Рудименты. Атавизмы — раскрываем загадки природы

Утратившие своё основное значение в процессе эволюционного развития организма .

Термин «рудимент» в таком значении широко употребляется в русской научной литературе, несмотря на то, что он противоположен своему первоначальному значению в латинском языке. В англоязычной литературе наряду с ним употребляется более адекватный термин vestige , образованный от лат. vestigium - след (в прямом и переносном смыслах слова). Некоторые учёные предлагали в русском языке также ввести термин для обозначения органа, вторично уменьшившегося и/или упростившегося в ходе эволюции, чтобы не путать его с зачатком - органом, ещё не достигшим окончательного размера и строения .

Закладка и развитие [ | ]

Функция [ | ]

В организме [ | ]

Функция, которую несли рудиментарные органы, будучи нормально развитыми у предков данных организмов, сильно ослабляется или утрачивается. В последнем случае рудименты, по-видимому, могут выполнять какую-либо иную функцию.

В настоящее время вопрос о наличии и сути функций рудиментарных органов в физиологии до конца не прояснён.

Научная [ | ]

Рудиментарные органы помогают установить путь филогенеза . Рудименты подтверждают наличие родственных связей между современными и вымершими организмами. Они также доказывают действие естественного отбора, удаляющего ненужный признак.

Примеры [ | ]

Человек [ | ]

Другие животные [ | ]

В некоторых случаях рудиментарные органы развиваются полностью (атавизм), например задняя пара плавников у китообразных

Употребление в иных смыслах [ | ]

Проводя аналогии между биологической эволюцией и развитием техники рудиментами часто называют части машин, механизмов или иных устройств, которые уже утратили свой смысл на текущем этапе развития этой системы, но сохраняются в целях совместимости или соответствия принятым ранее стандартам. Как правило конструкция таких устройств сильно упрощается, а эффективность работы снижается. Применительно к компьютерной технике рудиментами часто называют флоппи-дисковод , интерфейс RS-232 , модем . Как правило, эти устройства в современном компьютере сильно упрощены по сравнению с годами их расцвета. Функциональность реализуется программно. Их вынужденное использование существенно снижает производительность.

В автомобильной технике рудиментом является замок зажигания, утративший свой первоначальный смысл с появлением электронных иммобилайзеров, но оставленный в конструкции многих автомобилей по причине его привычности для водителей. При этом замок современного автомобиля может вообще не иметь секретного механизма. В авиации примером «рудиментарного органа» современного самолёта может служить автоматический радиокомпас , не используемый при выполнении большинства полетов, но оставленный с целью соответствия действующим пока стандартам.

Для зевак какие–то странности во внешности человека – лишний повод поохать и посудачить, для человека образованного и тактичного – возможность ещё один раз задумать о пути человеческой эволюции.

Рудименты и атавизмы – это не уродства, тем более, не повод для насмешек, а возможные «промахи» природы. А для учёных – это важные знаки, доказательства эволюции.

Что такое атавизмы

Наличие у особи признаков, которые были присущи её далеким предкам, называется атавизмом. Что это может быть? К примеру, густой волосяной покров на теле, и на лице в том числе. Или же хвост, растущий над копчиком. Сюда же причисляют многососковость. Когда–то, ещё в позапрошлом веке, атавизмы и рудименты были ярким подтверждением теории Дарвина . Тогда учёные так увлеклись поисками «бесполезных» органов в человеческом теле, что насчитали почти две сотни таковых. К счастью, со временем большинство органов из этого «дарвинского» списка были, скажем так, реабилитированы. Учёные доказали, что их функциональность достаточно высока.

Получалось, что:

• одни органы вырабатывали необходимые гормоны;
• другие оказывались не обходимыми в тот или иной период развития организма;
• третьи начинали действовать при определённых внешних условиях;
• а четвёртые становились «заместителями» органов, выходивших из строя.

То есть тот же копчик – не прямое напоминание о хвосте, а орган, который служит для прикрепления определённых связок и мышц. Возьмём и другие примеры: аппендикс вовсе не бесполезный хвостообразный отросток, а орган , в котором размножаются нужные микроорганизмы.

