איברים מיותרים ושרידים בגוף האדם. עדות לאבולוציה: יסודות בגוף האדם

במאמר זה נשקול אטאביסטים ובסיסים: ניתן את ההגדרות והמאפיינים שלהם, ניתן דוגמאות. צריך להבין שלא מדובר במילים נרדפות. לאחר קריאת מאמר זה, תגלה מה ההבדל בין מושגים כמו אטאביסטים ובסיסים.

מה הם יסודות?

יסודות אינם חלקי גוף שהתבררו כמיותרים לחלוטין. הם איבדו רק, לפחות חלקית, את מטרתם המקורית. איברים הנחשבים כבסיס ממלאים תפקיד מסוים בתפקוד הגוף. נסו, למשל, לקחת כנפיים של יען... בלעדיהם החיה הזו תהיה גרועה או טובה יותר? התשובה ברורה: למרות שכנפיו פחות מתפקדות מאלה של ציפורים אחרות, היען זקוק להן. כנפיים, למשל, מאפשרות לו לשמור על שיווי משקל בזמן התנועה.

כנפי תוכי קאקאפו

תוכי הקקאפו נמצא בניו זילנד. הוא, כמו יען, לא יודע לעוף בכלל. עם זאת, יש לו כנפיים קטנות שהשרירים עליהן מתנוונים, כמו גם קיל לא מפותח. החיה הזו מובילה תמונת לילהחַיִים. הוא רץ על האדמה ואוהב לטפס על עצים. למרות זאת, הוא עדיין עושה משהו מחיי הציפורים. תוכי, המטפס לגובה רב, מבצע מדי פעם קפיצות, פשוט משתמש בכנפיו לתכנון. עם זאת, קפיצה זו מסתיימת לרוב ללא הצלחה. לעתים קרובות "ציפור" צונחת על הקרקע. התוכי אינו מותאם לטיפוס על עצים. עם זאת, זהו עיסוקו העיקרי. אבל הוא מותאם לחלוטין לטיסה, מכיוון שגוף הציפור הזה זהה בעיצובו לתוכים אחרים (למעט היבטים מסוימים). אבל קאקאפו לא יכול לעוף בכלל. עם זאת, הוא מנסה, שלפעמים מסתיים בעצב.

האם יסודות נחוצים?

לפיכך, יסודות יכולים להיות שימושיים, אבל הם תמיד שרידים של משהו שהיה הרבה יותר יעיל בעבר. בתוכי זה, הכנפיים הן שרידיות, מכיוון שהן איבדו את היכולת (חלקית) לבצע את תפקידיהן הקודמים. אותו סיפור עם היען. הוא כבר לא מסוגל לעוף, אבל עדיין יש לו כנפיים (כמו גם עצמות חלולות של השלד, האופייניות לציפורים מן המניין).

האדם אינו יוצא דופן כאן. יש לנו גם אטאביסטים ובסיסים. דוגמאות לאחרונים הם התוספתן, שהוא בהחלט איבר שימושי. עם זאת, בקרב אבותינו, משמעותה הייתה משמעותית יותר - בעיכול המזון היא שיחקה יותר תפקיד חשוב. לכן, הנספח הוא יסוד. אבל לפעמים קצת יותר קשה לקבוע איזה תפקיד ממלאים יסודות ואטביסטים באדם. למשל, לענות על השאלה למה אנחנו צריכים היום טוחנות כבר לא כל כך פשוט. ידוע כי הכאב והצרות הנגרמים על ידם מאלצים אותנו לפעמים לפנות למנתח.

ערך התוספתן בגוף האדם

אחד השרידים האנושיים המפורסמים ביותר הוא אולי התוספתן. המושג דלקת התוספתן (דלקת של תוספתן זה) קשור אליו קשר הדוק. בְּ פרקטיקה כירורגיתמעניין שניתוח דלקת התוספתן הוא אחד הנפוצים ביותר. המחלה כרוכה לעתים קרובות סיבוכים רצינייםבצורה של מורסה (נוצרת מורסה של חלל הבטן) ודלקת הצפק (כיסוי חלל הבטןהרקמה מודלקת).

עם זאת, הנספח נושא תכונות שימושיות. הוא שומר על איזון מיקרוביולוגי במעיים, מקדם עיכול נאות, וגם תומך בחסינות מקומית, מכיוון שהוא מכיל מספר גדול שלרקמה לימפואידית.

מה זה אטביזם?

אחת ההוכחות החשובות ביותר של תורת האבולוציה הן האטביזם. הם נפוצים למדי וכיום נלמדים היטב. אטאוויזמים הם סימנים המופיעים בפרט מסוים ואינם תואמים למין הנפוץ כיום. אלו הם עקבות שנשמרו בשל העובדה שפעם היו טבעיים לפרט שהיה בשלב אבולוציה נמוך יותר. עם הזמן, היא שיפרה את תכונותיה החיצוניות והתפקודיות, תוך שהיא נפטרת בהדרגה מסימנים מיותרים. אבל עקבות של פרט מהמודל הישן נשתמרו בקוד הגנטי, ולכן לפעמים מתעוררים אטביזם. הם נמצאים מלידה באדם ואינם יכולים להיווצר במהלך החיים. זה לרוב תורשתי.

