Содержание
какие они бывают, различия между ними и их роль в эволюции
Любой ныне живущий сложный организм – продукт длительной эволюции, и этот процесс ничуть не похож на строительство по заданным чертежам. Это был путь проб и ошибок, но не управляемый волей, а опирающийся на случайные изменения в геноме и естественный отбор, который не раз приводил не к развитию, а к тупику и вымиранию. Свидетельством этому – разнообразные следы, которые эволюционный процесс оставил в организме человека и других живых существ.
Олег Макаров
На протяжении эволюции животные постоянно менялись, и новые факторы окружающей среды не перестают запускать процесс изменений в их телах снова и снова. Человек произошел от обезьяны, а она, в свою очередь, от других млекопитающих. Долгие миллионы лет изменений не могли не оставить следов в нашем теле. По этим следам — органам и различным придаткам — мы можем проследить путь эволюции, но человеку эти части уже совершенно не нужны. В научном сообществе их называют атавизмами и рудиментами. Разберемся, что они и
Что такое атавизмы и рудименты?
Речь идет об атавизмах и рудиментах — эти понятия часто соседствуют друг с другом, иногда вызывают путаницу и имеют разную природу. Простейший и, наверно, самый известный пример, в котором соседствуют оба понятия, относится к, так сказать, нижней части человеческого тела. Копчик, окончание позвоночника, в котором срослись несколько позвонков, признан рудиментарным. Это рудимент хвоста. Хвост, как известно, есть у многих позвоночных, но нам, Homo sapiens, он вроде бы и ни к чему. Однако природа зачем-то сохранила человеку остаток этого некогда функционального органа. Младенцы с настоящим хвостом крайне редко, но все же рождаются. Иногда это просто выступ, наполненный жировой тканью, порой хвост содержит в себе преобразованные позвонки, и его обладатель даже способен шевелить своим нежданным приобретением. В данном случае можно говорить об атавизме, о проявлении в фенотипе органа, который был у далеких предков, но отсутствовал у ближайших.
Итак, рудимент — норма, атавизм — отклонение. Живые существа с атавистическими отклонениями выглядят порой пугающе и в силу этого, а также по причине редкости явления вызывают большой интерес со стороны широкой публики. Но еще больше атавизмами интересуются ученые-эволюционисты, и именно потому, что эти «уродства» дают интересные подсказки по истории жизни на Земле.
Тайна, скрытая в яйце
Ни у одной из современных птиц нет зубов. Точнее, так: есть птицы, например некоторые виды гусей, которые имеют в клюве ряд мелких острых выростов. Но, как говорят биологи, эти «зубы» не гомологичны настоящим зубам, а являются именно выростами, которые помогают удерживать в клюве, например, скользкую рыбину. При этом у предков птиц зубы обязательно должны были быть, ведь они потомки теропод, хищных динозавров. Известны и останки ископаемых птиц, у которых зубы наличествовали. Точно не понятно, по каким причинам (возможно, из-за изменения типа питания или в целях облегчения тела для полета) естественный отбор лишил птиц зубов, и можно было бы предположить, что в геноме современных пернатых генов, отвечающих за формирование зубов, уже не осталось. Но это оказалось неправдой. Причем задолго до того, как человечество что-то узнало о генах, в начале XIX века догадку о том, что и современные птицы могут отращивать подобие зубов, высказал французский зоолог Этьен Жоффруа Сент-Илер. Он наблюдал некие выросты на клюве эмбрионов попугаев. Это открытие вызвало сомнения и толки и было в конце концов забыто.
А в 2006 году американский биолог Мэтью Харрис из Университета штата Висконсин заметил на конце клюва эмбриона курицы выросты, напоминающие зубы. Эмбрион был подвержен смертельной генетической мутации talpid 2 и не имел шансов дожить до вылупления из яйца. Однако за время этой короткой жизни в клюве несостоявшегося цыпленка выработались два типа тканей, из которых формируются зубы. Строительный материал для подобных тканей гены современных птиц не кодируют — эта способность была утрачена предками пернатых десятки миллионов лет назад. Зародыши зубов у эмбриона курицы не были похожи на тупоконечные моляры млекопитающих — они имели заостренную коническую форму, совсем как у крокодилов, которые, как динозавры и птицы, включаются в группу архозавров. Кстати, выращивать моляры у куриц пробовали и успешно, когда методом генной инженерии внедряли в куриный геном гены, отвечающие за развитие зубов у мышей. Но зубы эмбриона, которого исследовал Харрис, появились без всякого постороннего вмешательства.
«Зубные» ткани возникали благодаря чисто куриным генам. Значит, эти гены, не проявлявшиеся в фенотипе, дремали где-то в глубине генома, и лишь фатальная мутация их пробудила. Для подтверждения своего предположения Харрис провел эксперимент с уже вылупившимися цыплятами. Он заразил их вирусом, искусственно созданным методом генной инженерии, — вирус имитировал молекулярные сигналы, возникающие при мутации talpid 2. Эксперимент принес результат: на клюве цыплят на короткое время появлялись зубы, которые затем бесследно растворялись в ткани клюва. Работу Харриса можно считать доказательством того факта, что атавистические признаки есть следствие нарушений в развитии зародыша, которые пробуждают давно замолкшие гены, и главное — гены давно утраченных признаков могут продолжать находиться в геноме почти 100 млн лет спустя после того, как эволюция эти признаки уничтожила. Почему такое происходит, точно неизвестно. Согласно одной из гипотез, «молчащие» гены могут оказаться не совсем молчащими. У генов есть свойство плейотропичности — это возможность одновременного влияния не на одну, а на несколько фенотипических черт. В этом случае одна из функций может быть блокирована другим геном, при том что другие остаются вполне «рабочими».
Живые доказательства атавизмов
Узнать о зубастых цыплятах и совершить открытие удалось почти случайно — все из-за того, что, как уже говорилось, мутация убивала эмбрион еще до появления на свет. Но очевидно, что мутации или другие изменения, вызывающие к жизни древние гены, могут оказаться и не столь фатальными. Иначе как объяснить гораздо более известные случаи атавизмов, обнаруженных у вполне жизнеспособных существ? Вполне совместимы с жизнью такие наблюдаемые у человека атавизмы, как многопальцевость (полидактилия) на руках и ногах, многососковость, случающаяся и у высших приматов. Полидактилия свойственна лошадям, которые при нормальном развитии ходят на одном пальце, ноготь которого превратился в копыто. Но для древних предков лошади многопальцевость была нормой.
