Что такое рудимент примеры. Примеры атавизмов у человека с фото, атавизмы у животных
Рудиментарные органы или рудименты являются компонентами биологических систем, которые либо утратили большинство своих функций, либо стали полностью нефункциональными. С точки зрения эволюции рудименты - это органы или части органов живого существа, утратившие физиологическое значение и которые сохраняются лишь по наследству.
Существование «остаточных органов» часто приводится в качестве доказательства дарвиновской эволюции.
Предполагается, что остаточные органы в организме потомков в ходе эволюции и развития дошли до состояния, когда они уже не нужны или чрезвычайно сложны для нынешних условий. Таким образом, с этой точки зрения, некоторые рудиментарные органы, в общем смысле или крайне мало полезны, или бесполезны, а мне мнению ряда исследователей, могут быть даже вредны.
- пищеварительная (инкубатор для бактерий, участвующих в переваривании)
- эндокринная (вырабатывание гормонов)
- иммунная (вырабатывание защитных средств организма)
- играет определенную роль, в поддержании суточного ритма, (цикл тела день-ночь)
- играет определенную роль, в развитие и рост раковых клетов (малоизучено)
- влияет на способность непроизвольных мышц сокращаться, и сила сокращение.
- Защита головы от действия внешней среды
- Брови защищают глаза от сильного света, стекания на них пота и других жидкостей
- Функцией ресниц является защита глаз от частиц грязи, а также от мелких насекомых
- Эстетическая функция (человеческая красота)
- Предотвращение опрелостей
- Резерв для коренных зубов (на случай порчи или полной потери)
Аппендикс
Слепая кишка и аппендикс
Аппендикс (синоним: червеобразный отросток, appendix vermiformis, придаток) - придаток слепой кишки. Воспаление аппендикса человека называется аппендицитом.
Не так давно аппендикс считался бесполезным и даже вредным органом (рудименты). Дети, которым в раннем возрасте необоснованно удалили отросток слепой кишки, отставали от сверстников как в физическом, так и в умственном развитии, люди со «случайно» удаленными аппендиксами чаще других страдают от множества заболеваний. Людям с удаленным аппендиксом труднее восстанавливать микрофлору кишечника после заражения какой-либо инфекцией
В червеобразном отростке слепой кишки (аппендиксе) находятся групповые лимфатические фолликулы (пейеровы бляшки) - скопления лимфоидной ткани.
Слизистая оболочка аппендикса богата лимфоидной тканью, которая обезвреживает бактерии и токсины
Аппендикс - это надежное хранилище для бактерий, в которое обычно не попадает содержимое кишечника, благодаря чему орган может быть своеобразной «фермой», где размножаются полезные микроорганизмы. Современному человеку не нужна эта функция (при исчезновении микрофлоры, бактерии легко получить от других людей, тогда как в древние времена плотность населения была очень низкой, во время эпидемий вымирали целые страны, поэтому аппендикс был очень важен)
Аппендикс очень важный орган в организме человека, и его ни в коем случае нельзя считать рудиментарным, то есть не нужным и бесполезным.
Хвостовые позвонки
Позвоно́чник (лат. Columna vertebralis) - несущий элемент скелета у позвоночных. Позвонки, из которых построен позвоночный столб, у разных групп живых существ имеют различное строение. Например, у рыб позвоночник относительно простой и состоит из двух отделов (туловищного и хвостового). Хвост - отдел сегментированного тела, располагающийся позади анального отверстия и не содержащий кишечника. Наличие хвоста в смысле принятого определения характерно только для некоторых хордовых. Так у птиц «хвост» образован так называемыми «рулевыми» перьями, крепящимися к оконечным позвонкам.
Позвоночник человека, состоящий из 33 позвонков
У человека позвоночник состоит из 33-34 позвонков и подразделяется на 5 отделов. Наиболее массивные 5 позвонков находятся в поясничном отделе. На поясничный отдел приходится очень большая масса, поэтому поясничные позвонки самые крупные. Позвонки последней части позвоночника человека (хвостовой отдел) образуют копчик.
Передние отделы копчика служат для прикрепления мышц и связок, участвующих в функционировании органов мочеполовой системы и дистальных отделов толстого кишечника (копчиковая, подвздошно-копчиковая и лобково-копчиковая мышцы, формирующие мышцу, поднимающую задний проход, а также заднепроходно-копчиковая связка). Также к копчику прикрепляется часть мышечных пучков большой ягодичной мышцы, являющейся мощным разгибателем бедра.
Помимо этого, копчик играет роль в распределении физической нагрузки на анатомические структуры таза, служа важной точкой опоры - при наклоне сидящего человека вперёд точками опоры являются седалищные бугры и нижние ветви седалищных костей; при наклоне назад часть нагрузки передаётся копчику.
Эволюционные биологи утверждают, что человеческие эмбрионы на ранних этапах развития имеют заметный хвост (эту теорию особенно популяризировал Э. Геккель, разрабатывая закон рекапитуляции, который впоследствии признан ложным). В действительности позвоночник эмбриона состоит из тех же 33 позвонков, торчит же он из из-за разных темпов роста. В ходе развития зародыша окружающие части обгоняют позвоночник в росте и в результате он перестает выступать над поверхностью тела.
