Прояв рудиментів та атавізмів при спадкових хворобах. Сліди еволюції на тілі людини
Художники і мислителі Відродження за давніми греками милувалися виразними формами людського тіла, Точністю та скоординованістю його рухів. Захоплення, навіть благоговіння звучить у словах Леонардо да Вінчі: "Розглянь ці прекрасні м'язи, і якщо здається тобі, що їх багато, спробуй, зменш, якщо мало - додай, а достатньо, - віддай хвалу Першому будівельнику такої чудової машини". У XVI-XVIII ст. багато дослідників продовжували вважати, що вивчення природи та людини – це читання книги, створеної Творцем. Навряд чи хтось із них наважився б говорити про недосконалість творіння.
Невже в нашому тілі справді немає нічого зайвого? Відповідь на це питання було отримано лише в початку XIXв., коли накопичилися дані про будову як людини, а й інших істот. Порівняльна анатомія, що стала на той час самостійною дисципліною, допомогла зрозуміти, що людина влаштована за тим самим планом, як і хребетні тварини. (Правда, проект, яким Бог чи природа творили світ, допускав, на думку багатьох вчених, незліченні варіації.) Анатоми було неможливо помітити, що одні й самі частини тіла — кістки, м'язи, внутрішні органи в різних організмів різняться за розмірами формі. Іноді якісь «деталі» зовсім відсутні, іноді дуже малі і відносно погано розвинені порівняно з подібними частинами інших видів. Недорозвинені органи, які представлялися марними, стали називати рудиментарнимиабо рудиментами(Від лат. Rudimentum - "зачаток", "першооснова"). Очевидно, першим цей термін ужив у 80-х роках. XVIII ст. французький натураліст Жорж Луї Бюффон.
Рудименти виявили у тварин, а й у людини. Наприклад, внутрішньому куточкуочі є ледь помітна складка, що називається напівмісячною. Це залишок третього століття — миготливої перетинки, добре розвиненої у плазунів та птахів. Вона служить для змащення очного яблука жирним секретом, що виділяє спеціальна залоза. У людини подібну функцію виконують верхнє і нижнє повіки, так що півмісячна складка виявилася зайвою і редукувалась (від лат. reductio - "Повернення") - зменшилася.
Зайвими виявилися деякі кістки, м'язи, внутрішні органи та його окремі частини. Наприклад, кістки куприка залишки хвостових хребців, які зрослися, зменшилися в розмірах і спростилися. Вороновидна, або коракоїдна (від грец.«Коракоїдес» - «схожий на ворона»), кістка потрібна земноводним, плазунам і птахам для прикріплення передніх кінцівок. Ссавці ж обійшлися без неї, і у них невеликі залишки цієї кістки зрослися з лопаткою. Втратили ссавці та шийні ребра - від них залишився продірявлений поперечний відросток шийних хребців.
Класичний приклад рудиментарної миші людини – вушні м'язи. Вони добре розвинені у багатьох ссавців і потрібні, щоб спрямовувати вушні раковини на джерело звуку. Ще один рудиментарний м'яз людини - пірамідальний м'яз живота. А хорда — еластична вісь, завдяки якій виникли хордові тварини (людина також належить до їхнього типу), у людей перетворилася на драглисту масу всередині міжхребцевих дисків.
Вчені знаходили все більше зайвих органіву людини, і припущення про досконалість «вінця творіння» перестало здаватися непорушним. Рудименти не залишилися зокрема, цікавою тільки анатомам, а послужили для широких наукових узагальнень. Так, Чарлз Дарвін використовував їх як один із доказів походження людини від тварин. Він пояснив присутність рудиментів тим, що під час еволюції деякі органи зменшилися і майже зникли через непотрібність. Звідси випливає, що людина не створена раз і назавжди досконалою і незмінною, а рудименти лише залишки. непотрібних частинтіла, які ще не встигли зникнути. Еволюційне вчення дозволило по-новому подивитись відомі фактита уточнити, які органи у людини слід вважати рудиментами.
