Череп позвоночник и таз шимпанзе и человека

Прямохождение человека. Различия человека и человекообразных обезьян – Антропогенез.РУ

Череп позвоночник и таз шимпанзе и человека

Специально для портала “Антропогенез.РУ”. 
Авторский проект С.Дробышевского.  Электронная книга даст читателям базовую информацию о том, что известно современной науке о древней родословной человека.

Его комплекс определяется следующими основными признаками.

Расположение большого затылочного отверстия: слева направо – горилла, сахелянтроп, австралопитек африканский, Homo ergaster, современный человек. Источник: Павел Волков. “Укрощение чёрной обезьяны”.

http://warrax.net/85/m1.html

Слево направо – таз: человек, австралопитек афарский, ардипитек рамидус, шимпанзе. Источник: Ardipithecus ramidus (Science, от 2.10.2009) http://www.sciencemag.org/ardipithecus/

Положение большого затылочного отверстия – у прямоходящих находится в центре длины основания черепа, открывается вниз; у четвероногих – в задней части основания черепа, повернуто назад.

Соответственно, основание черепа укорочено у двуногих и удлинено у четвероногих. Вариант промежуточного типа известен уже у Sahelanthropus tchadensis около 6-7 млн.

лет назад, а типичный для прямохождения – у Ardipithecus ramidus ramidus 3,9-4,4 млн. лет назад.

Строение таза – у прямоходящих таз широкий и низкий; у четвероногих таз узкий, высокий и длинный. Промежуточный вариант обнаруживается у Ardipithecus ramidus 4,4 млн. лет назад. Бипедальный вариант известен, начиная с Australopithecus afarensis 3,2 млн. лет назад.

Строение длинных костей ног – у прямоходящих ноги длинные, тазобедренные суставы сильно разведены друг от друга вследствие большой ширины таза, а колени сведены вместе, так что бедренные кости при взгляде спереди наклонены, а кости голени вертикальны, стопы сближены, при взгляде сбоку колени выпрямлены; у четвероногих приматов руки длиннее ног, колени разведены в стороны “колесом” и всегда полусогнуты, стопы разнесены друг от друга, так что при двуногом хождении обезьяна двигается очень неуклюже, враскачку, компенсируя неустойчивость сильными боковыми колебаниями туловища. Обоим вариантам соответствуют определённые характерные формы коленных и голеностопных суставов. Бипедальное строение бедренных костей известно, начиная с Orrorin tugenensis 6,2 млн. лет назад.

Стопа Homo habilis. Палеонтологический музей, Москва.

А. Соколов

Строение стопы – у прямоходящих выражены продольный и поперечный своды (подъёмы) стопы, пальцы прямые, короткие, большой палец не отведён в сторону и малоподвижен; у четвероногих стопа плоская, пальцы длинные, изогнутые, подвижные, большой палец имеет хватательную функцию, может сильно отводиться в сторону, что имеет отражение в большей длине его мышц и характерной форме суставов. У Ardipithecus ramidus 4,4 млн. лет назад присутствуют своды стопы, но пальцы длинные и изогнутые, а большой палец способен отводиться далеко в сторону. В стопе Australopithecus anamensis 4,1 млн. лет назад, судя по строению большой берцовой кости, большой палец был малоподвижен. У Australopithecus afarensis 2,5-3,9 млн. лет назад cводы стопы хорошо выражены, большой палец мог слегка противопоставляться другим, но намного слабее, чем у современных обезьян, отпечаток ноги был почти как у современного человека. В стопе Australopithecus africanus и Paranthropus robustus большой палец был сильно отведён от других, пальцы были очень подвижные, строение промежуточное между обезьянами и человеком. У всех австралопитеков пальцы стопы были достаточно длинные и изогнутые. У Homo habilis стопа уплощённая, без выраженного свода, но пальцы прямые, короткие, а большой палец полностью приведён к остальным.

Строение рук – у полностью прямоходящих гоминид руки не приспособлены к хождению по земле или лазанию по деревьям, руки короткие, фаланги пальцев прямые; у разных приматов имеются многочисленные морфологические адаптации к цеплянию за ветви (включая варианты с редукцией большого или других пальцев, или со срастанием пальцев в единый “крючок”), а у высших человекообразных – к хождению по земле с опорой на фаланги согнутых пальцев (включая особую скошенность суставной поверхности лучевой кости). Черты приспособления к хождению по земле или лазанию по деревьям есть у австралопитеков Orrorin tugenensis, Ardipithecus kadabba, Ardipithecus ramidus, Australopithecus anamensis, Australopithecus afarensis, Australopithecus africanus, Paranthropus robustus и даже Homo habilis. В частности, не исключено, что Australopithecus anamensis часто передвигались на четвереньках с опорой на фаланги согнутых пальцев.

Строение позвоночника – у прямоходящих позвоночник ориентирован вертикально и имеет характерные изгибы – лордозы вперёд и кифозы назад, размеры позвонков закономерно увеличиваются сверху-вниз, крестец широкий и короткий; у четвероногих нет шейного и поясничного лордозов, а размеры позвонков различаются не столь закономерно, крестец узкий и длинный.

