1. Особливості скелета, властиві лише людині
А) наявність ключиць
Б) наявність підборіддя.
В) полегшення маси кісток верхніх кінцівок
Г) наявність п'ятипалих кінцівок
Д) S-подібна форма хребетного стовпа
Е) склепінна стопа
2. У зв'язку з прямоходінням у людини
А) звільняються верхні кінцівки
Б) стопа набуває склепінної форми
В) великий палець руки протистоїть іншим
Г) таз розширюється, його кістки зростаються
Д) мозковий відділ черепа менше лицьового
Е) зменшується волосяний покрив
3. Скелет людини на відміну від скелета ссавців має
A) прямий хребет без вигинів
Б) грудну клітину, стиснуту в спинно-черевному напрямку
B) грудну клітину, стиснуту з боків
Г) хребет S-подібної форми
Д) склепінчасту стопу
Е) масивний лицьовий відділ черепа
4. У чому подібність скелета людини і скелетів ссавців?
А) хребет має п'ять відділів
Б) стопа має склепіння
B) мозковий відділ черепа більше лицьового
Г) є парні суглобові кінцівки
Д) у шийному відділі сім хребців
Е) форма хребта S-подібна
5. У людини на відміну від ссавців
A) тіло розташоване вертикально
Б) хребет немає вигинів
B) хребет утворює чотири плавні вигини
Г) грудна клітка розширена в сторони
Д) грудна клітка стиснута з боків
Е) лицьовий відділ черепа переважає над мозковим
6. Людина, на відміну тварин
A) впливає на місце існування в процесі життєдіяльності
Б) має S-подібний хребет
B) утворює різні популяції
Г) має першу сигнальну систему
Д) має другу сигнальну систему
Е) створює та використовує знаряддя праці
7. Які ознаки ссавців не характерні для людини?
A) наявність діафрагми
Б) наявність підшерстя
B) наявність семи шийних хребців
Г) хвостовий відділ тіла
Д) рухлива вушна раковина
Е) альвеолярна легеня
8. Людина на відміну тварин
A) має кору великих півкуль
Б) утворює різні природні популяції
B) має другу сигнальну систему
Г) може створювати штучне довкілля
Д) має першу сигнальну систему
Е) може створювати та використовувати знаряддя праці
Станіслав Володимирович Дробишевський
Науковий редактор АНТРОПОГЕНЕЗ.РУ, к.б.н., доцент кафедри антропології біологічного факультету МДУ ім. Ломоносова
Дістаюча ланка
Спеціально для порталу "Антропогенез.РУ".
Авторський проект С.Дробишевського. Електронна книга дасть читачам базову інформацію про те, що відомо сучасній науціпро давній родовід людини.
Його комплекс визначається такими основними ознаками.
Розташування великого потиличного отвору: ліворуч - горила, сахелянтроп, австралопітек африканський, Homo ergaster, сучасна людина.
http://warrax.net/85/m1.html
Зліва направо - таз: людина, австралопітек афарський, ардіпітек рамідус, шимпанзе.
Положення великого потиличного отвору- У прямоходячих знаходиться в центрі довжини основи черепа, відкривається вниз; у чотириногих – у задній частині основи черепа, повернуто назад. Відповідно, основа черепа укорочена у двоногих і подовжена у чотириногих. Варіант проміжного типу відомий вже у Sahelanthropus tchadensis близько 6-7 млн років тому, а типовий для прямоходіння - у Ardipithecusramidusramidus 3,9-4,4 млн років тому.
Будова тазу- У прямохідних таз широкий і низький; у чотириногих таз вузький, високий та довгий. Проміжний варіант виявляється у Ardipithecus ramidus 4,4 млн років тому. Біпедальний варіант відомий, починаючи з Australopithecus afarensis3,2 млн років тому.
Будова довгих кісток ніг- у прямоходячих ноги довгі, кульшові суглоби сильно розведені один від одного внаслідок великої ширини таза, а коліна зведені разом, так що стегнові кістки при погляді спереду нахилені, а кістки гомілки вертикальні, стопи зближені, при погляді збоку коліна випрямлені; у чотириногих приматів руки довші за ноги, коліна розведені в сторони "колесом" і завжди напівзігнуті, стопи рознесені один від одного, так що при двоногому ходженні мавпа рухається дуже незграбно, розгойдування, компенсуючи нестійкість сильними бічними коливаннями тулуба. Обом варіантам відповідають певні характерні форми колінних і гомілковостопних суглобів. Біпедальна будова стегнових кісток відома, починаючи з Orrorin tugenensis6,2 млн років тому.
