Что такое рудимент примеры
Зубы, хвосты и отростки: что такое атавизм и рудимент?
Александра Иваницкая
Что общего у зубов мудрости, копчика и сосков у мужчин? Все они достались человеку «на сдачу» в процессе эволюции, но в современных реалиях особенной функциональностью не отличаются. По-другому они называются рудиментарными органами, но часто их по ошибке называют «атавизмами». Рассказываем, в чем разница между этими двумя терминами на примерах.
Рудимент или атавизм?
Для того, чтобы ощутить разницу, достаточно взглянуть на определения.
Рудимент — это поистрепавшееся в процессе эволюции генетическое наследство. Когда-то, сотни тысяч лет назад, нынешние рудиментарные органы действительно неплохо помогали человеку (а также другим животным) жить и размножаться, но по мере развития мира и технологий, необходимость в этих частях тела отпала.
Зубы мудрости
Раньше они действительно помогали человеку пережевывать более жесткую пищу, но на сегодняшний день они помогают поддерживать благосостояние стоматологических клиник.
Аппендикс
Он тоже активно работал, пока человек питался всем, что ниспошлет ему мать-природа, но по мере того, как человек научился обрабатывать пищу, необходимость в нем отпала. Однако современные исследования выяснили, что червеобразный отросток не так бесполезен, как кажется на первый взгляд. В нем производятся ферменты для пищеварения, а также выделяются гормоны, отвечающие за нормальное сокращение мышц желудочно-кишечного тракта.
Копчик
То, что миллионы лет назад было полноценным хвостом у древних предков.
Также к рудиментам относят соски у мужчин, ушные мышцы (благодаря ним человек может шевелить ушами), «мурашки», остатки «третьего века», которое раньше было мигательной перепонкой.
Атавизм же — это орган или особенность организма, которая не проявлялась у ближайших предков, но проявлялась у дальних.
Проявление атавизмов возможно благодаря активации «спящих генов», которые человек также унаследовал от далеких предков в процессе эволюции, а при эмбриональном развитии они раскрылись и проявили себя.
Так что главное отличие атавизма от рудимента будет в том, что рудименты есть у большинства и считаются нормой, а атавизм проявляется редко и больше соответствует человеку, который существовал 2 000 000 лет назад.
Атавизмы у человека
Общие сведения
Термин «атавизм» происходит от латинского слова atavus и переводится как «отдаленный предок». К атавизмам можно отнести любые аномалии развития у особей, которые были свойственны и существовавшие в норме у отдалённых предков, но отсутствующие у нынешних ближайших сородичей. Считается, что они должны были быть утрачены в ходе эволюции, но их «отголоски» все еще напоминают о древних реликтах.
Схожесть плана строения, развития организма и возникновение атавизмов доказывает единство происхождения всего живого на Земле.
Определение атавизма, отличия у человека и животных
Атавизм животных нельзя считать патологией или уродством, а лишь эволюционным приспособлением или особенностью отдельного индивида, выражающегося в появлении морфологических признаков, характерных для предков. У представителей животного мира они наиболее ярко выражены в зубной формуле и особенностях строения конечностей. Так, у усатых китов сохраняются всю жизнь и не заменяются на настоящие эмбриональные зачатки зубов, что оказывается важным при формировании костей челюстей, а у жвачных животных зачатки верхних резцов никогда не прорезаются. Другим примером можно считать возникновение у лошадей двух дополнительных пальцев (трехпалости) по сторонам достаточно развитого среднего пальца, задних плавников и ног у китов, дельфинов и змей.
В биологии это понятие схоже с ретенцией – способности сохранения у взрослых особей признаков строения, которые относились к древним видам. Благодаря атавизмам удается понять структурные и функциональные особенности предков тех и иных животных.
Примеры атавизмов у человека
В список наиболее часто встречающихся атавизмов человека входит:
Наиболее ярко выраженным и известным атавизом является так называемый человеческий хвост, который в норме должен исчезать (в результате резорбции) на VII неделе развития зародыша.
