Можемли мыдеградировать обратно вобезьян?

      Комментарии к записи Можемли мыдеградировать обратно вобезьян? отключены

Можемли мыдеградировать обратно вобезьян?

    В массовом представлении недоразвитость, отставание в развитии — это неизменно что-то негативное, но, выясняется, «вечное детство» часто двигало эволюцию вперед

«Зародыш мартышки, которому хватило времени вырасти, — наконец выговорил Обиспо. — Легко превосходно! — Его снова разобрал хохот. — Вы лишь поглядите на его лицо! — чуть вымолвил он, показывая за решетку. Из глубоких глазниц над спутанными волосами, покрывавшими щеки и челюсти, наблюдали голубые глаза. Бровей не было; но под нечистым, морщинистым лбом проходил широкий, как будто бы полка, костяной выступ».

Эти строки из романа известного британского писателя Олдоса Хаксли «Через много лет» (After Many a Summer Dies the Swan) обрисовывают встречу голливудского миллионера Стойта и его личного доктора Обиспо с существом, которого некогда кликали Пятым графом Гонистера. Стойт был одержим идеей преодоления смерти, и по его прихоти Обиспо пробовал, исследуя животных-долгожителей, извлечь из них некоторый продлевающий жизнь экстракт.

Кроме этого по ходу сюжета герои романа пробуют разыскать того самого графа, которому открылся секрет долголетия и что прожил уже 200 лет. Но их ожидает разочарование: через чур продолжительная судьба перевоплотила аристократа в обезьяноподобное чудовище: смерть все равно наступила — если не для тела, то для людской «я».

Они не желали взрослеть

Вряд ли Олдосу Хаксли удалось бы сотворить таковой сюжет, не появись он в семье, давшей миру пара известных английских биологов. В частности, его брат Джулиан Хаксли (1887−1975) был одним из творцов современной синтетической теории эволюции, и проявлял громадной интерес к феномену неотении — включению в размножение онтогенетически недоразвитых, «детских», ювенильных форм живых существ.

Это явление отмечается в двух формах: замедление соматического развития при обычном темпе полового развития (фактически неотения) и ускоренное половое развитие, которое при достижении половой зрелости останавливает развитие соматическое (так называемый прогенез). Одним из пионеров изучения неотении, а заодно и автором самая сенсационной догадки стал голландский корифей анатомии Луис Больк (1866−1930).

Именно он обратил внимание на то, что новорожденный ребенок несет в себе черты, характерные для эмбриональной стадии развития у потомства человекообразных мартышек. К примеру, у младенца непропорционально громадная голова, потерян волосяной покров (что характерно для определенного этапа роста обезьяньих эмбрионов), и, наконец, в отличие от детенышей животных, новорожденный человек совсем беззащитен, не владеет координацией перемещений и не имеет возможности самостоятельно передвигаться.

Наблюдения Болька стали причиной предположению о том, что человек имеется ювенильная форма мартышки: отечественные далекие предки приступили к размножению, так и не повзрослев, и тем самым сделали первый ход по пути от животного мира к человеку. Этот мотив и лег в базу романа Олдоса Хаксли. Потом идеи Болька развили такие узнаваемые биологи, как англичанин Гэвин де Бир и американец Стивен Дж.

Гулд, а неотения начала рассматриваться как предпосылка одного из наиболее значимых механизмов эволюции — педоморфоза.

Теория человека как неотенической мартышки не отрицается и современной наукой, но механизм этого эволюционного скачка Сейчас не весьма понятен и порождает множество гипотез и спекуляций. Кое-какие психологи уверены в том, что замедление соматического развития у детеныша обезьяноподобного предка человека диктовалось необходимостью продления срока, за который кроха имел возможность питаться материнским молоком. Нейробиологи видят в консервации ювенильной стадии (несросшиеся кости черепа у младенцев) возможность для более роста и долгого развития головного мозга.

Аксолотль-обманщик

Но самый благодатным материалом для изучения неотении и педоморфоза стали хвостатые амфибии, по большей части те, которых именуют саламандрами). В собственном развитии они не завершают метаморфоз и сохраняют в целом личиночную форму, но наряду с этим размножаются. Хороший пример — аксолотль-амбистома.