У австралопитеков Australopithecus afarensis и Australopithecus africanus изгибы, вероятно, были как у современного человека, но некоторые детали строения позвонков (например, вытянутость тела позвонков спереди-назад) сближают их с обезьянами. Строение крестца у известных австралопитеков – начиная с Ardipithecus ramidus и Australopithecus afarensis – типично гоминидное.

Источник: https://antropogenez.ru/zveno-single/19/

Черты различия и сходства между человеком и антропоморфными обезьянами

Череп позвоночник и таз шимпанзе и человека

Выводы систематики о близости человека к этим обезьянам основаны на солидном сравнительноморфологическом и сравнительнофизиологическом материале.

Последний служит основанием теории питекоидного (обезьяньего) происхождения человека, в виду чего мы на нем кратко остановимся.

Сравнительный морфо-физиологический анализ признаков человека и антропоморфных обезьян дает возможность, в частности, наметить постановку вопроса о филогенетических отношениях между ними.

В самом деле, представляется важным выяснить, какая из трех человекообразных обезьян ближе к человеку.

В таблице сопоставлены, прежде всего, основные мерные признаки всех четырех форм.

Таблица показывает, что по большинству перечисленных мерных признаков ближе всего к человеку шимпанзе и горилла. Бросается при этом в глаза, что по весу мозга ближе всего к человеку шимпанзе.

Волосяной покров. Тело антропоморфных обезьян покрыто жесткими волосами. Сильнее обволошены спина и плечи (особенно у оранга). Грудь обволошена слабо. Лицо, часть лба, подошвы ног, ладони рук — лишены волос. Тыльные стороны кисти обволошены слабо. Подшерсток отсутствует.

Следовательно, волосяной покров обнаруживает черты рудиментации, однако, далеко не столь выраженной, как у человека. У шимпанзе иногда подмышечные впадины покрыты волосами, (сходство с человеком). У орангов наблюдается сильное развитие бороды и усов (сходство с человеком). Как у человека, волосы плеча и предплечья всех антропоморфных направлены к локтю.

У шимпанзе и орангов, как у человека, наблюдается облысение, в особенности у лысого шимпанзе — A. calvus.

Мерные признакиОрангШимпанзеГориллаЧеловекНаибольшая близость к человеку в данном признаке
Вес тела — кг70—10040—50100—20040—84Шимпанзе
Рост — мДо 1,5До 1,5До 21,40—1,80Горилла
Длина рук к длине туловища (100%)223,6%180,1%188,5%152,7%Шимпанзе
Длина ног к длине туловища (100%)111,2%113,2%113,0%158,5%Горилла и шимпанзе
Длина кисти в процентах к длине туловища (100%)63,4%57,5%55,0%36,8%Горилла
Длина стопы в процентах к длине туловища (100%)62,87%52—62%58—59%46—60%Горилла
Вес головного мозга к весу тела1:2001:901:2201:45Шимпанзе

Цвет кожи. У шимпанзе светлая кожа, кроме лица. Пигмент образуется в эпидермисе кожи, как у человека.

Череп и челюстной аппарат. Череп взрослого человека по ряду признаков резко отличен от черепа человекообразных обезьян. Однако и здесь имеются некоторые черты сходства: в таблице сопоставлены некоторые элементы характеристики черепов человека и человекообразных обезьян.

Избранные элементы характеристики, как и данные таблице, показывают, что африканские антропоморфные обезьяны ближе к человеку, чем орангутан. Если исчислить объем мозговой коробки шимпанзе в ее отношении к весу тела, то эта обезьяна окажется ближайшей к человеку. Тот же вывод вытекает из сравнения 5-го, 6-го, 10-го и 12-го показателей, приведенных в таблице.

Позвоночный столб. У человека он образует S-образную профильную линию, т. е. функционирует, как пружина, гарантирующая мозг от сотрясения. Шейные позвонки со слабыми остистыми отростками.

У антропоморфных обезьян S-образной изогнутости нет, остистые отростки длинные, в особенности у гориллы.

Наиболее сходны они с человеческими у шимпанзе, равномерно удлиняясь от первого к последнему шейному позвонку, как у человека.

Грудная клетка. Общая форма ее у человека и антропоморфных — бочкообразная, несколько сдавленная в спинно-брюшном направлении. Эта конфигурация грудной клетки свойственна только человеку и антропоморфным. По числу ребер оранг — наиближайший к человеку, имея как и последний, 12 пар рёбер.

Однако, и у гориллы наблюдается это же число, хотя бывает, как и у шимпанзе, 13 пар. У человеческого эмбриона нормально имеется это же число рёбер, которое иногда встречается у взрослого. Таким образом, антропоморфные весьма близки в данном признаке к человеку, в особенности орангутан.

Однако, шимпанзе и горилла ближе к человеку по форме грудины, которая состоит у них из небольшого числа элементов, более многочисленных у оранга.