У 1902 р. німецький анатом Роберт Відерсгейм (1848—1923) випустив книгу, у якій перерахував щонайменше 107 рудиментарних органів людини, непридатних до виконання будь-якої функції чи дуже упитаних, здатних діяти над повною мірою. До перших відносяться волосся на тілі, які не можуть захищати людину від холоду; червоподібний відросток сліпої кишки (апендикс), не здатний перетравлювати грубу рослинну пишу; а також куприк, півмісячна складка, залишки хорди та ін. Список других включає епіфіз - залізу внутрішньої секреції. Очевидно, епіфіз — рудимент тім'яного ока, що був у найдавніших хребетних. Втративши свою основну функцію (зір), він набув нової — виробництва гормонів. Є думка, що найвідоміший рудимент — апендикс є органом імунної системи.
Крім рудиментів, вчені виділяють. атавізми(від лат. atavi - «Предки») - ознаки, втрачені людиною в ході еволюції і що зустрічаються як рідкісний виняток. Хрестоматійні приклади – густий волосяний покрив на тілі, хвіст, додаткові соски. Існує і поняття провізорні органи(від лат. provisor — «який піклується про що-небудь»): вони є тільки у людського зародка, а потім зникають; їх функції виконують інші частини тіла.
У центрі уваги сучасної біологічної науки опинилися дослідження геному людини та інших живих істот. Дані про походження рудиментів, ймовірно, допоможуть з'ясувати, які гени включаються або, навпаки, блокуються при розвитку та редукуванні тих чи інших органів.
У процесі еволюції організм людини видозмінювався. Різні органи змінювали своє призначення або взагалі зникали, оскільки вже не було необхідності в них. Однак, навіть зараз, у XXI столітті ми можемо спостерігати найявніше свідчення теорії еволюції – атавізми та рудименти практично у будь-якої людини. Еволюція невблаганна, людина, ставши на прямі ноги, отримала атавізм як копчика. І таких прикладів дуже багато.
Те, що дісталося людині від предків
Рудименти та атавізми у людини, як правило, приховані, але деякі приклади можна бачити і неозброєним оком. Наприклад, поява у людини волосяного покриву на тілі зараз уже відносять до атавізмів, адже сьогодні нам уже не потрібно зігрівати тіло додатковою вовною. А наше волосся – це видозмінена шерсть і є.
Підвищена «кудлатість» у людини - ознака атавізмуЦе властиво всім людям і з цим нічого не можна вдіяти, адже це просто залишкові явища від предків, якими ми вже не користуємося багато років, але вони все ще присутні в нашому організмі, часом завдаючи незручності, проте не дуже серйозні. Скажімо так це та нитка, яка пов'язує нас з нашими предками.
Кіпчик
Є й приховані атавізми, такі як залишки хвостових хребців, які тепер сильно спростилися і ми їх називаємо куприком. Колись давно у предків людини був хвіст, який виявився непотрібним надалі. В результаті еволюції хвіст зник, але частини хребта, які за цей хвіст відповідали ще існують, тому ми можемо наочно бачити зв'язок людини з приматами. Навіть сьогодні буває відхилення у розвитку, коли діти народжуються, маючи невеликий хвіст, звичайно, це легко вирішується хірургічним шляхом, але вкотре доводить те, що теорія еволюції права – у людини був хвіст.
Третя повіка
Епікантус або третя повіка, цей рудимент може спостерігати у себе в куточку ока. У теперішній час особливого сенсув цьому органі немає, але колись третя повіка виконувала захисні функції для . Сьогодні його відносять до елементів, що не використовуються.
Третя повіка є у всіх, проте це атавізм Зуби мудрості
Рудимент, який відомий практично всім, – поява зубів мудрості. Розташовані в самому кінці зубного ряду сьогодні вони вже не беруть участь у процесі пережовування їжі, проте з'являються у людей. Хоча вже сьогодні зафіксовано випадки, коли ці зуби не з'являються в .
Ще один марний орган – зуби мудрості апендицит
Відомий усім рудимент, під назвою апендикс, теж уже втратив свою початкову функцію – участь у перетравленні їжі. У середині XX століття навіть були ентузіасти, які пропонували вирізати його ще на стадії немовляти, щоб не допускати його запалення у майбутньому. Виявилося, що це не зовсім непотрібний елемент і людський організм таки отримує від цього органу користь, хоч і не за прямим призначенням. Є багато прикладів, що цей орган ще може служити для людського організмуі не є абсолютно марним, як, скажімо, хвіст.