Аксолотль — личиночная форма живущей в Центральной Америке амфибии Ambystoma mexicana, а амбистома — фактически взрослая форма. Аксолотля европейцы определили еще со времен конкистадоров — этих существ с словно бы бы радующейся лицом привозили из Мексики. Столетиями их держали в европейских аквариумах в полной уверенности, что это в полной мере сформировавшееся земноводное. в один раз в первой половине 60-ых годов XIX века шесть аксолотлей были доставлены в парижский Сад растений, где их поместили в некоторый водоем.

Каково же было удивление известного французского зоолога Огюста Дюмериля, в то время, когда вместо одного из аксолотлей он нашёл в водоеме хвостатое земноводное типа саламандры. Так как прежде аксолотля и амбистому вычисляли представителями не только различных видов, но и родов. Как раз со времен этого открытия к неотении по большому счету и к проявлению этого явления у земноводных обращено особенное внимание биологов.

В Америке было найдено еще пара видов амфибий, существующих лишь в личиночных формах. Обитающий в Южной Европе протей кроме этого, как выяснилось, есть неотенической личинкой неких древних амфибий. В данной связи Примечательно, что продолжительное время за отдельный вид рыб принимали лептоцефала, что представляет собой не что иное, как личинку речного угря, — она путешествует от места вылупления из икринки в Саргассовом море до устьев пресноводных рек, где преобразовывается во взрослую рыбу.

С педоморфозом сейчас связывают наиболее значимые события в эволюции. По одной из догадок, позвоночные животные случились от неотенических асцидий. У асцидий, как и у всех полухордовых, во взрослом состоянии нет никакого аналога позвоночника, а у личинки имеется. Личинка имеет кроме этого органы эмоций и, в отличие от взрослой формы, прикрепленной ко дну, вольно плавает.

От данной педоморфной асцидии, так, ведут собственный род все существа, относящиеся к типу хордовых, соответственно, и целый высокоразвитый мир позвоночных животных, включая человека.

В чем же выигрыш?

Неотения отмечается и у млекопитающих, но тут известно больше примеров педоморфоза, достигнутого методом миниатюризации через ускоренное половое созревание (прогенез), которое замедляет соматическое развитие. Как пример возможно привести грызунов, и вымерших миниатюрных представителей островных фаун типа карликовых слонов на средиземноморских островах. Имеется обоснованное предположение, что и одомашнивание животных шло методом применения педоморфных форм.

Для доместикации отбирали особей с ювенильными чертами характера (добрых, привязчивых). Такие «взрослые дети» бывает в животном мире, да и среди людей также: любой может припомнить в кругу собственных в полной мере зрелых привычных тех, кто отличается инфантильным поведением. Потому, что отбор (пускай в этом случае не естественный, а неестественный) отдавал предпочтение «инфантилам», у домашних животных если сравнивать с их дикими предками отмечается масса ювенильных линия — в частности, особенные пропорции скелета и черепа.

В базе неотенических процессов лежат, очевидно, генетические мутации, вызывающие, со своей стороны, сбои в работе эндокринной совокупности. В частности, для развития рыб либо амфибий требуется определенная активность тиреоидной оси (функционально подобной щитовидной железе). В случае если активность железы ослаблена, то и метаморфоз не происходит.

Животное наряду с этим начинается в половом отношении, но взрослой стадии не достигает. Кроме этого установлено, что различные породы псов, в морфологии которых в той либо другой степени законсервированы ювенильные черты, различаются по степени активности щитовидной железы.

Но из-за чего естественный отбор оказывает предпочтение неотеническим и помой-му по определению недоразвитым формам? В случае если обратиться к хорошему примеру, то возможно подметить, что и аксолотль, и схожая тигровая амбистома (Ambystoma tigrinum), обитающая на территории США, — все они живут в горных озерах с устойчивой экосистемой.

Предполагается, что отбор был нацелен на то, дабы сохранить этих амфибий только в водной среде, где нет естественных неприятелей, засух и сильных перепадов температур, но в достатке пищи. В таковой ситуации живому существу типа амбистомы удачнее вести всецело водный образ судьбы, а не вылезать на угрожающую различными опасностями сушу подобно взрослой саламандре.

В случае если сказать о прогенезе — ускорении полового развития, то отдельный организм от этого мало что приобретает, но вид оказывается в выигрыше. Животное скоро созревает, скоро оставляет потомство, которое будет поддерживать существование вида. Наряду с этим ясно, что при ускоренном созревании в организме случается масса морфологических недоразвитий.