Кстати, если уж говорить именно об атавизмах, то термин этот не является истинно научным. И пытаться определить признаки атавизма – значит где-то действовать антинаучно. Судите сами: повышенное оволосение тела человека – это якобы «привет из прошлого», напоминание о том, от кого же произошёл человек . А вот другие внешние уродства, к примеру, увеличение пальцев на конечностях, это явная патология, а никак не параллель с подобной стадией развития человеческого тела. То есть, если эти уродства не имеют прямого сходства с предками, значит это патология. А если имеют – атавизм. Но ведь и в том, и в другом случае, причина таких аномалий – генетический сбой.

К слову, если быть приверженцем эволюционисткой теории, обязательно должны встречаться люди с плавниками и жабрами, и другими признаками, которыми обладали наши предки-животные.

Что такое рудименты

А вот рудиментами считаются неразвитые органы тела человека или животного. Приведём красноречивые примеры:

• Ушные мышцы. Некоторым млекопитающим они очень даже нужны: это помогает им направить ушные раковины на некий звуковой раздражитель. Человеку такая «опция» уже не нужна.
• Полулунная складка во внутреннем уголочке глаза. Это такой остаток третьего века, достаточно хорошо развитой у птиц, пресмыкающихся мигательной перепонки. Она смазывает глаз нужным секретом, но ведь у человека с этой миссией справляются верхнее и нижнее веко. Так что складочка стала маленькой, оказавшись лишней.

Дарвинисты слепо отрицали новую роль «ненужных» органов, но со временем было доказано, что в человеческом организме не всё так просто. Нельзя взять и сказать, что тот же аппендикс – напоминание о прародителях, нет – сегодня это орган иммунной системы человека.
Попробуем развеять некоторые популярные мифы о рудиментах и атавизмах.

5 мифов об атавизмах и рудиментах

Миф 1. Соски у мужчин – это рудименты. А вот и ничего подобного: у наших предков мужского пола они тоже никак не функционировали. Объяснение их наличие просто – в раннем периоде эмбрионального развития люди унисексуальны, половые различия появляются позже, чему способствуют специальные гормоны.

Миф 2. Зуб мудрости – это генетическое отклонение. А вот это и есть атавизм, нашим предкам крепкие коренные зубы помогали перетирать растительную пищу. Мы бы и сейчас могли ими жевать, но в большинстве случаев растут они неправильно, чем доставляют массу неудобств и приводят человека к хирургу-стоматологу.

Миф 3. Прилегание пищевода к трахее у человека бессмысленно. Это не так: слизь в дыхательных путях может через пищевод удаляться, да можно сказать, что подобное строение отвечает за «экономию места» и позволяет дышать через рот, что очень важно при сильном насморке.

Миф 4. Миндалины и аденоиды – рудименты. Это вовсе не так! Эти органы необходимы растущему организму: они помогают запустить важный механизм по производству защитных антител. Как только механизм заработал, миндалины начинают уменьшаться, а их функцию перенимают другие органы.

Миф 5. Все «ненужные» органы можно без плачевных последствий удалить. Это, безусловно, не так. Главное доказательство тому, что у большинства органов либо несколько функций (и если «устарела» одна, то другие очень даже актуальны), либо они оказываются нужными в определённых внешних ситуациях.

Почему появляются атавизмы

Вот нет у папы хвостика, и у мамы нет, а малыш родился таким вот необычным. Почему? Как так могло случиться? Винить тут нужно пресловутые законы генетики. Вся наша внешность запрограммирована генами наших предков (генами на повторение черт). За каждый признак человека ответ несут два гена: мамин и папин. Они могут разными или одинаковыми, сильными или слабыми. Если у папы есть слабый ген хвоста, и у мамы имеется таковой, встретившись, они имеют все шансы родить ребёнка с хвостиком, ведь объединившись, слабые гены стали сильнее.

Но справедливости ради отметим: шанс такой встречи крайне мал, да и скрытые гены подобного рода встречаются очень редко.

Различие между рудиментарными и атавистическими признаками заключается в том, у каких именно предков данной особи – ближайших или отдаленных, наблюдается тот или иной признак, а также в том, является ли он нормой или отклонением.

Атавизм

Атавизмом называется такой признак, который присутствовал у эволюционных предков данного вида, но самому ныне существующему виду он не присущ. Тем не менее, гены, кодирующие его, сохраняются и продолжают передаваться из поколения в поколение. При определенных обстоятельствах эти «спящие гены» могут «проснуться», и тогда рождается особь с атавистическим признаком.

