в Южной Африке) — вели стадный образ жизни и занимались охотой и собирательством, начали освоение огня. Они жили около 5 млн лет назад, систематически использовали естественные предметы (камни, палки, кости и т.п.) в качестве орудий труда. Судя по строению зубной системы, эти животные были всеядными; слабое развитие клыков согласуется с предположением, что функции нападения и защиты у них должны были перейти к верхним конечностям. Масса тела: 20—50 кг, рост — 120—150 см, объем мозга — около 600 см³. Они ходили на двух ногах при выпрямленном положении тела, руки были свободными и могли ловить животных, бросать камни и совершать другие действия.

Позднее (2—3 млн лет назад) австралопитеки дали начало более прогрессивной ветви — Homo habilis (Человеку умелому). Это новое видовое наименование связано с тем, что рядом с костными останками этого существа были найдены изготовленные им примитивные режущие и рубящие орудия из гальки. Рост достигал 150 см. объем головного мозга был на 100 см³ больше, чем у австралопитека, зубы человеческого типа, фаланги пальцев сплющены, первый палец стопы, как и у современного человека, не был отведен в сторону. Хотя в морфологическом отношении Человек умелый значительно не отличался от австралопитеков, однако, являясь создателем самой примитивной культуры палеолита, он преодолел грань, отделяющую ископаемых человекообразных обезьян от древнейших людей.

Ископаемые представители семейства Гоминиды (виды австралопитеков, группы вида Человек умелый) 1,5—2 млн лет назад широко расселились по Африке, Средиземноморью. Азии. Использование орудий, стадный образ жизни способствовали дальнейшему развитию мозга, возникновению речи и социальности. Эволюция физических и общественных особенностей первых людей охватывает три этапа: древнейшие люди, древние люди и современные люди (рис. 13.1).

Рис. 13.1. Основные этапы эволюции человека:

а — австралопитеки, б — архантрол, в — палеантрол, г — неоантроп

Древнейшие люди (архантропы)

К настоящему времени известно несколько ископаемых форм архантропов: Питекантроп (обезьяночеловек), его останки были обнаружены на о. Ява в 1891 г.; Синантроп, его останки были обнаружены в 1927 г. в пещере близ Пекина, и др. Их, видимо, можно отнести к одному виду — Homo erectus (Человек выпрямленный), группы которого жили приблизительно от 2 млн до 200 тыс. лет назад. В этот период, расселяясь и попадая в новые условия существования, популяции Человека умелого образовывали отдельные изолированные формы архантропов, занимающих по многим существенным признакам промежуточное положение между австралопитеком и современным человеком. Перспективным направлением эволюции было возникновение и дальнейшее развитие способности к изготовлению орудий труда, что было взаимосвязано с дальнейшим развитием прямохождения и головного мозга; освоение огня, что явилось дополнительным источником тепловой энергии, способствовало защите от диких животных. Изготовление орудий требовало понимания их назначения и способа производства. Понятийная деятельность связана с речью и мышлением в процессе коллективной трудовой деятельности. Объем мозга архантропов (700—1200 см³) позволял обладать примитивной речью. (Считают, что при массе мозга 750 г ребенок современного человека овладевает речью.) Рост мужчин составлял около 160 см, возможно, и более. Кости черепа очень толстые, лоб покатый, выражены надбровные валики, подбородочный выступ отсутствует, массивные челюсти. Все это указывает на значительные отличия архантропов от современного человека. Их эволюция осуществлялась еще под преимущественным влиянием биологических факторов.

Древние люди (палеоантропы)

Эта форма занимает промежуточное положение между архантропами и ископаемыми формами Человека разумного. На данном этапе антропогенеза наряду с биологическими факторами эволюции начинают действовать и социальные факторы: объединение усилий особей в процессе труда, охоты и защиты, передача накопленного опыта и традиций следующим поколениям, развитие интеллекта и др. К палеоантропам относят неандертальцев (впервые их останки найдены в долине р. Неандерталь в Германии в 1856 г.). Они были широко расселены в Европе, Африке и Азии. Неандертальцы жили в ледниковую эпоху от 250 до 35 тыс. лет назад в пещерах, группами по 50—100 человек. Они изготовляли разнообразные специализированные каменные орудия: ручные рубила, скребла, остроконечники и др. Мужчины коллективно охотились, женщины и дети собирали съедобные корни и плоды. Неандертальцы постоянно поддерживали и широко использовали огонь для приготовления пищи, одевались в шкуры. Для неандертальцев характерны: небольшой рост (155—165 см), низкий скошенный лоб и затылок, большой надглазничный валик, развитые лобные доли; объем мозга — до 1400 см³. Особенности строения нижней челюсти (слаборазвитый подбородочный выступ) указывают, что у них была зачаточная речь. В суровых условиях климата естественный отбор способствовал выживанию любой ценой, в том числе и ценой жизни своих соплеменников. Однако трудовая деятельность требовала объединения усилий отдельных индивидуумов в процессе труда, охоты и защиты от крупных хищников. Необходимым условием являлась передача накопленного опыта и традиций последующим поколениям. Дальнейшее совершенствование коллективных взаимоотношений, развитие интеллекта способствовали успеху в совместной борьбе за жизнь и привели некоторые группы неандертальцев к формированию нового вида — Человек разумный.