Само животное, в большинстве случаев, упрощается. К примеру, миниатюрные педоморфные лягушки лишаются среднего уха. Для лягушек, образ судьбы которых во многом определяется звуковой коммуникацией, это важная утрата, но отбор разрешил на эту утрату «дать согласие».

Так как стремительное половое созревание разрешает виду поддерживать громадную численность.

Кроме этого может происходить отбор на малые размеры тела, и это обычно выгодно и отдельной особи, и всему виду в целом. К примеру, существует вид американских безлегочных саламандр маленького размера, часть которых (самые мелкие) заселили ходы дождевых червей и замечательно в том месте живут в условиях отсутствия естественных неприятелей. Дабы воспользоваться столь удачной экологической нишей, саламандрам было нужно ускорить половое созревание, что в конечном счете и стало причиной их миниатюризации.

Бегство от сложности

Уже упоминавшийся Джулиан Хаксли в совместной работе с другим известным биологом — экспертом по морской фауне Элистером Харди — отчеканили термин «бегство от специализации» (escape from specialization), что применим прежде всего к педоморфозу как к механизму эволюции. В большинстве случаев, специальные показатели живого существа появляются на самых поздних стадиях онтогенеза, и при неотении отсекаются как раз они.

У небольших лягушек, кроме среднего уха, исчезают кроме этого зубы и многие кости черепа. У очень небольших особей (с длиной тела 9мм) на целый скелет остается три-четыре кости, другую его часть занимают хрящи. Однако вид процветает.

Весьма интересно, но, что кроме того при всех этих упрощениях непроявленные предковые показатели продолжительное время сохраняются в морфогенетической программе и при определенных условиях смогут снова развиться. Тут нужно подметить, что не смотря на то, что при достижении половой зрелости развитие быстро замедляется, у амфибий и рыб оно все же идет — медлительно, по чуть-чуть, но до самого финиша судьбы.

Исходя из этого возможно было бы высказать предположение, что у весьма ветхих особей последовательность помой-му потерянных предковых показателей под конец продолжительной судьбе все же проявляется. И вправду, у самых ветхих лягушек обнаружились кости, каковые были потеряны еще при переходе от лабиринтодонтов — древних примитивных земноводных, происходящих от рыб и одними из первых (среди позвоночных) вышедших из моря на сушу.

В соответствии с господствующей в современной науке теории, сейчас живущие амфибии являются педоморфными потомками лабиринтодонтов. Но генетическая память о жившем в девоне, другими словами много миллионов лет назад, предке хранится и в современных организмах, давая о себе знать под старость. И данный факт заставляет нас опять отыскать в памяти о судьбе персонажа романа Олдоса Хаксли.

Весьма вызывающе большие сомнения, само собой разумеется, что гипотетический 200-летний старец начал бы деградировать в сторону предковых форм, но вот с лягушками что-то подобное происходит, и это научный факт.

Возможно заявить, что педоморфоз весьма «любим» биологами как раз вследствие того что разрешает растолковать обстоятельства стремительных эволюционных преобразований. Так как всего одна генетическая мутация, порождающая гормональный сбой, влечет за собой замечательные трансформации в физиологии и морфологии, каковые достигаются в относительно маленькие сроки. К педоморфозу довольно часто прибегают для объяснения эволюционных разрывов — отсутствия переходных форм между двумя заметно отличающимися типами ископаемых фаун.

Иногда такое объяснение выглядит убедительно, но время от времени думается «притянутым за уши». С неотенией пробуют связывать столь процессы и разные явления, как, к примеру, происхождение рас либо генезис криминальной психологии (так как еще Ломброзо подмечал, что психотипы закоренелых преступников включают в себя ювенильные черты: вспыльчивость, капризность, склонность к созданию непонятного для окружающих жаргона и т. д.). Нужно, но, осознавать, что хоть педоморфоз, разумеется, сыграл ключевую роль в развитии живого на Земле, вряд ли он годится на роль безграничного объяснения всех остающихся нерешенными вопросов, на каковые пробуют ответить зоологи, палеонтологи, представители и психологи вторых наук.

Таинственная ухмылка природы

Аксолотль — это настоящий «биосмайлик», его очень потешная, словно бы бы радующаяся мордочка в далеком прошлом покорила сердца аквариумистов.

