Происхождение человека - антропогенез

1.

Тема 3.4. Возникновение и развитие жизни на Земле
Тема 3.5. Происхождение человека — антропогенез

2.

Развитие представлений о происхождении жизни на Земле
1. Гипотеза божественного происхождения жизни (креационизм)
Согласно этой гипотезе все живые организмы на Земле были созданы Богом. Они изначально
целесообразны и сохраняются в неизменном виде. Причём сотворение мира произошло единожды,
поэтому его изучение невозможно.
2. Гипотеза самопроизвольного зарождения жизни
Эта гипотеза подразумевает многократное самопроизвольное возникновение живых организмов из
неживой материи. В Средние века многим «удавалось» наблюдать появление живых организмов
(червей, личинок насекомых, мышей, плесневых грибов) в гниющих остатках организмов.
3. Гипотеза панспермии
В 1865 г. немецкий учёный Г. Рихтер впервые высказал идею о космическом происхождении
жизни на Земле. Согласно его гипотезе жизнь была занесена с других планет. Сторонники
космического происхождения жизни считают, что жизнь на Землю была занесена случайно или
преднамеренно космическими пришельцами. Но остаётся открытым вопрос о возникновении
жизни в космосе.
4. Биохимическая гипотеза
В 1924 г. советский биохимик А. И. Опарин и в 1929 г. английский биохимик Дж. Холдейн
выдвинули гипотезу о том, что жизнь возникла из неорганических веществ в специфических
условиях древней Земли.

3.

Биохимическая гипотеза возникновения и развития жизни на Земле
В основе современных научных представлений о происхождении жизни лежит
гипотеза биохимической эволюции Опарина — Холдейна.
Согласно теории биохимической эволюции формирование жизни на Земле шло
в три этапа:
•абиогенный синтез органических веществ;
•образование биополимеров;
•формирование мембранных структур и появление самовоспроизведения.

4.

Абиогенный синтез органических веществ
первичная
атмосфера
первичный
океан
«первичного
бульона»
Этот этап биохимической эволюции был подтверждён
экспериментально биохимиками С. Миллером, Дж. Оро и другими учёными.
В экспериментальных установках, моделирующих условия первобытной Земли, ими
были получены альдегиды, аминокислоты, простые сахара, пуриновые и
пиримидиновые основания, нуклеотиды.

5.

Образование биополимеров
Из простых органических веществ при определённых условиях синтезировались
биополимеры.
• Аминокислоты соединялись в полипептиды
• Простые сахара превращались в полисахариды
• Нуклеотиды — в нуклеиновые кислоты
• Карбоновые кислоты, соединяясь со спиртами, могли образовать липиды,
которые покрывали поверхность водоёмов жирной плёнкой.
Возникшие белки формировали
коллоидные комплексы, притягивающие
к себе молекулы воды.
Так появились коацерваты — сгустки
органических веществ, обособленные от
остальной массы воды. В коацерваты
постоянно поступали органические
соединения, в результате чего происходил
синтез более сложных веществ.
Слияние коацерватных капель

6.

Формирование мембранных структур и появление
самовоспроизведения
Биохимическая эволюция

7.

Архейская эра
Архейская эра (эра древней жизни) началась 3,5 млрд лет назад.
Появившиеся в начале архейской эры живые организмы были анаэробными гетеротрофами и
питались готовыми органическими веществами, содержащимися в океане.
Постепенно запасы абиогенных органических веществ уменьшались.
Возникновение автотрофных организмов
Около 3 млрд лет назад произошёл важнейший ароморфоз — возникновение автотрофного
питания (хемосинтеза и фотосинтеза), т. е. способности синтезировать органические вещества
из неорганических.
Возникновение эукариот
Следующий важнейший этап эволюции — появление около 1,5 млрд лет назад
эукариотических одноклеточных организмов. Большинство учёных считает, что первые
эукариотические клетки возникли из прокариотических.
Возникновение полового процесса
Дальнейшая эволюция одноклеточных эукариот привела к появлению полового процесса,
который значительно увеличил разнообразие живых организмов и ускорил их дальнейшее
эволюционное развитие.
Возникновение многоклеточности
На рубеже архейской и протерозойской появились примитивные многоклеточные организмы.
Некоторые учёные предполагают, что первые многоклеточные организмы произошли от
колониальных жгутиковых (типа вольвокса).