מאילו אבות יכולים להופיע יסודות ואטביזם?

נוכחותם של יסודות ואטביזם מוכיחה את קיומה של אבולוציה. ועכשיו אתה תהיה משוכנע בזה. יונקים, כמו גם ציפורים, הם ללא יוצא מן הכלל אבותיהם הקדמונים של הזוחלים. בתורו, זוחלים היו אבותיהם של דו-חיים, דו-חיים - דגים וכו'. ניתן לטעון כי אטאביסטים יכולים להופיע רק מאבותינו. עם זאת, ענפים מקבילים לא יוכלו להשפיע זה על זה בשום צורה. לדוגמא, לאדם יכול להיות אטביזם מיונקים (צמר, פטמות, זנב) ואפילו זוחלים (מה שנקרא "לב הנחש"). כפי שבטח כבר ניחשתם, יש לנו גם יסודות רק מיונקים, דו-חיים, זוחלים ודגים. ואטוויזמים ובסיסים מענפים אבולוציוניים מקבילים (במקרה שלנו - ציפורים) הם בלתי אפשריים. כמו כן, ציפורים לעולם לא יראו סימנים של יונקים, אך עלולות להראות סימנים של זוחלים. לפיכך, נוכחותם של יסודות ואטביזם בבעלי חיים (כמו בבני אדם) אינה תאונה, אלא אירוע טבעי שנחזה על ידי התיאוריה האבולוציונית.

אטוויזמים בבני אדם

דוגמאות לאטביזם ב גוף האדםניתן לתת את הדברים הבאים.

1. עצם הזנב מוארך, או תהליך זנב. זה מופיע כתוצאה מהעובדה שלפי דרווין, לאדם יש שורשים משותפים עם קוף בעל זנב.

2. עבה קַו הַשֵׂעַר. בבני אדם, שפע השיער על הפנים והגוף מסגיר סימנים של אבותינו. תכונות אלו אפשרו להן להתקיים בשונה תנאי מזג אוויר. כיסוי כזה החל לרדת עם הזמן, אבל במקרים מסוימים הוא עבר רפורמה לאטביזם. האטביזם הזה מתבטא בעודף שיער בפנים (זקן אצל נשים) ובגוף (שיער עבה ארוך).

3. ישנו זוג פטמות נוסף. העובדה שהאדם צאצא מיונק מעידה על נוכחותם של שלושה זוגות פטמות על הגוף. איברים אלה לרוב אינם מתפקדים, אך ישנם מקרים שבהם, יחד עם העיקריים שבהם, פועלות גם בלוטות חלב נוספות.

מדוע אטוויזמים מופיעים רחוק מכולם?

גם אם אבוד לגמרי ביטוי חיצוניתכונה, הגנום עדיין יכול לשמור במשך זמן רבקטעים של "תוכניות" גנטיות שסיפקו התפתחות באבות תכונה זו. אחד העקרונות העיקריים ואולי העדינים ביותר של ויסות עבודת הגנים בגוף הוא בקרה שלאחר שעתוק. כלומר, כל מה שהגן האחראי על התפתחות האטביזם הזה או אחר "רכש", "ניקה" בתא המתפתח של העובר. לפיכך, לא נוצרת תכונה מיותרת. עם זאת, בנסיבות מיוחדות ( חשיפה קיצוניתעל העובר, מוטציות) תוכניות הגנים הללו עדיין יכולות לעבוד. אז אנחנו נתקלים בחריגות שעלולות לפעמים להיות קטלניות (לדוגמה, במקרה של חלון סגלגל, פורמן פרוזדורי לא סגור).

גורל היסודות

היסודות, מטבעם הגנטי, הם כמעט "בלתי מנוצחים". לכן, הם נמצאים ברוב הפרטים (למשל בבני אדם - חוליות עצם הזנב, טוחנות וכו'). חשוב לציין כי סימנים אלו לרוב אינם גורמים נזק משמעותי לפרט. אולי הם אפילו מהווים בסיס פוטנציאלי להתפתחות בעתיד. תכונה שימושית. ניתן להניח שהם לא יוסרו על ידי האבולוציה מהקוד הגנטי כלל בקרוב. או אפילו לא הוסר כלל.

לפיכך, יש הבדל גדולבין מושגים כמו "אטביזם" ו"עיקרון". ההבדל טמון בעובדה שהיסודות מופיעים כמעט בכל הפרטים, בעוד שאטביזם - רק בחלקם.

דעתו של צ'ארלס דרווין

מה צ'ארלס דרווין חושב על זה? מייסד התיאוריה האבולוציונית האמין שאטביזם ובסיסי יסוד הם הסימן החשוב ביותרשבני אדם, כמו יצורים אחרים, התפתחו עם הזמן למינים אחרים. תומכי רעיון זה נסחפו כל כך בחיפוש אחר איברים שאינם פועלים, עד שכ-200 מהם נמצאו בגוף האדם.התיאוריות שלהם מבוססות על הרגע הזההופרכו. כמובן, אף אחד לא מכחיש את קיומם של יסודות ואטביזם, אבל הנה המשמעות שלהם - נקודת מחלוקת. הוכח שלרוב האיברים הללו יש מטרה תפקודית. עם זאת, זה לא שולל זאת נטייה גנטית, שבגללם נוצרים אטאוויסמים ובסיסים (הדוגמאות שלהם אינן מוגבלות לאלו המוצגות במאמר זה) טבועה בכל אורגניזם.