Превращение вероятно

Кроме этого забавно смотрится бахрома из трех внешних жабр (и это при том, что личинка кроме этого владеет и легкими). Не напрасно с ацтекского языка наименование животного (либо вернее сообщить личиночной стадии определенного типа амбистомы) переводится как «водяная игрушка». В действительности, как продемонстрировало открытие Огюста Дюмериля, аксолотль вовсе не обречен всегда пребывать в неотенической форме.

Аквариумисты знают, что в случае если поместить личинку в условия, не весьма помогающие всецело водному образу судьбы, к примеру, понизить уровень воды в емкости, где содержится животное, то очень возможно превращение аксолотля в амбистому.

Не водой, так химией

Второй вариант — добавить в пищу личинки гормон тироксин (вероятна кроме этого инъекция). Это тот самый гормон, что запускает метаморфоз, но при простом образе судьбы щитовидная железа аксолотля не производит его в достаточном количестве. По окончании видоизменение животное утрачивает жабры-бахрому и меняет цвет со яркого на чёрный.

Но то, что возможно сделать с аксолотлем, не удастся сотворить с протеем, хоть он кроме этого считается личинкой некоего земноводного животного. Не окажут помощь ни смена образа судьбы, ни инъекции — эволюция позволила себе слишком много.

Неотения проясняет

Происхождение птиц — один из самых дискуссионных вопросов в современной палеонтологии.

Птица — значит динозавр

Не смотря на то, что близкое родство рептилий и пернатых — в далеком прошлом установленный факт, до сих пор не ясен механизм эволюционного процесса, создавшего птиц как достаточно обособленный класс животных. Прошедшим летом были опубликованы результаты изысканий, совершённых гарвардскими исследователями Архатом Абжановым и Бхарт-Анжан Бхулларом.

Ученые заключили , что птиц создали трансформации в онтогенезе отдельных видов динозавров, либо, в противном случае говоря, птицы и имеется педоморфные динозавры, относящиеся наровне с велоцираптором к подотряду тераподов (Theropoda). Авторы изучения обращают внимание на основное различие между динозаврами и птицами, и оно касается строения головы. У динозавров, в большинстве случаев, долгая морда и, что именуется, полный рот зубов, тогда как у птиц очевидно увеличены если сравнивать с рептилиями глаза и мозг.

Мягкая голова

Так, делают вывод ученые, при переходе от динозавров к птицам происходило приблизительно то же, что, как подозревают, сопутствовало отделению человека от обезьяноподобного предка. Ювенильные формы динозавров скоро переходили к размножению (наверное, при помощи прогенеза), и их потомство, владевшее «недоразвитым» по меркам взрослых рептилий черепом, смогло развить более объемный и «умный» мозг, и более идеальный зрительный аппарат.

Родня по детству

На схеме продемонстрированы черепа трех представителей группы архозавров: крокодил, ископаемая птица и примитивный динозавр (сверху вниз).

В левой колонке — черепа взрослых особей, в правой — ювенильных форм. Согласно точки зрения гарвардских исследователей, перед нами наглядная иллюстрация педоморфного происхождения птиц.

Из-за чего зарастает череп?

Как гласит догадка о педоморфном происхождении человека, как раз рождение с несросшимися костями черепа (неотенический показатель) разрешает homo sapiens выращивать себе более объемный, соответственно, более производительный мозг. Но приблизительно из 2500 младенцев один рождается с очень неприятной патологией — краниостенозом (это преждевременное закрытие черепных швов).

Патология ведет к врожденной гипертензии, оказывает негативное влияние на развитие мозгу ребенка и требует в конечном счете хирургического вмешательства. Опубликованные в прошедшем сезоне данные исследований продемонстрировали, что за краниостенозом, и за идущими с ним «в пакете» деформацией верхней челюсти и ростом лишних зубов стоит мутация гена IL11RA. Мутация блокирует чувствительность клетки к интерлейкину-11 (информационной молекуле), что ведет к неправильному формированию костей головы.

Все это частично символично — природа как бы напоминает человеку о строении предковых форм.

Статья «Недоразвитые первопроходцы» размещена в издании «Популярная механика» (№119, сентябрь 2012).

Разведопрос: Александр Соколов про фильм Восстание планеты обезьян


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: