Рудименты и атавизмы: генетический архив эволюции человека

Человеческий организм меняется. В ходе эволюции некоторые органы утрачивают свои функции, но бывает и так, что давно исчезнувшие признаки проявляются вновь. Рассказываем о рудиментах и атавизмах, а также об их роли.

Самый известный рудиментарный орган у человека — аппендикс

Источник: scientificanimations.com

Рудименты и атавизмы часто путают, однако это принципиально разные проявления эволюционного процесса. Рудименты — это недоразвитые и остаточные органы, бывшие полноценными на предшествующих стадиях развития организма, например, аппендикс. Атавизмы — появление признаков, которые отсутствовали в ближайших предков, но существовали у далеких. Это может быть избыточный волосяной покров, полимастия и др.

В этой статье мы разберем наглядные примеры, объясним механизмы их появления и поймем, почему их наличие — одно из доказательств теории эволюции.

Что такое рудименты

Представим эволюцию как постоянную оптимизацию организма под новые условия.

Рудимент — это недоразвитый, упрощенный орган или структура, которая в процессе эволюции потеряла основное функциональное значение для организма, но сохранилась в уменьшенном и часто измененном виде. Рудименты не исчезают полностью, потому что естественный отбор уже не давит на них — они нам не мешают, а их полное удаление может быть затруднительным или навредить здоровью.

Рудиментарные органы. На рисунке представлено сравнение развитого и функционального аппендикса у кенгуру (а) и рудиментарного органа — аппендикса — у эмбриона человека

Источник: Frozen Evolution

Эволюционная логика здесь проста: если что-то не вредит, на это не тратятся ресурсы отбора. Рудимент — это след былой полезности, оставшийся в нашей анатомии.

Что такое атавизмы

Атавизм — это появление у организма признаков, свойственных его отдаленным эволюционным предкам, но утраченных в процессе эволюции данного вида. Это означает, что генетическая информация, кодирующая когда-то полезный признак (например, густой волосяной покров или хвост), не исчезла из генома бесследно. Грубо говоря, она «спит», но может «пробудиться» вследствие редкой генетической мутации или сбоя.

Атавистический хвост у эмбриона (а) и человека (б)

Источник: Frozen Evolution

Проще говоря, атавизм — это активация давно забытой генетической «программы», которая когда-то была стандартной для наших предков.

Примеры рудиментов и атавизмов

Приведем примеры атавизмов и рудиментов.

Рудименты

Снимок с зубами мудрости

Источник: Dr. Poletaev

Список наиболее часто встречающихся рудиментов:

• Аппендикс. У наших травоядных предков это была крупная камера для ферментации растительной пищи. У человека он уменьшился и выполняет второстепенную роль в работе иммунной системы и поддержании микрофлоры кишечника.
• Копчик. Рудиментарный остаток хвостовых позвонков. Играет важную роль как точка прикрепления связок и мышц таза, но свою первоначальную функцию (быть частью хвоста) утратил.
• Ушные мышцы. Три мышцы, позволяющие нашим предкам шевелить ушными раковинами для лучшего улавливания звука. Большинство людей не могут сознательно управлять ими, но мышцы присутствуют у всех.
• «Мурашки» (пилоэрекция). Рефлекс, поднимающий волоски на теле. Был полезен предкам для сохранения тепла (взъерошивание шерсти) и устрашения врагов. У человека с его редким волосяным покровом этот рефлекс практически бесполезен.
• Зубы мудрости. Третьи моляры, необходимые для пережевывания грубой растительной пищи. В связи с изменением рациона и уменьшением челюстей они часто не помещаются в зубном ряду, растут неправильно или не прорезываются вовсе.

Атавизмы

Визуализация синдактилии

Источник: ПроБолезни

Список наиболее часто встречающихся атавизмов:

• Хвостатость (наличие хвоста). Самый известный пример. У человеческого эмбриона на ранних стадиях есть хвост, который затем пропадает. В редчайших случаях из-за нарушения развития он сохраняется после рождения. Такой хвост может содержать позвонки, мышцы, сосуды и нервы.
• Сплошной волосяной покров (гипертрихоз). Избыточное оволосение по всему телу, включая лицо. Рассматривается как атавизм, напоминающий о густой шерсти наших эволюционных предков.
• Дополнительные пары молочных желез (полимастия) или сосков (полителия). Закладка млечных линий, идущих от подмышек к паху, есть у всех эмбрионов млекопитающих. У человека в норме развивается только одна пара грудных желез. Появление дополнительных — атавистический признак, характерный для многих других млекопитающих.
• Перепонки между пальцами (синдактилия). В некоторых случаях может трактоваться как атавизм, напоминающий о конечностях наших водных предков.

Вопросы и ответы

Даем ответы на популярные вопросы, связанные с атавизмами и рудиментами.

Может ли рудимент стать атавизмом, или наоборот?

Нет, это взаимоисключающие категории. Рудимент — это норма для вида сегодня (есть у всех). Атавизм — это отклонение от нормы (проявляется у единиц).

Доказывают ли рудименты и атавизмы, что человек произошел от обезьяны?

Они указывают не на прямое происхождение от современных обезьян, а то, что у человека и других животных (включая обезьян) были общие предки. Эти предки обладали признаками, которые мы теперь наблюдаем в виде рудиментов (общих для многих приматов) или атавизмов (возвратов к признакам тех самых предков).

Можно ли считать рудименты совершенно бесполезными?

Современная наука осторожна в таких оценках. Многие рудименты, подобно аппендиксу, утратили первоначальную функцию, но могут выполнять второстепенную. Например, аппендикс играет роль инкубатора для микробиоты, которая поддерживает работу пищеварительной системы. Поэтому корректнее говорить об утрате основного функционального значения, а не об абсолютной бесполезности.

Опасны ли атавизмы для здоровья?

Как любая анатомическая аномалия, атавизм может нести риски или быть безвредным. Например, настоящий хвост может мешать сидению, а дополнительные соски обычно не причиняют вреда. Каждый случай требует индивидуальной медицинской оценки.