Скелет конечностей. Для антропоморфных, как и для всех обезьян, характерно известное сходство функций передней и задней конечностей, так как и руки и ноги участвуют в лазании по дереву, причем ведущее значение имеют передние конечности, обладающие значительно большей, чем у Homo, подъемной силой.

Обе конечности антропоморфных мультифункциональны, причем функции руки шире и многообразнее, чем функции ноги. У человека рука полностью освобождена от функции передвижения, за то необычайно обогатились другие функции, связанные с его трудовой деятельностью.

Нога же человека, сделавшись единственной опорой тела, напротив, испытала процесс сужения функций и в частности — почти полное выпадение хватательной функции. Эти отношения вызвали развитие значительных различий в строении скелета конечностей антропоморфных и человека, особенно ног.

Нога человека — бедро и голень — значительно превышают эти же элементы антропоморфных в длине.

Мощное развитие мышц в ноге человека обусловило ряд особенностей в строении костей ее. Бедро характеризуется сильным развитием шероховатой линии (linea aspera), длинной шейкой и тупым углом, под которым она отклоняется от тела самой кости. В стопе человека — ряд отличительных особенностей.

Тогда, как у антропоморфных, как правило, большой палец ноги отклонен под углом к остальным, у человека он расположен примерно параллельно остальным пальцам. Это увеличивает опорную силу ноги, т. е. является признаком, связанным с прямохождением.

Это подтверждается и тем, что у горной гориллы, часто принимающей вертикальное положение, большой палец задней ноги, по положению, сходен с человеческим. Другая особенность человека — куполообразная, вогнутая нижняя поверхность подошвы, пружинящая при ходьбе. Этот признак отсутствует в плоской стопе обезьян.

У последних кисть и стопа очень длинные. Кисть и стопа гориллы, в общем, ближе к человеческой, что связано с более развитой хтонобионтностью этой обезьяны.

Таз. Таз человека больше в ширину, чем в длину. В состав сросшегося с ним крестца входит 5 крестцовых позвонков, что увеличивает опорную силу таза. Таз гориллы наиболее сходен с человеческим, затем следуют шимпанзе и орангутан. И в этом признаке близость гориллы к человеку — следствие хтонобнонтности.

Мышцы. У человека сильно развиты мышцы ноги (прямохождение), а именно: ягодичная, четырехглавая, икроножная, камбалообразная, третья малоберцовая, квадратная мышца стопы.

Как и у человека, у антропоморфных ушные мышцы рудиментарны, в особенности у оранга, тогда как шимпанзе способен двигать ушами.

Тем не менее, в целом мышечная система африканских антропоморфных ближе к человеческой, чем к системе орангутана.

Мозг человека и шимпанзе. (1, 2). Оба мозга показаны, равными по величине для удобства сравнения (в действительности мозг шимпанзе (2) много меньше). Области мозга: 1 — лобная, 2 — лобная гранулярная, 3 — моторная, 4 — теменная, 5 — полосатая, 6 — височная, 7 — предзатылочная, 8 — островковая, 9 — постцентральная. (Из Нестурха)

Мозг, органы чувств. Объем черепной коробки и вес мозга были уже указаны. Дальше всего от человека по весу мозга оранги и гориллы, ближе — шимпанзе. Мозг человека разительно превосходит по объему и весу мозг антропоморфных. Еще. важнее тот факт, что он богаче извилинами, хотя и похож и этом отношении на мозг антропоморфов.

Однако, решающее значение имеет функциональная характеристика мозга, связанная с его тонкой (цитологической) архитектоникой. Рисунок показывает, что эта последняя весьма сходна у человека и шимпанзе.

Однако, у антропоморфных не развиты двигательный и чувствительный «центры речи», из коих первый ответственен за двигательную работу артикуляционного аппарата человека, а второй — за смысловое восприятие услышанных слов.

Цитологическая архитектоника мозга человека значительно сложнее и развита сильнее, в особенности в пределах лобной доли, составляющей у человека 47% боковой поверхности мозга, у шимпанзе 33%, у гориллы 32%, у оранга еще меньше.

Органы чувств человека и антропоморфных во многом сходны. У всех этих форм наблюдается некоторая редукция обонятельных органов. Слух человека близок по своим воспринимающим особенностям к слуху гориллы, шимпанзе обладает большей способностью воспринимать высокие тона.

Сходство ушной раковины у африканских антропоморфных и человека весьма велико. Замечательно, что ушная раковина дает вариации, необычайно сходные с ушной раковиной шимпанзе и других обезьян.

И человеку и антропоморфным свойственна большая острота зрения и притом как объемного (стереометрического), так и цветного.

Физиологические признаки. Что касается физиологическое близости человека и человекообразных обезьян, то наиболее убедительны данные о сравнительных свойствах их крови. Человеку свойственны четыре группы крови, распознавание которых основано на агглютинирующих свойствах ее.

Последние выражены в существовании в сыворотке крови специфических веществ — агглютининов, которые при смешивании вызывают выпадение эритроцитов в виде осадка. У человека установлено четыре группы крови (I—IV).

