Что такое рудименты атавизмы
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.
Доказательства эволюции
Пути эволюции
В своих работах советский ученый Северцов А.Н. выделил понятия биологического прогресса и регресса.
Ароморфоз представляет собой прогрессивное эволюционное преобразование, повышающее уровень организации организмов. В результате ароморфоза становится возможным освоение новых, ранее недоступных для жизни, территорий. К примеру, теплокровность птиц позволила им заселить места с холодным климатом.
Идиоадаптация подразумевает незначительные, частные изменения в строении и функциях организма, которые помогают приспособиться к условиям среды обитания. Идиоадаптации существенно не повышают уровень организации.
Общей дегенерацией называют упрощение организации, которое заключается в утрате отдельных органов и систем органов. У многих этот пункт вызывает внутреннее противоречие: как общая дегенерация может относиться к биологическому прогрессу?
У многих паразитов отсутствуют различные органы, к примеру, у ленточных червей нет пищеварительной системы. А зачем она им, когда пища в кишке, где они обитают, уже переварена и расщеплена организмом хозяина?
Биологический регресс характеризуется признаками, противоположными биологическому прогрессу:
Главная причина биологического регресса в том, что скорость эволюции вида отстает от скорости изменения внешней среды, эволюции других видов: это несоответствие снижает приспособленность организмов. Часто деятельность человека молниеносно меняет окружающую среду: далеко не все виды могут приспособиться к этому, происходит вымирание.
Сравнительно-анатомические доказательства эволюции
В строении нынешних животных можно найти признаки древних предковых форм, которые также свидетельствуют об эволюции. Сейчас мы обсудим рудименты и атавизмы.
У человека к рудиментарным органам относятся: зубы мудрости, копчик, ушные мышцы, аппендикс (червеобразный отросток), третье веко (эпикантус).
У человека атавизмами могут являться хвост, волосатое тело, добавочные молочные железы, незаращение межпредсердной перегородки.
Переходные формы
Такими формами являются, к примеру, утконос и ехидна из класса млекопитающих. При многих признаках млекопитающих, они откладывают яйца, тем самым подтверждают родство млекопитающих с пресмыкающимися.
Эмбриологические доказательства
Немецкие ученые Ф. Мюллер и Э. Геккель во второй половине XIX века сформулировали биогенетический закон, гласящий, что онтогенез (индивидуальное развитие) каждой особи есть краткое и быстрое повторение филогенеза (исторического развития вида).
Биогенетический закон Мюллера-Геккеля объясняет повторение этапов (на стадии зародыша), которые были свойственны нашим далеким предкам. Таким образом, мы проходим их этапы, но, не останавливаясь на них, двигаемся дальше к более совершенным этапам.
Карл Бэр сформулировал закон зародышевого сходства, который гласит, что на ранних стадиях развития зародыши позвоночных животных настолько похожи друг на друга, что практически неразличимы между собой. Это также указывает и подтверждает единство происхождения животного мира.
Палеонтологические доказательства эволюции
Палеонтология (греч. palaios – древний) изучает ископаемые останки вымерших животных, их сходства и различия с ныне живущими видами. Сопоставляя друг с другом ископаемые останки разных геологических эпох, можно увидеть как происходила эволюция различных видов животных и растений.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Рудименты и атавизмы: почему появляются лишние органы?
Каждый орган и структура человеческого организма выполняет свою функцию. Есть органы жизненно важные, без которых невозможно жить (например, мозг или сердце), а есть и такие, без которых жизнь, хотя и более низкого качества, все же возможна. О таких органах мы уже рассказали в статье «Девять органов, без которых можно жить». Но иногда бывает так, что у человека появляются лишние части тела и даже органы, которые называются рудиментами и атавизмами. Так что это такое, почему они появляются и чем опасны?
Впервые о рудиментах и атавизмах нам рассказывают за школьной скамьей, когда приходит время углубиться в изучение общей биологии. Но большинство людей не понимает, в чем отличие рудиментов от атавизмов, полагая, что это одно и то же. Такое представление ошибочно.
Рудименты – это лишние органы, части тела, но их наличие не является каким-то отклонением в развитии, поскольку они были у наших ближних эволюционных предков.
Атавизмы – органы и части тела, которые были у очень далеких предков и отсутствовали у ближних, но в результате какого-то причудливого генетического сбоя проявились у конкретного человека.
Чтобы лучше понять, в чем разница, объясним на примере. Возьмем, допустим, копчик. Это основание позвоночника, в котором срослись несколько позвонков, и на сегодняшний день он считается рудиментарным органом, но, тем, не менее, он есть у всех, так как был у наших относительно недалеких предков. И это та часть скелета, напрямую свидетельствующая о том, что у наших далеких предков действительно были хвосты.
Но если ребенок рождается именно с хвостом, то уже говорят об атавизме. Даже сегодня рождение малыша с такой особенностью хоть и редкое явление, но не из ряда вон. Иногда в хвосте четко прослеживаются позвонки и даже есть возможность им пошевелить.