Як бачите, атавізми різняться і не завжди варто ставитись до них, як до марної частини організму. Наприклад, волосся, яке людині вже не потрібне, зараз стало елементом стилю і краси, хоча є справжнім рудиментом.
Вушні м'язи
Ще один елемент, що не використовується - вушні м'язи. Сьогодні можна зустріти людей, які вміють рухати вухами, але зазвичай вони вже давно не використовуються людиною. Люди не потребують переміщення вушну раковинутому ці м'язи теж відносять до атавізмів.
Пірамідальний м'яз
Далеко не всім відомий пірамідальний м'яз у животі людини. Сьогодні вона вже не потрібна організму, але присутня, представляючи собою класичний рудимент.
Висновок
Подібні явища притаманні не тільки людині, а й усім тваринам, які в процесі еволюції також втрачають частину своїх органів, тому й становлять особливий інтерес для вивчення. Адже саме вивчаючи це явище, є відмінність людини від його предків.
Відео про рудиментарні органи
Хвіст, зуби мудрості, різноманітні м'язи, що не використовуються – все це дає уявлення про те, як жили наші предки раніше. Наш організм завжди має докази еволюції у наочних прикладах.
Атавізми - це прояв ознак, які були притаманні далеким предкам цього виду, але яких немає у найближчих. Наявність атавізмів у людини, а й у тварин - одне з доказів теорії еволюції. пояснюються тим, що гени, які відповідали за ці ознаки у далеких предків, збереглися в ДНК і з якоїсь причини стали активними. У нормі ці гени у сучасних тварин формують органи.
Чи є атавізми у тварин
Всім відомі: хвостоподібний придаток хребта, густий волосяний покрив на тілі, додаткові молочні залози. Чи є атавізми у тварин?Так, є, оскільки закони еволюції однакові всім видів живих організмів. Атавізми слід відрізняти від рудиментів, які являють собою органи, що втратили своє початкове призначення, такі як куприк і епікантус у людини, волосся у китоподібних.
Рудименти, на відміну атавізмів, виникають в усіх особин цього виду, а атавізми - лише в окремих. Атавізми можуть бути марними, але можуть бути і шкідливими, наприклад, незарощення серцевої перегородки у людини. Атавізми можуть розвиватися через порушення органогенезу внаслідок якихось несприятливих впливів, яким зазнав зародок тварини.
На предків того чи іншого виду вказують атавізми у тварин, прикладицього явища можна знайти, наприклад, у китоподібних (китів та дельфінів). У китів іноді розвиваються задні ноги,
а у дельфінів – задні плавці.
Відомо, що китоподібні походять від сухопутних ссавців (вимерлих копитних), які повернулися у воду. Також кінцівки з'являються у змій, що доводить їхнє походження від рептилій із ногами.
У коней іноді з'являються два додаткові пальці з боків від звичайно розвиненого середнього, на якому знаходиться копито.
Унікальні у плані атавізмів кліщі сімейства Crotoniidae - вони вперше було виявлено повернення до статевого способу розмноження, тоді як вони походять від інших кліщів, які розмножуються безстатевим способом (партеногенезом).
Атавізми з'являються у самих різних видівтварин від комах до людини, що доводить спільність законів еволюції для всіх організмів.
Атавізми у рослин приклади
Також атавізми трапляються у рослин. Атавізми обов'язково відповідають органам, розвиненим у далеких предків тварини чи рослини, тобто де вони з'являються випадково.
Як приклад можна навести квітки, поява 10 тичинок у першоцвітів, що мають нормальному стані 5 тичинок. По 10 тичинок мали далекі батьки цієї рослини.
Першоцвіт пролісок
Атавізмів у рослин є виникнення у австралійських акацій перистоскладного листя. Зазвичай у акацій листові пластинки відсутні, черешки перетворені на філодії, плоскі листоподібні утворення.
Саме така закономірність у появі атавізмів, як і рудиментів, свідчить на користь теорії еволюції. Ознаки, що виявляються в атавізмах, можна помітити на різних етапахрозвитку ембріона, і в нормі на момент народження вони зникають. Атавізми - це вроджені відхилення, вони можуть з'явитися протягом життя, але можуть успадковуватися.
Найстрашніші і найстрашніші морські монстри
Рудиментарними називають органи, які втратили своє значення у ході еволюційного розвитку. Вони закладаються ще у внутрішньоутробному стані та зберігаються на все життя на відміну від так званих провізорних (тимчасових) органів, які є лише у зародків. Від атавізмів рудименти відрізняються тим, що перші зустрічаються вкрай рідко (суцільний волосяний покрив у людини, додаткові пари молочних залоз, розвиток хвоста і т. д.), другі ж присутні майже у всіх представників виду. Про них - рудиментарні органи людини - і поговоримо.
Взагалі питання у тому, яка роль рудиментів у житті тієї чи іншої організму і що, власне, вважати такими, досі залишається досить складним для фізіологів. Ясно одне: рудиментарні органи допомагають простежити шлях філогенезу. Рудименти показують наявність спорідненості між сучасними та вимерлими організмами. А ще ці органи, серед іншого, є доказом дії природного відбору, що видаляє непотрібну ознаку. Які ж людські органи вважатимуться рудиментами?
Це нижній відділ хребта, який складається з трьох або п'яти хребців, що зрослися. Він є не що інше, як наш рудиментарний хвіст. Незважаючи на рудиментарний характер, куприк є досить важливим органом (як і інші рудименти, які, хоч і втратили більшу частину свого функціоналу, все ще залишаються дуже корисними для нашого організму).
Передні відділи куприка необхідні для прикріплення м'язів та зв'язок, які беруть участь у функціонуванні органів сечостатевої системиі дистальних відділів товстого кишечника (до них кріпляться копчиковий, клубово-копчиковий і лобково-копчиковий м'язи, які формують м'яз, що піднімає задній прохід, а також задньопрохідно-копчикова зв'язка). Крім того, до куприка прикріплюється частина м'язових пучків великої. сідничного м'яза, що відповідає за розгинання стегна. А ще списчик потрібен нам для того, щоб правильно розподіляти фізичне навантаженняна таз.
Зуби мудрості
Це восьмі зуби в зубному ряду, в народі звані вісімкою. Як відомо, свою назву «вісімки» отримали у зв'язку з тим, що прорізаються значно пізніше за решту зубів - у середньому у віці від 18 до 25 років (у деяких людей не прорізаються взагалі). Зуби мудрості вважаються рудиментами: у свій час вони були необхідні нашим предкам, але після того, як раціон харчування Homo sapiensзначно змінився (зменшилося споживання твердої та жорсткої їжі, люди стали вживати їжу, що зазнала термічної обробки), а обсяг мозку збільшився (внаслідок чого природі «довелося» зменшити щелепи Homo sapiens) – зуби мудрості рішуче «відмовляються» вписатися в наш зубний ряд.
Ці «хулігани» серед зубів постійно намагаються вирости вкрив і навскіс, через що неабияк заважають іншим зубам і загальній гігієні порожнини рота: внаслідок неправильного розташування«вісімок» між ними та сусідніми зубами раз у раз застряє їжа. Та й зубній щітці дістатися зубів мудрості не так просто, тому їх часто вражає карієс, що призводить до видалення хворого зуба. Однак при правильному розташуваннізубів мудрості вони, наприклад, можуть бути опорою для мостоподібних протезів.
Апендикс
У середньому довжина придатка сліпої кишки в людини становить близько 10 см, ширина - всього 1 см. Проте він може завдати нам багато клопоту, а в середні віки "хвороба кишок" і зовсім була смертним вироком. Нашим предкам апендикс допомагав перетравлювати грубу їжу і, звичайно, грав дуже важливу рольу функціонуванні всього організму. Але й сьогодні цей орган зовсім не такий марний. Серйозну травну функціювін, щоправда, давно не виконує, проте виконує захисну, секреторну та гормональну функції.
Вушні м'язи
Є м'язами голови, що оточують вушну раковину. Вушні м'язи (точніше те, що від них залишилося) - це класичний приклад рудиментарних органів. Це і зрозуміло, адже люди, які вміють рухати вухами, зустрічаються досить рідко – рідше, ніж люди, які б не мали куприка, апендикса тощо рудиментів. Функції, які виконували вушні м'язи у наших предків, цілком зрозумілі: зрозуміло, вони допомагали ворушити вухами для того, щоб краще чути хижака, суперника, родичів або видобуток, що наближається.