Например, у тарпана – вымершего дикого предка лошадей, на ногах имелись отметины в виде полосок. У современных лошадей их нет, но изредка рождаются особи с подобными отметинами. В начале 19 века рождение такого жеребенка у лошади, которую за 2 года до этого безрезультатно спаривали с самцом зебры, послужило толчком к возникновению лженаучной теории о телегонии.

Встречаются атавистические признаки и у людей. Иногда рождаются люди со сплошным волосяным покровом как у обезьян, с добавочными молочными железами как у , с придатком в виде хвоста. Вплоть до середины 20 века у таких людей был один путь – в ярмарочный балаган или в цирк, потешать публику своим необычной внешностью.

Рудимент

Рудиментарный признак – это тоже наследие эволюционных предков. Но если атавизм – это исключение, рудимент – правило.

Рудиментарные органы в ходе эволюции деградировали и утратили свою функциональность, но они имеются у всех представителей данного вида, следовательно, рождение особи с таким признаком не является отклонением от нормы.

Пример рудиментарного органа – глаза крота: очень маленькие, практически не видящие. Тем не менее, в норме кроты появляются на свет с глазами, рождение крота без глаз возможно лишь в результате генетической аномалии или нарушения внутриутробного развития.

Пример рудиментарного органа у человека – мышцы, окружающие ушную раковину. Другим млекопитающим они помогают шевелить ушами, прислушиваясь, но мало кто из людей способен на это. Рудиментом является копчик – деградировавший хвост.

С рудиментами не следует путать гомологические органы, которые во внутриутробном периоде возникают у всех, но полноценно развиваются и функционируют у особей лишь одного пола – например, недоразвитые молочные железы у мужчин. Не стоит смешивать с рудиментами и провизорные органы, существующие только у эмбрионов и исчезающие впоследствии.

Примеры рудиментов в животном мире

Что такое можно встретить повсюду. Например, одуванчики, хотя они размножаются без оплодотворения, они все еще имеют цветы и образуют пыльцу. Среди насекомых можно встретить нелетающих жуков, которые имеют вполне сформированные крылья, скрытые под твердыми сросшимися надкрыльями.

Такие пресмыкающиеся, как питоны, по-прежнему имеют рудиментарный таз, не прикрепленный к позвонкам (как у большинства позвоночных животных), ‒ он просто плавает в брюшной полости. Это является доказательством того, что змеи произошли от четвероногих рептилий. Некоторые ящерицы несут зачаточные, рудиментарные ноги под своей кожей, которые незаметны снаружи.

Многие животные имеют рудиментарные глаза. Например, пещерные подводные обитатели, такие как рыбы (мексиканская тетра и саламандра видов Typhlotriton spelaeus и Proteus anguinus), слепы, но имеют зачаточные рудиментарные глаза. Глаза мексиканской тетры имеют линзу, дегенеративную сетчатку и зрительный нерв. Слепые саламандры имеют глаза со зрачками, которые от внешнего света закрывают веки.

У китов есть рудиментарный таз и задние лапы. Кости ног присутствуют в теле кита, но не прикреплены к остальной части скелета. Вместо этого они просто внедрены в ткани животного. Это является свидетельством эволюции китов от сухопутных предков с последующей потерей задних конечностей и таза. Все, что осталось рудиментарного в современных китах, является остатками этих конструкций.

Человеческие рудименты

Что такое рудимент? Это часть тела, утратившая в процессе эволюции свое прямое предназначение, например, человеческий аппендикс, который когда-то выполнял важную функцию, а сейчас приносит больше вреда, чем пользы. Копчик является остатком хвостовой кости далеких предков приматов ‒ это остаточная часть эмбрионального хвоста, который формируется в организме человека, а затем разлагается и «поедается» иммунной системой. А некоторые люди до сих пор, хотя и чрезвычайно редко, рождаются с хвостами (атавизмы).

Некоторые люди могут шевелить ушами, хотя это свойство присуще кошкам и другим животным и необходимо для локализации звуков во время охоты. Предками людей, как известно, были травоядные, и зубы были необходимы для жевания и измельчения растительной пищи. Более 90% всех взрослых людей имеют так называемые зубы мудрости. Эти бесполезные зубы иногда растут неправильно и могут вызывать сильную боль. Часто люди от них просто избавляются.