Именно атавизмы дают понять нам, как же выглядели наши предки, и какой образ жизни они вели на той, древней Земле.
Лишний сосок – атавизм по Дарвину
Еще Чарльз Дарвин в одном из своих трудов о происхождении человека писал, что дополнительный сосок – атавизм, некое наследие эволюционного прошлого, которое у некоторых людей прокрадывается в современный облик.
Обычно дополнительные соски формируются по линии молочных желез, тогда их действительно можно назвать атавизмом, а вот если вне этой линии (такое тоже бывает ) — то это скорее причуды внутриутробного развития.
Дополнительные соски встречаются редко, а те, что сформировались не по линии молочных желез, еще реже. Кстати, последние могут формироваться где угодно: на спине, плечах, конечностях, шее и даже лице. Известны случаи, когда они обнаруживались на половых губах женщин и в промежности.
Если обратиться к статистическим данным, то первое упоминание о дополнительных сосках появилось в 1878 году: немецкие ученые отмечали, что такая особенность формируется у одного из 500 людей. Позднее были опубликованы другие данные:
у 0,22% людей, проживающих в Венгрии;
в США – у 0,6% белокожих детей, и у 1,63% – у чернокожих;
самый большой процент случаев в Германии – 5,6%.
Самыми знаменитыми обладателями лишних сосков являются Марк Уолберг и Лилли Ален.
Наличие дополнительных сосков – не признак патологии, это скорее косметическая проблема, и их удаление – основной метод лечения.
Рудименты и лишние органы в полости рта
В полости рта у многих людей имеются уникальные рудиментарные «органы» – зубы мудрости. Это пережиток прошлого, без которого наши предки не могли существовать. Эти зубы активно участвовали в процессе пережевывания пищи.
Учитывая изменившиеся привычки питания и столовый этикет, челюсть современного человека значительно уменьшилась в сравнении с челюстями наших предков, и третьим молярам просто не осталось места.
Особого функционального предназначения эти зубы не несут, у редких людей они занимают правильное положение и участвуют в процессе жевания. В большинстве случаев они только причиняют вред: боль и сложности в прорезывании, смещение зубов и формирование скученности и только при условии того, что они все-таки смогут прорезаться.
Иногда в толще челюсти они расположены неправильно, горизонтально, и давят на соседние зубы, что может вызывать множество проблем: кариозные поражения зубов, в том числе и кариес корня, формирование еще больших осложнений – периодонтита и др.
Еще одна проблема, с которой могут столкнуться некоторые пациенты, чаще дети, – это сверхкомплектные, лишние зубы. В норме у человека 20 молочных зубов и 28-32 постоянных. Сверхкомплектные – это, можно сказать, двойной комплект уже имеющихся.
Согласно статистическим данным, чаще всего сверхкомплектные зубы появляются у центральных резцов, молочных моляров и постоянных премоляров, то есть вместо 4 резцов, их может быть 6 и т.д.
Сверхкомплектные зубы могут иметь различную анатомическую форму и даже могут не походить на натуральные зубы. Это некие конгломераты, не выполняющие основной функции, но способные приносить массу проблем, например, стать причиной серьезного смещения зубов основного комплекта и формировать патологии прикуса.
Полидактилия или лишние пальцы
Полидактилия – наличие лишнего пальца на руке или ноге, что встречается не так редко, как кажется: у одного малыша из 500. Но так ли это опасно?
Этьен Бурде из Имперского колледжа в Лондоне, отметил: если ребенок рождается с полидактилией, то это всегда рассматривается как врожденный дефект, никто даже не задумывается о том, что они могут быть полезными.
Иногда, действительно, лишний палец является рудиментарным или недоразвитым. Но его удаление всегда связано со множеством проблем. Дело в том, что лишние пальцы имеют схожее анатомическое строение с пальцами основного комплекта: есть фаланги, сухожилия, мышцы и все это связано с кистью воедино. Поэтому сложно удалить лишний палец и сохранить кисть рабочей.
Последние исследования показали, что мелкая моторика рук у детей с полидактилией намного более развита, чем у пятипалых детей. Кроме того, при движении лишнего пальца мозг задействует дополнительные ресурсы, но без каких-либо негативных последствий для когнитивных функций в целом. Мозг компенсаторно формирует дополнительную область, чтобы контролировать этот лишний палец.
Многие замечали, что при холоде волосы на руках становятся дыбом и появляется гусиная кожа. Кстати, гусиная кожа может появляться в других ситуациях, например, при сильных эмоциях, и тогда говорят «аж мурашки по телу». Но задумывались ли вы, почему так происходит? Все дело в рудиментарных мышцах, очень маленьких, которые прикреплены к волосам на теле. Наши предки обладали более густой шевелюрой, и во время опасности эти мелкие мышцы приподнимали волосы, делая человека зрительно более большим, этот защитный механизм был проработан с одной целью – напугать противника. Кстати, таким защитным механизмом пользуются многие животные.
Но у современного человека такой необходимости нет, но вот эти мелкие мышцы остались. И когда холодно, появляется гусиная кожа, которая, кстати, также помогает согреться.
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.