8.

Протерозойская эра
Протерозойская эра (эра ранней жизни) началась 2,6 млрд лет назад.
Поверхность Земли представляла собой голую пустыню. Содержание кислорода в атмосфере было
низким. Озоновый экран отсутствовал. Живые организмы могли обитать только в водной среде.
В морях развивались эукариотические одноклеточные и многоклеточные организмы.
Совершенствовались фотосинтезирующие организмы. Возникли все отделы водорослей (зелёные,
бурые, красные и др.).
Появились животные. Первыми животными были, вероятно, губки и кишечнополостные.
Древние кишечнополостные дали начало плоским червям, которые были трёхслойными и имели
двустороннюю симметрию.
От древних плоских червей произошли более совершенные круглые черви, имеющие сквозную
пищеварительную трубку. Затем появились вторичнополостные животные — кольчатые черви.
Древние морские многощетинковые, вероятно, дали начало формированию типов членистоногих,
моллюсков и хордовых.
К концу протерозоя существовали все типы беспозвоночных и примитивные хордовые
(бесчерепные).

9.

Палеозойская эра
Палеозойская эра (эра древней жизни) началась 570 млн лет назад.
Кембрийский период
Ордовикский период
Силурийский период
Девонский период
Каменноугольный период
Пермский период

10.

Мезозойская эра
Мезозойская эра (эра средней жизни) началась 250 млн лет назад.
триасовый
меловой
юрский
В начале мезозоя происходит расцвет голосеменных растений.
Во второй половине мезозойской эры появились покрытосеменные.
Второй ароморфоз покрытосеменных — появление цветка, который позволил осуществлять
половое размножение с помощью насекомых.
В морях распространены хрящевые и костные рыбы. Начинается расцвет головоногих
моллюсков. Но наибольшего расцвета достигают рептилии.
Рептилии занимают все природные среды. Травоядные рептилии имели разные размеры (более
20 м в длину) и разные приспособления для защиты. Хищные рептилии также достигали
внушительных размеров. Часть рептилий приспособилась к полёту и заняла воздушную среду.
К концу мезозойской эры климат на Земле становится более холодным и сухим. Рептилии не
способны поддерживать постоянной температуру тела. Им на смену пришли теплокровные
птицы и млекопитающие.

11.

Кайнозойская эра
Кайнозойская эра (эра новой жизни) началась 65 млн лет назад и длится в настоящее
время.
Она подразделяется на третичный и четвертичный периоды.
Происходит расцвет покрытосеменных растений. Разнообразие цветков и плодов
цветковых растений обусловило большое разнообразие насекомых, которые ими
питаются.
Плоды растений и многочисленные насекомые расширили кормовую базу птиц.
Птицы стали господствующим классом кайнозойской эры.
Вторым господствующим классом стали млекопитающие. К началу эры они были
представлены насекомоядными. Далее началась специализация млекопитающих к
разным экологическим нишам, и возникают современные отряды.
Некоторые млекопитающие осваивают водную среду. Появляются китообразные и
ластоногие.
В четвертичном периоде появляются приматы и человек.

12.

Эра
Начало (млн лет
назад)
Архейская
(древней жизни)
3500
Протерозойская
(ранней жизни)
2600
Палеозойская
(древней жизни)
570
Мезозойская
(средней жизни)
250
Кайнозойская
67
Важнейшие ароморфозы
1) возникновение фотосинтеза;
2) возникновение эукариотической клетки;
3) появление полового процесса;
4) формирование многоклеточности
1) формирование двусторонней симметрии тела;
2) возникновение третьего зародышевого листка;
3) образование систем органов;
4) формирование сквозной пищеварительной трубки;
5) возникновение кровеносной системы;
6) образование наружного скелета, поперечно-полосатой мускулатуры, членистых конечностей;
7) формирование осевых органов хордовых
1) формирование тканей и органов у растений;
2) разделение тела животных на отделы;
3) образование челюстей;
4) появление конечностей наземного типа у животных;
5) появление органов воздушного дыхания;
6) внутреннее оплодотворение;
7) формирование яйца;
8) появление рогового покрова на коже;
9) образование семян
1) формирование четырёхкамерного сердца, разделение артериального и венозного кровотоков;
2) появление молочных желез;
3) образование матки и появление внутриутробного развития зародыша;
4) появление цветка и плода
1) развитие коры больших полушарий;

13.

Происхождение человека — антропогенез
Положение человека в системе животного мира
Доказательства происхождения человека от животных:
К фактам, доказывающим родство человека и животных, можно отнести сходство
внешнего и внутреннего строения, сходство ранних стадий эмбрионального
развития, а также наличие рудиментарных органов. Рудиментами являются копчик,
кожная мускулатура, третье веко, аппендикс, ушная мышца, зубы мудрости и т. д.
К доказательствам животного происхождения относят появление атавизмов,
примерами которых могут служить наружный хвост, многососковость, развитый
волосяной покров на теле и др.
Неоспоримыми доказательствами происхождения человека являются
обнаруженные учёными ископаемые останки предков человека.

14.

Место человека в зоологической системе
В системе животного мира человек занимает следующее положение: тип Хордовые,
подтип Позвоночные, класс Млекопитающие, отряд Приматы,
подотряд Человекоподобные, семейство Гоминиды, род Человек, вид Человек разумный (Homo sapiens).
Признаки типа Хордовые проявляются в эмбриональном развитии. Это:
•наличие хорды у зародыша;
•развитие нервной трубки на спинной стороне зародыша;
•жаберные щели в глотке.
Принадлежность человека к подтипу Позвоночные определяют:
•формирование черепа и позвоночника;
•наличие парных конечностей;
•наличие сердца и его расположение на брюшной стороне.
Организм человека обладает всеми признаками класса Млекопитающие. У него:
•шейный отдел позвоночника из семи позвонков;
•имеется диафрагма, отделяющая грудную полость от брюшной;
•зубы подразделяются на резцы, клыки и коренные;
•имеются губы;
•сердце состоит из четырёх камер;
•сохранилась левая дуга аорты;
•имеется ушная раковина и три слуховые косточки в среднем ухе
•кожа с волосяным покровом, потовыми и сальными железами;

15.

Признаки подкласса Плацентарные:
•постоянная температура тела;
•внутриутробное развитие;
•живорождение.
Наиболее велико сходство человека с приматами. Признаки отряда Приматы:
•большая масса головного мозга;
•пятипалая хватательная конечность;
•ногти на пальцах;
•папиллярные узоры на кончиках пальцев, ладонях и стопах;
•хорошо развитые ключицы;
•одна пара млечных желез;
•замена молочных зубов на постоянные;
•бинокулярное зрение.
Черты сходства человекообразных обезьян и человека:
•короткое туловище и длинные конечности;
•редукция хвостовых позвонков;
•похожее строение отделов черепа;
•хорошо развитые лобные доли переднего мозга;
•большое число извилин в коре больших полушарий;
•наличие мимической мускулатуры;
•сходные группы крови

16.

В системе животного мира человек занимает следующее положение:
Тип
• Хордовые
Подтип
• Позвоночные
Класс
• Млекопитающие
Отряд
• Приматы
Подотряд
• Человекоподобные
Семейство
• Гоминиды
Род
• Человек
Вид
• Человек разумный (Homo sapiens).

17.

Качественные отличия человека от животных
Человек имеет ряд характерных особенностей.
1. Только человеку характерно прямохождение.
В связи с прямохождением возникли изгибы позвоночника, сформировалась сводчатая
стопа, грудная клетка стала плоской, а таз — широким.
2. Значительно увеличился головной мозг, особенно кора больших полушарий. Это
привело к преобладанию мозгового отдела черепа над лицевым. Исчез надбровный валик.
3. Только человек способен к членораздельной речи, в связи с чем произошло изменение
зубочелюстного аппарата и сформировался характерный подбородочный выступ в
лицевом отделе черепа.
4. Произошло приспособление руки к трудовой деятельности: сформировалась
возможность противопоставления большого пальца кисти остальным пальцам.
5. Только человек способен изготавливать орудия и использовать их в труде и
общественной жизни.
6. Только человек обладает абстрактным мышлением и сознанием.

18.