Не входя в описание некоторых других недавно вскрытых и осложняющих эти отношения факторов крови, подчеркнем лишь, что у шимпанзе имеются те же группы, что и у человека и, что, например, смешение сыворотки крови шимпанзе I группы с кровью человека той же группы не дает агглютинации, в то время как смешение кровей I и II группы от двух людей приводит к агглютинации эритроцитов. Эти факты убедительно доказывают ближайшее родство между человеком и шимпанзе. Была показана возможность удачных переливаний крови от человека к шимпанзе и от шимпанзе к человеку. Преципитиновые реакции показали, что кровь человека и шимпанзе дает примерно одинаковый осадок, что также демонстрирует их родство. Наконец, укажем, что и гистологические картины крови человека и шимпанзе весьма сходны. Отметим также, что человекообразные обезьяны болеют теми же инфекционными и глистными болезнями и кожными паразитами, что и человек. Много общего у них и в различных физиологических отправлениях. Так, для шимпанзе характерны те же, что у человека, сроки беременности и менструальные периоды. Плацента и сперматозоиды весьма сходны с человеческими.

Онтогенез. Эмбриогенез антропоморфных необычайно сходен с эмбриогенезом человека. Ранние стадии развития вообще мало различимы у всех обезьян. Диференцировка по видовым (и родовый) признакам начинается на позднейших стадиях.

Рисунок показывает, что головы зародышей человека, шимпанзе и гориллы накануне рождения, а равно черепа новорожденных антропоморфных в человека обладают многими чертами сходства — округлостью черепного свода, большими, направленными вперед округлыми орбитами, доминированием черепной коробки над челюстным аппаратом.

В мягких частях лица также много сходства. У зародышей шимпанзе и гориллы глазное яблоко заметно выпячено из глазной орбиты, вследствие начального преобладания роста глазного яблока над ростом орбиты. У зародыша человека — это несоответствие также имеет место» но меньше.

На веках зародышей человека и указанных обезьян видны характерные ограничительные бороздки, более слабые у человека. Ухо зародыша гориллы имеет свободную мочку, как у многих людей и т. п. Общее сходство упомянутых зародышей, следовательно, очень велико. У зародышей гориллы и шимпанзе видны явственные «усы» и «бородка».

У человеческого зародыша они развиты слабее, однако Дарвин указывал («Происхождение человека и половой отбор»), что у человеческого эмбриона на пятом месяце вокруг рта зародышевый пух заметно удлинен, так что и в этом признаке; имеется явственное сходство.

Однако, в течение постэмбрионального развития признаки сходства уступают нарастающим признакам различий, т. е. происходит онтогенетическая дивергенция. В черепе она выражается в прогрессивном развитии у антропоморфных обезьян зубного ряда, челюстей, жевательной мускулатуры и сагиттального гребня (у гориллы и оранга) и отставании, по сравнению с человеком, в развитии черепной коробки.

Общее заключение. Сделанный выше сравнительный обзор приводит к следующим общим выводам:

а. Человек и антропоморфные обезьяны обладают многими чертами сходства в морфо-физиологической организации и в закономерностях эмбриогенеза.

б. Африканские формы (горилла, шимпанзе) ближе к человеку чем орангутан. Наиболее близка человеку шимпанзе, но в ряде признаков — горилла, в немногих — орангутан.

в. Если учесть явления отмеченной выше онтогенетической дивергенции и тот факт, что признаки сходства с человеком рассеяны в пределах всех трех родов человекообразных обезьян, то конечный вывод из сделанного обзора будет следующий: человек и антропоморфные обезьяны происходят от общего корня, а в дальнейшем исторически развивались в дивергентных направлениях.

Мы видим, таким образом, что теория питекоидного (обезьяньего) происхождения человека соответствует сравнительноморфологическим и сравнительнофизиологическим данным.

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник: https://www.activestudy.info/cherty-razlichiya-i-sxodstva-mezhdu-chelovekom-i-antropomorfnymi-obezyanami/

Главы | Что отличает нас от обезьян? — лонгриды от ПостНауки

Череп позвоночник и таз шимпанзе и человека

ЖУРНАЛ Совместно с издательством Corpus мы публикуем отрывок из книги «Достающее звено.

Книга первая: обезьяны и все-все-все» Станислава Дробышевского, посвященной разбору всех известных науке звеньев эволюционной цепи, частью которой является современный человек.

Все же, сколько бы мы ни были похожи на своих родственников, нельзя отрицать, что есть и сугубо человеческая специфика. Для основных столпов человечности даже есть красивый термин «гоминидная триада».

Что мы прочитали в геноме неандертальца

Она включает, во-первых, прямохождение, или бипедию, и весь комплекс морфологических адаптаций к ней; во-вторых, кисть, приспособленную не только к использованию, но и к изготовлению орудий; в-третьих, высокоразвитый мозг и сложное поведение.