Существуют отдельные случаи, когда атавизм привел к серьезному эволюционному повороту в жизни организмов. Клещи семейства Crotonidae атавистическим путем вернулись к половому размножению, в то время как их предки размножались партеногенезом. Нечто сходное произошло у ястребинки волосистой (Hieracium pilosella) — травянистого растения семейства астровых. Далеко не все, кого в зоологии называют четвероногими (tetrapoda), четвероноги на самом деле. Например, змеи и китообразные происходят от сухопутных предков и также включаются в надкласс tetrapoda. Змеи утратили конечности вчистую, у китообразных передние конечности стали плавниками, а задние практически исчезли. Но появление атавистических конечностей отмечено как у змей, так и у китообразных. Известны случаи, когда у дельфинов обнаруживалась пара задних плавников, и четвероногость как бы восстанавливалась.
Зачем китам рудимент в виде тазовых костей?
Впрочем, о четвероногости у китов напоминает кое-что еще, и здесь мы переходим к области рудиментов. Дело в том, что у некоторых видов китообразных сохранились рудименты тазовых костей. Эти кости уже давно не связаны с позвоночником, а значит, и со скелетом в целом. Но что же заставило природу сохранить информацию о них в генном коде и передавать ее по наследству? В этом главная загадка всего явления под названием рудиментация. Согласно современным научным представлениям, о рудиментах не всегда можно говорить как о лишних или бесполезных органах и структурах. Вероятнее всего, одна из причин их сохранения именно в том, что эволюция нашла рудиментам новое, не свойственное ранее применение. В 2014 году американские исследователи из Университета Южной Каролины опубликовали в журнале Evolution интересную работу. Ученые исследовали размеры тазовых костей китов и пришли к выводу, что эти размеры коррелируются с размером пенисов, а мышцы пениса крепятся как раз к рудиментарным тазовым костям. Таким образом, от величины кости зависела величина китового полового органа, а большой пенис предопределял успех в размножении.
То же самое с человеческим копчиком, который упоминался в начале статьи. Несмотря на рудиментарное происхождение, этот участок позвоночника имеет немало функций. В частности, к нему крепятся мышцы, задействованные в управлении мочеполовой системой, а также часть пучков большой ягодичной мышцы.
Аппендикс — червеобразный отросток слепой кишки — порой доставляет человеку немало неприятностей, воспаляясь и вызывая необходимость хирургического вмешательства. У травоядных животных он имеет значительный размер и был «сконструирован» для того, чтобы служить своего рода биореактором для ферментации целлюлозы, которая является конструктивным материалом растительных клеток, но плохо переваривается. В человеческом организме такой функции у аппендикса нет, но есть другая. Кишечный отросток — это своего рода питомник для кишечной палочки, где оригинальная флора слепой кишки сохраняется в неприкосновенности и размножается. Удаление аппендикса влечет за собой ухудшение состояния микрофлоры, для восстановления которой приходится применять лекарственные препараты. Также этот орган играет определенную роль в иммунной системе организма.
Гораздо труднее увидеть пользу от таких рудиментов, как, например, ушные мышцы или зубы мудрости. Или глаза у кротов — эти органы зрения рудиментарны и ничего не видят, но могут стать «воротами» инфекции. Тем не менее спешить объявлять что-то в природе лишним явно не стоит.
Рудименты и атавизмы у человека. В чем разница
Фото: Depositphotos
Вопрос-ответ
Вторник, 30 марта 2021
Рано или поздно маленький ребенок обязательно спросит у родителей: «А что за бугорок торчит у меня пониже спины?»
Мама или папа с радостью сообщат малышу, что копчик – это несостоявшийся хвостик, рудимент человека. Или атавизм? Два понятия часто ходят в паре и вносят путаницу. Так что давайте разбираться, что говорить ребенку.
Чем рудимент отличается от атавизма
Рудимент, или рудиментарный орган человека — это часть нашего тела, которая была необходима предкам, но утратила значение в ходе эволюции. Рудименты есть у всех, они закладываются еще внутриутробно и сохраняются всю жизнь. Копчик — самый известный пример рудимента. Хвост был крайне необходим нашим предкам, лазившим по деревьям, но современные люди прекрасно держат равновесие и без него. Поэтому хвост практически атрофировался, сохраняясь в виде маленького бугорка.
Если же на свет появится ребенок с заметным удлинением копчика, то есть с хвостом, это будет уже атавизм. Атавизм – это следствие генетического сбоя, возвращение на уровень дальних предков. Чтобы было проще различать оба понятия, можно запомнить, что рудимент — это норма, а атавизм — патология.
Примеры рудиментов человека
Удивительно, но до сих пор единого списка рудиментарных органов человека не существует. Ученые все время спорят о назначении тех или иных частей тела, вносят новые данные, вычеркивают старые. Почему так происходит, можно понять на примере того же копчика. Да, хвост современному человеку точно не нужен, и нарост пониже спины вроде бы однозначный рудимент. Но оказалось, что в организме Homo sapiens копчик вовсе 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. Так что все неоднозначно. В истории медицины встречались ученые, которые называли рудиментами до 100 органов и рефлексов. Например, щитовидную железу. Были и те, кто утверждал – рудиментов не существует, все нужное.
Но все же большинство ученых сходится во мнении, что рудиментами человека, кроме уже упомянутого копчика, являются:
- Зубы мудрости (названы так, потому что прорезываются последними, в 15-25 лет). Люди утратили необходимость в «восьмерках», когда перешли на более мягкую пищу и «нарастили» объем мозга. В результате размер челюстей уменьшился и последние зубы просто перестали помещаться. Сейчас рождаются люди, у которых зубы мудрости так и не вырастают, у многих других они растут неправильно, быстро портятся и в целом мешают.
- Аппендикс. Отросток слепой кишки, располагающийся в нижней правой части живота, был необходим нашим предкам для переваривания грубой растительной пищи. Современные люди сырые листья и стебли не едят, поэтому этот отросток по своему прямому назначению им не нужен.
- Ушные мышцы. Рудиментарной является одна ушная мышца — задняя, идущая от поперечной мышцы затылка к основанию уха. Нашим предкам она помогала «навострить уши» и лучше слышать. Современным людям улавливать тихие шорохи крадущихся хищников не нужно.
- Пирамидальная мышца живота. Она находится в нижней части пресса и имеет треугольную форму. Примерно у 20% людей «пирамидки» уже нет. Ученые до сих пор точно не знают, для чего она была нужна. Предполагается, что этот рудимент достался от наших сумчатых предков.
- Полулунная складка глаза. Это вертикальная складка ткани во внутреннем углу глаза, возле слезного бугорка, рудимент «третьего века», которое есть у животных. У них мигательная перепонка служит для защиты глаза от мусора, его увлажнения и улучшения зрения под водой. Рудимент в глазу человека не двигается и никак наше зрение не улучшает.
Кроме этого, практически не оспаривается принадлежность к рудиментами человека гусиная кожа, длинная ладонная мышца, морганиевы желудочки гортани, ногти на ногах, дарвинов бугорок на завитке ушной раковины.