Таким образом, хвостовые позвонки у человека, составляющие копчик, имеют довольно важное функциональное значение и не являются «рудиментарным хвостом».
Складки на теле эмбриона
Жабры это орган дыхания, поглощающий кислород из воды и выделяющий углекислый газ (в основном у рыб).
Эволюционистами утверждается что складки у эмбриона (см. рисунок), являются жабрами, что свидетельствует о том, что среди предков человека были рыбы или другие водные существа с жабрами (эту теорию особенно популяризировал Геккель, разрабатывая закон рекапитуляции, который впоследствии признан ложным).
В действительности, человеческие эмбрионы никогда не имели жабры. Наблюдаемые складки - это только глоточные щели, развивающие в органы, которые не имеют ничего общего с дыханием. Глоточные щели разделяют глоточные арки, которые возникают в гребне на внешней области шеи эмбриона. Первая арка участвует в развитии лица, а также развивается в молоточек и наковальню в среднем ухе. Из второй глоточной арки формируется стремя среднего уха. Из четвертой и шестой арки развиваются большая часть мышц гортани, глотки и мягкого неба.
Человеческие эмбрионы никогда не имели жабры и на всех этапах зародыш проходит всего лишь часть процесса развития для формирования ребенка. Как и запланировал Бог, человек является человеком, начиная с момента зачатия.
Зубы мудрости
Зубы мудрости - особые задние коренные зубы, обычно прорезаются в возрасте 16-30 лет на верхней и нижней челюстях.
Принято полагать, что зубы мудрости называют так, потому что они появляются значительно позже остальных зубов, в возрасте, когда человек предположительно мудрее, чем в детстве.
Эволюционисты полагают, что зубы мудрости, это исчезающие зубы (раньше их, якобы, было больше) - свидетельство того, ввиду того что человеческая челюсть стала меньше по сравнению с человеческим черепом в ходе эволюции.
Ни один эволюционист не смог объяснить, как меньшие челюсти придают преимущество в эволюции, помогающие в выживание людей.
Раньше, когда стоматологи представляли собой мастеров по вырыванию больных зубов, к указанным выше 16-30 годам человек, как правило, терял большие коренные. Сдвигаясь, зубы мудрости заменяли потерю, обеспечивая нормальную способность жевать.
Эпифиз
Эпифи́з , или шишкови́дное тело - небольшой орган, выполняющий эндокринную функцию, считающийся составной частью фотоэндокринной системы; относится к промежуточному мозгу. Непарное образование, размером с вишневую косточку, серовато-красного цвета, расположенное в центре мозга между полушариями (в месте межталамического сращения).
Некоторые последователи эволюционной теории, считают эпифиз исчезающим и не нужным органом, ввиду отсутствия назначения. Это связано с тем, что шишковидное тело долго время было малоизучено. Стоит сделать примечание, что подобный орган у животных также был слабо изучен и не понятно, для чего, с точки зрения эволюции, он вообще появился.
Секреторные клетки эпифиза выделяют в кровь гормон мелатонин, синтезируемый из серотонина, который участвует в синхронизации циркадных ритмов (биоритмы «сон - бодрствование») и, возможно, влияет на все гипоталамо-гипофизарные гормоны, а также иммунную систему. Адреногломерулотропин (Farell 1959) стимулирует выработку альдостерона, биосинтез осуществляется путем восстановления серотонина. К известным общим функциям эпифиза относят:
- тормозит выделение гормонов роста;
- тормозит половое развитие и половое поведение;
- тормозит развитие опухолей.
- оказывает влияние на половое развитие и сексуальное поведение.
У детей эпифиз имеет бо́льшие размеры, чем у взрослых; по достижении половой зрелости выработка мелатонина уменьшается.
Центральное место в этих функциях является производство мелатонина, из которых шишковидная железа является единственным известным источником.
Миндалины
Минда́лины (лат. tonsillae) - парные скопления лимфоидной ткани, которые расположены в углублении между мягким нёбом и языком. В слизистой оболочке верхних дыхательных путей между нёбом и языком.
Нёбные миндалины в просторечии часто называют гландами.
Миндалины когда-то считались бесполезным (рудиментарным) органом, хотя в действительности, миндалины играют важную роль в иммунной системе. В настоящее время известно, что миндалины являются первой линией обороны против чужеродных патогенных микроорганизмов.
«Fewer tonsillectomies are performed today than in the past because it is now known that the tonsils remove many of the pathogens that enter the pharynx; therefore, they are a first line of defense against invasion of the body»
«Меньше tonsillectomies проводятся сегодня, чем в прошлом, поскольку теперь известно, что миндалины удалить многих возбудителей, которые входят в глотки, поэтому они являются первой линией обороны против вторжения тела» расследованию Жизнь 10-е издание, Мадер, McGraw Hill, 2003 авторского права p293
Миндалины (гланды) - не являются рудиментарным органом.
Мужские соски
До начала полового созревания грудь девочек и мальчиков ничем не отличается. Мужская молочная железа имеет принципиально то же строение, что и женская, но при нормальном гормональном балансе организма не развивается.