אמנים והוגים של הרנסנס, בעקבות היוונים הקדמונים, התפעלו מהצורות האקספרסיביות גוף האדם, דיוק ותיאום תנועותיו. הערצה, אפילו יראת כבוד נשמעת במילותיו של ליאונרדו דה וינצ'י: "התבונן בשרירים היפים האלה, ואם נראה לך שיש הרבה מהם, נסו, תגרעו, אם לא מספיק, הוסיפו, אבל די, שבחו את הבנאי הראשון. של מכונה כה מופלאה". במאות XVI-XVIII. חוקרים רבים המשיכו להאמין שחקר הטבע והאדם הוא קריאת ספר שנוצר על ידי הבורא. לא סביר שמישהו מהם יעז לדבר על חוסר השלמות של הבריאה.

האם באמת אין שום דבר מיותר בגוף שלנו? שאלה זו נענתה רק ב מוקדם XIXג., כאשר הצטברו נתונים על מבנה לא רק של בני אדם, אלא גם של יצורים אחרים. אנטומיה השוואתית, שעד אז הפכה לדיסציפלינה עצמאית, עזרה להבין שאדם מסודר לפי אותה תוכנית כמו חיות חוליות. (נכון, הפרויקט שלפיו אלוהים או הטבע ברא את העולם אפשר, לדעת מדענים רבים, אינספור וריאציות.) אנטומיסטים לא יכלו שלא לשים לב שאותם חלקי הגוף - עצמות, שרירים, איברים פנימייםבְּ- אורגניזמים שוניםמשתנים בגודל ובצורה. לפעמים כמה "פרטים" נעדרים לחלוטין, לפעמים הם קטנים מאוד ומפותחים בצורה גרועה יחסית לחלקים דומים במינים אחרים. איברים לא מפותחים, שנראו חסרי תועלת, החלו להיקרא רִאשׁוֹנִיאוֹ יְסוֹדוֹת רִאשׁוֹנִים(מתוך lat. rudimentum - "ראשון", "בסיסי"). ככל הנראה, המונח הזה שימש לראשונה בשנות ה-80. המאה ה 18 חוקר הטבע הצרפתי ז'ורז' לואי בופון.

יסודות נמצאו לא רק בבעלי חיים, אלא גם בבני אדם. לדוגמה, בזווית הפנימית של העין יש קפל בקושי מורגש הנקרא לונאט. זהו השריד של המאה השלישית - הקרום המנקה, מפותח היטב אצל זוחלים וציפורים. הוא משמש לשימון גלגל העין בסוד שמנוני המופרש על ידי בלוטה מיוחדת. בבני אדם, פונקציה דומה מבוצעת על ידי העפעפיים העליונים והתחתונים, כך שהקפל הסהרוני התברר כמיותר ומופחת (מ La T. reductio - "החזרה") - ירד.

כמה עצמות, שרירים, איברים פנימיים וחלקיהם האישיים התבררו גם הם כמיותרים. לדוגמה, עצמות עצם הזנב הן שרידי החוליות הזנב, שצמחו יחד, קטנו בגודלן ופשטו. בצורת עורב, או קורקואיד (מ יווני"Korakoides" - "כמו עורב"), העצם נחוצה לדו-חיים, זוחלים וציפורים כדי לחבר את הגפיים הקדמיות. יונקים הסתדרו בלעדיו, ובהם צמחו שאריות קטנות של עצם זו יחד עם השכמה. הם איבדו יונקים וצלעות צוואר הרחם - הם השאירו מחורר תהליך רוחביחוליות צוואר הרחם.

דוגמה קלאסית לעכבר אנושי שרידי היא שרירי האוזן. הם מפותחים היטב אצל יונקים רבים והם נחוצים כדי לכוון את אפרכסת האפרכסת למקור הקול. שריר אנושי נוסף הוא השריר הפירמידלי של הבטן. והנוטוקרד - הציר האלסטי, שבזכותו קמו חיות כורדיאט (גם האדם שייך לסוג שלהם), אצל אנשים הוא הפך למסה ג'לטינית בתוך הדיסקים הבין חולייתיים.

מדענים מוצאים עוד ועוד איברים נוספים" בבני אדם, והנחת השלמות של "נזר הבריאה" חדלה להיראות בלתי מעורערת. היסודות לא נשארו פרט, מעניין רק לאנטומיה, אלא שימשו להכללות מדעיות רחבות. אז, צ'ארלס דרווין השתמש בהם כאחת ההוכחות למוצא האדם מבעלי חיים. הוא הסביר את נוכחותם של יסודות בעובדה שבמהלך האבולוציה איברים מסוימים פחתו וכמעט נעלמו כמיותרים. מכאן נובע שאדם לא נברא אחת ולתמיד מושלם וללא שינוי, אלא היסודות הם רק שאריות של חלקים מיותרים בגוף שטרם הספיקו להיעלם. הדוקטרינה האבולוציונית אפשרה לנו להסתכל מחדש על עובדות ידועותולבאר אילו איברים באדם צריכים להיחשב יסודות.

