Доисторический человек (Давид Ламберт) (стр. 5 из 56)

(предшественник позвоночника).
г — Хвостовой плавник.

Кости и мышцы

Развитие позвоночника.

На шести рисунках
прослеживается эволюция
позвоночника от горизонтального
стержня до вертикального
столба.

Прямой позвоночник рыбы
эустеноптерон

(Eusthenopieron) дал выигрыш
в силе ее плавательным мышцам.
Эта рыба жила 375 миллионов
лет назад.

Сильный изогнутый
позвоночник поддерживал
ранних ползающих
земноводных, таких как
ихтиостега (Ichthyostega),
при их передвижении по суше.

Сложные изменения
позвоночного столба и ребер
улучшили способность

к передвижению по суше
древнего пресмыкающегося
тринаксодона (Thrinaxodon),
похожего на млекопитающих,
предком которых он, возможно,
являлся.

Человеческое тело состоит в основном из костей
и мышц, развившихся из среднего слоя клеток, ко-
торый впервые образовался между двумя другими
слоями у некоторых ранних беспозвоночных. У мно-
гих из них появилась наружная раковина или скелет
для защиты и опоры, а у позвоночных развился внут-
ренний костяной скелет. Скопления кальция и фос-
фора служили двойной цели: как защита жизненно
важных органов и как место прикрепления мышц,
что создавало точку опоры для конечностей или плав-
ников. Краб вынужден по мере роста сбрасывать
время от времени свой панцирь, лишаясь защиты
до тех пор, пока не затвердеет новая броня. Внут-
ренний же скелет растет одновременно со всем те-
лом.

Основной частью скелета бесчелюстных рыб и всех
позднейших позвоночных является спинной хребет
(позвоночник), состоящий из соединенных друг с
другом позвонков. Они укрывают легко уязвимый
спинной мозг. Ребра, расположенные через опреде-
ленные промежутки по обеим сторонам спинного
хребта, защищают мягкие внутренние органы и слу-

жат местом прикрепления находящихся между ними
мышечных волокон. С помощью мышц рыба пово-
рачивает свое тело, отталкивается хвостом от воды
и продвигается вперед.

У рыб почти прямой позвоночник и сравнительно
слабые позвонки. Позвоночные, передвигающиеся
по суше, нуждаются в более сильной внутренней
опоре. Ранние земноводные, такие как Ichtyostega,
имели прочный, изогнутый в виде плавной дуги поз-
воночник, к которому снизу было подвешено тело;
большая грудная клетка поддерживала тело, когда
оно лежало на земле. Кроме того, ребра, вероятно,
раздвигались и сдвигались, помогая работе легких.

У некоторых наземных позвоночных спинной хре-
бет претерпел сложные изменения. По мере того как
конечности становились органами передвижения,
хвост уменьшался и превращался просто в балан-
сир или метелку, отгоняющую мух. У человекообраз-
ных обезьян и человека хвост исчез совсем, ребра
в области шеи и поясницы постепенно сошли на нет.
У пресмыкающихся, бывших предками млекопита-
ющих, уменьшился размер шейных ребер, что позво-
лило им более свободно двигать головой, а шейные
позвонки выпрямились и подняли голову вверх. У не-
которых млекопитающих в результате дальнейшего
изменения двух первых шейных позвонков голова
стала еще более подвижной. У человека обозначился
второй изгиб позвоночника в нижней части спины,
который приподнял грудь и подал ее несколько на-
зад. Грудь и голова оказались выше бедер, что обес-
печило телу хорошее равновесие при стоянии на двух
ногах.

Гибкий позвоночник ранних
насекомоядных млекопитающих,
похожих на эту современную
полуобезьяну тупайя, позволял
им карабкаться по деревьям.

У почти прямоходящих
шимпанзе позвоночник более
прямой, чем у их четвероногих
обезьяноподобных предков,
имевших дугообразно изогнутый
хребет.

Прочный и подвижный
позвоночный столб человека
имеет изгибы, позволяющие
удерживать голову и тело над
центром тяжести.

Череп, челюсти и зубы

Наши череп, челюсти и зубы имеют разное и слож-
ное происхождение.

У ранних позвоночных, несколько напоминавших
ныне живущих бесчелюстных рыб — миног, в сущно-
сти, не было ни черепа, ни челюстей. В их кожном
покрове находились хрящевые или костные пластин-
ки, которые прикрывали голову и шею, защищали
мозг, глаза и внутреннее ухо и придавали прочность
жаберным щелям, располагавшимся по бокам го-
ловы.

У некоторых рыб часть жаберных пластинок исчез-
ла, а одна пара увеличилась и образовала подвижные
челюсти, из бугорков которых со временем развились
зубы -- острые покрытые эмалью отростки, укреп-
ленные (как и сейчас у акул) в коже. Со временем
некоторые защитные пластинки, находившиеся в ко-
же, слились воедино с черепной коробкой, прикрыв-
шей большую часть головы, и, соединившись с че-
люстями, превратились в прочный костяной череп.
При этом в нижней челюсти образовались дополни-
тельные кости.

Развитие черепа (слева).
На пяти черепах (четыре из
которых принадлежат
ископаемым животным)
показана эволюционная
тенденция к уменьшению числа
костей.

Кистеперая рыба.

Примитивное земноводное.

Примитивное
пресмыкающееся.

Ископаемый лемур
(млекопитающее).

Современный человек.

Кости человеческого черепа.

а — Височная.
б — Затылочная.
в — Теменная.
г — Лобная.
д — Клиновидная.
е — Носовая.
ж — Скуловая.
з — Верхнечелюстная.
и — Нижнечелюстная.

Развитие челюстей.

На трех рисунках показано,
как жаберные перегородки рыбы
превращаются в челюсти.
А — Бесчелюстная рыба.
Костные жаберные перегородки
(окрашены) перемежаются
с жабрами.

Б — Первая пара жабр,
уменьшаясь, превращается
в брызгальце — крохотное
отверстие для всасывания
очищенной от ила воды.
В — Первая пара жаберных
перегородок смещается,
образуя подвижные челюсти.

На поперечных разрезах чешуи
акулы и зуба млекопитающего
видны сходные черты,
свидетельствующие о том, что
зубы развились из элементов
кожного покрова.
А — Чешуйка акулы.
Б — Коренной зуб

млекопитающего.
а — Полость пульпы.

Из костей, находившихся ранее в кожном покрове,
сформировались верхняя и передняя части нашего
черепа, а также в основном его боковые стенки и нёбо
рта. Только задняя часть нашего мозга и его основа-
ние все еще защищены костями древней черепной
коробки.

Можно проследить происхождение почти всех
костей нашего черепа от черепа кистеперых рыб,
живших 350 миллионов лет назад. Но, приспосабли-
ваясь к жизни на суше, эти рыбы утратили кости,
защищавшие жабры и горло. У земноводных, как и
у млекопитающих, появились различные виды зубов,
отверстие в черепе, расположенное позади глаз и
обеспечивающее более свободное движение челюст-
ных мышц, а также наднёбная костная перегородка,
которая позволяет дышать во время еды. Наряду
с этим исчезли некоторые черепные и челюстные ко-
сти. Из семи челюстных костей, имевшихся у ранних
земноводных, у млекопитающих сохранилась лишь
одна зубная кость. Кроме того, у них появилось но-
вое сочленение, которым прикрепляется челюсть к
черепу, причем маленькие косточки прежнего челюст-
ного сочленения переместились и стали слуховыми
косточками среднего уха, которые дают нам возмож-
ность слышать звуки.

Одновременно черепные коробки ранних млеко-
питающих увеличились вместе с увеличением объема
мозга. Дальнейшее изменение строения черепа со-
ответствовало развитию мозга ранних приматов
(см. с. 34—35).

Образование зубов из выростов
плакоидной чешуи.

б — Дентин (вещество зуба).
в — Эмалеподобный витродентин
(у акулы) или эмаль
(у млекопитающего).

Развитие нижней челюсти.

На примере трех челюстей
показана тенденция
к уменьшению числа костей.
а — Земноводное, похожее
на млекопитающее; семь костей.
От таких земноводных
произошли млекопитающие.
б — Раннее млекопитающее;
четыре кости.
в — Другое раннее
млекопитающее; одна кость,
как и у современных
млекопитающих.

оесУУ)ОЬбд&й&