Стопа Homo habilis
Палеонтологічний музей, Москва.
Фото: А. Соколов
Будова стопи– у прямоходячих виражені поздовжнє і поперечне склепіння (підйоми) стопи, пальці прямі, короткі, великий палець не відведений убік і малорухливий; у чотириногих стопа плоска, пальці довгі, вигнуті, рухливі, великий палець має хапальну функцію, може сильно відводитися убік, що має відображення у більшій довжині його м'язів та характерній формі суглобів. У Ardipithecus ramidus 4,4 млн років тому є склепіння стопи, але пальці довгі і вигнуті, а великий палець здатний відводитися далеко убік. У стопі Australopithecus anamensis 4,1 млн. років тому, судячи з будови великої гомілкової кістки, великий палець був малорухливий. У Australopitecus afarensis 2,5-3,9 млн. років тому зведення стопи добре виражені, великий палець міг злегка протиставлятися іншим, але набагато слабше, ніж у сучасних мавп, відбиток ноги був майже як у сучасної людини. У стопі Australopithecus africanus і Paranthropus robustus великий палець був сильно відведений від інших, пальці були дуже рухливі, будова проміжна між мавпами та людиною.
Особливості прямоходіння
У всіх австралопітеків пальці стопи були досить довгі та вигнуті. У Homo habilisстопа уплощена, без вираженого склепіння, але пальці прямі, короткі, а великий палець повністю приведений до інших.
Будова рук- у повністю прямоходящих гомінід руки не пристосовані до ходіння по землі або лазіння по деревах, короткі руки, фаланги пальців прямі; у різних приматів є численні морфологічні адаптації до чіпляння за гілки (включаючи варіанти з редукцією великого або інших пальців, або зі зрощенням пальців в єдиний "гачок"), а у вищих людиноподібних - до ходіння по землі з опорою на фаланги зігнутих пальців (включаючи скошеність суглобової поверхні променевої кістки). Риси пристосування до ходіння по землі або лазіння по деревах є у австралопітеків Orrorintugenensis, Ardipithecuskadabba, Ardipithecusramidus, Australopithecusanamensis, Australopithecusafarensis, Australopithecusafricanus, Paranthropusrobustus і навіть Homohaha. Зокрема, не виключено, що Australopithecusanamensis часто пересувалися рачки з опорою на фаланги зігнутих пальців.
Будова хребта– у прямоходячих хребет орієнтований вертикально і має характерні вигини – лордози вперед та кіфози назад, розміри хребців закономірно збільшуються зверху-вниз, криж широкий і короткий; у чотириногих немає шийного і поперекового лордозів, а розміри хребців різняться менш закономірно, криж вузький і довгий. У австралопітеків Australopithecusafarensis і Australopithecusafricanus вигини, ймовірно, були як у сучасної людини, але деякі деталі будови хребців (наприклад, витягнутість тіла хребців спереду-назад) зближують їх з мавпами. Будова крижів у відомих австралопітеків – починаючи з Ardipithecusramidus та Australopithecusafarensis – типово гомінідна.
Назад:Що відрізняє нас від мавп? Унікальні ознаки людини
Завдання рівня А.
Виберіть одну правильну відповідь із чотирьох запропонованих.
А1. Про приналежність людини до класу Ссавці свідчать
4) волосяний покрив та живонародження
А2. Людину відносять до загону
2) Примати
А3. Рудимент людини
1) апендикс
А4. Прародина людини
4) Східна Африка
А5. Анатомічна ознака людини, пов'язана з прямоходінням
2) пружинна стопа
А6. Для еволюції людини характерно
3) єдність дії біологічних та соціальних факторів
А7. Спільним предком людиноподібних мавп та людини є
3) дріопитек
А8. До сучасної людини належить
3) кроманьйонець
А9. До найдавнішим людямвідноситься
3) австралопітек
А10. Біологічним факторомеволюції людини є
4) природний відбір
А11. Предком людини є
4) жодна з перерахованих мавп
А12. Людина відрізняється від усіх інших тварин
3) наявністю другої сигнальної системи
Завдання рівня.
