Этапы эволюции мозга приматов

Дата добавления: 29 Марта 2013 в 02:43
Автор: r**************@mail.ru
Тип работы: реферат
Скачать полностью (74.04 Кб)
Работа содержит 1 файл
Скачать  Открыть 

Реферат по антропологии.docx

  —  77.52 Кб

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО  «Уральский государственный педагогический университет»

Факультет психологии

Кафедра психологии ______________

 

 

 

 

Реферат по дисциплине «Антропология»

 

Этапы эволюции мозга приматов

 

Выполнил:

Студентка второго курса группы 21Аz

Кашина  Руслана Вячеславовна

Преподаватель:

Сарапульцева Л.А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Екатеринбург 2012

 

3

Введение

 

 

   Начиная с  некоторого момента человекообразные приматы оторвались от обезьян и от всего животного мира настолько, что весь остальной животный мир перестал быть конкурентом для человека. Почему же не остановилась эволюция приматов? Например, на уровне нынешних человекообразных обезьян? На уровне горилл, шимпанзе и орангутанов? Почему направилась к разуму? Или это простое заполнение существующей «разумной экологической ниши»? Или наш нынешний разум – это только начало эволюции к ещё более высоким формам разума? На всё изобилие вопросов ответить невозможно. Но обнаруживается один, весьма странный, но совершенно чёткий и конкретный механизм, работающий внутри стада приматов и приводящий к эволюции.

Данная  работа ориентирована на исследование эволюции мозга приматов. Здесь будут  рассмотрены вопросы о том, кто  такие приматы в принципе, об эволюции этих животных вообще. А также мы познакомимся с самим строением  их мозга и изучим, непосредственно, этапы эволюции мозга приматов.   

Как известно, объем головного мозга как  таксономический признак имеет  малую ценность. Его величина вариабельна  даже в пределах одного вида. Его  показатели могут перекрываться  у нескольких видов. У шимпанзе размер мозга достигает среднего объема 405 см3, а у горилл — 498 см3, и совершенствования его структуры. Соответственно мозговая коробка получила в их черепе еще большее относительное преобладание над лицевым отделом.

Обо всех вышеперечисленных закономерностях  и будет идти речь.

 

 

 

 

4

  1. Приматы

 

Приматами, или обезьянами, ученые называют высший отряд млекопитающих. Большинство приматов характеризуется  большим, по сравнению с другими  животными, мозгом, у них длинные  пальцы, причем первый палец на конечностях противопоставляется остальным. А на пальцах у приматов не когти, а самые настоящие ногти. От других животных они отличаются еще и тем, что рождают обычно не нескольких детенышей, а только одного.

Первые приматы, видимо, появились  в начале третичного периода. Так называют первую часть кайнозойской эры, которая началась 65-70 миллионов лет назад и продолжается по сей день. Древние приматы были похожи на современных лемуров. С них и началась эволюция обезьян.

Зоологи делят  отряд приматов на три группы:

Первая группа — широконосые  обезьяны живут, в основном, в Южной  Америке. Это очень древняя ветвь  обезьян, которая отделилась от остальных приматов в период эоцена. Характерная особенность этого подотряда заключается в широкой перегородке между ноздрями, из-за чего они направлены в разные стороны. К этой группе относятся, например, ревун, игрунки, паукообразная обезьяна.

Другая ветвь приматов — узконосые обезьяны. Ноздри у  них направлены вперед. От широконосых обезьян они отличаются еще и тем, что хвост у них никогда не используется для хватания. В наши дни эти приматы очень распространены в Африке и Южной Азии. В группу узконосых обезьян входит семейство мартышек и гиббонов.

Из этой группы вышли первые представители третьей ветви приматов – человекообразные обезьяны. Сюда входят самые крупные и бесхвостые виды:

5

орангутанг, шимпанзе, горилла. По мнению ученых, они произошли от дриопитеков — особой группы приматов, распространенных в третичном периоде.

