Антропология: эволюция и адаптация

История описывает различные века и стороны свершавшихся событий.

Различные науки описывают «прошлое» отраженное на различных носителях.

Археология ищет остатки прошлых времен в толщах земной поверхности.

История отвоевала себе титул -«наука о прошлом». Антропология занимает особое место. С эволюционной теории Ч. Дарвина история поисков ответа на вышепоставленный вопрос начинает свой новый отсчет. Новая теория, претендующая на научное подтверждение биологического происхождения человека, сменила теологическую теорию, гласящую, что именно Бог сотворил человека, в соответствии со строками священного писания.

Эволюционная теория, в основе которой лежат работы Чарльза Дарвина «Происхождение видов» и «Происхождение человека» изменила взгляд последующих поколений ученых на неизменность форм всего живого на планете Земля. Наука Антропология берет свое название от греческих слов anthropos – человек и logos – учение.

Предметом антропологии является изучение вариаций физического типа человека в пространстве и времени. Каким же образом ученые антропологи добывают знания о своем предмете исследований? Прежде всего археология помогает осветить участки ранней истории человека.

Найденные археологические находки останков прежних существ, населявших землю, и их орудий труда, антропологи исследуют на предмет принадлежности определенному историческому периоду. После чего, на основании множества подобных находок выстраивается гипотеза об истории того или иного вида живых существ.

Конечно, не последнюю роль в этом играет богатое воображение исследователя, способного предположить достаточно достоверный ход событий и попытаться восстановить его связав различные факты воедино и заполнить пробелы логичными рассуждениями и доказательствами.

Основную роль в таких построениях научных гипотез и выводов играет представление о постепенном развитии и изменении живых существ, в процессе их адаптации к природной среде обитания.

Эволюционная теория составляет основу парадигмы сегодняшней науки антропологии. Это наиболее обоснованная и подкрепленная фактами теория происхождения всего живого на планете Земля. 2. Эволюция и естественный отбор То обстоятельство, что мы сильно отличаемся от большинства других видов населяющих Землю, сильно повлияло на подход к вопросу эволюции.

Накопленные археологические свидетельства дают ответ на такие вопросы: как выглядели древние гоминиды?; когда они возникли?; где они появились?; как они эволюционировали? Но основной вопрос почему? так и остается по-прежнему спорным. «Эволюция – это процесс решения проблем», так говорит один из антропологов Р.Фоули . Естественный отбор благоприятствует таким «решениям», которые лучше справляются с задачами поставленными окружающей средой. Так популяции и виды приспосабливаются к условиям своего обитания.

Значит, «стать гоминидом» - оказалось лучшим с точки зрения адаптации по сравнению с другими альтернативами доступными в то время.

Процесс приспособления к природной среде можно обнаружить запечатленным как в ископаемых остатках, так и в особенностях нашей сегодняшней биологии и поведения. Эти черты, однако, сформировались под влиянием тех проблем, с которыми сталкивались первые гоминиды.

Биологическая эволюция – сложное явление, состоящее из многих процессов, но в основе их лежит механизм естественного отбора. В наиболее простом виде теория эволюции утверждает, что те особи, которые оставляют больше потомков по сравнению с другими, будут генетически лучше представлены в следующих поколениях и, следовательно, последние будут особенно схожи с этими, успешно размножившимися организмами. Сила отбора, а следовательно, направление и скорость эволюции ограничиваются степенью и природой изменчивости внутри популяции. Отбор оперирует фенотипами, т.е. реальным морфологическим, физиологическим, биохимическим и поведенческим проявлением организма.

Приспособленность фенотипа определяет успех выживания и размножения.

Однако отбор может действовать лишь в том случае, если существует способ, посредством которого фенотипические признаки могут наследоваться, т.е. передаваться потомкам, и, следовательно, продолжаться в ряду поколений. Без этого фенотипическая приспособленность не имела бы смысла.

Генетические основы жизни оказывают сдерживающее влияние на силу естественного отбора. Дело в том, что ген не меняется в течении жизни.

Информация может идти только в одном направлении – от генотипа к фенотипу, но не наоборот. Так же, именно ген, в составе гаплоидной гаметы, передается от родителей детям. И именно ген сохраняет непрерывный ход эволюции. Новые гены появляются в популяции главным образом в результате мутаций.

Именно мутации поддерживают и увеличивают уровень генетической изменчивости.

Особенности фенотипа.

Полученного в результате мутации, будут зависеть от природы исходного фенотипа.

Именно это свойство может обеспечить постоянный характер эволюции. Очень важно отметить одно обстоятельство, что не все последствия мутации проявятся немедленно и одновременно. Это означает длительность процесса изменений.

Конкуренция – такова обязательная предпосылка естественного отбора.

Именно в свете ограниченности ресурсов те из особей, которые лучше приспособлены к овладению ими, получают преимущества в отношении размножения, а следовательно, и преимущества в процессе естественного отбора.

Отсюда, что бы какой-либо признак попал под действие естественного отбора, нужно, чтобы этот признак влиял на способность особи к успешному размножению.