Пірамідальний м'яз живота
Відноситься до передньої групи м'язів області живота, однак у порівнянні з прямим м'язом має дуже невеликі розміри, а за зовнішньому виглядунагадує невеликий трикутник із м'язової тканини. Пірамідальний м'яз живота – рудимент. Вона має значення лише у сумчастих тварин. У багатьох людей вона зовсім відсутня. У тих же, хто є щасливим володарем цього м'яза, він натягує так звану білу лінію живота.
Епікантус
Цей рудимент характерний лише монголоїдної раси (чи, наприклад, для африканських бушменів - самого стародавнього народуна планеті, нащадками якого, по суті, всі ми і є) і є шкірною складкою верхньої повіки, яку ми бачимо при східному розрізі очей. До речі, саме завдяки цій складці і створюється ефект вузьких монголоїдних очей.
Причин виникнення епікантусу точно не відомі. Але більшість дослідників схиляються до версії про те, що шкірна складка на верхньому столітті виникла внаслідок природних умовпроживання людини - наприклад, в умовах суворих холодів або, навпаки, пустель і сонця, коли епікантус покликаний захищати очі.
Морганієві шлуночки гортані
Цей орган є мішковидними поглибленнями, що знаходяться між істинними і хибними голосовими складками по правій і лівій сторонах гортані. Вони мають значення створення так званої загальної резонаторної камери, тобто резонансного голосу. Мабуть, морганієві шлуночки потрібні були нашим предкам для того, щоб створювати серію певних звуків та захищати горло.
До рудиментарним органамможна віднести і деякі інші, крім того, представники певних рас можуть мати свої рудименти, не характерні для інших рас. Наприклад, стеатопігія у вищезгаданих бушменів та споріднених їм готтентотів - відкладення великої кількостіжиру на сідницях. Запаси жиру у своїй грають таку ж функцію, як і горби у верблюдів.
Стеатопігія / ©Flickr
Вітрувіанська людина, Леонадро да Вінчі
Наявність рудиментарних органів, як відомо, є одним із доказів теорії еволюції Дарвіна. Що це за органи?
Рудиментарними називають органи, які втратили своє значення у ході еволюційного розвитку. Вони закладаються ще у внутрішньоутробному стані та зберігаються на все життя на відміну від так званих провізорних (тимчасових) органів, які є лише у зародків. Від атавізмів рудименти відрізняються тим, що перші зустрічаються вкрай рідко (суцільний волосяний покрив у людини, додаткові пари молочних залоз, розвиток хвоста і т. д.), другі ж присутні майже у всіх представників виду. Про них - рудиментарні органи людини - і поговоримо.
Взагалі питання у тому, яка роль рудиментів у житті тієї чи іншої організму і що, власне, вважати такими, досі залишається досить складним для фізіологів. Ясно одне: рудиментарні органи допомагають простежити шлях філогенезу. Рудименти показують наявність спорідненості між сучасними та вимерлими організмами. А ще ці органи, серед іншого, є доказом дії природного відбору, що видаляє непотрібну ознаку. Які ж людські органи вважатимуться рудиментами?
Схема куприка людини
Це нижній відділ хребта, який складається з трьох або п'яти хребців, що зрослися. Він є не що інше, як наш рудиментарний хвіст. Незважаючи на рудиментарний характер, куприк є досить важливим органом (як і інші рудименти, які, хоч і втратили більшу частину свого функціоналу, все ще залишаються дуже корисними для нашого організму).
Передні відділи куприка необхідні для прикріплення м'язів і зв'язок, які беруть участь у функціонуванні органів сечостатевої системи і дистальних відділів товстого кишечника (до них кріпляться куприковий, клубово-копчиковий і лобково-копчиковий м'язи, які формують м'яз, що піднімає задній прохід, а також задній зв'язка). Крім того, до куприка прикріплюється частина м'язових пучків великого сідничного м'яза, який відповідає за розгинання стегна. А ще куприк потрібний нам для того, щоб правильно розподіляти фізичне навантаження на таз.