Находки палеонтологов позволяют проследить развитие животных, приведшее к появлению  первых приматов, начиная с мезозойской  эры, в частности, с триаса (230 млн лет назад), когда из тогдашних видов пресмыкающихся возникли первые млекопитающие, получившие название Protoinaectivara. Предполагают, что на основе именно этих примитивных млекопитающих в дальнейшем возникли более совершенные млекопитающие — насекомоядные, ставшие предками тупай —современных низших приматов , от которых через разные промежуточные формы одна из эволюционных ветвей повела к приматам, впервые появившимся в меле. Прежде чем перейти к рассмотрению вопроса об эволюции мозга приматов, остановимся на строении мозга.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

    1. Строение мозга приматов

 

 

Головной мозг (encephalon) – передний отдел ЦНС, расположен в полости черепа. Г. м. регулирует взаимоотношение организма с окружающей средой, управляет поведенческими реакциями и функциями организма. Системная функциональная организация структур головного мозга обеспечивает психические процессы и высшие нервные функции.

 Г. м. состоит из трех  основных отделов – заднего, среднего и переднего мозга, объединенных двусторонними связями. Задний отдел включает продолговатый мозг, мост и мозжечок. Продолговатый мозг играет существенную роль в осуществлении жизненно важных функций. В нем расположены скопления нервных клеток – центры регуляции дыхания, сердечнососудистой системы и деятельности внутренних органов. На уровне моста находятся ядра черепно-мозговых нервов. Через него проходят восходящие и нисходящие нервные пути, соединяющие вышележащие отделы мозга с продолговатым и спинным мозгом. Позади моста расположен мозжечок, с функцией которого в основном связывают координацию движений, поддержание позы и равновесия.

В среднем мозге (мезенцефалон) в области четверохолмия расположены первичные центры зрения и слуха, осуществляющие локализацию источника внешнего стимула. Эти центры находятся под контролем вышележащих отделов мозга. Они играют важнейшую роль в раннем онтогенезе, обеспечивая первичные формы сенсорного внимания. В среднем мозге расположена так называемая сетчатая, или ретикулярная, формация. В ее состав входят переключательные клетки, аккумулирующие информацию от всех афферентных путей, отдающих оллатерали в ретикулярную формацию. Восходящие пути от клеток ретикулярной формации идут во все отделы коры больших полушарий, оказывая тонические активирующие     влияния.   Это,     так      называемая,      неспецифическая

7

активирующая система мозга, которой  принадлежит важная роль в регуляции  уровня бодрствования и состояния  непроизвольного внимания.

 Передний отдел состоит из  промежуточного мозга (диэнцефалон) и больших полушарий. Промежуточный мозг включает в себя две основные структуры. Гипоталамус – центр регуляции деятельности внутренних органов, эндокринной системы, обмена веществ, температуры тела. Его восходящие влияния изменяют уровень активности корковых нейронных систем. Таламус – сложное полифункциональное образование, включающее релейные ядра, где переключается афферентация от органов чувств в соответствующие области коры больших полушарий, ассоциативные ядра, где эта афферентация взаимодействует и частично обрабатывается, и неспецифические ядра, через которые проходят импульсные потоки из ретикулярной формации. Эти группы ядер связаны между собой и системой двусторонних связей с большими полушариями.

В метаболизме нервной системы  можно выделить три основных динамических процесса: обмен кислорода и углекислого  газа, потребление органических веществ  и выделение продуктов катаболизма, обмен воды и растворов электролитов. Доля потребления этих веществ мозгом человека указана в нижней части. Обмен воды и растворов электролитов вычисляется как время прохождения  всей воды организма через мозг. Верхняя строка — пассивное состояние, нижняя — напряжённая работа нервной системы. Этот процесс показан далее на рисунке:

 

 

 

 

 

 

 

8

Обменные процессы в  головном мозге приматов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

  1. Исследования эволюционного развития мозга приматов, согласно археологическим раскопкам

 

 

Стадия предшественников. В 1924 г. профессор Иоганнесбургского университета Р. А. Дарт обнаружил в Южной Африке череп ископаемого гоминида, который по строению костей лицевого отдела и зубов принадлежал существу, занимавшему среднее положение между обезьяной и человеком. Р. Дарт назвал это существо австралопитеком или южной обезьяной (от лат. Australis — южный, pithecus — обезьяна). Возраст южно-африканского австралопитека составляет около 3,0—2,3 млн лет. Спустя несколько лет Р. Дарт повторно нашел в Южной Африке ископаемые останки аналогичного существа, названного Australopithecua africanus. Изучение скелетных останков этого существа  показало, что его масса составляла 35—55 кг, зубы почти сходны с человеческими, а объем головного мозга — до 500 мл. Хотя объем головного мозга не достигает и половины объема мозга человека, он все же превышает объем мозга высших обезьян.