Одна из ранних научных теорий предполагала, что соски у мужчин являются признаком способности к грудному вскармливанию, которая была утеряна в процессе эволюции. Однако позднее исследования показали, что никто из мужских особей приматов и других млекопитающих никогда не обладал такой функцией организма.
В настоящее время принято считать, что соски формируются еще на той стадии развития эмбриона, когда его пол не определен. И лишь позднее, когда зародыш начинает самостоятельно вырабатывать гормоны, можно определить, кто родится - мальчик или девочка. Поэтому соски у мужчин остаются с момента внутриутробного развития.
Пятинедельный эмбрион человека, видны все 33 позвонка и складки - будущие части головы
Животные
| Орган | Утраченное значение (с позиций эволюции) | Действительное значение |
|---|---|---|
| Считался рудиментом или атавизмом | Видоизменённая кость запяться, которую иногда считают пальцем, необходима панде для собирания и поедания стеблей бамбука (основного рациона питания панды) . | |
| Атрофированные задние конечности | Крестцовый отдел и тазовая кость у китообразных, не являются ненужным органом, так как они необходимы для размножения. Пенис кита у его основания состоит из двух ответвлений, соединённых с тазовыми костями: сплетённые вместе они образуют орган, напоминающий верёвку. |
Палец панды
Панда, поедающая бамбук
Несмотря на то, что панды относятся к хищным животным, их рацион в подавляющем большинстве вегетарианский. Фактически, они едят один только бамбук. В день взрослая панда съедает до 30 кг бамбука и побегов. Технически же, как и многие животные, панды всеядны. Так известно, что панды едят яйца, а также некоторых насекомых наряду с их бамбуковой диетой. Животная пища для панд является необходимым источником белка.
Большие панды имеют необычные лапы, с «большим пальцем» и пятью обычными пальцами; «большой палец» на самом деле является видоизменённой костью запястья.
Панда, поедающая бамбук
«Большой палец» панды имеет необходимую функцию в реальных условиях эксплуатации. 2 дополнительных цифр (их часто называют пальцами) используются для обработки и поедания бамбука. Панда использует отростки запястья для движений похожих на действия клешней, что бы захватить бамбук. Если бы их не было, панда будет голодать или будет иметь очень серьёзные проблемы.
The three-dimensional images we obtained indicate that the radial sesamoid bone cannot move independently of its articulated bones, as has been suggested, but rather acts as part of a functional unit of manipulation. The radial sesamoid bone and the accessory carpal bone form a double pincer-like apparatus … enabling the panda to manipulate objects with great dexterity … We have shown that the hand of the giant panda has a much more refined grasping mechanism than has been suggested in previous morphological models. (Dr. Endo. )
Перевод: полученные 3-мерные изображения показывают, что радиальная сесамовидная кость не может двигаться независимо от сочленённой с ней кости, как это было предложено, а работает как часть функционального блока манипуляции. Радиальные сесамовидные кости и принадлежность форме кости запястья в виде механизма двойных клещей … позволяет панде манипулировать объектами с большой ловкостью … Мы показали, что лапы панды имеют гораздо более изысканный хватательный механизм, чем это было предложено в предыдущих морфологических моделях.
Наличие рудиментарных органов, как известно, является одним из доказательств теории эволюции Дарвина. Что же это за органы?
Рудиментарными называют органы, которые утратили свое значение в ходе эволюционного развития. Они закладываются еще во внутриутробном состоянии и сохраняются на всю жизнь в отличие от так называемых провизорных (временных) органов, которые есть только у зародышей. От атавизмов рудименты отличаются тем, что первые встречаются крайне редко (сплошной волосяной покров у человека, дополнительные пары молочных желез, развитие хвоста и т. д.), вторые же - присутствуют почти у всех представителей вида. О них - рудиментарных органах человека - и поговорим.
Вообще вопрос о том, какова роль рудиментов в жизни того или иного организма и что, собственно, считать таковыми, все еще остается довольно сложным для физиологов. Ясно одно: рудиментарные органы помогают проследить путь филогенеза. Рудименты показывают наличие родства между современными и вымершими организмами. А еще эти органы в числе прочего являются доказательством действия естественного отбора, удаляющего ненужный признак. Какие же человеческие органы можно считать рудиментами?
Копчик
Это нижний отдел позвоночника, который состоит из трех или пяти сросшихся позвонков. Он представляет собой не что иное, как наш рудиментарный хвост. Несмотря на рудиментарный характер, копчик является довольно важным органом (как и другие рудименты, которые, хоть и утратили большую часть своего функционала, все еще остаются весьма полезными для нашего организма).
Передние отделы копчика необходимы для прикрепления мышц и связок, которые участвуют в функционировании органов мочеполовой системы и дистальных отделов толстого кишечника (к ним крепятся копчиковая, подвздошно-копчиковая и лобково-копчиковая мышцы, которые формируют мышцу, поднимающую задний проход, а также заднепроходно-копчиковая связка). Помимо того, к копчику прикрепляется часть мышечных пучков большой ягодичной мышцы, которая отвечает за разгибание бедра. А еще копчик нужен нам для того, чтобы правильно распределять физическую нагрузку на таз.