На самом деле, конечно, сугубо человеческие свойства гоминидной триадой не ограничиваются. К ней можно добавить такой надежный признак, как маленькие клыки, не выступающие за линию других зубов. Более того, видимо, именно эта особенность была первой в ряду тех, что определенно повели к появлению человека.

Современные и ископаемые человекообразные обезьяны имеют крупные клыки, далеко выступающие за край резцов и премоляров. Кроме того, для успешного смыкания зубных рядов имеются диастемы — промежутки между резцом и клыком на верхней челюсти и между клыком и премоляром на нижней.

Чтобы огромному верхнему клыку было где поместиться, изменена форма первых нижних премоляров, они асимметричные — секториальные. Изменения размеров клыков можно подробно прослеживать, поскольку зубы — это то, что чаще всего сохраняется от приматов. Некоторая редукция клыков наблюдается у дриопитековых и сивапитековых приматов.

Впрочем, еще вопрос, какой эволюционный процесс преобладал — редукция или увеличение клыков? Дело в том, что древнейшие человекообразные — проконсулы — имели не такие уж большие клыки. Если посчитать по модулю отличия размеров клыков в парах проконсул — шимпанзе и проконсул — человек, то в первой паре разница будет больше.

Это значит, что если мы за меру прогрессивности будем брать размер отличий от предка, то клыки шимпанзе и гориллы прогрессивны, а наши — примитивны!

Древнейшие известные прямоходящие обладали клыками сравнительно небольшими по обезьяньим меркам, но внушительными в человеческих масштабах. Размеры клыков австралопитеков помещают их посередине между шимпанзе и человеком, причем в хронологическом ряду австралопитеков мы можем видеть закономерное приближение именно к человеческим значениям.

Большой вопрос — уменьшение клыков вызвало изменения в поведении или, напротив, этологические сдвиги привели к редукции устрашалок во рту.

Как бы там ни было, с уменьшением размеров клыков в группах обезьян должна была возникнуть проблема недопонимания, поскольку демонстрация маленьких клыков далеко не столь впечатляюща: одно дело, если скалится павиан, чьи клыки длиннее, чем у иного леопарда, а другое — австралопитек, у которого не поймешь — он злится или просто дружелюбно улыбается? Но выражать свои богатые чувства хочется, что и привело к усилению и развитию других коммуникационных способов — мимики, жестикуляции и речи. Все они на порядок лучше развиты у человека, нежели у других приматов. Конечно, не стоит абсолютизировать значение именно клыков, были и другие причины. Но уменьшение размеров клыков имело грандиозные последствия, и его нельзя недооценивать.

Прямохождение

Широко известно полуанекдотическое определение человека как «двуногого без перьев». Но человеку мало двуногости — он еще и ходит выпрямившись, в отличие от, скажем, птиц или тушканчиков, позвоночник которых расположен горизонтально. Прямохождение обеспечивается целым рядом специальных признаков.

Первый — положение большого затылочного отверстия на затылочной кости, через которое спинной мозг соединяется с головным.

У четвероногих животных оно находится в задней части основания черепа и повернуто назад, так как позвоночник прикрепляется если и не строго сзади, то по меньшей мере наискосок; у прямоходящих существ отверстие расположено в центре длины основания черепа и открывается вниз, так как позвоночник подходит снизу, а передняя и задняя части черепа должны быть уравновешены. Соответственно, существенно меняются и места прикрепления шейных и спинных мышц, конфигурация затылка, укорачивается основание черепа.

Вариант промежуточного типа известен уже у Sahelanthropus tchadensis около 7 млн лет назад, заметно более продвинутый — у Ardipithecus ramidus 4,4 млн лет назад, а окончательно «прямоходящий» — у Australopithecus afarensis 3,5 млн лет назад.

Позвоночник четвероногих получает примерно равную нагрузку спереди и сзади, отчего размеры позвонков вдоль длины более-менее одинаковы, а центральная часть представляет собой равномерную дугу — аналог арочного моста.

Крестец — часть позвоночника, к которой крепится таз, — имеет сильно вытянутую узкую форму, а его позвонки могут либо вообще оставаться независимыми, либо сливаться не полностью.

У прямоходящих позвоночник ориентирован вертикально, а потому имеет характерные изгибы — лордозы вперед и кифозы назад; в итоге вся конструкция становится более-менее устойчивой и работает как пружина, а нагрузка стучит не строго по нижележащим позвонкам, а частично распределяется в стороны.

Размеры позвонков у прямоходящих закономерно увеличиваются сверху вниз, самыми крупными оказываются нижние поясничные и верхние крестцовые, так как тут расположен центр тяжести организма. Крестец широкий и короткий, его элементы капитально сливаются между собой.

У австралопитеков Australopithecus afarensis и Australopithecus africanus изгибы, вероятно, были как у современного человека, но некоторые детали строения позвонков (например, вытянутость тела позвонков спереди назад) сближают их с обезьянами.

 // Основание черепа и большое затылочное отверстие шимпанзе (а), австралопитека (б) и человека (в).

