Бесконечное число самых прекрасных форм. Новая наука эво-дево и эволюция царства животных

К настоящему моменту получены убедительные доказательства того, что данная анатомическая асимметрия у человека не является обязательным условием развития речевой функции или право- либо леворукости. Примерно у одного из 10 000 человек имеет место обращение нормальной право-левой асимметрии в расположении внутренних органов (так называемое состояние situs inversus), но эти люди совершенно нормально функционируют. Недавние исследования головного мозга таких людей показали, что у них также имеет место обращение право-левой асимметрии лобной доли и planum temporale. Но при этом за речевую функцию у них по-прежнему отвечает левое полушарие, и они в большинстве своем являются правшами. Таким образом, это наблюдение показывает, что давно известная анатомическая асимметрия головного мозга человека не обязательна для формирования речевой функции.

Было проведено много обширных и глубоких сравнительных исследований головного мозга человека и высших приматов, направленных на выявление других центров, которые могли бы объяснить различие наших функциональных возможностей. Существует давняя точка зрения, что области головного мозга, ответственные за планирование, организацию, самосознание и другие "высшие" мыслительные процессы, у человека и обезьян должны различаться. Эти способности связаны с отделами фронтальной коры, которая у человека развита сильнее, чем у шимпанзе, но эта разница не настолько велика, как разница в способностях. Означает ли это, что различия между нами более тонкие? Возможно. Следы нашей эволюции, скорее всего, можно обнаружить в "микроанатомии" мозга, которая включает взаимосвязи между отделами коры, структуру локальных сигнальных путей и расположение нейронов в кортексе. Например, размеры вертикальных колонн нейронов в области planum temporale у человека и шимпанзе действительно разные. Изменения в количестве, расположении и связности нейронов в ходе эволюции специализированных отделов мозга у наших предков, по всей видимости, проложили дорогу нашим способностям. Нейробиологи с помощью мощных новых технологий как раз и пытаются обнаружить такие тонкие различия между головным мозгом человека и высших приматов.

Мозаичная эволюция строения и развития человека

Морфологические отличия современного человека от первых представителей гоминин и высших приматов являются результатом эволюции развития. Чтобы понять суть произошедших изменений, ученые подробно изучили процессы роста и созревания человека и шимпанзе; некоторые выводы были сделаны на основе анализа окаменелостей.

Одно из давно признанных фундаментальных различий между человеком и шимпанзе заключается в относительной скорости роста и развития черепа. Если сравнить форму черепа у новорожденных человеческих детей и у детенышей шимпанзе, мы обнаружим, что у новорожденных шимпанзе череп гораздо лучше развит, тогда как череп и мозг новорожденных детей намного крупнее. У человека формирование черепа очень сильно замедлено по сравнению с шимпанзе. В конечном итоге черепа шимпанзе и человека достигают одинаковых размеров, но различаются по размеру лицевой части и объему мозга. Изменение относительной скорости созревания черепа говорит о том, что в ходе эволюции произошел сдвиг в "расписании" сходных процессов развития.

В результате анализа ископаемых остатков гоминин были обнаружены эволюционные сдвиги в расписании развития и других структур. На основании состояния эмали зубов австралопитеков и первых Homo sapiens палеонтологи утверждают, что процесс формирования зубов у них происходил быстрее, чем у современных людей. Стадии развития зубов являются индикаторами развития организма в детском возрасте и коррелируют с процессом полового созревания. Анализ палеонтологической летописи показывает, что эта особенность современных людей появилась позднее, чем изменение размера головного мозга и пропорций тела. Напротив, все изменения скелета, связанные с нашей двуногостью, сопровождались структурными изменениями костей и мышц и произошли раньше, независимо от замедления скорости созревания черепа. Таким образом, картина эволюции гоминин мозаична: различные признаки появились в разное время и эволюционировали с разной скоростью.