Ископаемые останки  гоминид, которые характеризовались  уменьшенными клыками, увеличенным  мозгом и способностью к прямохождению, были обнаружены в 1978 г. в Восточной Африке (Танзания и Эфиопия). Их возраст составляет около 3,9-3,4 млн лет. Эти останки, названные останками Люси, были отнесены к виду A. Afarensis.

В 1959 г. в Олдовайском ущелье (Танзания) английский антрополог Л. Лики (1903—1972) нашел ископаемые останки существа с объемом мозга около 650 мл (как у австралопитеков), массой около 49 кг. Это существо вначале было названо Zinjanthropus boisei (от Зиндзе — арабское название В. Африки и греч. Anthropus — человек), но позднее этот «гиперсильный» австралопитек был переименован в A. Boisei.

10

В 1960 г. в Африке Л. Лики нашел  череп другого существа, уже более  близкого к человеку, чем австралопитек  и древность которого составляет 2 млн лет. На основе изучения черепа было предположено, что рост этого существа равен 120 см, объем головного мозга — около 650 мл. Первый палец его стопы уже не был отведен в сторону, что указывает на полное завершение прямо хождения. Кости кисти этого существа сочетали как примитивные (обезьяньи), так и прогрессивные (человеческие) черты. Поскольку вместе с костными останками этого существа были найдены грубые галечные орудия и расколотые кости (для добывания мозга), то Л. Лики заключил, что это существо было и творцом этих орудий. Чтобы подчеркнуть способность этого существа изготовлять простейшие орудия, Л. Лики назвал его Н. habilis (человек умелый).

В 60-70-е гг. к востоку  от озера Рудольф (Кения) Л. Лики нашел  остатки галечной культуры, возраст  которых составляет 2,6 млн лет. Здесь же было обнаружено множество скелетных останков австралопитеков и более прогрессивных гоминид древностью тоже 2,6 млн. лет. В 1972 г. Л. Лики нашел в районе к востоку от озера Рудольф новый череп, изучение которого позволило предположить, что объем мозга этого гоминида составлял 800 мл, что на 150 мл крупнее мозга Н. habilis. Кроме того, череп этого гоминида был лишен надглазничного валика, характерного для всех ископаемых гоминид. 

Палеонтологические данные в совокупности свидетельствуют о том, что непосредственными животными предками человека служат австралопитеки — высокоразвитые двуногие обезьяноподобные существа. Их рост составлял 120-130 см, вес — около 50 кг, объем головного мозга — около 500 мл. Их коренные и передние зубы были человеческими по форме, а тазобедренные кости имели то же строение, что и аналогичные кости человека.

 

11

Предполагают, что двуногость (прямохождение), являющаяся выдающимся эволюционным преобразованием, развивалась в результате естественного отбора в связи с жизнью австралопитеков на открытой равнине или по краям лесов на протяжении нескольких миллионов лет. Прямым следствием прямохождения явилось развитие хватательных движений и держание за счет использования рук. Между тем использование рук требовало рассудочной деятельности. Поэтому появление прямохождения и освобождение передних конечностей сопровождалось развитием головного мозга, увеличением его размеров. У австралопитеков начался также процесс потери волосяного покрова, в связи с чем они стали использовать пещеры для укрытия. Они, вероятно, начали использовать и огонь. Пища была частично вегетарианской, частично мясной. Таким образом, миновав 3 млн лет назад этап своей эволюции, заключавшийся в переходе от использования передних конечностей для передвижения по деревьям и земле к свободному передвижению в вертикальном положении при прямом торсе на сводчатой стопе, а также в использовании рук для изготовления простейших орудий, австралопитеки пересекли, по существу, границы звериной сущности. Можно сказать, что они уже не были обезьянами, но они еще не были и людьми.

В 1891 году произошло открытие архантропов (древнейших людей). Архантропы занимают среднее положение между австралопитеками и современным человеком. С зоологической точки зрения они входят в один комплекс или вид Н. erectus (человек выпрямленный).

Тогда голландский врач Е. Дюбуа обнаружил на острове Ява в плейстоценовых отложениях на глубине 15м коренной зуб, бедренную кость и часть черепной коробки ископаемого существа, названного им Pithecanthropes erectus (от греч. Pithecus — обезьяна, anthropos — человек), или яванским человеком. Для этого питекантропа были характерны мозг объемом 900 мл.