Зубы мудрости
Это восьмые зубы в зубном ряду, в простонародье именуемые восьмеркой. Как известно, свое название «восьмерки» получили в связи с тем, что прорезаются значительно позже остальных зубов - в среднем в возрасте от 18 до 25 лет (у некоторых людей не прорезаются вообще). Зубы мудрости считаются рудиментами: в свое время они были необходимы нашим предкам, но после того как рацион питания Homo sapiens значительно изменился (уменьшилось потребление твердой и жесткой пищи, люди стали употреблять еду, подвергшуюся термической обработке), а объем мозга увеличился (вследствие чего природе «пришлось» уменьшить челюсти Homo sapiens) - зубы мудрости решительно «отказываются» вписаться в наш зубной ряд.
Эти «хулиганы» среди зубов то и дело норовят вырасти вкривь и вкось, из-за чего изрядно мешают другим зубам и общей гигиене полости рта: вследствие неправильного расположения «восьмерок» между ними и соседними зубами то и дело застревает пища. Да и зубной щетке добраться до зубов мудрости не так-то просто, поэтому их часто поражает кариес, что приводит к удалению больного зуба. Однако при правильном расположении зубов мудрости они, к примеру, могут служить опорой для мостовидных протезов.
Аппендикс
В среднем длина придатка слепой кишки у человека составляет около 10 см, ширина - всего 1 см. Тем не менее он может доставить нам много хлопот, а в средние века «болезнь кишок» и вовсе являлась смертным приговором. Нашим предкам аппендикс помогал переваривать грубую пищу и, конечно, играл очень важную роль в функционировании всего организма. Но и сегодня этот орган вовсе не так бесполезен. Серьезную пищеварительную функцию он, правда, давно не выполняет, зато выполняет защитную, секреторную и гормональную функции.
Ушные мышцы
Представляют собой мышцы головы, окружающие ушную раковину. Ушные мышцы (точнее, то, что от них осталось) - это классический пример рудиментарных органов. Это и понятно, ведь люди, которые умеют двигать ушами, встречаются довольно редко - куда реже, чем люди, которые бы не имели копчика, аппендикса и т. п. рудиментов. Функции, которые выполняли ушные мышцы у наших предков, вполне понятны: разумеется, они помогали шевелить ушами для того, чтобы лучше слышать приближающегося хищника, соперника, сородичей или добычу.
Пирамидальная мышца живота
Относится к передней группе мышц области живота, однако в сравнении с прямой мышцей имеет очень небольшие размеры, а по внешнему виду напоминает небольшой треугольник из мышечной ткани. Пирамидальная мышца живота – рудимент. Она имеет значение только у сумчатых животных. У многих людей она отсутствует вовсе. У тех же, кто является счастливым обладателем этой мышцы, она натягивает так называемую белую линию живота.
Эпикантус
Этот рудимент характерен только для монголоидной расы (или, например, для африканских бушменов - самого древнего народа на планете, потомками которого, по сути, все мы и являемся) и представляет собой кожную складку верхнего века, которую мы видим при восточном разрезе глаз. К слову, именно благодаря этой складке и создается эффект «узких» монголоидных глаз.
Причины возникновения эпикантуса точно не известны. Но большинство исследователей склоняются к версии о том, что кожная складка на верхнем веке возникла вследствие природных условий проживания человека - к примеру, в условиях суровых холодов или, напротив, пустынь и жаркого солнца, когда эпикантус призван защищать глаза.
Морганиевы желудочки гортани
Этот орган представляет собой мешковидные углубления, находящиеся между истинными и ложными голосовыми складками по правой и левой сторонам гортани. Они имеют значение для создания так называемой общей резонаторной камеры, то есть резонансного голоса. Видимо, морганиевы желудочки нужны были нашим предкам для того, чтобы создавать серию определенных звуков и защищать гортань.
К рудиментарным органам можно отнести и некоторые другие, кроме того, у представителей определенных рас могут быть свои рудименты, не характерные для других рас. Например, стеатопигия у вышеупомянутых бушменов и родственных им готтентотов - отложение большого количества жира на ягодицах. Запасы жира при этом играют ту же функцию, что и горбы у верблюдов.
Стеатопигия / ©Flickr
Наш организм - сложная система, которая состоит из различных органов, выполняющих ту или иную функцию. Между тем, каждый из нас обладает и рядом органов или их остатками, а также атавизмами (признаки, роднящие нас с животным миром), которые в жизнедеятельности организма утратили все или часть своих функций. Какие органы в организме человека лишние?
Такие органы могут доставить ряд неприятностей или наоборот сделать нас уникальными. Рассмотрим, что забыла убрать матушка природа с нашего организма в процессе эволюции, то есть лишние органы.
1. Копчик.
Это нижний отдел позвоночника, который состоит из трех или пяти сросшихся позвонков. Он представляет собой не что иное, как наш рудиментарный хвост. Несмотря на рудиментарный характер, копчик является довольно важным органом (как и другие рудименты, которые, хоть и утратили большую часть своего функционала, все еще остаются весьма полезными для нашего организма), но так же является проблемой при ударе.
2. Аппендикс.
Знаком многим. Когда-то он участвовал в кроветворении, вырабатывал лейкоциты - белые кровяные тельца. Сейчас он этой функцией не обладает, зато является источником инфекции. Дело может дойти и до операции.
3. Зубы мудрости.
Кто не сталкивался с зубами мудрости? Мудрее не становимся, а неприятные ощущения при их росте могут быть. Зубы мудрости считаются рудиментами: в свое время они были необходимы нашим предкам, но после того как рацион питания Homo sapiens значительно изменился (уменьшилось потребление твердой и жесткой пищи, люди стали употреблять еду, подвергшуюся термической обработке), а объем мозга увеличился (вследствие чего природе «пришлось» уменьшить челюсти Homo sapiens) - зубы мудрости решительно «отказываются» вписаться в наш зубной ряд.
4. Волосы на теле.
Без сомнения, когда-то давно, около 3 миллионов лет назад мы были полностью ими покрыты. Но с появлением прямоходящего, они нам стали ни к чему.
5. Эффект пилоэрекции или "гусиная кожа".
При реакции на холод поднятые волоски способствуют тому, что прогретый телом слой воздуха задерживается у поверхности кожи. При реакции на опасность поднятая шерсть делает животных внешне более массивными и придает устрашающий вид.
6. Миндалины или гланды.
Они ловят бактерии, но они также склонны к отекам и неустойчивы к инфекциям. Часто это испытывают на себе дети. К счастью наши гланды с возрастом уменьшаются в размерах, и если и приносят какие-то проблемы, то их удаляют.
7. Ушные мышцы.
Представляют собой мышцы головы, окружающие ушную раковину. Ушные мышцы (точнее, то, что от них осталось) - это классический пример рудиментарных органов. Это и понятно, ведь люди, которые умеют двигать ушами, встречаются довольно редко - куда реже, чем люди, которые бы не имели копчика, аппендикса и т. п. рудиментов. Функции, которые выполняли ушные мышцы у наших предков, вполне понятны: разумеется, они помогали шевелить ушами для того, чтобы лучше слышать приближающегося хищника, соперника, сородичей или добычу.
8. Эпикантус.
Этот рудимент характерен только для монголоидной расы (или, например, для африканских бушменов - самого древнего народа на планете, потомками которого, по сути, все мы и являемся) и представляет собой кожную складку верхнего века, которую мы видим при восточном разрезе глаз. К слову, именно благодаря этой складке и создается эффект «узких» монголоидных глаз.
9. Соски у мужчин.
Мужчины располагают сосками и чем-то похожим на женскую матку. В свою очередь у женщин рядом с яичниками находятся мужские семявыводящие трубы, которые имеют свойство воспаляться.
Уши, чтобы слышать. Глаза, чтобы видеть. Нос, чтобы дышать и нюхать. И так далее. Однако предназначение некоторых частей человеческого организма объяснить непросто. Зачем, к примеру, нужен копчик, волосы на ногах?
Считается, что они досталось человеку в наследство от далеких предков. Когда-то давно они приносили человеку пользу, но со временем необходимость в них уменьшилась или вовсе отпала – а сами «необязательные» структуры остались. Их назвали рудиментами (от лат. rudimentum- зачаток, первооснова).
До Чарльза Дарвина ученые на полном серьезе полагали, что рудименты «созданы для симметрии» или «чтобы дополнить схему природы». Дарвин же дал более логичное объяснение: органы, которые не помогают, но и особо не мешают в процессе естественного отбора, и постепенно вырождаются. Кстати, рудименты послужили одним из доказательств теории эволюции.
Если рудименты есть у всех без исключения людей, то атавизмы – удел избранных. Речь о признаках, полностью утраченных в процессе эволюции (например, хвосте или густом волосяном покрове по всему телу наподобие меха животных). Ученые объясняют появление атавизмов тем, что их гены не исчезают полностью в ходе эволюции, а только теряют активность, и могут при определенных условиях проявлять себя. В старину от людей с атавизмами шарахались или же показывали их за деньги на ярмарках: «Спешите видеть удивительного человека-зверя и хвостатого ребенка!». Сегодня все понимают, что атавизм не делает человека неполноценным. При этом зачастую такие люди прибегают к услугам пластических хирургов.
Рудименты и атавизмы интересны и полезны биологам. Исследуя их, можно проследить путь эволюции. Теоретически рудименты и атавизмы могут принести пользу человечеству как виду: наличие в генотипе «лишних» записей делает вид более гибким в приспособлении к меняющимся условиям. Однако зачем нужны малофункциональные, а то и вовсе бесполезные органы простому человеку? Есть ли от них какой-то толк или только лишь хлопоты?
Рудименты
Рудимента́рные о́рганы, рудиме́нты (от лат. rudimentum - зачаток, первооснова) - органы, утратившие своё основное значение в процессе эволюционного развития организма.
Термин «рудимент» в таком значении широко употребляется в русской научной литературе, несмотря на то, что он противоположен своему первоначальному значению в латинском языке. В англоязычной литературе наряду с ним употребляется более адекватный термин vestige, образованный от лат. vestigium - след (в прямом и переносном смыслах слова). Целесообразно в русском языке также использовать термин вестигий для обозначения органа, вторично уменьшившегося и/или упростившегося в ходе эволюции, чтобы не путать его с зачатком - органом, еще не достигшем окончательного размера и строения.