Строение крестца у австралопитеков — начиная с Ardipithecus ramidus и Australopithecus afarensis — типично гоминидное. Конечно, не стоит абсолютизировать помянутые признаки. Например, у гориллы есть поясничный лордоз, но его появление связано не с прямохождением, а с огромным весом животного.

Строение таза очевидно разное при разных типах передвижения: у четвероногих обезьян таз узкий, высокий и вытянутый вдоль позвоночника, а у прямоходящих — широкий и низкий.

Конечно, стоит помнить, что форма таза обусловлена еще и нуждами деторождения, но, судя по тому, что у австралопитеков голова была фактически обезьянья (а проблемы при родах создает как раз голова — она большая и плохо сжимается), а таз — человеческий, фактор локомоции играл определяющую роль.

Уголок занудства

На человеческой тазовой кости отлично выражена передняя нижняя подвздошная ость (костный выступ на переднем крае таза, читатель без труда может найти у себя верхнюю подвздошную ость — на ней держится ремень, нижняя скрыта мышцами; у обезьян нижней подвздошной ости фактически нет), а ушковидная поверхность и подвздошная бугристость, обеспечивающие соединение с крестцом, занимают значительную площадь. Седалищный бугор у человека могуч, а седалищная ость длинна и остра, тогда как у других обезьян первый короток, а второй вообще почти нет.

На передней нижней подвздошной ости крепится прямая мышца бедра (часть четырехглавой мышцы бедра), разгибающая колено. Но она же сгибает бедро в тазобедренном суставе, то есть поднимает ногу вперед (или опускает тело, если нога прочно стоит на земле).

Получается противоречие: одна и та же мышца одновременно держит тело вертикально в одном суставе, но наклоняет его в другом. У четвероногих животных такой странной проблемы нет, ведь у них нога вертикальна, а тело горизонтально, мышца совершенно логично выполняет шаг вперед.

Чтобы нога у человека была выпрямлена и в тазобедренном суставе тоже, четырехглавой мышце бедра противостоят целых три ягодичные мышцы — большая, средняя и малая, которые разгибают бедро, удерживая тело в вертикальном положении. Особенно преуспевает в этом большая ягодичная мышца.

Но у обезьян она расположена не сзади, а сбоку и занята иным делом — отводит бедро в сторону, а потому развита умеренно, почему и зад у обезьян тощий, совсем нечеловеческий, а выпрямить ноги они не могут. Кстати, совершенно обезьяний вариант типичен для новорожденных младенцев.

Поэтому они лежат в позе «куренка табака» — растопырив в стороны согнутые ножки, а свести вместе их практически не могут. Только потом четырехглавая мышца «переползает» на человеческое место — в «пятую точку»; если же по какой-то причине замедленный рост сухожилий и фасций препятствует этому перемещению, могут возникнуть проблемы с умением ходить.

Раз у человека пропала отводящая функция большой ягодичной мышцы, должна быть какая-то компенсация: отведением бедра в сторону у него усиленно занимаются верхняя и нижняя близнецовые мышцы, отчего место их крепления на седалищной кости чрезмерно увеличивается и становится седалищной остью. Но еще важнее человеку приводить бедро, то есть сводить ноги вместе, чтобы стоять прямо; этим, среди прочих, заняты квадратная мышца бедра и большая приводящая мышца, крепящиеся к седалищному бугру, который оказывается заметно крупнее, чем у обезьян.

Тазовые кости сохраняются плохо, но радует, что у Ardipithecus ramidus 4,4 млн лет назад мы видим строго промежуточный «четвероного-двуногий» вариант — одновременно и широкий, и вытянутый в длину.

У Australopithecus afarensis 3,5 млн лет назад таз был не только полностью «прямоходящий», но по расширенности пропорций даже более человеческий, чем у современного человека. Это не значит, что мы сколько-нибудь вернулись к четвероногости.

Ясно, что сей парадокс связан с так называемыми аллометрическими закономерностями.

При изменении общих размеров тела разные части тела меняются неодинаково: при росте от малых размеров к средним длиннотные размеры увеличиваются быстрее, чем широтные (а вот если увеличивать человека до масштабов слона, то, наоборот, широтные начнут расти быстрее, иначе скелет не выдержит огромного веса). Поэтому от австралопитеков к нам и высота таза несколько подросла.

Социальная структура у древних людей
 // Таз проконсула (а), шимпанзе (б), австралопитека (в) и человека (г).

Строение длинных костей ног отражает бипедию, наверное, лучше всего. У четвероногих приматов руки длиннее ног, колени разведены в стороны «колесом» и всегда полусогнуты, стопы разнесены друг от друга.

Слабые мышцы не могут свести ноги вместе, да и форма нижних концов бедренных костей этому никак не способствует, туловище как бы «проседает».

Так как стопы при двуногом хождении оказываются далеко от центра тяжести, обезьяна компенсирует неустойчивость сильными боковыми колебаниями туловища, двигается очень неуклюже, враскачку, характерной походкой заправского бывалого морячка и того гляди норовит помочь себе руками.