Примеры атавизмов человека
В нашей ДНК сохраняется множество генов даже самых дальних предков, которые жили на Земле миллионы лет назад. Но они блокируются особыми белками-репрессорами. При генетическом сбое неактивные части генома становятся доминантными. Поэтому человек может родиться с самыми невероятными отклонениями. Помимо хвостов, известны случаи сплошного волосяного покрова на лице и теле (шерсти), дополнительной пары молочных желез, крупных зубов как у обезьян и др.
Можно ли избавиться от рудиментов и атавизмов
От атавизмов люди, как правило, стремятся избавиться как можно быстрее. Поэтому о том, что человек, например, родился с хвостом, он может никогда и не узнать — операцию сделают прямо в роддоме. Но рудименты — другое дело. Тут лучше все оставить в первозданном виде. Например, аппендикс нередко воспаляется, провоцируя угрожающие жизни и здоровью состояния. Поэтому некоторые врачи раньше предлагали профилактически удалять орган. Но чуть более 10 лет назад выяснилось, что «слепая кишка» играет важную роль в регулировании иммунной системы организма. Та же история с зубами мудрости, которые приловчились удалять еще в детском возрасте для профилактики воспалений и других проблем при прорезывании. Дело в том, что далеко не всегда моляры появляются с трудностями и в будущем могут принести большую пользу хозяину. Они помогают правильно распределить нагрузку при пережевывании пищи, то есть сокращают износ других зубов. Еда перетирается лучше, что улучшает пищеварение. В конце концов зубы мудрости могут стать основой для фиксации ортопедических протезов, то есть помогут сохранить красивую улыбку.
Фото: Depositphotos
Читайте также:
Сколько человек может прожить без сна
Дырки — это страшно: что такое трипофобия
ЧИТАТЬ БОЛЬШЕ
#всеновости
Эволюция на теле | Будь Здорова
Уши, чтобы слышать. Глаза, чтобы видеть. Но для чего волосы на ногах? А соски у мужчин?
Уши, чтобы слышать. Глаза, чтобы видеть. Нос, чтобы дышать и нюхать. И так далее. Однако предназначение некоторых частей человеческого организма объяснить непросто. Зачем, к примеру, нужен копчик, волосы на ногах или аппендикс?
Считается, что они досталось человеку в наследство от далеких предков. Когда-то давно они приносили человеку пользу, но со временем необходимость в них уменьшилась или вовсе отпала – а сами «необязательные» структуры остались. Их назвали рудиментами (от лат. rudimentum— зачаток, первооснова).
До Чарльза Дарвина ученые на полном серьезе полагали, что рудименты «созданы для симметрии» или «чтобы дополнить схему природы». Дарвин же дал более логичное объяснение: органы, которые не помогают, но и особо не мешают в процессе естественного отбора, и постепенно вырождаются. Кстати, рудименты послужили одним из доказательств теории эволюции.
Если рудименты есть у всех без исключения людей, то атавизмы – удел избранных. Речь о признаках, полностью утраченных в процессе эволюции (например, хвосте или густом волосяном покрове по всему телу наподобие меха животных). Ученые объясняют появление атавизмов тем, что их гены не исчезают полностью в ходе эволюции, а только теряют активность, и могут при определенных условиях проявлять себя. В старину от людей с атавизмами шарахались или же показывали их за деньги на ярмарках: «Спешите видеть удивительного человека-зверя и хвостатого ребенка!». Сегодня все понимают, что атавизм не делает человека неполноценным. При этом зачастую такие люди прибегают к услугам пластических хирургов.
Рудименты и атавизмы интересны и полезны биологам. Исследуя их, можно проследить путь эволюции. Теоретически рудименты и атавизмы могут принести пользу человечеству как виду: наличие в генотипе «лишних» записей делает вид более гибким в приспособлении к меняющимся условиям. Однако зачем нужны малофункциональные, а то и вовсе бесполезные органы простому человеку? Есть ли от них какой-то толк или только лишь хлопоты?
Рудименты
В XIX веке ученые насчитывали около 180 рудиментов. К ним причисляли органы, которые в настоящее время признаны жизненно важными: коленные мениски, щитовидную, вилочковую и шишковидную железы. Сегодня список рудиментов значительно сократился. Противники теории эволюции утверждают, что у человека нет ни одного ненужного органа. Тем не менее, большинство ученых сходятся на том, что некоторые органы по большей части утратили функцию, что позволяет отнести их к рудиментам.
Копчик
Человеку, в отличие от обезьяны, хвост не нужен. Его и нет. Однако часть позвоночника, поддерживающая хвост, осталась — это копчик. Копчик состоит из четырех-пяти маленьких позвонков, располагающихся ниже крестца. У взрослого человека эти позвонки срастаются в единую малоподвижную структуру.
Большинство людей не задумываются о своем копчике. Этот рудимент не помогает, но и не мешает жить. У женщин во время родов копчик отгибается назад, пропуская плод. Однако иногда копчик, будучи богато иннервированным, становится источником весьма неприятных болей. Они возникают при его избыточном загибе вперед вследствие индивидуальных особенностей строения либо травмы. Что характерно: боль возникает после длительного сидения, особенно на мягком стуле. Обычно для устранения боли бывает достаточно рекомендовать пациентам сидеть на жесткой поверхности (при этом опора идет на седалищные бугры, а не на копчик) и пройти курс физиотерапии. В редких случаях, когда консервативное лечение не помогает, приходится хирургически удалять копчик.
Аппендикс
Аппендикс представляет собой отросток слепой кишки. Его средняя длина — 10 см (впрочем, в книге рекордов Гиннеса зарегистрирован аппендикс длиной 23,5 см). Какие от аппендикса бывают проблемы, знают все: ежегодно 1 из 200–250 человек заболевает острым аппендицитом и производится более 1.000.000 операций (аппендэктомий). Меньше известно о пользе аппендикса. Считается, что он может участвовать в пищеварении — в нем живут полезные бактерии, а также выполнять иммунную и эндокринную функции.
Что делать с аппендиксом, чтобы он не причинял забот? В настоящее время профилактическое удаление аппендикса считается неоправданным: оно приводит к снижению иммунитета, кроме того, как и любая операция на брюшной полости, может вызывать образование спаек. Остается жить с аппендиксом и надеяться, что он не воспалится. Кстати, итальянские ученые показали, что кормление грудью снижает риск аппендицита: при сроке кормления от 4 до 7 месяцев риск снижается на 10%, а при сроке кормления более 7 месяцев — почти в 2 раза!
Молочные железы у мужчин
Упомянутый способ профилактики аппендицита нельзя рекомендовать мужчинам: их молочные железы представляют собой чисто рудиментарные органы. Пользы от них никакой, а вот вред не исключен.
При гормональных нарушениях (например, как побочный эффект приема некоторых лекарств или вследствие алкоголизма) грудь у мужчин может увеличиваться и даже выделять молоко. Лечение заключается в устранении причины, вызвавшей нарушение.