Анализ Чарльзом Дарвином рудиментарных (то есть вестигиальных) органов и частей организма во многом способствовал формированию доказательной базы происхождения человека от других представителей животного мира.
В XIX веке ученые насчитывали около 180 рудиментов. К ним причисляли органы, которые в настоящее время признаны жизненно важными: коленные мениски, щитовидную, вилочковую и шишковидную железы. Сегодня список рудиментов значительно сократился. Противники теории эволюции утверждают, что у человека нет ни одного ненужного органа. Тем не менее, большинство ученых сходятся на том, что некоторые органы по большей части утратили функцию, что позволяет отнести их к рудиментам.
Человеку, в отличие от обезьяны, хвост не нужен. Его и нет. Однако часть позвоночника, поддерживающая хвост, осталась - это копчик. Копчик состоит из четырех-пяти маленьких позвонков, располагающихся ниже крестца. У взрослого человека эти позвонки срастаются в единую малоподвижную структуру.
Большинство людей не задумываются о своем копчике. Этот рудимент не помогает, но и не мешает жить. У женщин во время родов копчик отгибается назад, пропуская плод. Однако иногда копчик, будучи богато иннервированным, становится источником весьма неприятных болей. Они возникают при его избыточном загибе вперед вследствие индивидуальных особенностей строения либо травмы. Что характерно: боль возникает после длительного сидения, особенно на мягком стуле. Обычно для устранения боли бывает достаточно рекомендовать пациентам сидеть на жесткой поверхности (при этом опора идет на седалищные бугры, а не на копчик) и пройти курс физиотерапии. В редких случаях, когда консервативное лечение не помогает, приходится хирургически удалять копчик.
Аппендикс представляет собой отросток слепой кишки. Его средняя длина - 10 см (впрочем, в книге рекордов Гиннеса зарегистрирован аппендикс длиной 23,5 см). Какие от аппендикса бывают проблемы, знают все: ежегодно 1 из 200–250 человек заболевает острым аппендицитом и производится более 1.000.000 операций (аппендэктомий). Меньше известно о пользе аппендикса. Считается, что он может участвовать в пищеварении - в нем живут полезные бактерии, а также выполнять иммунную и эндокринную функции.
Что делать с аппендиксом, чтобы он не причинял забот? В настоящее время профилактическое удаление аппендикса считается неоправданным: оно приводит к снижению иммунитета, кроме того, как и любая операция на брюшной полости, может вызывать образование спаек. Остается жить с аппендиксом и надеяться, что он не воспалится. Кстати, итальянские ученые показали, что кормление грудью снижает риск аппендицита: при сроке кормления от 4 до 7 месяцев риск снижается на 10%, а при сроке кормления более 7 месяцев - почти в 2 раза!
Молочные железы у мужчин
Упомянутый способ профилактики аппендицита нельзя рекомендовать мужчинам: их молочные железы представляют собой чисто рудиментарные органы. Пользы от них никакой, а вот вред не исключен.
При гормональных нарушениях (например, как побочный эффект приема некоторых лекарств или вследствие алкоголизма) грудь у мужчин может увеличиваться и даже выделять молоко. Лечение заключается в устранении причины, вызвавшей нарушение.
Также мужчин возможен рак груди, хотя встречается он в 100 раз реже, чем у женщин и имеет намного меньшее социальное значение. Мужчины, как правило, раньше, чем женщины, замечают изменения в размере груди, поэтому лечение оказывается своевременным. Да и косметический эффект от удаления груди для мужчин имеет меньшее психологическое значение.
Волосы на теле
Волосы на теле - безобидный рудимент, который, тем не менее, доставляет женщинам бесчисленное количество хлопот. Во-первых, это неэстетично. Во-вторых, волосяные фолликулы могут воспаляться, однако такое заболевание несложно вылечить. Зато волосы - какая-никакая, а все-таки шерсть, которая немного греет. Недаром при холоде по коже идут мурашки - это поднимаются волосы.
Зубы мудрости
С одной стороны, зубы мудрости современному человеку ни к чему - хватает и основного набора зубов. Да к стоматологу лишний раз ходить не хочется. С другой стороны, для размельчения грубой пищи иногда бывает полезно иметь побольше зубов.
Ушные мышцы
У человека имеются передняя, верхняя и задняя ушные мышцы. Нашим предкам они нужны были для того, чтобы приводить уши в движение. Некоторые люди тоже умеют шевелить ушами, но данный навык рассматривается как всего лишь забавное дополнение к мимике.
Единственный плюс этого рудимента - ушные мышцы можно использовать для естественной подтяжки лица с помощью точечного массажа.
Дарвинов бугорок (также бугорок ушной раковины, лат. tuberculum auriculae) - рудиментарное образование, небольшой бугорок на завитке ушной раковины человека и некоторых обезьян, являющийся гомологом заостренной верхушки уха примитивных приматов и других млекопитающих. Подобная структура имеется не у всех людей; по некоторым данным, частота её встречаемости - лишь около 10%.