Биологические и социальные факторы антропогенеза
Роль биологических факторов в эволюции человека
Человек, как и любой другой биологический вид, формировался под
влиянием биологических факторов эволюции: мутаций, популяционных
волн, изоляции, борьбы за существование и естественного отбора.
На ранних этапах антропогенеза решающее значение имел естественный отбор.
Переход предков человека к наземному образу жизни, вызванный необходимостью
жить на открытых пространствах, привёл к развитию прямохождения. Вертикальное
положение тела увеличивало обзор и позволяло быстрее реагировать на появление
хищников.
Освободившиеся от функции опоры передние конечности можно было использовать для
применения и изготовления различных предметов. Рука начинает выполнять
разные действия — хватание, удержание, бросание.
Эти особенности давали преимущества в борьбе за существование и сохранялись
естественным отбором.
Биологические факторы способствовали формированию морфологических
отличий человека от обезьян: прямохождения, развитой кисти руки,
развитого головного мозга.

19.

Роль социальных факторов в эволюции человека
К социальным факторам антропогенеза относят труд, общественный образ жизни,
речь и мышление.
Трудовая деятельность и совместная охота объединяли людей. Жизнь в группе
обеспечивала более надёжную защиту от хищников, позволяла успешнее охотиться
и добывать пищу.
Необходимость в передаче информации совершенствовала речевой аппарат.
Наследственная изменчивость и естественный отбор привели к формированию
членораздельной речи.
С совершенствованием трудовой деятельности и речи шло развитие головного
мозга.
В дальнейшем преимущество получали те из наших предков, которые жили в более
организованной группе, охраняли детей, заботились о стариках. Ведущую роль
стали играть социальные факторы, а значение биологических снизилось.
Становление человека как биологического вида проходило через четыре
основных этапа эволюции: предшественники человека (протоантропы),
древнейшие люди (архантропы), древние люди (палеоантропы) и люди
современного типа (неоантропы).

20.

Предшественники человека (протоантропы)
В начале кайнозоя появились первые приматы. От них отделилось несколько ветвей,
приведших к современным человекообразным обезьянам и человеку.
Учёные считают, что вымершими предками человека были древесные
человекообразные обезьяны — дриопитеки.
Они и положили, начало эволюции человека, его предшественникам —
австралопитекам. Австралопитеки («южные обезьяны») обитали в степях Африки
около 5–1 млн лет назад.
Главным достижением австралопитеков стало прямохождение.
Австралопитеки, ещё не обрабатывали своих орудий,
а просто использовали то, что находили: палки,
камни, кости, рога. Ими можно было убить мелкое
животное, отогнать хищника.
Более поздние из австралопитеков явились
непосредственными предками людей.

21.

Древнейшие люди (архантропы)
Качественный скачок в превращении обезьяны в человека произошёл около 2 млн лет
назад и был связан с изготовлением первых примитивных орудий труда.
Человек умелый (Hоmo habilis)
По внешнему виду и строению человек умелый не отличался от человекообразных
обезьян, но уже умел изготовлять примитивные орудия из гальки.
Человек умелый имел обезьяноподобную внешность: короткое туловище и длинные
руки. Рост составлял приблизительно 150–160 см.
От австралопитеков человек умелый отличался сравнительно большим объёмом мозга
(около 700 см³), увеличенными лобными и теменными долями.
Орудия труда человека умелого были каменными, грубо обработанными. Камни были
основными материалами для изготовления орудий труда и защиты от хищников.
Занимался человек умелый собирательством и охотой.
Естественный отбор способствовал выживанию особей и групп, обладающих
навыками к трудовой деятельности.

22.

Человек прямоходящий (Homo erectus)
Следующим этапом в эволюции человека был Человек прямоходящий, который
обитал на Земле от 2 млн до 500 тыс. лет назад.
Человек прямоходящий обладал средним ростом (150–160 см), прямой походкой и
обезьяноподобным черепом с выступающими надглазничными валиками и
скошенным подбородком. Объём мозга достигал 900–1200 см³.
Представители этого вида изготовляли каменные орудия, укрывались в пещерах.
Умели поддерживать огонь, но добывать его не могли. Жили небольшими
группами.

23.

