Что значит рудименты и атавизмы
Эволюция на теле
Уши, чтобы слышать. Глаза, чтобы видеть. Но для чего волосы на ногах? А соски у мужчин?
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 или аппендикс?
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
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.
Копчик
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
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.
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.
Атавизмы
Одни атавизмы считаются неэстетичными, однако не угрожают здоровью. Это длинные клыки и ногти (похожие на когти животных), добавочные соски, волосы на всем теле, аналог хвоста.
Другие атавизмы мешают нормальному функционированию человеческого организма. Например, тяжелые врожденные аномалии «заячья губа» и «волчья пасть» приводят к тому, что ребенок не может сосать молоко, у него затрудняется дыхание, часто возникают респираторные заболевания и другие проблемы со здоровьем. Эти атавизмы напоминают об амфибиях, у которых носовая и ротовая полости не были разделены. К счастью, целостность неба можно восстановить хирургическим путем, такие операции хорошо отработаны.
Бывают атавизмы, скорректировать которые не так просто, и они могут быть смертельными, например, трехкамерное сердце. У новорожденных с таким пороком, также как и у амфибий, кровь из предсердий смешивается в единственном желудочке, что приводит к тяжелому нарушению кровообращения. Разделять желудочек научились лишь в последние годы, и эти операции пока представляют значительную сложность.
Рудименты и атавизмы
Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru.
Наверное, многие задаются вопросом: зачем в организме человека присутствуют органы, которые не только не нужны, но и зачастую доставляют неприятности или даже несут угрозу?
Например, аппендикс, из-за которого погибло немало людей, или зубы мудрости, от которых никакого толку, а только масса хлопот (лечение, удаление).
Об истории происхождения этих органов, их прежних функциях и утрате значимости в современных условиях кратко изложено в данной статье.
Рудименты — что это и откуда они взялись
Итак, у человека и некоторых животных есть «лишние» части тела, присутствие которых ничем не оправдано. Но ведь они не могли появиться из ниоткуда. Они дошли до нас от далёких предков, которым служили верой и правдой на протяжении сотен тысяч лет.
В современной науке эти части называют рудиментарными, что переводится с латинского как «остаточные», «недоразвитые».
Такое определение, однако, было бы несправедливым по отношению к нашим пращурам, так как органы, являющиеся для нас рудиментарными, им были жизненно необходимы.
Количество рудиментов у человека сугубо индивидуально, однако четыре из них присутствуют у всех (точнее, почти всех) людей. К ним относятся:
Гораздо реже встречаются ушные мышцы, мужские соски, длинная ладонная мышца, третье веко и др. Некоторые рудименты характерны только для определённых рас (в качестве примера можно привести эпикантус, встречающийся главным образом у монголоидной расы).
Рассмотрим отдельные рудименты более подробно.
Примеры рудиментарных органов
Копчик – немое доказательство того, что наши отдалённые предки были хвостатыми. Хвост им был нужен до тех пор, пока в результате эволюционного развития они не стали прямоходящими (т.е. наступила эра Homo Sapiens).
Хвост постепенно исчез, но его начальная часть – 3-5 сросшихся рудиментарных позвонков – сохранилась до наших дней и формируется уже в материнской утробе.
Бывает, хотя и очень редко, что ребёнок рождается с хвостиком (это уже считается проявлением атавизма, а не рудиментом), но эта проблема легко решается путём хирургического вмешательства.
Аппендикс – в своё время этот орган активно участвовал в пищеварительном процессе человека, помогая перерабатывать грубую пищу.
У некоторых животных он продолжает выполнять эту функцию и поныне, но людям он стал, по большому счёту, бесполезен: рацион человека стал более богатым, щадящим и разнообразным, и потребность в длинном и сложном кишечном тракте отпала.
Правда, последние исследования показали, что у аппендикса есть и полезные качества: в нём сохраняется среда, благотворно влияющая на микрофлору толстой кишки. Замечено, что у людей с удалённым аппендиксом восстановление инфицированной микрофлоры кишечника затруднено и происходит медленно.
Зуб мудрости (стоматологи часто называют его «восьмёркой») прорезается у людей в возрасте от 18 до 25 лет, отсюда и название. На самом деле его появление ума не прибавляет – проверено на практике (существует немало людей, у которых этот зуб отсутствует, что никак не повлияло на их умственные способности).
Нашим предкам приходилось пережёвывать твёрдые, жёсткие продукты питания (сырое мясо, корни растений и т.п.), поэтому им была нужна удлинённая челюсть и крепкие зубы для первичного механического измельчения пищи (моляры).
Изменение структуры питания привело к тому, что жевательный процесс сместился к клыкам, челюсть стала короче, а третьи моляры (они же зубы мудрости) потеряли свою актуальность. Тем не менее они упорно продолжают отстаивать своё «место под солнцем», доставляя немало проблем своим хозяевам.
Зачастую рудиментарную «восьмёрку» приходится удалять, чтобы сохранить здоровье соседним зубам.
Ушные мышцы – наши предки обладали способностью поворачивать уши в направлении звука на угол порядка 300. Это было необходимо ввиду того, что подвижность шеи у них была ограничена.
Наличие ушных мышц у животных выглядит естественно, а вот человек, способный хоть немного шевелить ушами, вызывает удивление и улыбку. Этот рудимент неприятностей не доставляет. На нём можно даже заработать, выиграв спор у непросвещённого упрямца.
Соски у мужчин – это тоже «привет» из отдалённых веков. Оказывается, многие млекопитающие мужского пола при определённых обстоятельствах могут выделять молоко.
В Африке живёт племя пигмеев, в котором мужчины способны выполнять ответственную миссию – кормить грудью, если женщина по какой-либо причине не может этого делать.
Ряд учёных придерживается мнения, что такая способность когда-то была развита у большинства особей мужского пола. В ходе эволюции она была утрачена (о чём женщины, наверное, жалеют), а вот напоминание о былых заслугах осталось.
Гусиная кожа (попросту говоря «мурашки») даёт о себе знать при просмотре «ужастика», прослушивании любимого хита и в других ситуациях, связанных с резким эмоциональным всплеском. Но не только. Пиломоторный рефлекс вызывает появление «гусиной кожи» на холоде, при возникновении опасности.
Густой волосяной покров у наших предков выполнял двоякую функцию: сохранение тепла и устрашение врага. Так, при сокращении мышечных волокон (отчего появлялась «гусиная кожа») волосы поднимались, задерживая тёплый воздух у поверхности кожи в холодную погоду.
Невольно возникает вопрос: почему бесполезные, а порой и вызывающие проблемы рудименты всё ещё присутствуют в человеческом теле?
Учёные объясняют это тем, что эволюционное развитие ещё не приблизилось к черте, когда рудиментарные органы полностью отомрут. Пока же они появляются уже на стадии зародыша, лишний раз доказывая генетическую связь нынешнего поколения с далёкими предками.
Атавизм (в переводе с латыни — «отдалённый предок») характеризуется появлением у особи биологических признаков, не свойственных данному виду.
Иными словами, в атавизмах проявляются отличительные черты и свойства, присутствовавшие у далёких предков, но исчезнувшие у предков ближайших.
В качестве примеров атавизмов у человека можно отметить сплошной волосяной покров на теле, хвостик или увеличенное количество сосков молочных желёз (полителия).
Атавизм проявляется не только у людей, но и у других живых организмов. Так, в растительном мире атавизм проявляется в виде удвоенного количества тычинок у первоцветов.
У эмбрионов некоторых птиц были обнаружены следы формирования зубов (помните страшных зубастых птеродактилей?), а у китообразных – признаки задних конечностей.
Атавизмы появляются, как правило, в результате генетического сбоя, поскольку в ДНК любой особи присутствуют «спящие гены» далёких предков, которые по неизвестной причине вдруг «просыпаются» после многовековой спячки. Атавизмы позволяют понять, какими были и как жили древние обитатели нашей планеты.
Отличие рудиментов и атавизмов – а есть ли разница?
И рудименты, и атавизмы являются биологическими признаками, переданными предками в ходе эволюции и сохранившимися до наших дней. Тем не менее эти понятия не тожественны.
Разница состоит в том, что рудимент считается нормой и в той или иной форме присутствует у большинства представителей вида.
А вот атавизм – это редкая аномалия, и его отсутствие рассматривается как закономерность.
У людей рудименты закладываются на стадии эмбриогенеза и полностью не развиваются, а атавизмы могут появиться только после рождения.
Можно ли избавиться от рудиментов?
И да, и нет. В частности, можно удалить аппендикс и зубы мудрости, а вот избавиться от копчика, не навредив организму, не получится.
Логично предположить, что когда-нибудь в отдалённом будущем рудименты исчезнут сами собой в процессе эволюционного развития.
Скорее всего, на это потребуется не одно тысячелетие, а может и сотни тысяч лет. Но останется ли человечество к тому времени на Земле – большой вопрос.
Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru
Эта статья относится к рубрикам:
Комментарии и отзывы (8)
А мне зубы мудрости не доставили практически никаких хлопот, разве только росли уж очень медленно, начали прорезаться, когда мне было лет двадцать, а закончили к тридцати годам. К счастью, вышли нормально, длины челюстей хватило, может у меня челюсти как у древних людей?
Скоро и головной мозг будут считать рудиментом, а если он вдруг у некоторых человеческих особей будет весить больше пятисот грамм, то это однозначно будет признано атавизмом. Виной тому не только эволюция, но и технический прогресс, посмотрите, люди, вместо того чтобы нагружать свои мозги, используют гаджеты в качестве хранилища любой информации. Именно такой подход приведет наш мозг к постепенному отмиранию.
Спасибо, все очень доходчиво объяснено!
Сколько можно писать этот дарвинский бред. Человек сотворён совершенным. Ни один орган не лишний! Аппендицит является частью иммунной системы.
Аппендикс я бы не стал называть рудиментом, всё же он играет свою роль в начале жизни. Его, скорее, можно сравнить с молочными зубами, только он не рассасывается.
А что на это ответят верующие в Бога? Как же так, по их мнению человек был создан всевышним, а не эволюцией, но мы видим эти рудименты, а иногда даже атавизмы, что свидетельствует именно об эволюционном пути развития нашего вида.
Зубы мудрости могут хорошую службу сослужить, если старые задние зубы сгниют, то на их место можно пересадить зубы мудрости.
Придет время и волосяной покров полностью исчезнет с тела человека, если же у кого он появится, то волосы будут считать не рудиментом, а атавизмом.
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.
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.
Зачем человеку хвост, а курам — зубы: атавизмы и рудименты
На протяжении эволюции животные постоянно менялись, и новые факторы окружающей среды не перестают запускать процесс изменений в их телах снова и снова. Человек произошел от обезьяны, а она, в свою очередь, от других млекопитающих. Долгие миллионы лет изменений не могли не оставить следов в нашем теле. По этим следам — органам и различным придаткам — мы можем проследить путь эволюции, но человеку эти части уже совершенно не нужны. В научном сообществе их называют атавизмами и рудиментами. Разберемся, что они и
Что такое атавизмы и рудименты?
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.
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 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».
Живые доказательства атавизмов
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.
Зачем китам рудимент в виде тазовых костей?
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.