Своим названием эта анатомическая структура обязана тому, что Чарльз Дарвин упомянул ее в своей работе «Происхождение человека и половой отбор» как пример рудимента. При этом сам Дарвин назвал его вулнеровской верхушкой в честь английского скульптора Томаса Вулнера, который обратил внимание на наличие этого образования, работая над скульптурой Пака.
Ген, определяющий наличие дарвинова бугорка, является аутосомно-доминантным, однако обладает неполной пенетрантностью (то есть, не у каждого лица, имеющего данный ген, будет иметься бугорок).
Атавизмы
Атави́зм (от лат. atavus - отдалённый предок) - появление у данной особи признаков, свойственных отдаленным предкам, но отсутствующих у ближайших.Это длинные клыки и ногти (похожие на когти животных), добавочная пара молочных желез, волосы на всем теле, аналог хвоста.
Речь идет об атавизмах и рудиментах — эти понятия часто соседствуют друг с другом, иногда вызывают путаницу и имеют разную природу. Простейший и, наверно, самый известный пример, в котором соседствуют оба понятия, относится к, так сказать, нижней части человеческого тела. Копчик, окончание позвоночника, в котором срослись несколько позвонков, признан рудиментарным. Это рудимент хвоста. Хвост, как известно, есть у многих позвоночных, но нам, Homo sapiens, он вроде бы и ни к чему. Однако природа зачем-то сохранила человеку остаток этого некогда функционального органа. Младенцы с настоящим хвостом крайне редко, но все же рождаются. Иногда это просто выступ, наполненный жировой тканью, порой хвост содержит в себе преобразованные позвонки, и его обладатель даже способен шевелить своим нежданным приобретением. В данном случае можно говорить об атавизме, о проявлении в фенотипе органа, который был у далеких предков, но отсутствовал у ближайших.
Итак, рудимент — норма, атавизм — отклонение. Живые существа с атавистическими отклонениями выглядят порой пугающе и в силу этого, а также по причине редкости явления вызывают большой интерес со стороны широкой публики. Но еще больше атавизмами интересуются ученые-эволюционисты, и именно потому, что эти «уродства» дают интересные подсказки по истории жизни на Земле.
Глаза у кротов, живущих под землей, а также у протеев — земноводных, обитающих в воде в темных пещерах, относятся к рудиментам. Пользы от них немного, чего не скажешь о крыльях страуса. Они играют роль аэродинамических рулей при беге, используются для обороны. Самки защищают крыльями птенцов от палящих лучей солнца.
Тайна, скрытая в яйце
Ни у одной из современных птиц нет зубов. Точнее, так: есть птицы, например некоторые виды гусей, которые имеют в клюве ряд мелких острых выростов. Но, как говорят биологи, эти «зубы» не гомологичны настоящим зубам, а являются именно выростами, которые помогают удерживать в клюве, например, скользкую рыбину. При этом у предков птиц зубы обязательно должны были быть, ведь они потомки теропод, хищных динозавров. Известны и останки ископаемых птиц, у которых зубы наличествовали. Точно не понятно, по каким причинам (возможно, из-за изменения типа питания или в целях облегчения тела для полета) естественный отбор лишил птиц зубов, и можно было бы предположить, что в геноме современных пернатых генов, отвечающих за формирование зубов, уже не осталось. Но это оказалось неправдой. Причем задолго до того, как человечество что-то узнало о генах, в начале XIX века догадку о том, что и современные птицы могут отращивать подобие зубов, высказал французский зоолог Этьен Жоффруа Сент-Илер. Он наблюдал некие выросты на клюве эмбрионов попугаев. Это открытие вызвало сомнения и толки и было в конце концов забыто.
А почти десять лет назад, в 2006 году, американский биолог Мэтью Харрис из Университета штата Висконсин заметил на конце клюва эмбриона курицы выросты, напоминающие зубы. Эмбрион был подвержен смертельной генетической мутации talpid 2 и не имел шансов дожить до вылупления из яйца. Однако за время этой короткой жизни в клюве несостоявшегося цыпленка выработались два типа тканей, из которых формируются зубы. Строительный материал для подобных тканей гены современных птиц не кодируют — эта способность была утрачена предками пернатых десятки миллионов лет назад. Зародыши зубов у эмбриона курицы не были похожи на тупоконечные моляры млекопитающих — они имели заостренную коническую форму, совсем как у крокодилов, которые, как динозавры и птицы, включаются в группу архозавров. Кстати, выращивать моляры у куриц пробовали и успешно, когда методом генной инженерии внедряли в куриный геном гены, отвечающие за развитие зубов у мышей. Но зубы эмбриона, которого исследовал Харрис, появились без всякого постороннего вмешательства. «Зубные» ткани возникали благодаря чисто куриным генам. Значит, эти гены, не проявлявшиеся в фенотипе, дремали где-то в глубине генома, и лишь фатальная мутация их пробудила. Для подтверждения своего предположения Харрис провел эксперимент с уже вылупившимися цыплятами. Он заразил их вирусом, искусственно созданным методом генной инженерии, — вирус имитировал молекулярные сигналы, возникающие при мутации talpid 2. Эксперимент принес результат: на клюве цыплят на короткое время появлялись зубы, которые затем бесследно растворялись в ткани клюва. Работу Харриса можно считать доказательством того факта, что атавистические признаки есть следствие нарушений в развитии зародыша, которые пробуждают давно замолкшие гены, и главное — гены давно утраченных признаков могут продолжать находиться в геноме почти 100 млн лет спустя после того, как эволюция эти признаки уничтожила. Почему такое происходит, точно неизвестно. Согласно одной из гипотез, «молчащие» гены могут оказаться не совсем молчащими. У генов есть свойство плейотропичности — это возможность одновременного влияния не на одну, а на несколько фенотипических черт. В этом случае одна из функций может быть блокирована другим геном, при том что другие остаются вполне «рабочими».