Также мужчин возможен рак груди, хотя встречается он в 100 раз реже, чем у женщин и имеет намного меньшее социальное значение. Мужчины, как правило, раньше, чем женщины, замечают изменения в размере груди, поэтому лечение оказывается своевременным. Да и косметический эффект от удаления груди для мужчин имеет меньшее психологическое значение.
Волосы на теле
Волосы на теле — безобидный рудимент, который, тем не менее, доставляет женщинам бесчисленное количество хлопот. Во-первых, это неэстетично. Во-вторых, волосяные фолликулы могут воспаляться, однако такое заболевание несложно вылечить. Зато волосы — какая-никакая, а все-таки шерсть, которая немного греет. Недаром при холоде по коже идут мурашки — это поднимаются волосы.
Ушные мышцы
У человека имеются передняя, верхняя и задняя ушные мышцы. Нашим предкам они нужны были для того, чтобы приводить уши в движение. Некоторые люди тоже умеют шевелить ушами, но данный навык рассматривается как всего лишь забавное дополнение к мимике.
Единственный плюс этого рудимента — ушные мышцы можно использовать для естественной подтяжки лица с помощью точечного массажа.
**Зубы мудрости
С одной стороны, зубы мудрости современному человеку ни к чему — хватает и основного набора зубов. Да к стоматологу лишний раз ходить не хочется. С другой стороны, для размельчения грубой пищи иногда бывает полезно иметь побольше зубов.
Атавизмы
Одни атавизмы считаются неэстетичными, однако не угрожают здоровью. Это длинные клыки и ногти (похожие на когти животных), добавочные соски, волосы на всем теле, аналог хвоста.
Другие атавизмы мешают нормальному функционированию человеческого организма. Например, тяжелые врожденные аномалии «заячья губа» и «волчья пасть» приводят к тому, что ребенок не может сосать молоко, у него затрудняется дыхание, часто возникают респираторные заболевания и другие проблемы со здоровьем. Эти атавизмы напоминают об амфибиях, у которых носовая и ротовая полости не были разделены. К счастью, целостность неба можно восстановить хирургическим путем, такие операции хорошо отработаны.
Бывают атавизмы, скорректировать которые не так просто, и они могут быть смертельными, например, трехкамерное сердце. У новорожденных с таким пороком, также как и у амфибий, кровь из предсердий смешивается в единственном желудочке, что приводит к тяжелому нарушению кровообращения. Разделять желудочек научились лишь в последние годы, и эти операции пока представляют значительную сложность.
XXVII.2.3 Дальнейшие доказательства эволюционной теории происхождения видов были предоставлены сравнительной анатомией и эмбриологией посредством изучения гомологии, рудиментов и атавизмов
Очень скоро было обнаружено при изучении анатомии различных видов организмов, и особенно при изучении онтогенеза их отдельных органов, что планы строения тел даже очень непохожих организмов в пределах отдельных таксонов чрезвычайно сходны в отдельных деталях. Например, у позвоночных человеческая рука, роющая конечность крота и крыло птицы содержат одни и те же группы костей (рис. XXVII.4). Мы говорим, что отдельные кости у различных видов могут быть гомологизировали , т. е. что они являются гомологичными структурами, гомологами. Кроме того, эти кости образовались в ходе онтогенеза в основном по одним и тем же механизмам из одних и тех же основных форм. В то же время, если сравнить конечности других групп организмов, например конечность крота и конечность крота сверчка, сразу видно, что функционально одинаковые типы конечностей могут быть образованы совершенно разными путями, из совершенно разных частей и посредством совершенно разных онтогенетических механизмов.
Рис. XXVII.4 Гомологии различных костей верхних конечностей позвоночных. Невзирая на различные функции верхних конечностей у отдельных групп позвоночных, скелеты у всех видов очень сходны и образующие их отдельные кости могут быть легко гомологизированы. 1 – саламандра, 2 – лягушка, 3 – черепаха, 4 – этозавр, 5 – плезиозавр, 6 – ихтиозавр, 7 – мозазавр, 8 – утка. Из Джордана и Келлога (1907 г.).
Возникновение гомологичных структур внутри отдельных монофилетических таксонов в настоящее время считается следствием того факта, что отдельные виды образовались путем дивергенции от общего предка. Как показала биогеография, дочерние виды могут образоваться только от некоторых родительских видов сравнительная анатомия также подтвердила, что новая анатомическая структура может образоваться только путем модификации другой структуры, которая уже существовала у родительского вида.
Существование рудиментов и атавизмов также подтверждает, что возникновение гомологичных структур на самом деле не имеет функциональной причины. Зачатки — это остаточные органы, встречающиеся у всех особей определенного вида, где они не выполняют никакой функции у этого вида. Таким образом, они большей частью намного меньше и структурно проще, чем там, где они выполняют какую-то функцию (рис. XXVII). .5). Некоторые зачатки у данного вида организмов образуются только в эмбриональном периоде.0007
Рис. XVII.5 Рудиментарный тазовый пояс китов. Внизу – общий вид, справа вверху – деталь рундиста. Из романов (1897 г.).
развиваются и не обнаруживаются у взрослых особей. Аппендикс, червеобразный выступ кишечника, считается зачатком у человека. У очень многих таксонов аппендикс играет очень важную роль в пищеварении и является довольно большой (рис. XXVII.6). У человека он значительно уменьшен, и его удаление, по-видимому, не оказывает отрицательного влияния на физическую форму человека.
Рис. XVII.6 Рудиментарные органы. На рисунке представлено сравнение развитого и функционального аппендикса у кенгуру (а) и рудиментарного органа – аппендикса у эмбриона человека (б). В постнатальном развитии человека размеры этого органа постоянно уменьшаются по сравнению с размерами остальных отделов пищеварительной системы. Из Джордана и Келлога (1907 г.).
Атавизмы представляют собой сходный с рудиментами случай. видов, где они действительно имеют функциональное значение. Например, у человека очень редко встречаются особи, имеющие атавизм в виде хвоста (рис. XXVII.7). Встречаемость атавизмов опять-таки очень хорошая
Рис. XXVII.7 Атавистический хвост у человека. Зачаток хвоста закладывается у эмбриона человека так же, как и у других позвоночных (а). Этот орган очень редко сохраняется в виде атавизма даже после рождения (б). Из Грюнберга (1930).
доказательство эволюционных механизмов происхождения видов. Организмы вполне могут обходиться без этих структур, так что их присутствие не имеет функциональной основы. свойств компонентов, из которых формируется тело организма, или от характера процессов онтогенеза (см. структуралистское объяснение эволюционных тенденций, XXVI.7.4). Единственное разумное объяснение, которое остается, это эволюционное объяснение — возникновение рудиментов и атавизмов следует из того, что эти органы существовали в функциональной форме у предка данного вида, так что способность к их образованию несут и представители видов-последователей.
Была ли эта информация полезной для вас?