У прямоходящих ноги длинные, тазобедренные суставы сильно разведены друг от друга вследствие большой ширины таза, а колени сведены вместе, так что бедренные кости при взгляде спереди наклонены, а кости голени вертикальны, стопы сближены. Колени выпрямлены и при взгляде сбоку. Более-менее бипедальное строение бедренных костей известно начиная с Orrorin tugenensis 5,88 млн лет назад.

Уголок занудства

У прямоходящих меняются места прикрепления и направления действия ягодичных и медиальных мышц, что очевидным образом отражается на рельефе как таза, так и костей ног.

Новую форму приобретают верхний и нижний концы бедренной кости, а также межмыщелковое возвышение большой берцовой кости и поверхности голеностопного сустава. Шейка бедренной кости у человека длинная и ориентирована более вертикально; у обезьян она короткая и горизонтальная.

Мыщелки бедра у человека повернуты относительно длинной оси кости, дабы колени могли сходиться, тогда как у обезьян они смотрят ровно вниз.

Большая ягодичная мышца обезьян отводит ногу вбок, а не выпрямляет ее. Также у них слабы мышцы медиальной группы бедра, отчего обезьяна не может свести ноги вместе, когда стоит на двух ногах. У человека эта способность развита несравненно сильнее, поэтому и соответствующие мышцы могучи.

Это ярко отражается во внешнем виде: у шимпанзе бедро заметно сужается к тазу, а у человека оно чем выше, тем толще. Мышцы медиальной группы присоединяются к шероховатой линии на задней стороне бедренной кости, отчего у обезьян эта поверхность почти ровная, а у человека линия обычно развита в виде мощного костного гребня — пилястра.

Показательно, что при врожденных параличах пилястр у человека не формируется, поскольку мышцы не используются и не воздействуют на кости.

Большая ягодичная мышца у человека расположена сзади и крепится на небольшом участке в верхней части бедренной кости — на ягодичной бугристости, а у шимпанзе и гориллы она охватывает бедро сбоку и крепится намного ниже и почти по всей длине диафиза бедренной кости.

Строение стопы — отличный показатель типа передвижения, хотя в ископаемом виде эта часть тела сохраняется плохо.

Четвероногие обезьяны имеют плоскую стопу с длинными изогнутыми подвижными пальцами, приспособленными для цепляния за ветви.

Особенно выделяется большой палец, сильно оттопыренный в сторону, способный хватать даже лучше, чем большой палец руки. Это отражается в большей длине его мышц и характерной форме суставов.

У прямоходящих продольный и поперечный своды (подъемы) стопы выражены хорошо, что позволяет перераспределять нагрузку тела более равномерно: половина на пятку, половина на пять головок плюсневых костей.

Если для простоты расчета прикинуть, что человек весит 100 кг, то каждой ноге достается по 50 кг, а своды делят их так, что на пятку и переднюю часть приходится по 25 — условно по 5 кг на каждую плюсневую кость (в реальности, благодаря поперечному своду, на первую приходится львиная доля, немало и на пятую, а на три средних совсем чуть-чуть). Без сводов же — при плоскостопии — все 50 кг будут ударять в одну точку — переднюю часть пяточной кости, куда нагрузка в норме вообще не должна прилагаться. Нога будет болеть. У четвероногой же обезьяны и без сводов на каждую ногу будет ложиться по четверти веса, при общем весе 100 кг — по 25 кг, как у нас на каждую пятку, что вполне терпимо.

У двуногих пальцы стопы прямые, короткие, способные легко отгибаться наверх; большой палец не отведен в сторону и малоподвижен, а его суставы плоские; все плюсневые связаны мощными поперечными связками, чтобы не расползались в стороны.

Источник: https://postnauka.ru/longreads/76510

Урок-исследование «Скелет человека»

Череп позвоночник и таз шимпанзе и человека

Цель: установить особенности, характерные для скелета человека и причины, их вызвавшие.

Задачи:

  • Образовательные:
    • раскрыть значение сходства скелета человека и млекопитающих животных как доказательства общности происхождения человека и животных;
    • подчеркнуть качественные отличия скелета человека, связанные с приспособлением к труду, прямохождению и социальному образу жизни.
  • Развивающие:
    • развивать у учащихся умение выделять главное, существенное в изучаемом материале, умение сравнивать, обобщать, логически излагать мысли;
    • развивать у учащихся самостоятельность в ходе выполнения исследовательской работы и решения проблемных ситуаций.
  • Воспитательные:
    • способствовать в ходе урока формированию основных мировоззренческих идей;
    • способствовать формированию аккуратности при работе с тетрадью;
    • воспитывать умение слушать одноклассников;
    • содействовать эстетическому воспитанию школьников в ходе урока.

Тип урока: комбинированный урок.

Оборудование: модель скелета человека, модель черепа человека, демонстрационные таблицы “Скелет и мышцы  человека”, фрагмент видеофильма “Опора и движение”, компьютер, интерактивная доска, Презентация.

ХОД УРОКА

1. Организационный момент (тема, цель, план урока).