12

Это в два раза больше мозга современных человекообразных обезьян и больше мозга австралопитеков. Также питекантропы имели вертикальное положение тела, почти человеческий скелет, зубы, сходные с человеческими, доминирование черепной коробки над лицевым отделом черепа, но толстые кости черепа. Рост питекантропа составлял, вероятно, 170 см, масса — около 70 кг, возраст — около 650 тыс лет. В последующем на Яве в более поздних слоях были обнаружены также грубые каменные орудия, что свидетельствует о способности яванского питекантропа к трудовой деятельности.

В 1927 г. вблизи Пекина в Китае  канадским анатомом были найдены  останки ископаемого существа, названного синантропом (пекинским человеком) и занимающего более высокое  место по сравнению с яванским питекантропом. Объем мозга этого существа равен 1055 мл, рост — 150 см, возраст — 400 тыс лет. Для этого существа характерным были двуногое хождение, прямой торс. В пещере вместе с останками синантропа были найдены простейшие орудия из кварцита и известняка, а также кости. Эти находки свидетельствуют о том, что синантропы производили орудия труда, пользовались огнем. Предполагается, что они были каннибалами.

Костные останки ископаемых людей, сходных с питекантропами и синантропами, были обнаружены на территориях ФРГ (гей-дельбергский человек), Алжира (атлантроп), Венгрии, Чехии, Марокко и других стран. Абсолютный возраст этих людей составляет 400 тыс лет, хотя на Британских островах обитали люди, делавшие простые каменные орудия 500 тыс лет назад (средний плейстоцен). Древнейшие люди умели изготовлять орудия из камня и гальки. В 1985 г. Л. Лики и сотрудники нашли почти полный скелет 12-летнего Н. erectus к западу от озера Туркана в Кении. Возраст этого скелета составляет около 1,6 млн лет. У всех Н. erectus над глазницами проходил сплошной, толстый (сильно выдающийся вперед) костный валик (надглазничный валик).

13

Древнейшие люди были более  крупными, чем австралопитеки, могли  ходить более долгое время прямо  и без напряжения, полностью использовать руки . Их орудия были совершеннее орудий австралопитеков. Превосходя Н. habilis, они охотились на них и убивали их. Обитая в разных географических районах, древнейшие люди жили в пещерах, использовали огонь, но не могли его добывать самостоятельно, а лишь поддерживали. Судя по увеличенному размеру мозга, в котором все еще оставалась уплощенной теменная доля, узкими височные доли, они должны были обладать речью.

В 1856 г. в долине Неандерталь реки Дюссель в ФРГ во время добычи известняка были обнаружены останки скелета (череп и другие костные останки) древнего человека, которые были описаны К. Фульроттом, а в 1864 г. У. Кингом названы неандертальцем (Homo sapiens neanderthalensis). Череп этих древних людей был значительно удлинен, с характерным низким сводом и сложными выступающими надбровными валиками, хорошо развитыми лобными пазухами. Объем мозга составляет 1200-1600 мл (как у современного человека), рост — около 160 см. Для неандертальцев характерны широкие зубы. Считают, что они уже обладали речью, но, вероятно, нечленораздельной. Новые данные свидетельствуют в пользу того, что неандертальцы были уже людьми, мало отличающимися от людей современного типа.

Многие антропологи предполагают, что неандертальцы произошли  от каких-то архантропов около 300-200 тыс лет назад, причем их было две группы — ранние, или пренеандертальцы, и поздние (классические или западноевропейские). Ранние неандертальцы произошли от одной из популяций Н. erectus, жили в течение 300-250 тыс лет. У них были сильно развитое надбровье в виде соединения надбровных дуг у основания носа костным наростом, приплюснутый сверху затылок, резко увеличенная емкость черепной коробки. Средние объемы головного мозга составляли 1400—1450 мл.