- да178
- больше или меньше114
- совсем нет154
Классическая дарвиновская теория эволюции может объяснить эволюцию адаптивных признаков только у бесполых организмов. Теория замороженной пластичности гораздо более общая: она также может объяснить происхождение и эволюцию адаптивных признаков как у бесполых, так и у половых организмов Подробнее
‹ XXVII.2.2 Эволюция организмов от общего предка также документируется результатами биогеографии т. е. изучение распространения организмов по Земле
вверх
XXVII.2.4 Свидетельства оппортунизма в биологической эволюции, т. е. наличие неоптимальных или явно несовершенных конструкций некоторых органов, также демонстрируют существование самой биологической эволюции ›
Черновой перевод из: Evoluční biologie, 2. vydání (Эволюционная биология, 2-е издание), J. Flegr, Academia Prague 2009.
Перевод не был сделан биологом, поэтому любые предложения относительно правильной научной терминологии и использования языка приветствуются. Вы можете отправить свои комментарии на flegrcesnet [точка] cz. Спасибо.
Примеры атавизма.
Какая. Что такое рудимент
23дек
Что такое атавизм
Атавизм — термин, характеризующий явление, при котором в организме появляется фенотипический признак, отсутствовавший в течение длительного периода времени.
Что такое АТАВИЗМ — определение простыми словами.
Простыми словами, Атавизм — это явление, при котором у человека или животного проявляются признаки, утраченные в процессе эволюции, но присутствовавшие у далеких предков. Для простоты понимания можно привести пример, когда люди рождаются с хвостом. В данном случае именно хвост является атавизмом, так как он давно не встречается у современных людей, а когда-то был у наших предков. Таким образом, можно сказать, что проявление атавизмов является еще одним доказательством правильности теории эволюции Дарвина.
Сам термин происходит от латинского слова « ATAVUS », что дословно переводится как « дальний предок ». , атавизм культурная тенденция, которая выражается в том, что современные люди возвращаются к способам мышления прошлого
Признаки, наличие и появление атавизмов
Для того, чтобы понять, почему появляются атавизмы, следует сначала из всех условно понимают, как работает ДНК.0007
Эволюционно признаки, исчезнувшие фенотипически, не обязательно исчезают из ДНК организма. Последовательность гена часто остается, но она неактивна. Такой неиспользованный ген может сохранять свою функциональность до шести миллионов лет и с большой долей вероятности полностью перестанет функционировать целых 10 миллионов лет спустя. Таким образом, пока ген остается «активным», существует вероятность того, что он может стать подавляющим. Именно это приведет к возникновению атавизма. Чаще всего активация этого гена происходит за счет непроизвольных мутаций, но его можно «разбудить» и путем создания искусственных раздражителей.
Примеры атавизма.
Проявления атавизмов, это явление достаточно редкое, но не настолько, чтобы его можно было не заметить. Подобные черты встречаются как у животных, так и у человека.
Атавизмы у животных:
- Киты и змеи, рождающиеся с задними ногами;
- Цыплята с зубами;
- Дельфины с задними ногами.
Дельфины с задними ногами. В 2006 году в водах Японии был пойман дельфин с двумя передними ластами (как у всех дельфинов) и с парой маленьких и симметричных тазовых ног ближе к хвосту. Этот пример возвращает нас во времена, когда предки дельфинов умели ходить по суше. Эволюционная линия китообразных восходит к наземным млекопитающим, таким как бегемоты.
Цыплята с зубами. Исследовав клювы невылупившихся эмбрионов, ученые обнаружили, что иногда встречаются такие, у которых проявляются признаки формирования зубов. Как известно, птица потеряла способность создавать челюсти с зубами около 80 миллионов лет назад, но современные куры до сих пор имеют ген, отвечающий за формирование зубов.
Атавизмы у человека.
- Люди с «лишними сосками»;
- Люди с челюстями животных;
- Люди с хвостами.
Люди с хвостами. Есть несколько научных случаев рождения младенцев с хвостом, состоящим из хрящей и позвонков, который называется «хвостовой придаток». Дело в том, что все дети человека вырастают в матке с маленьким внутриутробным хвостиком. Это, в свою очередь, своего рода возврат к нашим эволюционным предкам — приматам (семейству). Гены, контролирующие рост хвоста, обычно отключаются генной регуляцией, и хвост растворяется в тканях эмбриона. Однако бывают случаи, когда эта генная регуляция нарушается, и хвост продолжает расти после эмбрионального развития.
В процессе эволюции человеческий организм изменился. Различные органы меняли свое назначение или вовсе исчезали, так как в них отпала необходимость. Однако и сейчас, в 21 веке, мы можем наблюдать самые очевидные свидетельства теории эволюции — атавизмы и зачатки практически у любого человека. Эволюция неумолима, человек, стоя на прямых ногах, получил атавизм в виде копчика. И таких примеров много.
Что досталось от предков
Рудименты и атавизмы у человека обычно скрыты, но некоторые примеры можно увидеть невооруженным глазом. Например, появление волос на теле человека сейчас называют атавизмом, потому что сегодня нам уже не нужно утеплять тело дополнительной шерстью. А наши волосы модифицированной шерстью и являются.
Повышенная «мохнатость» у человека – признак атавизма
Это свойственно всем людям и с этим ничего не поделаешь, т.к. это всего лишь остаточные явления от предков, которыми мы уже много лет не пользуемся, но они до сих пор присутствуют в нашем организме, иногда доставляя неудобства, но тем не менее не очень серьезные. Скажем так, это та нить, которая связывает нас с нашими предками.
Копчик
Также есть скрытые атавизмы, такие как остатки хвостовых позвонков, которые сейчас сильно упростились и мы называем их копчиком. Когда-то у предков человека был хвост, который в дальнейшем оказался ненужным. В результате эволюции хвост исчез, но участки позвоночника, которые отвечали за этот хвост, все еще существуют, поэтому мы можем ясно увидеть связь между человеком и приматами. Даже сегодня имеет место отклонение в развитии, когда дети рождаются с маленьким хвостиком, конечно, это легко решается хирургическим путем, но лишний раз доказывает, что теория эволюции верна — у человека был хвост.
третье веко
Эпикантус или третье веко, этот рудимент можно наблюдать в углу глаза. На данный момент особого значения в этом органе нет, но когда-то третье веко выполняло защитные функции для . Сегодня он классифицируется как неиспользуемый элемент.
Третье веко есть у всех, тем не менее это атавизм
Зубы мудрости
Практически всем известен рудимент — появление зубов мудрости. Расположенные в самом конце зубного ряда сегодня они уже не участвуют в процессе пережевывания пищи, но тем не менее появляются у людей. Хотя сегодня уже зафиксированы случаи, когда эти зубы не появляются.