בשנת 1902, האנטומיסט הגרמני רוברט וידרסהיים (1848-1923) פרסם ספר שבו מנה לפחות 107 איברים אנושיים בסיסיים שאינם מתאימים לביצוע כל תפקיד או שהיו מפושטים מאוד, המסוגלים לא לתפקד באופן מלא. בין הראשונים יש שיער גוף, שאינו יכול להגן על אדם מפני הקור; נִספָּח caecum (תוספתן), לא מסוגל לעכל מזון ירקות גס; כמו גם עצם הזנב, קפל הלונה, שאריות האקורד וכו'. הרשימה של השני כוללת את האפיפיזה - בלוטה הפרשה פנימית. ככל הנראה, האפיפיזה היא יסוד של העין הקדמית, שהייתה אצל בעלי החוליות הקדומים ביותר. לאחר שאיבד את תפקידו העיקרי (חזון), הוא רכש אחד חדש - ייצור הורמונים. הוא האמין כי היסוד המפורסם ביותר - התוספתן הוא איבר של המערכת החיסונית.

בנוסף לבסיס, מדענים מבחינים אטאוויסמים(מ La T. atavi - "אבות קדמונים") - סימנים שאבדו על ידי האדם במהלך האבולוציה ונמצאו כחריג נדיר. דוגמאות לספרי לימוד - שיער עבה על הגוף, זנב, פטמות נוספות. יש גם קונספט רשויות זמניות(מ La T. provisor - "לדאוג למשהו מראש"): הם נמצאים רק בעובר האנושי, ואז נעלמים; תפקידיהם מבוצעים על ידי חלקים אחרים בגוף.

המוקד של מדע הביולוגיה המודרני הוא חקר הגנום האנושי ויצורים חיים אחרים. נתונים על מקורם של היסודות יעזרו כנראה לגלות אילו גנים מופעלים או, להיפך, נחסמים במהלך התפתחות והפחתה של איברים מסוימים.

אנחנו מדברים על אטאביסטים ובסיסים - מושגים אלה מתקיימים לעתים קרובות זה עם זה, לפעמים גורמים לבלבול ויש להם אופי שונה. הדוגמה הפשוטה ביותר וכנראה המפורסמת ביותר, שבה שני המושגים מתקיימים במקביל, מתייחסת, כביכול, לחלק התחתון של גוף האדם. עצם הזנב, קצה עמוד השדרה, שבו צמחו כמה חוליות יחדיו, מוכר כבסיסי. זהו הבסיס של הזנב. כידוע, לחולייתנים רבים יש זנב, אבל אנחנו, הומו סאפיינס, נראה שזה לא מועיל. עם זאת, משום מה, הטבע שמר לאדם את השריד של פעם זו גוף פונקציונלי. תינוקות עם זנב אמיתי הם נדירים ביותר, אך עדיין נולדים. לפעמים זה רק בליטה מלאה ברקמת שומן, לפעמים הזנב מכיל חוליות שעברו שינוי, ובעליו אפילו מסוגל להזיז את הרכישה הבלתי צפויה שלו. בְּ מקרה זהאנחנו יכולים לדבר על אטביזם, על ביטוי בפנוטיפ של איבר שהיה באבות קדמונים רחוקים, אבל נעדר בקרב הקרובים ביותר.

אז הבסיס הוא הנורמה, האטביזם הוא הסטייה. יצורים חיים עם סטיות אטוויסטיות נראים לפעמים מפחידים, ובשל כך, וגם בגלל נדירות התופעה, הם מעניינים מאוד את הציבור הרחב. אבל מדענים אבולוציוניים מתעניינים אפילו יותר באטביזם, בדיוק בגלל שה"כיעור" הללו מספקים רמזים מעניינים על ההיסטוריה של החיים על פני כדור הארץ.

עיניהם של שומות החיות מתחת לאדמה, כמו גם אלה של פרוטאוס - דו-חיים שחיים במים במערות חשוכות, הן יסודות. יש מעט יתרונות מהם, שלא ניתן לומר על כנפי יען. הם ממלאים את התפקיד של הגים אווירודינמיים בזמן ריצה ומשמשים להגנה. הנקבות מגינות בכנפיהן על האפרוחים מקרני השמש היוקדות.

הסוד החבוי בביצה

לאף אחת מהציפורים המודרניות אין שיניים. ליתר דיוק, כך: יש ציפורים, למשל, כמה מינים של אווזים, שיש להם מספר יציאות חדות קטנות במקורם. אבל, כפי שאומרים ביולוגים, ה"שיניים" הללו אינן הומולוגיות לשיניים אמיתיות, אלא הן בדיוק יציאות שעוזרות להחזיק, למשל, דג חלקלק במקור. יחד עם זאת, לאבותיהם של הציפורים היו בוודאי שיניים, כי הם צאצאים של תרופודים, דינוזאורים טורפים. ידועים גם שרידי עופות מאובנים, שבהם היו שיניים. לא בדיוק ברור מאילו סיבות (אולי בגלל שינוי בסוג המזון או כדי להאיר את הגוף לטיסה) ברירה טבעיתקיפחו ציפורים משיניהן, וניתן היה לשער שבגנום של גנים מודרניים מנוצות האחראים על היווצרות השיניים, כבר לא נשארו. אבל התברר שזה לא נכון. יתרה מכך, הרבה לפני שהאנושות ידעה משהו על גנים, בתחילת המאה ה-19, הביע הזואולוג הצרפתי אטיין ג'פרוי סן-היליר את ההשערה שציפורים מודרניות יכולות לצמוח כמו שיניים. הוא ראה כמה תולדות על מקורם של עוברי תוכים. גילוי זה גרם לספקות ושמועות ולבסוף נשכח.