Различия в фенотипах не оказывающие существенного влияния на шансы выживания особи, не могут играть важной роли в эволюции. Итак, стержнем эволюционной теории является принцип естественного отбора. При этом, особи являются основным материалом для эволюции и поэтому должны рассматриваться как аналитическая единица адаптивного поведения. В пользу этого вывода может служить еще одни факт. При рассмотрении вопроса о том, что является единицей отбора, следует иметь в виду, что именно отдельные особи адаптируются к окружающей среде, а не группы их или гены. 3. Адаптация: «понятие и смысл» Результат естественного отбора – дифференцированное выживание биологических существ – способствует развитию адаптации.

Термин Адаптация может носить три смысловых оттенка. В первом случае существует адаптация как процесс, с помощью которого организм меняется и приспосабливается к условиям окружающей среды.

Второе значение касается действительных взаимоотношений между организмом и средой его обитания. В третьем смысле адаптация означает степень соответствия между организмом и средой.

Адаптация достигается посредством изменения целого ряда биологических характеристик: биохимических, физиологических, морфологических и поведенческих. Все это способы приспособления организма к требованиям окружающей среды.

Адаптация может быть генетически детерминированным процессом, возникающим в ответ на требования естественного отбора, или фенотипической реакцией особи, возникающей в течении ее жизни в ответ на некоторые средовые факторы. В широком смысле, под адаптацией понимается гармония организмов со средой обитания. В узком же смысле под адаптацией понимаются специальные свойства, способные обеспечит выживание и размножение организмов в конкретной среде.

Адаптация к одним факторам среды не обязательно останется приспособлением в других условиях.

Появление в популяции и биогеоценозе нового удачного фенотипа или особей – носителей удачных мутаций – еще нельзя рассматривать как адаптацию.

Появление селективно ценного генотипа является элементарным адаптационным явлением. Об адаптации можно говорить лишь после возникновения специализированного признака у популяции (вида) к элементам среды.

Достигается это при «подхвате» отбором элементарного адаптационного явления и стойком изменении генотипического состава популяции.

Приспособления не возникают в готовом виде, а складываются в процессе многоступенчатого отбора удачных вариантов из множества изменившихся особей в чреде поколений. В эволюционном смысле понятие «адаптация» должно относиться не столько к отдельной особи, сколько к популяции и виду.

Изменения же в пределах отдельной особи в ответ на те или иные изменения окружающей среды происходят в пределах унаследованной каждой особью нормы реакции. 4. Классификация адаптаций: По происхождению различают преадаптивные , комбинаторные и постадаптивные адаптации. В случае преадаптации потенциальные адаптационные явления возникают, опережая существующие условия.

Мутационный процесс и скрещивания приводят к накоплению в популяциях скрытого резерва наследственной изменчивости. При преадаптивном пути возникновения адаптаций нередко с успехом используются прежние особенности организма, возникшие в других условиях. При этом некоторые сложные приспособления могут возникать «опережая» условия, при которых они окажутся адаптациями. При возникновении адаптаций комбинативным путем существенно взаимодействие новых мутаций друг с другом и с генотипом в целом.

Эффект мутаций зависит от той генотипической среды, в состав которой они в будущем войдут.

Скрещивание особей дает разнообразное сочетание мутантного аллеля с другими аллелями того же и других генов. Это приводит к изменению эффекта проявления мутации путем взаимодействия генов. При этом может быть или усиление, или подавление его выражения в фенотипе. Во всех случаях создается реальная возможность для быстрой смены одних адаптаций другими.

Комбинативный путь формирования адаптации, видимо, наиболее распространенный в природе.

Постадаптивный путь возникновения адаптаций связан с редукцией ранее развитого признака и использованию ранее существовавшего органа в других целях – не тех, что определили его появление. При постадаптивном пути новые адаптации возникают посредством использование ранее существовавших структур в случае смены их функций. При переводе генов, влияющих на развитие редуцируемых органов, в рецессивное состояние они включаются в скрытый резерв наследственной изменчивости. Эти гены сохраняются в генофонде популяции и время от времени могут проявляться фенотипически . В случае установления отбором положительной связи между такими генами и новыми условиями среды они могут дать начало развитию новых признаков и свойств.

Говоря об адаптации нельзя не упомянуть о различных ее масштабах.

Различают специализированные адаптации и общие.

Первоначально общие адаптации возникают как специализированные.

Перспективные общие адаптации затрагивают не одну, а многие системы органов. 5. Заключение Кроме перечисленного, в отношении адаптации можно добавить следующее.

Степень совершенства того или иного приспособления появившегося в процессе адаптации, определяется внешней средой, и потому приспособление всегда относительно.

Приспособленное к одним условиям, к одному уровню организации, оно перестает быть таковым в других условиях, на других уровнях. И в заключении следует отметить, что Адаптация – это тенденция к оптимизации соответствия между поведением организма и средой его обитания. Отбор благоприятствует «оптимальному решению» проблем, с которыми сталкивается организм.