Еще один бесполезный орган — зубы мудрости
Аппендицит
Известный всем рудимент, называемый аппендиксом, тоже уже утратил свою первоначальную функцию — участие в переваривании пищи. В середине 20 века нашлись даже энтузиасты, которые предлагали вырезать его на стадии младенчества, чтобы предотвратить его воспаление в будущем. Оказалось, что это не совсем ненужный элемент, и человеческий организм все же получает пользу от этого органа, хотя и не по прямому назначению. Есть много примеров того, что этот орган еще может служить человеческому организму и не является совершенно бесполезным, как, скажем, хвост.
Как видите, атавизмы бывают разными и не всегда стоит относиться к ним как к бесполезной части тела. Например, волосы, которые человеку уже не нужны, теперь стали элементом стиля и красоты, хотя и являются настоящим рудиментом.
ушные мышцы
Другим неиспользуемым элементом являются ушные мышцы. Сегодня можно встретить людей, которые могут шевелить ушами, но, как правило, они уже давно не используются человеком. Людям не нужно двигать ушной раковиной, поэтому эти мышцы еще относят к атавизмам.
Пирамидальная мышца
Не всем известна пирамидальная мышца живота человека. Сегодня он уже не нужен организму, но, тем не менее, он присутствует, представляя собой классический рудимент.
Заключение
Подобные явления присущи не только человеку, но и всем животным, которые также теряют часть своих органов в процессе эволюции, и поэтому представляют особый интерес для изучения. Ведь именно при изучении этого явления обнаруживается отличие человека от его предков.
Видео о рудиментарных органах
Хвост, зубы мудрости, различные незадействованные мышцы — все это дает представление о том, как жили наши предки раньше. Наше тело всегда имеет доказательства эволюции в наглядных примерах.
Рудименты — органы, которые были хорошо развиты у древних эволюционных предков, а сейчас недоразвиты, но еще не исчезли полностью, т. к. эволюция идет очень медленно. Например, у кита есть тазовые кости. В человеке:
- волосы на теле,
- третье веко,
- копчик,
- мышца, двигающая ухом
- аппендикс и слепая кишка,
- зубов мудрости.
атавизмы — органы, которые должны быть в рудиментарном состоянии, но вследствие нарушений развития достигли больших размеров. У человека волосатое лицо, мягкий хвост, возможность двигать ушной раковиной, множественные соски. Отличия атавизмов от рудиментов: атавизмы есть уродства, а рудименты есть у всех.
Гомологичные органы — внешне отличаются, так как приспособлены к разным условиям, но имеют схожую внутреннюю структуру, так как возникли из одного исходного органа в процессе расхождений . (Дивергенция – это процесс дивергенции признаков.) Пример: крылья летучей мыши, рука человека, плавник кита.
Подобные органы — внешне сходны, так как приспособлены к одним и тем же условиям, но имеют разное строение, так как возникли из разных органов в процессе сходимость . Пример: глаз человека и осьминога, крыло бабочки и птицы.
Конвергенция – процесс сближения признаков у организмов, попавших в одинаковые условия. Примеры:
- водные животные разных классов (акулы, ихтиозавры, дельфины) имеют сходную форму тела;
- быстро бегающих позвоночных мало пальцев (лошадь, страус).
У
1. Установите соответствие между примером эволюционного процесса и способами его достижения: 1) конвергенцией, 2) дивергенцией. Напишите числа 1 и 2 в правильном порядке.
А) передние конечности кошки и верхние конечности шимпанзе
Б) крыло птицы и ласты тюленя
В) щупальце осьминога и рука человека
Г) крыло пингвина и плавники акулы
Г) разные виды ротового аппарата насекомых
Д) крыло бабочки и крыло летучей мыши
Ответ
2. Установите соответствие между примером и иллюстрируемым им процессом макроэволюции: 1) дивергенция, 2) конвергенция. Запишите числа 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) наличие крыльев у птиц и бабочек
Б) окраска шерсти у серых и черных крыс
Б) жаберное дыхание у рыб и раков
Г) разная форма клювов у больших и хохлатых синиц
Г) наличие роющих конечностей у крота и медведя
Д) обтекаемая форма тела у рыб и дельфинов
Ответ
3. Установить соответствие между органами животных и эволюционными процессами, в результате которых эти органы образовались: 1) дивергенция, 2) конвергенция . Запишите числа 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) конечности пчелы и кузнечика
Б) ласты дельфина и пингвина
В) крылья птицы и бабочки
Г) передние конечности крота и насекомого медведя
Г) конечности зайца и кошка
Е) глаза кальмара и собаки
Ответ
4. Установите соответствие между органами животных и эволюционными процессами, в результате которых эти органы образовались: 1) конвергенция, 2) дивергенция. Запишите числа 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) конечности крота и зайца
Б) крылья бабочки и птицы
в) крылья орла и пингвина
Г) ногти человека и когти тигра
Г) жабры краба и рыбы
Ответ
Выберите один, наиболее правильный вариант. Развитие небольшого числа пальцев на конечностях лошади и страуса — пример
1) конвергенция
2) морфофизиологический прогресс
3) географическая изоляция
4) экологическая изоляция
Ответ
Выберите один, самый правильный вариант. Пример рудиментарного органа у человека:
1) слепая кишка
2) множественные соски
3) жаберные щели у эмбриона
4) кожа головы
Ответ
Выберите три правильных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Зачатки
1) мышцы уха человека
2) пояс задней конечности кита
3) недоразвитый волосяной покров на теле человека
4) жабры у зародышей наземных позвоночных
5) множественные соски у человека
6) удлиненные клыки у хищников
Ответ
Выберите один, наиболее правильный вариант. В результате какого эволюционного процесса водные животные разных классов (акулы, ихтиозавры, дельфины) приобрели сходную форму тела
1) дивергенции
2) конвергенции
3) ароморфоза
4) вырождения
Ответ
Выберите один, самый правильный вариант. Какая пара водных позвоночных поддерживает возможность эволюции, основанной на конвергентном сходстве?
1) синий кит и кашалот
2) голубая акула и афалина
3) морской котик и морской лев
4) европейский осетр и белуга
Ответ
Выберите один, наиболее правильный вариант. Развитие конечностей разного строения у млекопитающих, относящихся к разным отрядам, пример
1) ароморфоз
2) идиоадаптация
3) регенерация
4) конвергенция
Ответ
Посмотрите на рисунок крыльев у различных животных и определите: ( А) как эволюционисты называют эти органы, (Б) к какой группе эволюционных свидетельств принадлежат эти органы и (С) в результате какого эволюционного механизма они образовались.
1) гомологичный
2) эмбриологический
3) конвергентный
4) дивергентный
5) сравнительно-анатомический
6) сходный
7) приводной
8) палеонтологический
Ответ
, в которых используются эти примеры: 1) палеонтологические, 2) сравнительно-анатомические. Напишите числа 1 и 2 в правильном порядке.
А) колючки кактусов и барбариса
Б) остатки зубатых ящериц
В) филогенетический ряд лошади
Г) многоликость у человека
Г) аппендикс человека
Ответ
Выберите один, наиболее правильный вариант. Какой признак человека считается атавизмом?