Этап развития плода человека, для которого характерно наличие хвоста и жаберных мешков
У человека некоторые атавизмы могут приводить к патологическим изменениям и препятствовать нормальному росту и развитию организма в целом. Пример, дефект в виде несращения предсердной перегородки в сердце.
Рудименты и атавизмы у человека
К рудиментам относятся органы, утратившие своё значение для организма в процессе филогенеза. Они обычно находятся на стадии исчезновения либо в примитивной форме, при этом для дальних предков они имели значение. Рудиментарные органы существуют у многих современных видов животных на том или ином этапе развития.
Причиной развития рудиментов может быть возникновение новых структур, но чаще всего – это постепенное ослабление их значимости и частоты функционирования. В некоторых случаях органы, поддавшиеся редукции, могли быть «вредными» или полностью «непригодными» в новых условиях существования.
Таким образом, нарушения в нормальном развитии могут приводить к тому, что у взрослых особей рудименты — признаки доисторических особей сохраняются всю жизнь. В норме эти рудименты появляются в зародышах и в дальнейшем исчезают в ходе индивидуального развития в подтверждение закона зародышевого сходства.
Примеры рудиментов и атавизмов у человека
Чем отличаются рудименты от атавизмов?
Рудименты и атавизмы имеют схожее эволюционное объяснение. Различные органы и признаки, оказывались бесполезными для организмов в ходе эволюции, однако, они не утратились моментально, а сохранялись в течение многих веков, постепенно редуцировались и разрушались под грузом мутаций. Дело в том, что в ходе естественного отбора некоторые мутации, нарушающие развитие определенного признака, перестают отбраковываться и начинают свободно накапливаться. Этот процесс длительный и может привести к приобретению редуцирующимися органами новых функций. Основные примеры рудиментов в теле человека – это почти полностью утраченный волосяной покров, аппендикс, а также остаточные структуры третьего века.
К рудиментам человека можно отнести структуры, которые потеряли свои функции и значение для постнатального онтогенеза, но сохраняются в эмбриональном периоде или всю жизнь. Поэтому, помимо остаточного волосяного покрова, мышц ушной раковины, копчика, аппендикса к рудиментам можно отнести хорду, хрящевые жаберные дуги, правую дугу аорты, шейные ребра и другие особенности различных этапов развития эмбриона человека.
Аномалии эмбриогенеза, которые вызывают формирование у высокоорганизованных организмов предковых признаков — атавизмов, характерных для предков и в норме не встречающихся у современных особей отличаются тем, что утратили свое функциональное значение для современных индивидов.
Таким образом, рудименты и атавизмы отличаются временем и особенностями развития в онтогенезе, причем первые встречаются у всех индивидов в той или иной мере в период эмбриогенеза или постнатального развития, а вторые – атавизмы, являются аномалиями и встречаются редко и у единичных представителей.
Патогенез
В основе патогенеза атавизмов и рудиментов лежит биологическая редукция, проявляющаяся в виде упрощения, ослабления либо почти полного исчезновения органов, которые не имеют эволюционного значения. Считается, что биологическая редукция залог процветания вида и биологического прогресса. Так, наличие у человека шейной фистулы в период эмбрионального развития, структурно напоминающей жаберную щель как у дальних предков млекопитающих – представителей рыб и амфибий не несет физиологического значения, а потому было эволюционно «отброшено». Однако, в спорадическом порядке под действием стрессовых факторов генетические программы запускаются и становятся толчком для формирования в эмбриогенезе и сохранения на всю жизнь морфологических структур, характерных для предковых форм существования.
Классификация
Предковые признаки у современных индивидов и развитие атавистических аномалий может происходить различными путями, разделяя их на 4 группы:
Схематическое изображение шейных ребер
Причины
Происхождение человека всегда вызывала у философов и ученых живой интерес, но за последние полтора столетия человеческие атавизмы были более скрупулезно изучены. Благодаря расшифровке ДНК удалось объяснить происхождение атавизмов. После секвенирования и изучения генома человека удалось глубже понять механизмы развития признаков и структуру генов за них отвечающих. Оказалось, что атавизм является проявлением генов сохранившихся в ДНК и отвечающих за этот признак (хвостовидный придаток, дополнительная пара молочных желез и т.д.). В норме они не функционируют, так как подавляются влиянием других генов.