Виберіть три правильні відповіді із шести запропонованих.
ІІ. Новий матеріал
Пристосування до деревного способу життя у предкових приматів та сучасних людиноподібних мавп
2) всі кінцівки мають п'ять пальців
4) сильний розвиток рухових відділів мозку
6) сильний розвиток плечового пояса
В 2. Відмінні риси людини (порівняно з людиноподібними мавпами)
1) підборіддя виступ на нижній щелепі
2) стопа з сильним розвиненим великим пальцем, що має склепіння
4) відносно сильний розвиток мозкового черепа
У 3. Дані порівняльної ембріології, що доводять тварину походження людини
2) червоподібний відросток сліпої кишки
3) двокамерне серце у двотижневого ембріона
Встановіть відповідність між змістом першого та другого стовпців.
В 4. Встановіть відповідність між ознаками людини та систематичною групою, для якої вони характерні.
А) потові та сальне залози шкіри
Б) нервова трубка на спинному боці тіла
В) серце на черевному боці тіла
Г) наявність ключиці
Д) без'ядерні еритроцити
Е) розширені кінцеві фаланги пальців із нігтями
СИСТЕМАТИЧНА ГРУПА
1) ознаки, що свідчать про належність людини до типу Хордові
2) призи, що свідчать про належність людини до класу Ссавці
3) ознаки, що свідчать про належність людини до загону Примати
В 5. Встановіть відповідність між ознаками та групою, до якої вони належать.
Ознаки
А) куприк
Б) залишки миготливої перетинки ока
В) зайві пори молочних залоз
Г) червоподібний відросток сліпої кишки
Д) суцільний волосяний покрив на обличчі
Е) м'язи вушної раковини
1) рудиментарні органи
2) атавізми
О 6. Встановіть відповідність між факторами історичного розвиткулюдини та групою, до якої вони відносяться.
А) мутаційна мінливість
Б) трудова діяльність
В) природний відбір
Г) ізоляція
Д) дрейф генів
Е) суспільний спосіб життя
1) біологічні фактори
2) соціальні фактори
О 7. Встановіть відповідність між ознаками та расами, для яких вони характерні.
Ознаки
А) епікантус
Б) кучеряве волосся
В) вузький розріз очей
Г) неширокий, сильно виступаючий ніс
Д) широкі вилиці
Е) товсті губи
1) австрало-негроїдна
2) багатолоїдна
3) європеоїдна
Встановіть правильну послідовність біологічних процесів, явищ, практичних дій.
О 8. Встановіть послідовність етапів появи та еволюції людини, починаючи з найдавнішої.
а) пітекантроп
Б) кроманьйонець
В) дріопіток
Г) австралопітек
Д) неандерталець
О 9. Визначте систематичне становище людини як біологічного виду, розташувавши таксони у потрібній послідовності, починаючи з виду.
А) членів
Б) примати
В) людина розумна
Г) ссавці
Е) хребетні
Ж) плацентрані
З) хордові
Особливості прямоходіння
У процесі еволюції людини поступово сформувалися ознаки прямоходіння: збалансована посадка голови, S-подібний хребет, склепінна стопа, широкий таз, широка та плоска грудна клітка, масивні кістки нижніх кінцівок, орієнтація лопаток у фронтальній площині. S-подібний хребет є своєрідним амортизатором при осьових навантаженнях.
Як відомо, виділяють вигин уперед у шийному відділі – шийний лордоз, вигин назад у грудному відділі – грудний кіфоз, вигин уперед у поперековому відділі – поперековий лордоз. За рахунок природних згинів збільшується міцність хребта до осьового навантаження. При різких та надмірних навантаженнях хребет як би «складається» в S-подібну форму, оберігаючи диски та зв'язки хребта від травми, а потім розправляється як пружина.
Прямий скелет дозволяє людині пересуватися, на відміну від інших тварин, на двох ногах, переносячи вагу з п'яти на передній відділ стопи, що перетворює кожен крок на вправу з балансування. Навантаження передається через великогомілкову кістку. Точка опори припадає на носок Зусилля створюється ахіллесовим сухожиллям, яке при скороченні м'язів ікри піднімає п'яту Зводи стопи «гасять» інерційні навантаження при приземленні, які досягають до 200% ваги тіла. Природна, збалансована посадка голови дозволяє довгим осям орбіт бути зверненими вперед. Це відмітна ознака людини від її людиноподібних «побратимів», у яких голова підвішена на потиличних м'язах (антропологи визначають положення голови за будовою основи черепа та шийних хребців).