1) хватательный рефлекс
2) наличие отростка в кишечнике
3) обильный волосяной покров
4) шестипалая конечность
Ответ
1. Установите соответствие между примером и видом органов: 1) Гомологичные органы 2) Сходные органы. Напишите числа 1 и 2 в правильном порядке.
A) Предплечье лягушки и курицы
B) Ноги мыши и крылья летучей мыши
C) Крылья воробья и крылья саранчи
D) Плавники кита и речного рака
D) Ноющие конечности крота и медведя
E) Человек шерсть и собачья шерсть
Ответ
2. Установите соответствие между формами приспособления организмов к окружающей среде и образованными ими органами: 1) гомологичны, 2) сходны. Запишите числа 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) обтекаемая форма головы акулы и дельфина
Б) крыло совы и крыло летучей мыши
В) конечность лошади и конечность крота
Г) глаз человека и глаз осьминога
Е) плавники карпа и ласты морского котика
Ответ
Установите соответствие между признаками органов и сравнительно-анатомическими свидетельствами эволюции: 1) гомологичные органы, 2) сходные органы. Запишите числа 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) отсутствие генетического родства
Б) выполнение различных функций
В) единый план строения пятипалых конечностей
Г) развитие из одинаковых эмбриональных зачатков
Г) формирование в сходных условиях
Ответ
1. Установите соответствие между примером и признак: 1) рудимент, 2) атавизм. Запишите числа 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) зубы мудрости
Б) многососковые
Б) мышцы, приводящие в движение ухо
Г) хвост
Г) сильно развитые клыки
Ответ
2. Установить соответствие между эволюционными признаками человека и их примерами: 1) рудимент, 2) атавизм. Запишите числа 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) мышцы уха
Б) хвостовые позвонки
Б) волосы на лице
Г) наружный хвост
Г) отросток слепой кишки
Ответ
3. Установить соответствие между особенностями строения тела человека и сравнительно-анатомическими свидетельства его эволюции: 1) атавизмы, 2) рудименты. Запишите числа 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) складки мигательной перепонки
Б) добавочные пары молочных желез
Б) полное оволосение
Г) недоразвитые ушные мышцы
Г) червеобразный отросток
Е) хвостовой придаток
Ответ
4. Установить соответствие между структурами человеческого тела и свидетельства эволюции: 1) рудимент, 2 атавизм. Запишите числа 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) мышцы уха
Б) червеобразный отросток
Б) копчиковые позвонки
Г) толстый волосяной покров по всему телу
D) многососковый
E) остаток третьего века
Ответ
Рассмотрите рисунок с изображением обитателей водоемов разных классов позвоночных и определите (А) какой эволюционный процесс иллюстрирует рисунок, ( Б) при каких условиях происходит этот процесс и (В) к каким результатам он приводит. Для каждой отмеченной буквой ячейки выберите соответствующий термин из предоставленного списка. Запишите выбранные числа в порядке, соответствующем буквам.
1) гомологичные органы
2) конвергенция
3) встречается у родственных групп организмов, живущих и развивающихся в неоднородных условиях среды
4) рудиментарные органы
5) встречается в одинаковых условиях существования животных, принадлежащих к разным систематическим группам, приобретающих сходные черты строения
6) сходные тела
7) расхождение
Ответ
Выберите два правильных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны. Эволюционные термины включают
1) дивергенция
2) мониторинг
3) естественный отбор
4) плазмида
5) панспермия
Ответ
Прочитайте текст. Выберите три предложения, которые указывают на сравнительно-анатомические методы изучения эволюции. Запишите номера, под которыми они указаны в таблице. (1) Сходство органов свидетельствует о сходстве приспособлений к одним и тем же условиям среды у разных организмов, возникающих в ходе эволюции. (2) Примером гомологичных органов являются передние конечности кита, крота, лошади. (3) Зачатки закладываются в эмбриогенезе, но не развиваются полностью. (4) Эмбрионы разных позвоночных в пределах одного типа имеют схожую структуру. (5) Составлены филогенетические ряды слонов и носорогов.
Ответить
© Д.В. Поздняков, 2009-2019
Крылья у нелетающих птиц, глаза у слепых рыб, репродуктивные органы у растений, размножающихся вегетативно… Возникает вопрос: а смысл? Однако рудиментарные органы и структуры, которые были необходимы нашим предшественникам, а теперь уменьшились в размерах, упростились и потеряли свое значение, несут важнейшую информацию об эволюции человеческого тела. Они помогли Чарльзу Дарвину написать его знаменитую работу «Происхождение видов», благодаря им было построено наше филогенетическое древо.
Многие считают, что рудиментарные органы совершенно бесполезны. Это не всегда так. Во многих случаях они все еще играют роль. Например, важнейший орган иммунной системы, тимус (вилочковая железа), тоже когда-то считался ненужным. Кроме того, зачатки служат своеобразными вехами в эволюции, помогая проследить нашу связь с далекими предшественниками. Существующие в теле рудиментарные органы и структуры должны были быть у наших прямых предков. Поэтому вы никогда не найдете зачатков перьев у млекопитающих или жабр у приматов.
Другое дело атавизм. Они воспроизводят структуры или особенности, которых не было у их непосредственных предков. Например, в природе изредка встречаются киты или дельфины с видимыми задними конечностями. Это своего рода «подарок» от своих земельных родственников. Известны также люди с густыми волосами. В старину их иногда считали оборотнями, которые по ночам превращались в волков или медведей.
Какие структуры в организме человека напоминают нам о нашем эволюционном пути и, возможно, указывают направление дальнейшего биологического развития?
Ярким примером атавизма является копчик, своеобразный реликт общего для млекопитающих хвоста. Он нужен животным для поддержания равновесия, передачи внутривидовых сигналов и различных вспомогательных операций. У людей и человекообразных обезьян нет хвоста, но у человеческого эмбриона он есть. При нормальном внутриутробном развитии хвост редуцирован до 4-5 сросшихся позвонков (копчик). Однако известно много случаев, когда дети рождались с заметным хвостом, который затем удаляли хирургическим путем без последствий. Это значит, что у них ген, отвечающий за уменьшение копчика, был ослаблен.
Недостаток витамина С создает угрозу цинги, которая может привести к летальному исходу. Человеческий организм не способен синтезировать этот витамин, хотя наши предки, за исключением морских свинок и приматов, обладали этим свойством. В 1994 году у человека был обнаружен ген, отвечающий за синтез витамина С. По сути, это псевдоген: он есть, но не работает. Как и ожидалось, один и тот же псевдоген был обнаружен у приматов и морских свинок.
Как известно, наши предки были травоядными, им нужны были крепкие коренные зубы для перетирания и пережевывания растительной пищи. В память об этом у нас появились «третьи моляры», или зубы мудрости. Теоретически их еще можно жевать, но примерно у трети всех людей они либо растут хаотично, либо не прорезаются должным образом, либо повреждаются и заболевают. Поэтому их часто удаляют сразу после появления.