Появление у человека также является рудиментарным признаком. Такая реакция обычно возникает, когда холодно или страшно. Мышцы в основании каждого волоска воздействуют, чтобы поднять волосы вверх. У животных такая функция связана с удержанием тепла. То же самое может происходить, если животное находится под угрозой. На этот раз «стоячий мех» дает возможность зверю выглядеть более грозно и угрожающе.

Неопровержимые доказательства эволюции

Для изучения стандартного филогенетического дерева можно отметить, что каждый вид имеет уникальную родословную. Каждый организм имеет свой неповторимый цикл общих предков, связывающий его с ними. Следует ожидать, что организмы несут доказательства этой родословной истории. Что такое рудимент? В биологии это анатомические и молекулярные особенности, являющиеся нефункциональными.

Что такое рудимент? Например, крылья птиц являются очень сложными с анатомической точки зрения, структурами, специально приспособленными для управляемого полета, но есть птицы, которым летать не дано. Яркий тому пример ‒ страусы, крылья которых с уверенностью можно назвать рудиментарными органами, так как они нужны не для полета, а скорее для балансировки во время бега и брачных танцев.

Рудиментарные структуры приводят в недоумение натуралистов на протяжении всей истории. Этот вопрос интересовал ученых еще задолго до того, как Дарвин впервые предложил свою универсальную теорию происхождения видов. Многие ученые умы XVIII-XIX века, такие как (1749-1832), Жорж-Луи Леклерк, Комте де Бюффон (1707-1788) и Жорж Кювье (1769-1832) занимались изучением этой проблемы.

За шестьдесят лет до публикации «Происхождение видов» Дарвина, выдающийся французский специалист в области анатомии Жоффруа Сент Илер (1772-1844) занимался вопросом рудиментарных крыльев у казуара и страуса. Он был в недоумении, почему именно природа всегда оставляет «следы органа», который уже больше не нужен. Десять лет спустя Жан-Батист Ламарк (1744-1829) дал определение некоторым рудиментарным структурам в своей «Зоологической философии».

Атавизмы

Атавизмами являются определенные характеристики, присущие лишь небольшой группе организмов. Примерами могут служить человеческие хвосты (копчиковая проекция), дополнительные или перепончатые пальцы, аномальная волосатость, подъязычная мышца у собак и так далее. Некоторые гены, например, пушок у младенца, просто деактивируются после родов. Что такое рудименты и атавизмы? Это всего лишь верхушка айсберга доказательств эволюции.

Характеристиками атавизмов являются:

1) присутствие во взрослой стадии жизни;

2) отсутствие признаков у родителей или недавних предков;

3) крайняя редкость в популяции.

Одним из самых драматичных атавизмов являются человеческие хвосты. Некоторые их них мягкие, содержащие только мышцы, кровеносные сосуды и нервы. Иногда могут присутствовать хрящи. Эти хвосты могут быть удалены хирургическим путем. К атавизмам относят наличие большого количества сосков (более 2-х).

Загадки эволюции

Что такое рудименты в утратившие свое непосредственное предназначение и более не выполняющие свои прямые функции. Если все живые организмы произошли от общего предка, тогда потеря или приобретение различных функций и структур обуславливается исторической макроэволюцией.

Атавизмы и рудименты у человека рассматривают как один из аргументов эволюционной теории. Части тела, которые сформировались у предков современных людей под давлением окружающей среды, но теперь ставшие ненужными. Органы, которые утратили изначальное значение в процессе развития эволюции человека, называют рудиментарными. , которые были характерны далеким предкам, но отсутствовали у близких, называется атавизмом.

Список основных рудиментов:

• ушные мышцы;
• зубы мудрости;
• копчик;
• аппендикс;
• пирамидальная мышца;
• эпикантус.

Рудименты у современного человека

Аппендикс – остаток органа, который у предков людей обладал пищеварительными функциями. Сейчас аппендикс может защищать от потери симбиотических бактерий, которые помогают пищеварению организма. Впрочем, этой функцией он, вероятно, обладал и у предков человека.