Внешнее проявление признаков может быть полностью утрачено, но сохранившиеся в геноме фрагменты генетических «программ» в особых обстоятельствах могут «сработать» и стать толчком для развития атавизма. Это чаще всего мутации в регуляторных генах, отвечающих за редукцию. Они возникают под экстремальным воздействием различных химических и физических факторов в развивающемся эмбрионе.
Почему у отдельных людей появляются атавизмы?
Атавизмы являются врождёнными пороками развития. Они появляются при реэкспрессии – пробуждении дремлющих генов в результате гибридного дисгенеза, наследственности, воздействия мутагенов (ионизирующего излучения, радиации, алкалоидов, пестицидов и т.д.) и стрессирующих экологических факторов. Однако, чаще всего атавизмы – результат мультифакторного воздействия и их этиогенез до конца не изучен.
Симптомы
Атавизмы являются морфологическими аномалиями. Так как они не являются нормой, то могут приводить к снижению жизнеспособности и нарушениям жизнедеятельности организма, проявляясь в виде нежелательных симптомов:
Отличие двурогой матки от нормальной
Косметические проблемы вызывает волчья пасть, полимастия, латеральные свищи шеи, а также наличие хостовидного отростка ребенка. Причем он может быть различного типа – мягкий и бескостный либо с позвонками, длиной от 2,5 до 30 см. В структуре могут содержаться мышечные волокна, кровеносные сосуды, нервы и даже волосяной покров.
Анализы и диагностика
Выявить предковые черты удается у новорожденных в условиях планового комплексного обследования состояния здоровья. Проблемы с сердцем и другими органами удается обнаружить при помощи УЗИ, рентгенографии и МРТ. Для определения общего состояния проводят серологические исследования, изучают состояние опорно-двигательной, пищеварительной, выделительной, эндокринной и других систем.
Лечение
Если «возврат» предковых признаков в виде атавизма доставляет дискомфорт и снижает качество жизни, то пациенту просто необходима квалифицированная медицинская помощь. Ему может быть предложено симптоматическое лечение для устранения болевого синдрома, воспалений и пр., а также кардинальные хирургические операции у кардио-, пластического хирурга или других специалистов в зависимости от атавистического органа для удаления структур утративших функциональное значение в современном мире.
На присутствие рудиментарных органов повлиять невозможно, потому что они формируются еще до рождения. Ученые считают, что рудименты однажды изживут себя и исчезнут, но в настоящее время они есть у каждого из нас.
Рудименты и атавизмы: в чем отличие?
Многие путают рудименты с атавизмами – другими органами нашего организма. В чем разница?
Рудиментарные органы – это лишние части тела, но их наличие не является патологией, в то время как атавизмы – это органы, которые были у очень далеких предков, но в процессе эволюции практически полностью ликвидировались. К примеру, атавизмом является хвост. Люди уже давно рождаются без хвостов, но иногда у новорожденных присутствуют выступы в области копчика, хоть это и редкий случай.
То же самое можно сказать о людях с явно повышенной волосатостью – это черта, перенятая у далеких предков, никак не у ближайших. Атавизмы встречаются крайне редко, в то время как рудименты присутствуют в теле почти каждого человека.
Рудименты: примеры, описание. Какие рудименты встречаются в теле человека?
Среди известных рудиментарных частей тела можно выделить:
аппендикс (под вопросом);
Именно они показывают сходство между современным человеком и далеким предком, а также служат доказательством существования естественного отбора, ведь ненужные человеческие органы исчезают в процессе эволюции, а рудимент – исключение из правила. Рассмотрим подробно каждую из этих частей тела.
Зубы мудрости
Пресловутые «восьмерки», с которыми рано или поздно вынужден мучиться каждый второй современный человек, появились очень давно. Челюсти далеких предков были несколько шире, чем наши, а их рацион состоял преимущественно из твердой пищи. Со временем питание изменилось, челюсть уменьшилась в размерах, а вот зубы мудрости остались, только теперь им не хватает места. Зубы мудрости назвали так по причине того, что появляются они в сознательном возрасте, а не в раннем детстве. У некоторых людей они не вырастают вообще.
Аппендикс
Как и зубы мудрости, аппендикс был необходим человеку в связи с потреблением жесткой пищи и клетчатки. Он осуществлял важные функции в процессе пищеварения. С течением времени потребность в сложном и большом пищеварительном тракте отпала, а аппендикс остался.
Но можно ли считать его полноценным рудиментом? Некоторые ученые пришли к выводу, что аппендикс является хранилищем для полезных бактерий, защищенных тканью иммунной системы, которая присутствует в этом органе. Таким образом, считать аппендикс бесполезным нельзя, а его рудиментарность на данный момент спорна.
Рудименты ушей – ушные мышцы
Они нужны были для того, чтобы направлять уши в сторону звука для лучшей слышимости. Это помогало человеку предвидеть надвигающуюся угрозу, хищника или добычу. Сейчас некоторые люди тоже умеют шевелить ушами, но с минимальной амплитудой. Необходимость заранее слышать приближение опасного животного отпала, как и потребность в постоянной охоте для выживания.
Мурашки
Они возникают у каждого человека на фоне холода или переживания сильных эмоций, но не выполняют полезных функций. Эффект «гусиной кожи» был полезен нашим предкам, потому что, чувствуя опасность, они могли отпугивать противника, становясь массивнее за счет поднимания волос дыбом. Также это помогало сохранить больше тепла и увеличить изолирующий слой, защищающий кожу от холода. Сейчас мы все еще наблюдаем этот рудиментарный эффект при замерзании или просмотре страшного фильма.
Эпикантус
Этот рудимент характерен для монголоидной расы. Именно этот орган создает азиатский разрез глаз. Доподлинно неизвестно, откуда взялся эпикантус и зачем он нужен, однако есть предположения, что его функция заключалась в термозащите глаз в условиях сильного холода и жары.
Рудимент третьего века
Третьим веком называется маленькая перепонка во внутреннем уголке глаза. Это не что иное, как остаток органа под названием «третье веко». Оно есть у рептилий, некоторых млекопитающих и птиц, и оснащено железой, выделяющей слезу, которая защищает органы зрения от пересыхания. Интересно то, что среди приматов третье веко – очень большая редкость. Из этого можно сделать вывод, что этот орган исчез в очень далеком прошлом.
Ладонная мышца
Она есть практически у всех. Чтобы проверить наличие в теле длинной ладонной мышцы, нужно соединить большой палец с мизинцем и потянуть кисть вверх, напрягая запястье. Раньше эта мышца помогала нашим предкам цепляться за поверхности, забираться на деревья, усиливала хватку при прыжке. Сейчас она никак не влияет на силу хвата ладони.
Копчик
Именно этот орган дает понять то, что у наших предков были хвосты. Более того, и в настоящее время рождаются люди с отростком, подобным хвосту. Это уже считается атавизмом и подлежит хирургическому удалению во избежание неудобств в будущем. Кстати, копчик является довольно полезным органом, несмотря на то, что это рудимент. К примеру, он помогает распределять нагрузку на мышцы таза, к нему крепятся некоторые мышцы и связки.
Соски у мужчин. Зачем мужчинам соски?
Если необходимость этого органа для женщин обусловлена функцией кормления потомства, то наличие сосков у мужчин по сей день вызывает много вопросов. Дело в том, что в процессе развития плода в утробе матери нет совершенно никакого различия между эмбрионами мужского и женского полов. Только после 15-й недели беременности эмбрион получает половые признаки. Однако соски формируются еще до этого момента.
Рудиментарные дела. Кого, чему, зачем и что не нужно
Считается, что копчик, расположенный в конце позвоночника, утратил свою первоначальную функцию по поддержанию равновесия и подвижности, перестав быть хвостом. Но здесь-то и кроется проблема редуцированности. Действительно ли у нас всех есть лишние запчасти? Внутренний хвост всё ещё на что-то годится. Он выполняет второстепенные функции, являясь точкой привязки мышц тазового дна, сухожилий и связок. Что, в принципе, объясняет, почему он не исчез окончательно.
Для того, чтобы убедиться, что мы такие не одни, нужно нырнуть поглубже в науку и в море. Нас интересуют усатый кит, северный гладкий кит и/или дельфины. У них в процессе спуска в море ноги полностью исчезли. Если Джорджиацеты (древние предки китообразных) плавали на всех четырех, то, чтобы найти у кита остатки тазовых костей, придется изрядно покопаться в его анатомии.
Если покопать чуть глубже, то увидим, что проблемы с попой или, если угодно, с местом, откуда растет хвост и ноги, а у некоторых и руки, есть у многих видов. Удавообразные змеи и питоны тоже имеют рудиментарные остатки таза, которые внешне выглядят как маленькие тазовые шпоры с каждой стороны от клоаки. Они, как у китов и дельфинов, ни к чему не прилеплены, и просто есть в теле. Эти шпоры иногда используются в совокуплении, но не являются уж сильно необходимыми, поскольку ни одна здоровая змея у большинства видов не обладает этими наростами. Чувствуете разницу? У нас редуцировался хвост, а не копчик. Копчик как раз штука нужная. И да, змеи-мутанты тоже бывают.
Но как определить, является ли орган рудиментарным? Четырёхногий дельфин ведь гребет всеми ластами, даже теми, которые у него случайно выросли. Может ещё и быстрее, чем его “нормальные” товарищи. Или, например классически рудиментарными ушными мышцами и мышцами ноздрей ваш SV владеет как заправский шимпанзе, и двигает ими при каждом удобном случае. Зубы мудрости у многих растут, колосятся, ничему не мешают и даже иногда участвуют в жевании. Не так активно, как у наших брутальных предков, но всё-таки их не постигла судьба китового уса. Да-да, ус это вполне себе зубы, такие же как у нас. Лунки-соцветия зубов видно у детенышей кита в стадии эмбриона. Вот фото. Это дальше они срастаются и принимают странную форму.
Так вот, считается, что орган Якобсона является частью второго, совершенно отдельного вида обоняния, известного как дополнительная обонятельная система. Ученые обломали множество копий об эту тему. До сих пор, нет-нет, да раздаются звонкие фейспалмы об лысые ученые лбы в научной среде по абсолютно противоположным мнениям. Суть в том, что в среднем у каждого четвертого жителя планеты есть в носовых пазухах дополнительная камера (доп. периферический отдел), которая у более простых и древних животных, вроде змиев, всяких ящериц, ещё у коров, свиней, котанов, собак и некоторых, но не всех, приматов, улавливает феромоны. У человека эта камера есть в базовой комплектации в период, когда он ещё креветка (эмбрион). Но потом она у большинства людей пропадает. А у тех, у кого остается, толком узнать, что она делает, не удается. Вроде как на половое поведение влияет (Won, J; Mair, E. A.; Bolger, W. E.; Conran, R. M. (2000). «The vomeronasal organ: an objective anatomic analysis of its prevalence». Ear, Nose, & Throat Journal. 79). И всё. И туман. Как влияет, куда влияет. Вы вот можете сказать, что вас запах возбуждает? А вслух? А научное доказательство предъявить по требованию сможете? Нет. Только грустно разводя ушами скажете, что это больше психиатрия, чем анатомия…
И чем дальше тем интереснее. Эволюционисты уже давно настаивают на том, что волосы человеческого тела и прикрепленные к ним маленькие мышцы (эректор пили) являются бесполезными пережитками наших волосатых предков. Но человеческие волосы так же функциональны, как и у любого другого млекопитающего.