14

Средний рост их составлял 155—165 см. Многочисленные находки скелетов неандертальцев свидетельствуют о том, что их средний возраст составлял 30 лет, хотя отдельные из них доживали до 50 лет. Время жизни неандертальцев совпало с периодом очередного (последнего) наступления ледников. Неандертальцы внезапно исчезли 40-30 тыс лет назад. Предполагают, что они были либо поглощены, либо частично истреблены людьми современного типа. Больше того, поскольку у них были недоразвитыми лобные доли головного мозга, которые обычно ответственны за поведение, то предполагают, что конфликты между неандертальцами способствовали распаду их групп (общин), вели к самоистреблению. Считают, что эволюционное расхождение между неандертальцами и людьми современного физического типа является очень большим. Больше того, известен взгляд о том, что Н. erectus, H. Neandertaleusis и Н. sapiens являются разными видами рода Homo.

В 1868 г. в пещере Кро-Маньон (Франция) был найден скелет человека, объем черепной коробки которого составляет около 1800 см8. Для этого человека характерно отсутствие надбровных валиков, т. К. это костное образование разделилось с помощью костного углубления на две дуги, идущие по верхнему краю глазниц. Оно превратилось в надбровные дуги, характерны также наличие подбородка, прямой лоб. Рост его составлял около 180 см. Этого человека назвали кроманьонцем. Средний возраст кроманьонцев составлял около 30 лет, хотя отдельные из них могли жить до 50 лет и более. А теперь перейдем непосредственно к эволюции мозга приматов.


 

  

 

 

 

 

 

15

    1. Развитие мозга приматов

 

Кора головного мозга на разных участках состоит из разного типа клеток, которые располагаются слоями. Разные участки коры называют цитоархитектоническими полями. Эти поля являются структурно- функциональной единицей коры.

В коре обоих полушарий содержится до 50 млрд клеток. Поверхность коры делится на 52 поля (по Бродману). Различают ядерные зоны (корковые концы анализаторов) и ассоциативные зоны.

В коре переднего мозга у приматов появляются поля вторичного коркового анализа, где совершаются обобщения и анализ сигналов от органов чувств. У древних приматов шло преобразование мозга, оставшегося в наследство от насекомоядных предков. Обонятельный отдел переднего мозга уменьшался. Новая кора оттесняла старую кору. У полуобезьян рост новой коры происходил не за счет образования извилин и борозд, а путем распрямления поверхности полушарий и увеличения их объема. Такой мозг – относительно крупный, но лишенный борозд, - называется лиссэнцифалическим и имеется у многих современных видов полуобезьян и у ископаемых лемуров и долгопятов.

Новый этап развития мозга – появление сложного узора борозд и извилин – отмечается у ископаемых и современных обезьян особенно Старого Света. М.Вебер в 1936 г. отмечал, что не отсутствует ничего существенного у человекообразных обезьян, что характеризует мозг человека. Ю.Г.Шевченко в 1936 г. обнаружила у высших обезьян структуры, гомологичные полям коры человека в нижнетеменной, верхневисочной и нижнелобной области. Мозг человека и человекообразной обезьяны сходен не только по положению борозд и извилин, но и по внутреннему строению и по расположению проводящих путей. Интересно, что у человекообразных обезьян имеется зона, гомологичная

16

«центру речи Брока». Однако функциональные возможности мозга понгидниже, чем у человека, а размер мозга меньше в 3 раза, в среднем объем мозга у шимпанзе – 393 куб.см, у орангутана – 411 куб.см, у гориллы – 498 куб.см.

Многие авторы придавали большое  значение размеру мозга как одному из наиболее важных критериев гоминизации (теория «мозгового Рубикона»), однако даже у человекообразных обезьян среди представителей одного вида можно встретить значительные вариации в размерах мозга, например у гориллы – от 400 до 600 куб.см. Более важное значение в развитии мозга имели структурные преобразования коры больших полушарий.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Страницы:12следующая →
Описание работы
Данная работа ориентирована на исследование эволюции мозга приматов. Здесь будут рассмотрены вопросы о том, кто такие приматы в принципе, об эволюции этих животных вообще. А также мы познакомимся с самим строением их мозга и изучим, непосредственно, этапы эволюции мозга приматов.
Как известно, объем головного мозга как таксономический признак имеет малую ценность. Его величина вариабельна даже в пределах одного вида. Его показатели могут перекрываться у нескольких видов. У шимпанзе размер мозга достигает среднего объема 405 см3, а у горилл — 498 см3, и совершенствования его структуры. Соответственно мозговая коробка получила в их черепе еще большее относительное преобладание над лицевым отделом.
Содержание
содержание отсутствует