Ушными являются височно-теменная, передняя и задняя мышцы. Они позволяют двигать в разные стороны ушную раковину. Современный человек обходится без шевеления ушами, но у некоторых представителей вида homosapiens эта способность выражена ярко.

У современных обезьян, особенно у макак, ушные мышцы развиты намного лучше. Это связано с тем, что приматы используют их, чтобы быть предупрежденными об опасности. Но ушные мышцы шимпанзе и орангутангов, как и у людей, стали минимально развитыми и не функциональными, однако полностью не исчезли.

Зубы мудрости устроены так, чтобы пережевывать жесткую и твердую пищу растительного происхождения. Считается, что предки людей обладали более мощными челюстями, которые давали им возможность пережевывать листву. Тщательное пережевывание компенсировало неспособность переваривать целлюлозу, входившую в состав растительной пищи. Изменения в структуре питания привели к тому, что естественным путем формировались менее сильные челюсти. Но зубы мудрости сохранились. У нового поколения людей зубы мудрости стали прорезаться реже, что подтверждает эволюционную теорию рудиментов. Из-за бесполезности и даже вредности этих частей тела существует возможность хирургического удаления зубов мудрости.

Интересно, что у разных народов развитие зубов мудрости не совпадает. Аборигены Тасмании сохранили мощные челюсти и хорошо развитые зубы мудрости. У жителей Мексики, напротив, они почти не растут.

Копчик – остаток рудиментарного хвоста, который в разные периоды развития имели все млекопитающие. В период пренатального развития плод человека около четырех недель имеет хвост. Он наиболее заметен у эмбрионов, которым исполнилось от 31 до 35 дней. Хвостовая кость, расположенная в конце позвоночника, утратила свое значение для содействия равновесию и подвижности. Сейчас копчик сохраняет значение как точка крепления мышц, сухожилий и связок. Иногда врожденный дефект приводит к появлению у человека при рождении короткого хвоста.

За период с 1884 года было зарегистрировано 23 случая рождения младенцев с хвостиком. Во всем остальном эти дети были нормальными. Всем им удалили хвосты хирургическим путем, и эти дети продолжили обычную человеческую жизнь.

Во внутреннем углу глаза есть небольшая складка, полулунной. Это остаток мигательной перепонки, полупрозрачного или прозрачного третьего века, которое позволяет некоторым видам животных увлажнять глаз, не теряя видимость. У кошек, тюленей, белых медведей и верблюдов мигательная перепонка сохранилась полностью. У других млекопитающих – только ее рудименты.

Атавизмы современных людей

Человек в месяцы своего пренатального развития частично проходит эволюционный путь своих предков. Известно, что человеческие эмбрионы в разные недели существования напоминают эволюционных предков людей. В отдельных случаях атавистические признаки могут сохраниться у родившегося ребенка.

Некоторые гены, исчезнувшие фенотипически, могут не исчезнуть из ДНК человека. Они сохраняются в неактивном виде на протяжении поколений. Недостаток генетического контроля может привести к возрождению у отдельного человека спящих генов. Также оно может быть вызвано внешней стимуляцией.

Один из самых ярких примеров атавизма – волосяной покров. Общие предки людей и обезьян имели тела, покрытые густой шерстью. И сегодня случается, что волосяной покров человека покрывает все его тело, оставляя гладким только ладони и ступни ног. Бывает, что и у мужчин, и у женщин появляется дополнительная пара сосков – это тоже наследие далеких предков.

Иногда микроцефалию (маленькая голова при нормальных пропорциях остального тела) тоже считают атавизмом. Обычно эта патология сопровождается недостатком умственных способностей человека. К атавизмам относят и заячью губу, аномалию человеческого развития, которую стараются устранить хирургически.

Некоторые человеческие рефлексы также относят к атавизмам. Икота – наследие предков-амфибий. Она помогала пропускать через жаберные щели воду. Новорожденные люди обладают хватательным рефлексом. Его считают атавизмом, который люди получили от предков-приматов. Так детеныши обезьян хватались за шерсть своих матерей.

Атавизмы и рудименты частично изменились, частично получили новое значение. Можно наблюдать, что некоторые рудименты отмирают у народов, в чьей среде они становятся ненужными, но сохраняются у других, где эти части тела не стали рудиментарными.