Рентгенівський знімок зубів мудрості, що ростуть неправильно
Зуби мудрості
Це восьмі зуби в зубному ряду, в народі звані вісімкою. Як відомо, свою назву «вісімки» отримали у зв'язку з тим, що прорізаються значно пізніше за решту зубів - у середньому у віці від 18 до 25 років (у деяких людей не прорізаються взагалі). Зуби мудрості вважаються рудиментами: у свій час вони були необхідні нашим предкам, але після того, як раціон харчування Homo sapiensзначно змінився (зменшилося споживання твердої та жорсткої їжі, люди почали вживати їжу, що зазнала термічної обробки), а об'єм мозку збільшився (внаслідок чого природі «довелося» зменшити щелепи Homo sapiens) – зуби мудрості рішуче «відмовляються» вписатися в наш зубний ряд.
Ці «хулігани» серед зубів раз у раз норовлять вирости вкрив і навскіс, через що добряче заважають іншим зубам і загальній гігієні порожнини рота: внаслідок неправильного розташування «вісімок» між ними та сусідніми зубами постійно застряє їжа. Та й зубній щітці дістатися зубів мудрості не так просто, тому їх часто вражає карієс, що призводить до видалення хворого зуба. Однак при правильному розташуванні зубів мудрості вони можуть служити опорою для мостоподібних протезів.
Віддалений апендикс
Апендикс
У середньому довжина придатка сліпої кишки в людини становить близько 10 см, ширина - всього 1 см. Проте він може завдати нам багато клопоту, а в середні віки "хвороба кишок" і зовсім була смертним вироком. Нашим предкам апендикс допомагав перетравлювати грубу їжу і, звичайно, відігравав дуже важливу роль у функціонуванні всього організму. Але й сьогодні цей орган зовсім не такий марний. Серйозну травну функцію він, щоправда, давно не виконує, проте виконує захисну, секреторну та гормональну функції.
Схема м'язів голови людини, над вушними раковинами видно вушні м'язи.
Вушні м'язи
Є м'язами голови, що оточують вушну раковину. Вушні м'язи (точніше те, що від них залишилося) - це класичний приклад рудиментарних органів. Це і зрозуміло, адже люди, які вміють рухати вухами, зустрічаються досить рідко – рідше, ніж люди, які б не мали куприка, апендикса тощо рудиментів. Функції, які виконували вушні м'язи у наших предків, цілком зрозумілі: зрозуміло, вони допомагали ворушити вухами для того, щоб краще чути хижака, суперника, родичів або видобуток, що наближається.
Схема м'язів тіла людини
Пірамідальний м'яз живота
Відноситься до передньої групи м'язів області живота, однак у порівнянні з прямим м'язом має дуже невеликі розміри, а на вигляд нагадує невеликий трикутник з м'язової тканини. Пірамідальний м'яз живота – рудимент. Вона має значення лише у сумчастих тварин. У багатьох людей вона зовсім відсутня. У тих же, хто є щасливим володарем цього м'яза, він натягує так звану білу лінію живота.
Епікантус - шкірна складка верхньої повіки
Епікантус
Цей рудимент характерний тільки для монголоїдної раси (або, наприклад, для африканських бушменів - найдавнішого народу на планеті, нащадками якого, по суті, всі ми і є) і є шкірною складкою верхньої повіки, яку ми бачимо при східному розрізі очей. До речі, саме завдяки цій складці і створюється ефект вузьких монголоїдних очей.
Причин виникнення епікантусу точно не відомі. Але більшість дослідників схиляються до версії про те, що шкірна складка на верхньому столітті виникла внаслідок природних умов проживання людини - наприклад, в умовах суворих холодів або, навпаки, пустель і спекотного сонця, коли епікантус покликаний захищати очі.
Схема гортані людини, під номером 5 позначені морганієві шлуночки гортані
Морганієві шлуночки гортані
Цей орган є мішковидними поглибленнями, що знаходяться між істинними і хибними голосовими складками по правій і лівій сторонах гортані. Вони мають значення створення так званої загальної резонаторної камери, тобто резонансного голосу. Мабуть, морганієві шлуночки потрібні були нашим предкам для того, щоб створювати серію певних звуків та захищати горло.
До рудиментарних органів можна віднести і деякі інші, крім того, представники певних рас можуть мати свої рудименти, не характерні для інших рас. Наприклад, стеатопігія у вищезгаданих бушменів та споріднених їм готтентотів – відкладення великої кількості жиру на сідницях. Запаси жиру у своїй грають таку ж функцію, як і горби у верблюдів.