ולפני כמעט עשר שנים, ב-2006, הבחין הביולוג האמריקאי מתיו האריס מאוניברסיטת ויסקונסין בצמחים הדומים לשיניים בקצה מקורו של עובר עוף. העובר הושפע מהמוטציה הגנטית הקטלנית של תלפיד 2 ולא היה לו סיכוי לשרוד לבקוע מהביצית. עם זאת, במהלך זה חיים קצריםבמקור של עוף כושל התפתחו שני סוגי רקמות שמהן נוצרות שיניים. חומר בנייהעבור רקמות כאלה, הגנים של ציפורים מודרניות אינם מקודדים - יכולת זו אבדה על ידי אבותיהם של ציפורים לפני עשרות מיליוני שנים. השיניים העובריות בעובר תרנגולות לא היו כמו הטוחנות הקהות-החודדות של יונקים - הייתה להן צורה חרוטית מחודדת, ממש כמו בתנינים, שבדומה לדינוזאורים וציפורים, נכללים בקבוצת הארכיזאורים. אגב, ניסו לגדל טוחנות בתרנגולות ובהצלחה כשהשתמשו בשיטה הנדסה גנטיתהכניס לגנום העוף את הגנים האחראים להתפתחות השיניים בעכברים. אבל שיני העובר, שאותו בדק האריס, הופיעו ללא כל התערבות חיצונית. רקמות "שן" התעוררו הודות לגנים של עוף בלבד. המשמעות היא שהגנים הללו, שלא הופיעו בפנוטיפ, היו רדומים אי שם במעמקי הגנום, ורק מוטציה קטלנית העירה אותם. כדי לאשר את הנחתו, האריס ערך ניסוי עם תרנגולות שכבר בקעו. הוא הדביק אותם בוירוס מהונדס גנטית שחיקה את האותות המולקולריים המתרחשים כאשר תלפיד 2 עובר מוטציה. זמן קצרהופיעו שיניים, אשר לאחר מכן התמוססו ללא זכר ברקמת המקור. עבודתו של האריס יכולה להיחשב כהוכחה לעובדה שתכונות אטאוויסטיות הן תוצאה של הפרעות בהתפתחות העובר שמעוררות גנים שקטים זמן רב, והכי חשוב, גנים לתכונות שאבדו מזמן יכולים להמשיך להיות בגנום כמעט 100 מיליון. שנים לאחר שהאבולוציה הרסה את התכונות הללו. למה זה קורה לא בדיוק ידוע. לפי אחת ההשערות, ייתכן שגנים "שקטים" אינם שקטים לחלוטין. לגנים יש תכונה של פליאוטרופיות - זוהי היכולת להשפיע בו-זמנית לא אחת, אלא על כמה תכונות פנוטיפיות. במקרה זה, אחת הפונקציות יכולה להיחסם על ידי גן אחר, בעוד שהאחרות נשארות לחלוטין "עובדות".

לבואה ולפיתונים יש מה שנקרא דורבן אנאלי - טפרים בודדים, שהם יסוד. רגליים אחוריות. ידועים מקרים של הופעת איברים אטאוויסטים בנחשים.

חיוניות מוזרה

כמעט במקרה למדנו על תרנגולות בעלות שיניים וגילינו את התגלית – הכל בשל העובדה שכפי שכבר ציינו, המוטציה הרגה את העובר עוד לפני שנולד. אבל ברור שמוטציות או שינויים אחרים שמביאים לחיים גנים עתיקים עשויים שלא להיות כל כך קטלניים. איך עוד להסביר הרבה יותר מקרים מפורסמיםאטוויזמים שנמצאו ביצורים ברי קיימא? די תואמות לחיים אטוויזמים כאלה שנצפו בבני אדם כמו ריבוי אצבעות (פולידקטיליה) על הידיים והרגליים, וריבוי פטמות, שמתרחשת גם אצל פרימטים גבוהים יותר. פולידקטיליה אופיינית לסוסים, אשר, כאשר התפתחות תקינהללכת על אצבע אחת, שציפורן הפכה לפרסה. אבל עבור אבותיו הקדמונים של הסוס, ריבוי אצבעות היה הנורמה.

ישנם מקרים בודדים שבהם האטביזם הוביל לתפנית אבולוציונית גדולה בחייהם של אורגניזמים. קרציות ממשפחת ה- Crotonidae חזרו באופן אטאוויסטי לרבייה מינית, בעוד אבותיהן התרבו על ידי פרתנוגנזה. משהו דומה קרה בעשב הנץ השעירה (Hieracium pilosella), צמח עשבוני ממשפחת ה-Asteraceae. לא כל מי שנקרא ארבע רגליים (טטרפודה) בזואולוגיה הם למעשה ארבע רגליים. לדוגמא, נחשים ולבנים הם צאצאים מאבות אבות יבשתיים והם נכללים גם במעמד העל טטרפודה. נחשים איבדו את גפיים לחלוטין, אצל הלונים הגפיים הקדמיות הפכו לסנפירים, והגפיים האחוריות כמעט נעלמו. אבל המראה של איברים אטאוויסטים מצויין הן בנחשים והן אצל הלונים. ישנם מקרים שבהם נמצא זוג סנפירים אחוריים בדולפינים, והמרובע, כביכול, שוקם.

עצמות האגן השרידיות של חלק מהלבנים איבדו מזמן את תפקודם המקורי, אך חוסר התועלת שלהם הוטל בספק. היסוד הזה לא רק מזכיר שהלווייתנים התפתחו מטטרפודים, אלא גם ממלא תפקיד חשוב בתהליך ההתרבות.

יותר עצם - יותר צאצאים

עם זאת, משהו אחר מזכיר לנו טטרפודיות בלווייתנים, וכאן אנו עוברים לאזור היסודות. העובדה היא שבמיני זנים מסוימים נשתמרו יסודות של עצמות האגן. עצמות אלו אינן מחוברות עוד עם עמוד השדרה, ולכן עם השלד בכללותו. אבל מה גרם לטבע לשמור עליהם מידע בקוד הגן ולהעביר אותו לתורשה? זוהי התעלומה העיקרית של התופעה כולה שנקראת רודימנטציה. לפי מודרני רעיונות מדעיים, לא תמיד ניתן לדבר על יסודות כעל איברים ומבנים מיותרים או חסרי תועלת. סביר להניח שאחת הסיבות לשימורם היא דווקא שהאבולוציה מצאה שימוש חדש, בעבר לא אופייני, לבסיסים. בשנת 2014 פרסמו חוקרים אמריקאים מאוניברסיטת דרום קרוליינה בכתב העת Evolution עבודה מעניינת. מדענים חקרו את גודל עצמות האגן של לווייתנים והגיעו למסקנה שגדלים אלו נמצאים בקורלציה לגודל הפין, ושרירי הפין מחוברים בדיוק בזמן לאזור הבסיסי. עצמות האגן. לפיכך, גודל איבר המין של הלוויתן היה תלוי בגודל העצם, ואיבר מינו גדול קבע מראש הצלחה ברבייה.

כך גם עם עצם הזנב האנושית, שהוזכרה בתחילת המאמר. למרות מקורו הבסיסי, לחלק זה של עמוד השדרה יש תפקידים רבים. בפרט, השרירים המעורבים בשליטה מחוברים אליו. מערכת גניטורינארית, כמו גם חלק מהצרורות של שריר הגלוטאוס מקסימוס.

התוספתן - תוספתן של המעי הגס - לפעמים גורם לאדם הרבה צרות, מודלק וגורם לצורך התערבות כירורגית. אצל אוכלי עשב הוא בגודל לא מבוטל ו"נועד" לשמש כמעין ביוריאקטור לתסיסה של תאית שהיא חומר מבני. תאי צמחיםאבל מתעכל בצורה גרועה. בגוף האדם, לתוספתן אין פונקציה כזו, אבל יש עוד אחד. תהליך המעי הוא מעין חדר ילדים עבור coli, שבו הפלורה המקורית של המעי הגס נשמרת שלמה ומתרבה. הסרת התוספתן כרוכה בהידרדרות במצב המיקרופלורה, שלשחזורה יש צורך ליישם תרופות. זה גם משחק תפקיד ב מערכת החיסוןאורגניזם.

הרבה יותר קשה לראות את היתרון של יסודות כגון, למשל, שרירי אוזניים או שיני בינה. או עיניים של שומות - איברי הראייה הללו הם ראשוניים ואינם רואים דבר, אך יכולים להפוך ל"שערים" של זיהום. עם זאת, ברור שלא כדאי למהר להכריז על משהו בטבע מיותר.

עוד בשנות העשרים כתבו על מה תכונות חשובותמבצעת את מה שנקרא ממברנה nictitating. כפי שמראים מחקרים, היווצרות זו ממלאת תפקיד חשוב, ובלעדיה, "מן המניין תפקוד חזותייהיה קשה מאוד". באופן מיוחד, " גַלגַל הָעַיִןאדם מסוגל להסתובב 180° -200°. ללא קפל הסהר, זווית הסיבוב תהיה קטנה בהרבה". קפל הלונאט "הוא מבנה תומך ומנחה המעניק לחות לעין, ועוזר לנוע ביעילות רבה יותר". "תפקיד נוסף של הקפל החצי-לנרי הוא לאסוף חומר זר הנופל על פני גלגל העין. לשם כך, הקפל משחרר חומר דביק שאוסף חלקיקים זרים ויוצר מהם גוש על מנת הסרה קלהללא סיכון של שריטות או פגיעה במשטח גלגל העין. הסרה זו מתבצעת באופן הבא: "אם העין נשמרת פקוחה, כשהיא נכנסת גוף זר, גלגל העין יסתובב שוב ושוב פנימה, ינסה להפיל את האובייקט על הקפל החצי-לפני ובהמשך לתוך הקרונקל הדמעתי... לאחר מספר ניסיונות, הריס סוף סוף נלכד על ידי הקפל החצי-לפני ועובר לעור בקצה הפנימי של העין. פיסורה palpebral.

עצם הזנב, המכונה "שארית הזנב המופחת", משמשת כאתר התקשרות חשוב בוודאות שרירי האגן: "שלוש עד חמש עצמות זנב קטנות, ללא ספק, הן חלק מעצמות גדולות מערכת תמיכהמורכב מעצמות, רצועות, סחוס, שרירים וגידים.

נאמר גם שהיסודות כוללים "שריר מיוחד המאפשר לאנשים מסוימים להזיז את האוזניים והקרקפת". למעשה, שרירי האוזן החיצונית, לדברי החוקרים, "דרושים על מנת לספק לאיבר זרימת דם מוגברת, ובכך להפחית את הסיכון לכוויות קור... שרירים אינם רק איבר מתכווץ. הם משמשים כמאגר של גליקוגן ומעורבים באופן פעיל בחילוף החומרים. אם לא היו שרירים במבנה האוזן החיצונית, התזונה שלה הייתה קשה. באשר למקרים בודדים של התפתחות חזקה של שרירים כאלה, זה "רק אחד מאלפי קטנים תכונות בודדותשהופכים כל אדם לייחודי". במקביל, מדברים על מקרים כאלה של התפתחות חריגה שרירים תת עוריים, יש לזכור שלקופים - כפי שמאמינים אבולוציונים, קרובי משפחתו הקרובים ביותר של האדם - יש אוזניים קבועות.

אטאוויסמים ובסיסים, שדוגמאות שלהם ייחשבו במאמר שלנו, הם עדות בלתי ניתנת להפרכה לתיאוריה האבולוציונית של התפתחותם של אורגניזמים חיים. מה משמעות המושגים הללו ומהי המשמעות של גילוים עבור המדע המודרני?

עדות לאבולוציה

אבולוציה היא התפתחות של כל היצורים החיים מפשוט למורכב. זה אומר שאורגניזמים השתנו עם הזמן. לכל דור עוקב יש יותר תכונות פרוגרסיביותמבנים, שהובילו להתאמתם לתנאי חיים חדשים. וזה אומר שאורגניזמים השייכים ליחידות שיטתיות שונות חייבים להיות בעלי תכונות דומות.

לדוגמה, הגפיים הקדמיות של ציפורים מורכבות מאותם חלקים. אלה הם הכתף, האמה והיד. אבל מכיוון שציפורים מותאמות לעוף, איבר זה הופך עבורם לכנפיים, ועבור תושבי המים הוא משתנה לסנפירים.איברים כאלה נקראים הומולוגיים.

הוכחה נוספת לתורת האבולוציה הן אנלוגיות. אז, גם לחרקים וגם לעטלפים יש כנפיים. אבל בראשון הם נגזרות רקמת אפיתל, ואילו השניים כן קפל עורבין הגפיים הקדמיות והאחוריות. לגופים האלה יש מוצא שונה, אבל יש תכונות נפוצותמבנה ותפקוד. תופעה זו נוצרה עקב התבדלות הסימנים, או התבדלות.

אטאוויסמים ובסיסיים, דוגמאות מהם הוא לומד אנטומיה השוואתית, הם גם עדות ישירה לחיבור ההדדיות של כל היצורים החיים זה עם זה.

מה זה יסוד?

אומרים שחלק מהאיברים הם "מפותחים בסיסיים". המשמעות היא שזה לא מספיק ליישום מלא של הפונקציות המיועדות. ואכן, יסודות נקראים איברים שאיבדו את משמעותם המקורית בתהליך האבולוציה. מצד אחד הם מפותחים במידה מסוימת, ומצד שני הם בשלב הכחדה. דוגמאות אופייניותשרידים הוא שינוי בצורה אֲפַרכֶּסֶתומידת ההתפתחות של השרירים המקיפים אותו. אבותינו היו צריכים להקשיב בכל רגע להתקרבות הסכנה או הטרף המיוחל. לכן, צורת הקליפה הייתה חדה יותר, והשרירים דאגו לתנועתה. אדם מודרניסביר להניח שהיכולת להזיז את האוזניים שלך לא תהיה שימושית בחיי היומיום. לכן, אנשים עם כישורים כאלה ניתן למצוא לעתים רחוקות מאוד.

דוגמאות של יסודות בבני אדם ובעלי חיים

איברים לא מפותחים הטבועים באבות קדמונים שכיחים למדי בבעלי חיים. דוגמאות של יסודות הם נוכחות של עצם הזנב באדם, שהוא שריד של עמוד השדרה הזנב, כמו גם שיני בינה, הנחוצות ללעיסת מזון מחוספס ולא מעובד. בשלב זה, אנו כמעט ולא משתמשים בחלקים אלו של הגוף. התוספתן הוא שריד שבני אדם ירשו כביכול מאוכלי עשב. החלק הזה מערכת עיכולמפריש אנזימים ומשתתף בתהליכי הביקוע, אך בהשוואה לאבות הקדמונים מתקצר משמעותית. לשם השוואה: בבני אדם אורכו הממוצע הוא כ-10 ס"מ, ובכבשה או גמל - כמה מטרים.