Древние люди (палеоантропы)
Неандертальцы (Homo sapiens neanderthalensis) жили на Земле примерно 300–35
тысяч лет назад.
Представители этого вида людей были среднего роста (около 155 см) с массивным
телосложением и большой головой. Объём мозга составлял (1200–1600 см³). Они
имели мощные надбровные дуги, выступающий широкий нос и маленький
подбородок, короткую шею и короткие руки.
Строение голосового аппарата и мозга неандертальцев свидетельствует о том, что
они могли говорить.
Неандертальцы использовали самодельные инструменты и оружие из камня, костей
и древесины. Они занимались собирательством и охотой, жили в пещерах или
строили жилища, изготавливали одежду из шкур животных. Пользовались огнём.
Жили небольшими родовыми общинами, в которых существовало разделение
обязанностей.
Хоронили своих умерших.

24.

Первые люди современного типа (неоантропы)
Кроманьонцы — ранние представители вида Человек разумный (Homo sapiens). Они жили
около 40–12 тысяч лет назад и были похожи на современного человека.
По сравнению с неандертальцами у кроманьонцев был менее массивный скелет. Рост достигал
180 см. Объём мозга человека разумного составлял 1400–1900 см³. Мозговой отдел черепа
преобладал над лицевым. Лоб был прямым, имел высокий свод. Подбородок был
выступающим. У кроманьонцев сформировалась прямая походка. Их внешний облик не
отличался от облика современного человека.
Кроманьонцы собирались в общины, которые насчитывали до 100 человек. Жили в пещерах
или строили шатры из шкур. Речь была членораздельной.
Кроманьонцы первыми начали изготавливать сложные составные
инструменты и оружие. Более совершенные орудия труда позволили
добывать больше еды, шить одежду.
Основными занятиями были охота и собирательство. Охотились хорошо
организованными группами по 10–20 человек на крупных животных
(мамонтов, волков, шерстистых носорогов, медведей). Кроме охоты
занимались ловлей птиц и рыбы. Первыми приручили животных и
осваивали земледелие.
Кроманьонцы стали создателями первобытного искусства.

25.

Человеческие расы
Человеческая раса — исторически сложившаяся группа людей с общими
наследственными морфологическими особенностями.
В основе понятия «раса» лежит биологическое сходство людей и общность
населяемой ими территории.
Наиболее часто выделяют три расы: европеоидную, монголоидную и австралонегроидную.

26.

Раса
Негроидная
Монголоидная
Европеоидная
Признаки
Значение признаков
Тёмный цвет кожи; широкий
Защита организма от перегрева и
нос; тёмные курчавые волосы;
ультрафиолетового излучения;
широко открытые карие глаза;
увеличение теплоотдачи
толстые губы
Смуглая с желтоватым
оттенком кожа; плоский нос;
уплощённое широкое лицо;
Защита организма от
выступающие скулы; прямые
ультрафиолетового излучения,
тёмные волосы; узкие глаза;
сильных ветров и пыльных бурь
сильно развита складка верхнего
века
Светлая кожа; узкий сильно
Уменьшение теплоотдачи;
выступающий нос; узкое
обеспечение проникновения в
лицо; мягкие, прямые или
организм ультрафиолетовых
волнистые волосы; губы тонкие лучей, необходимых для синтеза
или средние
витамина D

27.

Согласно одной из теорий, современные расы человека возникли в результате длительной
параллельной эволюции нескольких линий на разных материках: европеоидная в Европе, австралонегроидная в Африке и в Австралии, монголоидная в Центральной и Восточной Азии.
По другой теории современные человеческие расы сформировались 20–35 тыс. лет назад в
результате расселения первобытных людей.
Факторами расогенеза являются мутации, изоляция, естественный отбор. Естественный отбор
способствовал сохранению в изолированных популяциях признаков, наиболее полезных в
конкретных условиях.
Формирование рас происходило, пока существовала изоляция отдельных популяций людей. С
развитием человечества изоляция исчезла и процесс дивергенции рас прекратился.
Расовые признаки имеют приспособительное значение и не являются определяющими для
жизнедеятельности человека. Они не свидетельствуют о каком-либо биологическом или
интеллектуальном преобладании или, наоборот, ущербности той или иной расы. Все расы имеют
один уровень развития и характеризуются одинаковыми видовыми особенностями.
Единство рас доказывается многими признаками, но в первую очередь отсутствием генетической
изоляции и возможностью появления плодовитого потомства в межрасовых браках.