Другим наследием травоядных предков является червеобразный отросток, связанный с задней кишкой. У животных этот мешок (слепая кишка) значительно больше, чем у человека, и служит для облегчения переваривания пищи, богатой клетчаткой.
Из-за риска воспаления аппендикс часто удаляют без вредных последствий для организма. Однако некоторые исследователи считают, что аппендикс играет определенную вспомогательную роль в укреплении иммунитета.
Многие считают соски у мужчин рудиментом, но это не так, так как у наших предков они тоже никогда не функционировали. Просто на ранних стадиях эмбрионального развития мы, так сказать, однополы, а половые различия проявляются позже под влиянием соответствующих гормонов.
То, что мы называем «мурашками по коже», является результатом действия мышечных волокон, которые вызывают рост волос на теле. У животных и птиц такой механизм увеличивает объем тела, что может отпугнуть готового к нападению врага. Кроме того, в этом случае перьевой покров или мех «впитывают» воздух, улучшая теплоизоляцию.
Конечно, согреться человеку помогает одежда, а не скудная растительность на теле. Однако даже незначительное напряжение мышц способствует едва заметному повышению температуры кожи. Кроме того, «мурашки по коже» часто служат эмоциональной реакцией на внешние раздражители (скажем, при прослушивании хорошей музыки или просмотре «ужасов»), определенным образом улучшая взаимопонимание между людьми.
Предполагается, что у мышей и других животных крошечные сошниково-носовые органы служат для распознавания феромонов, то есть биологически активных веществ, помогающих найти потенциального партнера для спаривания, определить пол и возраст и получить другую информацию о сородиче. Подобные структуры существуют и у человека, однако, по сложившемуся мнению, являются рудиментами и утратили связь с мозгом.
В организме человека существуют и другие рудиментарные и атавистические структуры, особенно с учетом возможных изменений в нашем геноме. Однако при условии, что расход энергии и других ресурсов организма на них будет незначительным, есть надежда сохранить их в будущем.
— (atavismus; лат. atavus дальний предок) появление у потомков признаков, отсутствующих у непосредственных предков, но характерных для дальних предков; Как правило, И. является следствием нарушения эмбрионального развития. Психический атавизм (устар.; а. Медицинская энциклопедия
Происхождение с модификацией: единство, лежащее в основе гомологии и гомоплазии, как видно из анализа развития и эволюции
Обзор
. 2003 г., август; 78 (3): 409–33.
doi: 10.1017/s1464793102006097.
Брайан К Холл
1
принадлежность
- 1 Факультет биологии, Университет Далхаузи, Галифакс, Новая Южная Каролина, Канада B3H 471. [email protected]
PMID:
14558591
DOI:
10.1017/с1464793102006097
Обзор
Брайан К Холл.
Biol Rev Camb Philos Soc.
2003 авг.
. 2003 г., август; 78 (3): 409–33.
дои: 10.1017/s1464793102006097.
Автор
Брайан К Холл
1
принадлежность
- 1 Факультет биологии, Университет Далхаузи, Галифакс, Новая Южная Каролина, Канада B3H 471. BKH@is. dal.ca
PMID:
14558591
DOI:
10.1017/с1464793102006097
Абстрактный
Гомология лежит в основе сравнительных исследований в биологии на всех уровнях от генов до фенотипов. Гомология — это сходство из-за общего происхождения и предков, гомоплазия — это сходство, полученное в результате независимой эволюции. Однако, учитывая, что существует только одно древо жизни, все организмы и, следовательно, все черты организмов имеют некоторую степень родства и сходства друг с другом. Это сходство может быть сходством или даже идентичностью строения и общностью самого недавнего общего предка — как в гомологии рук человека и обезьяны — или оно может отражать некоторую (часто небольшую) степень сходства, например, что между крыльями насекомых и крыльями птиц, групп, общий предок которых находится глубоко в эволюционной истории Metazoa. Это может отражать совместное использование всех путей развития, частичное совместное использование или расхождение путей. В этом обзоре сравниваются признаки, классифицируемые как гомологичные, с классами признаков, обычно сгруппированных как гомопластические, последними из которых являются конвергенция, параллелизм, инверсия, рудименты, рудименты и атавизмы. С одной стороны, механизмы развития могут сохраняться даже тогда, когда целостная структура не формируется (рудименты, рудименты) или когда структура проявляется только у отдельных особей (атавизмы). С другой стороны, разные механизмы развития могут производить сходные (гомологичные) признаки. Совместное исследование близости родства и степени общего развития выявляет континуум внутри расширенной категории гомологии, простирающейся от гомологии —> инверсии —> рудименты —> рудименты —> атавизмы —> параллелизм, с конвергенцией как единственной класс гомоплазии, идея, которая оказалась на удивление старой. Эта перестройка дает проблеск пути для соединения филогенетических и эволюционных подходов к гомологии и гомоплазии, моста, который должен стать ключевым столпом эволюционной биологии развития (эво-дево). Это не изменит и в практическом смысле не может изменить то, как гомопластические признаки идентифицируются в филогенетическом анализе. Но рассмотрение рудиментов, инверсий, рудиментов, атавизмов и параллелизма как более близких к гомологии, чем к гомоплазии, должно привести нас к поиску общих элементов, лежащих в основе формирования фенотипа (то, что некоторые называют глубокой гомологией генетических и/или клеточных механизмов). а не обсуждать особенности с точки зрения общей или независимой эволюции.
Похожие статьи
Гомоплазия и гомология: дихотомия или континуум?
Холл БК.
Холл БК.
Джей Хам Эвол. 2007 г., май; 52(5):473-9. doi: 10.1016/j.jhevol.2006.11.010. Epub 2007, 20 февраля.
Джей Хам Эвол. 2007.PMID: 17434571
Обзор.
Механизмы эво-дево, лежащие в основе континуума между гомологией и гомоплазией.
Очоа С., Расскин-Гутман Д.
Очоа С. и др.
J Exp Zool B Mol Dev Evol. 2015 март; 324(2):91-103. doi: 10.1002/jez.b.22605. Epub 2015 11 февраля.
J Exp Zool B Mol Dev Evol. 2015.PMID: 25676017
Параллелизм, глубокая гомология и эво-дево.
Холл БК.
Холл БК.
Эвол Дев. 2012 янв-февраль;14(1):29-33. doi: 10.1111/j.1525-142X.2011.00520.x.
Эвол Дев. 2012.PMID: 23016972
Гомология, гомоплазия, новизна и поведение.
Холл БК.
Холл БК.
Дев Психобиолог. 2013 янв;55(1):4-12. дои: 10.1002/dev.21039. Epub 2012 18 июня.
Дев Психобиолог. 2013.PMID: 22711423
Обзор.
Пластичность и ограничения в развитии и эволюции.