Маркеры эволюции. Новые свойства рудиментов человека

Понятие рудиментов неразрывно связано с эволюцией видов — как животных и растений, так и человека. Его описал и ввел в научный обиход английский натуралист Чарльз Дарвин в своем трактате "Происхождение видов путем естественного отбора", опубликованном в 1871 г. Дарвин сформулировал теорию эволюции — изменения особей того или иного вида, которые накапливаются по мере того, как эти особи приспосабливаются к условиям окружающей среды. Ученый также писал, что рудиментарные органы являются одним из свидетельств эволюции, поскольку они сохраняются в организме, но утрачивают свою первоначальную функцию. Иногда рудиментарные органы приобретают новые функции в организме, этот процесс ученые называют экзаптацией.

Рудиментарные органы человека

Единого утвержденного списка рудиментов человека нет, поскольку ученые не раз разрабатывали и уточняли его. Уже Чарльз Дарвин назвал рудиментарные органы, такие как мышцы уха, зубы мудрости, аппендицит, копчик, волосы на теле и полулунная складка в глазу. В 1893 году немецкий анатом Роберт Видерсхайм опубликовал свой список, который насчитывал 86 рудиментарных органов человека. Однако со временем, детальнее изучая анатомию, ученые указали на ошибки немца и значительно сократили список. К примеру, Видерсхайм считал эпикантус, жировую складку на веке, рудиментарным органом у представителей северных народов, азиатов и индейцев. Современная биология доказала, что эпикантус не является рудиментом и выполняет свою первоначальную функцию, защищая глаз от холода и интенсивного солнечного излучения. Но в списке рудиментов человека все еще остаются некоторые органы и рефлексы.

Важно

Эволюционные противоречия. Как развились современные Homo sapiens с мозгом древних людей

Копчик

Копчик костенеет лишь к 30-летию человека. Фото: Wikipedia

Самый нижний отдел позвоночника, копчик, - это рудиментарный остаток хвоста, который был у животных, далеких предков людей. Копчик состоит из 3-5 позвонков, крепящихся к крестцу, отделу позвоночника, находящемуся выше. У новорожденных детей копчик состоит из хрящевой ткани, которая с возрастом окостеневает, а позвонки срастаются. Полностью этот процесс завершается к 30 годам. В некоторых случаях копчик срастается с крестцом у пожилых людей, преимущественно у женщин. В организме человека копчик небесполезен: к нему крепятся сухожилия, связки и мышцы таза, в том числе большая ягодичная мышца. Также копчик, наряду с седалищными буграми, является опорой, которая поддерживает человека в сидящем положении.

Зубы мудрости

Зубы мудрости получили свое название оттого, что прорезываются не в детстве, а во взрослом возрасте, чаще всего в 14-27 лет. Дантисты называют эти зубы "восьмерками", исходя из их положения в зубном ряду, или третьими молярами, коренными зубами с самой большой площадью и тремя корнями, в то время как у резцов, передних зубов только один корень. У современных людей зубы мудрости часто вырастают не полностью, вовсе не появляются из челюсти либо растут с искривлениями и толкают другие зубы в ряду. Это происходит от того, что рацион людей изменился с грубой пищи на более мягкую. Поэтому челюсть современного человека меньше, чем у первобытного, и зубам мудрости не хватает для развития ни места, ни пищи, которую нужно перетирать.

Аппендикс

Аппендикс - это отросток слепой кишки, располагающийся в нижней правой части живота. Его диаметр составляет 1 см, а длина варьируется от 10 до 20 см. У первобытных людей аппендикс был больше, более развитым и выполнял пищеварительную функцию, поскольку именно он переваривал грубую растительную пищу, к примеру листья, которыми питались наши древние предки.

У современного человека аппендикс уже не выполняет свою первоначальную функцию, однако исследования показали, что этот орган небесполезен, как это считалось раньше. В 2007 г. профессор Билл Паркер и его коллеги из американского Университета Дюка открыли, что аппендикс задействован в иммунной системе человека. Этот орган имеет лимфатические клетки и служит резервуаром для полезных бактерий, которые помогают кишечнику восстановить микрофлору после инфекционных заболеваний.

Ушные мышцы

Рудиментарная ушная мышца выделена красным / Фото: Wikipedia

Рудиментарной является одна ушная мышца - задняя, идущая от поперечной мышцы затылка к основанию уха. Древним людям эта мышца помогала двигать "ушки на макушку", лучше слышать окружающие звуки и потенциальную опасность. С течением времени задняя ушная мышца ослабла: мало кто из современных людей может двигать ушами. Однако, исследуя эту мышцу, ученые нашли другую ее функцию - она напрягается в ответ на позитивные эмоции человека. Эту особенность рудиментарной мышцы обнаружил профессор Стивен Хакли из Университета Миссури в 2015-м. Хакли объясняет это тем, что ушные мышцы соединяются с лицевыми, и когда человек улыбается, задействуются и они. Перспективу этого открытия ученый видит в том, что оно поможет делать психологические исследования более прогрессивными. К примеру, если человека опрашивают о тонких нюансах его эмоций, то возможно применять не только анкетирование, где пациент будет писать субъективные ответы, но и применять более объективный метод и замерять активность мышц, когда человек испытывает ту или иную эмоцию.