Современные люди (неоантропы)

Возникновение людей современного физического типа, сменивших древних людей, осуществилось 50—40 тыс. лет назад. Некоторое время архантролы и неоантропы существовали совместно, а затем неандертальцы были вытеснены первыми современными людьми — кроманьонцами (костные останки впервые были найдены в гроте Кроманьон во Франции в 1868 г). Человек современного типа, вероятно, возник в Восточном Средиземноморье и в Передней Азии и затем широко расселился в остальных частях Земли. От него, видимо, произошли все современные человеческие расы. В целом кроманьонцы обладали всем комплексом физических особенностей ныне живущих людей: рост — до 180 см; мозговая часть черепа преобладала над лицевой; сплошной надглазничный валик отсутствовал; развитый подбородочный выступ указывал на хорошо развитую членораздельную речь; масса головного мола значительно не изменилась, но наиболее развитыми оказались лобные доли и зоны, связанные с развитием речи и мышления. На этом этапе эволюция вышла из-под ведущего контроля биологических факторов, и в развитии Человека разумного социальные отношения играли всевозрастающую роль.

Появление человека — это уникальное явление в развитии живой природы, при котором осуществился переход от биологических процессов к социальным. Реализация генетической информации в онтогенезе в условиях определенной среды формирует биологическую конституцию человека — создает материальные предпосылки для развития интеллекта, мышления, культуры. Социальная информация передается с помощью слова при обучении и определяет духовный облик индивидуума. Наследственность человека обеспечивает возможность восприятия социальной программы, а полная реализация его биологической организации возможна лишь в условиях социальной среды.

Можно выделить основные этапы развития Человека разумного (табл. 13.1):

• духовное и психическое развитие человека, выражающееся в способности человека в самопознании. Человек — это материя, познающая самое себя (философское определение человека). Это выразилось в возникновении искусства, первые наскальные изображения — 40—50 тыс. лет назад;

• вторым этапом были открытия, приведшие к неолитической революции — приручение животных, окультуривание растений (10 тыс. лет назад). До этого человек полностью зависел от среды Теперь зависимость приобрела иной характер, она стала осуществляться через контроль над некоторыми факторами среды обитания;

• третьим крупнейшим этапом в истории современного человека была научно-техническая эволюция, в результате которой человек приобрел способность менять условия среды обитания (2 тыс. лет назад, особенно в последние 3—4 столетия).

Таблица 13.1

Основные этапы эволюции человека

Ископаемые предки человека	Где и когда жили	Внешний вид	Образ жизни		Орудия труда
Австралопитеки	Южная и Восточная Африка, Южная Азия, 5-3 млн. лет назад	Масса — до 50 кг, рост — 120-140 см, объем черепа — 500-600 см3	Ходили на двух ногах, жили среди скал в открытых местах, употребляли мясную пищу. Стадность		Пользовались камнями, палками, костями животных
Человек умелый	Африка, Южная Азия, 3-2 млн. лет	Масса — до 50 кг, рост — до 150 см, объем черепа — 700 см3		Кооперирование во время охоты и групповая защита	Изготовление примитивных орудий труда
Древнейшие люди (питекантропы, синантропы)	Африка, Средиземноморье, о. Ява, Средняя Азия — 2 млн 200 тыс. лет	Рост — около 160 см, объем мозга — 900-1000 см3, лоб низкий, челюсти массивные		Жили первобытными стадами в пещерах, поддержка огня, одевались в шкуры, зачатки речи	Изготовляли хорошо выделанные каменные орудия труда
Древние люди (неандертальцы)	Африка, Средняя Азия около 250—50 тыс. лет назад	Рост — 155-165 см, объем мозга — до 1400 см3, лоб низкий, с надбровным валиком; подбородочный выступ развит слабо		Жили группами, пользовались огнем для приготовления пищи, одевались в шкуры. В общении употребляли жесты и примитивную речь. Появилось разделение труда	Изготовляли разнообразные орудия труда из камня и дерева
Первые современные люди (кроманьонцы)	Повсеместно, 50-40 тыс. лет назад	Рост — до 180 см, объем мозга — 1600 см3, лоб высокий, без валика, нижняя челюсть с подбородочным выступом		Жили родовым обществом, строили жилища, украшали их рисунками. Изготовляли одежду из шкур, при общении пользовались речью, приручали животных, окультуривали растения. Перешли от биологической эволюции к социальной	Изготовляли сложные орудия труда и механизмы