Удавы и питоны имеют так называемые анальные шпоры — одиночные когти, являющиеся рудиментом задних ног. Известны случаи появления у змей атавистических конечностей.
Странная живучесть
Узнать о зубастых цыплятах и совершить открытие удалось почти случайно — все из-за того, что, как уже говорилось, мутация убивала эмбрион еще до появления на свет. Но очевидно, что мутации или другие изменения, вызывающие к жизни древние гены, могут оказаться и не столь фатальными. Иначе как объяснить гораздо более известные случаи атавизмов, обнаруженных у вполне жизнеспособных существ? Вполне совместимы с жизнью такие наблюдаемые у человека атавизмы, как многопальцевость (полидактилия) на руках и ногах, многососковость, случающаяся и у высших приматов. Полидактилия свойственна лошадям, которые при нормальном развитии ходят на одном пальце, ноготь которого превратился в копыто. Но для древних предков лошади многопальцевость была нормой.
Существуют отдельные случаи, когда атавизм привел к серьезному эволюционному повороту в жизни организмов. Клещи семейства Crotonidae атавистическим путем вернулись к половому размножению, в то время как их предки размножались партеногенезом. Нечто сходное произошло у ястребинки волосистой (Hieracium pilosella) — травянистого растения семейства астровых. Далеко не все, кого в зоологии называют четвероногими (tetrapoda), четвероноги на самом деле. Например, змеи и китообразные происходят от сухопутных предков и также включаются в надкласс tetrapoda. Змеи утратили конечности вчистую, у китообразных передние конечности стали плавниками, а задние практически исчезли. Но появление атавистических конечностей отмечено как у змей, так и у китообразных. Известны случаи, когда у дельфинов обнаруживалась пара задних плавников, и четвероногость как бы восстанавливалась.
Рудиментарные кости таза некоторых китообразных давно утратили свою первоначальную функцию, однако их бесполезность поставлена под сомнение. Этот рудимент не только напоминает о том, что киты произошли от четвероногих, но и играет актуальную роль в процессе размножения.
Больше кость — больше потомства
Впрочем, о четвероногости у китов напоминает кое-что еще, и здесь мы переходим к области рудиментов. Дело в том, что у некоторых видов китообразных сохранились рудименты тазовых костей. Эти кости уже давно не связаны с позвоночником, а значит, и со скелетом в целом. Но что же заставило природу сохранить информацию о них в генном коде и передавать ее по наследству? В этом главная загадка всего явления под названием рудиментация. Согласно современным научным представлениям, о рудиментах не всегда можно говорить как о лишних или бесполезных органах и структурах. Вероятнее всего, одна из причин их сохранения именно в том, что эволюция нашла рудиментам новое, не свойственное ранее применение. В 2014 году американские исследователи из Университета Южной Каролины опубликовали в журнале Evolution интересную работу. Ученые исследовали размеры тазовых костей китов и пришли к выводу, что эти размеры коррелируются с размером пенисов, а мышцы пениса крепятся как раз к рудиментарным тазовым костям. Таким образом, от величины кости зависела величина китового полового органа, а большой пенис предопределял успех в размножении.
То же самое с человеческим копчиком, который упоминался в начале статьи. Несмотря на рудиментарное происхождение, этот участок позвоночника имеет немало функций. В частности, к нему крепятся мышцы, задействованные в управлении мочеполовой системой, а также часть пучков большой ягодичной мышцы.
Аппендикс — червеобразный отросток слепой кишки — порой доставляет человеку немало неприятностей, воспаляясь и вызывая необходимость хирургического вмешательства. У травоядных животных он имеет значительный размер и был «сконструирован» для того, чтобы служить своего рода биореактором для ферментации целлюлозы, которая является конструктивным материалом растительных клеток, но плохо переваривается. В человеческом организме такой функции у аппендикса нет, но есть другая. Кишечный отросток — это своего рода питомник для кишечной палочки, где оригинальная флора слепой кишки сохраняется в неприкосновенности и размножается. Удаление аппендикса влечет за собой ухудшение состояния микрофлоры, для восстановления которой приходится применять лекарственные препараты. Также этот орган играет определенную роль в иммунной системе организма.
Гораздо труднее увидеть пользу от таких рудиментов, как, например, ушные мышцы или зубы мудрости. Или глаза у кротов — эти органы зрения рудиментарны и ничего не видят, но могут стать «воротами» инфекции. Тем не менее спешить объявлять что-то в природе лишним явно не стоит.