Но на самом деле, если мы пересчитаем наши жалкие волосы поштучно, у людей будет столько же волос на квадратный сантиметр на носу, щеках и лбе, сколько и на макушке головы или в паху. И плотность посадки в целом такая же, как и у большинства приматов. Волосы растут из трубчатых структур в коже, называемых волосяными фолликулами. Большинство волосяных фолликулов способны создавать более одного типа волос, в зависимости от возраста, местоположения и гормональной стимуляции. Первые волоски, которые вырастают из фолликулов развивающегося ребенка, это длинные шелковистые волосы, или волосы лануго. Эти волосы, которые покрывают большую часть тела, обычно выпадают до рождения и заменяются как раз теми самыми крошечными пушковыми волосами, которые, к тому времени как при виде противоположного пола у вас начинает кружиться голова и чесаться в разных местах, начинают сменяться более жестким ворсом. Таким образом, новорожденный ребенок тоже может казаться лысым, но на самом деле он покрыт пушковыми волосами, ни больше и не меньше вашего.
Длинные пигментированные волосы на коже головы и в других местах на нашем теле называют терминальными волосами. Терминальные волоски растут из фолликулов, которые когда-то производили волоски лануго и пушок. Что самое интересное, возможен и обратный процесс. Когда мальчик достигнет половой зрелости, волоски станут терминальными, а затем снова начнут меняться в пух. И вот вы уже лысеете в свои ребячьи 40 лет, хотя вроде бы ничего не выпадает и шапка не жмет.
Наши волосы похожи на маленькие рычаги, которые, будучи перемещенными любым физическим воздействием, включая воздух, посылают сенсорные сигналы в наш мозг. К примеру, именно приземление мухи на пятую точку вы не почувствуете, но если она заденет пару волосков, вы живо встрепенетесь от того, что кто-то по вам ползает. Это работает как для крошечных волосков пушка, так и для длинных концевых волосков. Так что сенсорную функцию вряд ли можно считать рудиментарной.
Другой важной функцией волосяных фолликулов является восстановление поверхности кожи эпидермиса после порезов и глубоких ссадин. Волосяные фолликулы человека, независимо от их размера, служат важным источником эпидермальных клеток для восстановления поверхности кожи (реэпителизации), когда теряются широкие участки эпидермиса.
Также, например, все волосы связаны с мышцами, и такую фишку, как мурашки по коже, чуть ли не все поголовно считают стопроцентным рудиментом. Гуляют даже мифы, что так мы топорщили шерсть в случае опасности, или ещё чёрте что делали. На самом деле мышца, называемая эректор пили, действительно служит для перемещения волос из нормального наклонного положения в более прямое положение. И в случае пушковых волос человека это действительно приводит к тому, что обычно называют «мурашки по коже». Но вообще это побочный эффект, а не основной.
Думаете у нас одних такие проблемы? Ну конечно, на лысой обезьяне мир сошелся клином. Вот вам волосатое трио, раз уж мы говорили про морских жителей: ламантин, кашалоты и дельфины. Да, они тоже волосатые. Вот ласта. Если вы не видели её никогда раньше, то, скорее всего, подумаете, что перед вами не морское животное, и может поднимете голову вверх в надежде получить хоботом по лицу. Но нет, это не стопа слона, а ласта западно-индийского ламантина (Trichechus manatus). Волосатая ласта с ногтями. Ни то ни другое морской корове, на наш взгляд, не нужно. А вот сама корова с вами поспорит. Но речь не только про волосы. Вопрос усиков в животном мире особенно нежен и чувствителен.
Вернемся к Джейми. Не только у дельфинов, но и у многих млекопитающих верхняя губа и область носовых пазух связаны с усами или вибриссами, которые выполняют сенсорную функцию. У людей этих усов в общем-то больше не существует, но все еще встречаются спорадические случаи, когда можно обнаружить элементы связанных с ними вибриссальных капсульных мышц или синусовых волосковых мышц. То есть, чисто в теории, некоторые усы могут быть не редуцированным органом осязания.