Человеческие расы

Человеческие расы — это исторически сложившиеся систематические подразделения внутри вида Человек разумный, к которому в настоящее время относится все население Земли. Морфологические и в меньшей степени физиологические признаки дают возможность выделить внутри человечества три основные большие расы: европеоидную, монголоидную и австрало-негроидную.

Европеоиды имеют светлую или смуглую кожу, прямые или волнистые волосы, узкий выступающий нос, тонкие губы и развитый волосяной покров на липе и теле

У монголоидов кожа также может быть, как светлой, так и темной, волосы обычно прямые, жесткие, темнопигментированные, косой разрез глаз и эпикантус (складки в углу глаза).

Негроиды характеризуются темной кожей, курчавыми или волнистыми волосами, толстыми губами и широким, слегка выступающим носом.

Имеются отличия рас и по некоторым физиологическим и биохимическим показателям: интенсивность потоотделения с единицы площади кожи у негроидов выше, чем у европеоидов, средние показатели уровня холестерина в плазме крови наиболее велики у европеоидов. В рамках каждой большой расы выделяются отдельные антропологические типы с устойчивыми комплексами признаков, называющиеся малыми расами (рис. 13.2).

Рис. 13.2. Современные расы человека

Расы появились в результате расселения и географической изоляции, видимо, популяций неоантропов, живших в разных природно-климатических условиях. С формированием социальных взаимоотношений и ослаблением действия биологических факторов темпы эволюции человека как вида резко снизились и ни одна из рас не достигла видового обособления. О единстве вида Homo sapiens свидетельствует то, что все расы человека равноценны в биологическом и психологическом отношении и находятся на одном и том же уровне эволюционного развития. Представители всех рас в пределах нормы реакции способны к достижению больших высот в развитии культуры и цивилизации. Также о видовом единстве свидетельствуют неограниченные возможности скрещиваний с образованием плодовитого потомства.

Расовые особенности наследственны, и, по-видимому, часть из них в прошлом носила адаптивный характер. Так, темная кожа негроидов предохраняет организм от ярких солнечных лучей, в шапке курчавых полис создаются воздушные прослойки, защищающие от жары. Светлая кожа европеоидов пропускает ультрафиолетовые лучи и этим предохраняет от рахита, узкий выступающий нос способствует согреванию вдыхаемого воздуха. Монголоидная раса характеризуется прямыми жесткими волосами; уплощенностью лица, уменьшающей возможность обморожения; сильно выдающимися скулами, наличием эпикантуса - адаптациями к суровому, с частыми пылевыми бурями климату Центральной Азии. По мере развития общества и производства большинство расовых признаков утратило адаптивное значение. Для современного человека решающим является не цвет кожи или волос, а способность развивать свои интеллектуальные качества.

Мутационный процесс, комбинативная изменчивость на основе высокой численности человечества обеспечивают значительную гетерогенность популяций человека. Так как идентичных особей (кроме пар однояйцевых близнецов) в популяции не существует, то практически ни одна особь не может быть типичной для расы или популяции. В связи с этим утверждения о так называемых “чистых расах” не имеют оснований. Вид человека разумного разнообразен не только по расовым признакам, но и в не меньшей степени по многим другим морфологическим и физиологическим признакам, по способностям к различным родам деятельности. Высокая полиморфность — разнообразие способностей человеческих популяций — залог процветания человечества, гарантия его дальнейшего прогресса. В связи с этим утверждения о неравенстве между какими бы то ни было группами или расами людей на основе их генетических различий не имеют ни биологической, ни социальной основы. Дальнейшая эволюция общества во многом зависит от правильного понимания биологических законов в применении к человеку, в первую очередь в создании равных возможностей для обеспечения максимального раскрытия возможностей каждой человеческой личности.