רשימת יסודות האדם ממשיכה עם העפעף השלישי. אצל זוחלים, מבנה זה מעניק לחות ומנקה את המעטפת החיצונית של העין. בבני אדם, זה ללא תנועה, יש מידה קטנה, והפונקציות לעיל מבוצעות על ידי העפעף העליון. הצלקת על שמיים עליוניםשל האדם הם יסודות בשורה הבאהשיניים שאדם לא צריך.

שרידי בעלי חיים הם הגפיים האחוריות של לווייתנים החבויים בתוך הגוף, והכתרים של חרקים מטושטשים, שהם זוג כנפיים שונה. אבל אצל נחשים, הגפיים כלל לא מפותחות, כי בשל המוזרויות של מערכת השרירים והשלד שלהם, הצורך בהם נעדר לחלוטין.

יסודות: תמונה של צמחים

לצמחים יש גם איברים שרידיים. לדוגמה, לעשב עשב חיטה יש קנה שורש מפותח, שהוא יורה תת קרקעי עם פנימיות מוארכות. קשקשים קטנים נראים עליו בבירור, שהם עלים ראשוניים. מכיוון שמתחת לאדמה הם לא יוכלו לבצע את תפקידם העיקרי - יישום פוטוסינתזה, אז אין צורך בפיתוח שלהם. פיסטיל ראשוני בצורת פקעת בפרח האבקן של מלפפונים הוא גם יסוד.

מה זה אטביזם?

הוכחה נוספת לאבולוציה היא האטביזם. אנו יכולים לומר שהמושג הזה הוא ההפך מעיקרי היסוד. אטאוויזמים הם הביטוי אצל אנשים בודדים של סימנים האופייניים לאבותיהם הרחוקים. נוכחותם מעידה גם על מידה מסוימת של קרבה במספר דורות. על שלבים מוקדמיםהתפתחות העובר, יש גם זנב וגם שקי זימים. אם העובר מתרחש בצורה נכונה, מבנים אלה עוצרים את התפתחותם. במקרה של הפרה של תהליך הפיתוח, עשויים להופיע אנשים עם תכונות מבניות חריגות עבורם. לכן, ילד עם זנב ואיש דו-חי הם לא רק פנטזיה.

אטביזם אנושי

בנוסף למראה הזנב, אטביזם אנושי טיפוסי הם שיער גוף מוגזם. לפעמים זה חורג משמעותית מהנורמה. ישנם מקרים בהם שיער כיסה את כל גופו של אדם, למעט כפות הידיים וכפות הרגליים. הופעת בלוטות חלב נוספות על הגוף נחשבת גם היא לאטביזם, וזה יכול להתרחש אצל נשים וגברים כאחד. תכונה זו עוברת בתורשה מיונקים שהיו להם ילדים רבים. יחד עם זאת, היה צורך להאכיל את כולם בו זמנית. לאדם אין צורך כזה.

שורת השיניים השנייה היא גם תכונה הטבועה באבותינו הרחוקים. לדוגמה, לכריש יש כמה שורות מהם. זה הכרחי לטורפים כדי ללכוד ולהחזיק טרף ביעילות. יש דעה שמיקרוצפליה יכולה להיחשב גם כאטביזם. זה מחלה גנטית, המתבטא בירידה בגודל המוח והגולגולת. יחד עם זאת, כל שאר הפרופורציות של הגוף נשארות תקינות. זה מוביל לפיגור שכלי.

אדם מראה כמה סימנים של בעלי חיים בצורה של רפלקסים. לדוגמה, שיהוקים הם תכונה אופיינית של דו-חיים עתיקים. תגובה זו הייתה הכרחית עבורם כדי להעביר מים דרך איברי הנשימה. וזה מפותח במיוחד אצל ילדים, הוא ביטוי לזה אצל יונקים. הם נאחזו בפרוות הוריהם כדי לא ללכת לאיבוד.

אטאוויזמים של בעלי חיים וצמחים

דוגמאות לביטוי של תכונות אבות בבעלי חיים הן הופעת צמר או גפיים אחוריותאצל הלונים. זוהי הוכחה למקורם של בעלי חיים אלה מיונקים נכחדים. אטאוויזמים הם גם התפתחות של אצבעות נוספות בסוסים מודרניים, גפיים ניתנות להזזה בנחשים, וברקפות, לעיתים נצפית עלייה במספר האבקנים ל-10. כך היו לאבות קדמונים רבים של צמחים מודרניים. למרות ש מינים מודרנייםרק 5 אבקנים.

סיבות לשינוי אבולוציוני

כפי שאתה יכול לראות, יסודות ואטביזם מופיעים במינים רבים של צמחים ובעלי חיים. זה מצביע על מידה מסוימת של קרבה בין נציגי יחידות שיטתיות שונות באותה ממלכה. שינוי אבולוציוניתמיד מתרחשים בכיוון של הסיבוך שלהם, וכתוצאה מכך לאורגניזמים חיים יש הזדמנות להסתגל טוב יותר לתנאי חיים מסוימים.

לאחר ששקלנו דוגמאות של יסודות ואטביזם, היינו משוכנעים בכלליות ובעקביות של תורת האבולוציה.