Пирамидальная мышца живота

Пирамидальная мышца живота находится в нижней части пресса и на самом деле имеет треугольную форму. Ширина ее основания в среднем составляет 2 см, а длина варьируется от 2 до 13,8 см; даже если мышца длинная, вовсе не значит, что человек высокий. Ее наличие в организме тоже варьируется: у человека может быть две симметричные пирамидальные мышцы, либо одна, а у 20% людей ее вовсе нет. Ученые все еще исследуют эту мышцу, поэтому нет единого мнения о ее происхождении и функциях. Одни исследователи считают ее рудиментарным органом, оставшимся от брюшной сумки, где сумчатые животные носили своих детенышей. Другие исследователи полагают, что пирамидальная мышца натягивает белую, или вертикальную линию живота либо участвует в эрекции пениса.

Полулунная складка глаза

Полулунной называют вертикальную складку глазной ткани во внутреннем углу глаза, возле слезного бугорка. Эту складку ученые иногда называют третьим веком, поскольку оно досталось человеку от аналогичного органа у животных и птиц. Третье веко, или мигательная перепонка у животных служит для защиты глаза от мусора и его увлажнения, а крокодилам, к примеру, оно позволяет видеть под водой. Но у человека осталась лишь рудиментарная складка, которая не двигается и не выполняет никакой функции, а просто есть.

Гусиная кожа

Гусиная кожа, или пилоэрекция - рефлекс, распространенный среди млекопитающих как реакция на холод или стресс. Получив сигнал от периферических нервов, миниатюрные мышцы сокращаются и двигают фолликулы - мешочки под кожей, откуда растут волосы, и благодаря этому волосы поднимаются. Животным с интенсивным волосяным покровом "гусиная кожа" позволяет согреться или при возникновении угрозы поставить "шерсть дыбом" – выглядеть больше и устрашающе. У людей "гусиная кожа" считается рудиментарным рефлексом, поскольку волос на теле теперь у нас гораздо меньше. Однако по-прежнему холод и стресс вызывает у человека пилоэрекцию. Кроме того, к этим древним раздражителям добавились эмоциональные: у современного человека "мурашки по коже" бегут от хорошей музыки и еды, сильных переживаний. Крайне редко, но люди могут контролировать этот рефлекс и сознательно вызывать пилоэрекцию.

Кроме этого, рудиментами у человека также считаются:

• длинная ладонная мышца;
• морганиевы желудочки гортани;
• ногти на пальцах ног;
• Дарвинов бугорок на завитке ушной раковины.

Рудименты и атавизмы

Персонажи фильма "Аватар" живут на далекой планете в ледниковый период и имеют хвосты, что для современного землянина является атавизмом / Фото: Facebook-страница Avatar

Между рудиментами и атавизмами есть существенная разница по двум параметрам. Рудиментами обладает подавляющее большинство людей, в то время как атавизмы проявляются лишь у некоторых. Кроме того, атавизм - это проявляющийся у человека признак или орган, который люди давно утратили в процессе эволюции. Атавизм возникает из-за того, что в нашей ДНК сохраняется множество генов из далекого прошлого. Как правило, эти гены блокируются специальными белками-репрессорами. При сбое в генном контроле неактивные части генома становятся доминантными и проявляются. Поэтому иногда рождаются дети с хвостами; большими, как у приматов, зубами или с "сердцем змеи"; строением коронарных сосудов, как у рептилий. Также ученые фиксируют единичные случаи, когда в ладонях и стопах взрослых людей сохраняются мышцы, как у ящериц, хотя обычно они развиваются и трансформируются в человеческие внутриутробно.

Рудименты у животных

Рудиментарные органы присущи не только человеку. Эволюционирует весь растительный и животный мир, поэтому в разных видах флоры и фауны проявляются рудименты. Это, к примеру, крылья у нелетающих птиц, таких как страусы и куры. Биологи относят к рудиментам и глаза у подземных животных, например кротов, которые уже утратили свою функцию зрения. Среди растений примером рудиментарности являются листья хвоща полевого, которые превратились в чешуйки и не участвуют в фотосинтезе, который происходит непосредственно в стебле.

Также рудиментами у животных считаются:

• малая берцовая кость у птиц;
• остатки волосяного покрова и тазовых костей у некоторых китообразных.

Можно ли избавиться от рудиментов

Чтобы избавиться от рудиментов природным эволюционным путем, нужно очень долго ждать. Чтобы появился вид Homo Sapiens в его современном виде, понадобилось более 300 тыс. лет. Однако рудиментарные органы удаляют хирургическим путем, если для этого есть показания. Так, удаляют аппендикс в случае возникновения аппендицита, воспаления этого органа, а также зубы мудрости, если они выросли неправильно, и копчик — в случае кокцигодинии, болей в этом отделе позвоночника, появляющихся обычно в результате травмы или ушиба.