2. Актуализация опорных знаний. Просмотр фрагмента видеофильма о строении скелета человека.

3. Проверка знаний (фронтальная беседа).

“Движение – это жизнь”, – заметил Вольтер. Действительно, человек приспособлен, а может быть, и приговорён природой к движению.

1) Благодаря чему же мы перемещаемся в пространстве, бегаем, шагаем, прыгаем, ползаем, плаваем, совершаем каждый день многие тысячи разнообразных движений? 2) Чем представлена опорно-двигательная система? 3) Какие функции выполняет  скелет? 4) Из каких отделов состоит скелет человека? 5) Назовите отделы черепа человека и кости их образующие (ответ ученика по модели черепа человека). 6) Биологическая задача: Отец посадил ребенка на плечи. На какие кости отца опирается малыш? Какие кости называют плечами анатомы? –  Давайте вспомним строение и функции пояса верхних конечностей и собственно верхней конечности. 7) Давайте вспомним строение и функции пояса нижних конечностей и собственно нижней конечности.

8) Игровой момент: На каждую парту выдаются пазлы «Скелет человека», необходимо правильно и максимально быстро собрать предложенную картинку.

4. Изучение нового материала. Исследовательская работа: «Особенности скелета человека».

Цель:  установить особенности, характерные для скелета человека и причины, их вызвавшие.

– Как вы думаете, имеет ли скелет человека отличительные особенности строения?
На каждую группу учащихся раздаются рисунки для выявления особенностей скелета человека и таблица для заполнения.

Отдел скелетаСходство скелета человека и млекопитающихОсобенности скелета человекаПричины появления этих особенностей

Учитель совместно с учениками определяет отдел скелета, который будет анализироваться группой учащихся.

Группа №1. Сравните череп человека и человекообразной обезьяны.

Карточка №1. Скелет человека и человекообразной обезьяны.

В чем различия  черепа человекообразной обезьяны(1) и черепа человека(2)? Как вы думаете, почему появились эти различия?

Группа №2. Сравнить позвоночник человека и человекообразной обезьяны. В чем сходства и различия позвоночника человека(1) и позвоночника человекообразной обезьяны (2)? Чем вы объясните особенности строения позвоночника человека?

Карточка №2. Скелет человека и человекообразной обезьяны.

Группа №3.  Сравните грудную клетку человека и человекообразной обезьяны.
В чем различие грудной клетки человека (1) и человекообразной обезьяны (2)?  Как вы объясните это различие?

Карточка № 3. Грудная клетка человека и человекообразной обезьяны.

Группа №4. Сравните тазовый пояс человека и человекообразной обезьяны.
В чем различие таза у человека(1)  и человекообразной обезьяны (2)? С чем связано это различие?

Карточка № 4.  Таз человека и человекообразной обезьяны.

Группа №5. Сравните строение верхней конечности человека и человекообразной обезьяны.
Какая часть конечности имеет отличительные особенности? Как вы объясните это? Какое значение для человека имеют эти отличия?      Карточка №2(см выше).

Группа №6. Сравните строение нижней конечности человека и человекообразной обезьяны. Какие особенности строения отличают нижние конечности человека(1)? Чем обусловлены эти отличия? Какое значение для человека имеют эти особенности скелета?

Карточка №2 (см. выше).

Карточка №5.  Стопа человека и человекообразной обезьяны.

По итогам работы в группах учащиеся заполняют  таблицу:

Отдел скелетаСходство скелета человека и млекопитающихОсобенности скелета человекаПричины появления этих особенностей
ЧерепМозговой и лицевой отделыПреобладание мозгового отдела над лицевым, не выступает вперед челюстной аппарат, не выражены надбровные дуги, развитие подбородочного выступаУвеличение объема головного мозга; развитие речи
ПозвоночникСостоит из позвонков,  отделы: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый4 изгиба;
массивность костей поясницы; увеличение тел позвонков, отсутствие хвоста
Прямохождение; смещение центра тяжести
Грудная клеткаГрудные позвонки, ребра и грудинаГрудная клетка расширена с боков,Прямохождение
Плечевой пояс2 лопатки,
2 ключицы
Большая подвижность плечевого суставаРазнообразная деятельность
Верхняя конечностьПлечо, предплечье, кистьОбладает значительной подвижностью; противопоставленный большой палецРазнообразная трудовая деятельность
Нижняя конечностьБедро, голень, стопаМассивные кости; сводчатая стопа. Ноги длиннее рук, кости массивнее.Прямохождение; смещение центра тяжести, стопа смягчает толчки при ходьбе
Тазовый поясТазовые кости и крестцовый отдел позвоночникаТаз широкий, в виде чаши; массивный; ограниченная подвижность тазобедренного суставаПрямохождение; смещение центра тяжести

5. Вывод: «Скелет человека имеет отличительные особенности; причиной появления этих особенностей являются прямохождение, развитие трудовой и мыслительной деятельности, появление речи».

13.03.2015

Источник: https://urok.1sept.ru/%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D0%B8/655012/

Кабинет Артролога
Добавить комментарий