Стопа людини: чудо прямоходіння
Збалансоване положення голови виключає розтягнення задніх зв'язок шиї та необхідність постійної напруги м'язів шиї, головним чином, на відміну від тварин, – м'язи – верхньої трапеції. У процесі історичного поступу людство пройшло складний шлях.
Ознаки прямоходіння: збалансована посадка голови, S-подібний хребет, склепінна стопа, широкий таз, широка та плоска грудна клітка, масивні кістки нижніх кінцівок, орієнтація лопаток у фронтальній площині.
З розвитком цивілізації змінювалися вимоги до опорно-рухової системи. Якщо стародавні люди перебували або у вертикальному чи горизонтальному положенні (полювали, збирали, воювали, лежали, відпочиваючи), то вже в XVII столітті 10 % населення виконували сидячу роботу. У XXI столітті кількість таких працівників збільшилася до 90%. У процесі еволюції людина перестала пристосовуватися до навколишнього середовища і стала пристосовувати середовище до себе, і це не могло не позначитися на поставі. Винахід лави, стільця (це ймовірно XV століття) істотно змінило біомеханіку людини, з'явилася нова проблема - «постава, що сидить на стільці». Сучасна людина більшу частину свого часу проводить сидячи на роботі, вдома, у транспорті, працюючи, навчаючись, відпочиваючи, чекаючи, приймаючи їжу.
Поза «сидячи» - оптимальна для виконання конторської роботи та навчання, є тяжким випробуванням для опорно-рухової системи. Саме в цій позі найчастіше страждає постава. Саме тривала поза сидячи є причиною болю в спині та причиною різних захворювань. 18 століття – століття масового шкільного навчання. Цей прогресивний історичний процес має і зворотний бік. За даними російського інституту дитячої ортопедії у 40-80% дітей виявляються порушення постави, а 3%-10% їх - різні викривлення хребта звані шкільні сколіози.
З розвитком цивілізації змінюються зміст, організація та методи людської праці. Офісні працівники - нова масова професія, чисельність яких становить понад 60% всього населення. Необхідність тривалого дотримання сидячої робочої пози (працюючи за комп'ютером, з документами, з клієнтами) призводить до зростання кількості захворювань опорно-рухової системи дорослого населення. Число таких захворювань неухильно зростає, вони молодшають і ця тенденція, ймовірно, збережеться в найближчому майбутньому.
Одне з найважливіших питань у проблемі походження людини — який із способів пересування приматів був передумовою двоногого ходіння.
Ч.Дарвін вважав, що наші предки були дерев'яними тваринами.
Одна з теорій - "брахіаторна", - вважала, що лише брахіація могла призвести до доброму розвиткуключиці, до широкої грудній клітці, до можливості супинації та пронації кінцівок. Відповідно до цієї теорії загальний предок гомінід і понгід був брахіатором.
Прибічники іншої теорії — початково чотирилапого ходіння — подібність рук мавпи і людини вважали конвергентною: і праця, і лазіння по гілках привели, на думку цих дослідників, до однакового результату. Вивчаючи особливості стопи в людини, мавп та інших ссавців — їжака, щури, бабака та інших. — вони вважали, що стопа людини найближче до типу стопи макака, тобто. у людини не було пристосувань ні до брахіації, ні до пересування стрибками, як це вважав Джонс Вуд, прихильник походження людини від довгоп'ят, минаючи стадію мавп.
Брахіація в даний час сприймається як крайнє пристосування до деревного способу життя.
Одна з теорій, - теорія крурації: згідно з нею двоногого ходіння передувало ходіння по гілках у напіввипрямленому положенні (крурація). Деякі автори вважають, що предок людини міг при цьому спиратися на пальці рук, як це роблять сучасні великі людиноподібні мавпи, інші автори вважають важливим для виникнення двоногости вертикальне лазіння.
Слід зазначити, що жоден із прибічників деревної стадії у відсутності виключно деревну життя. При всій пристосованості стопи до наземного пересування вона зберігає риси деревної локомоції предків, наприклад, м'яз, що відводить перший палець. Здатність до відведення першого пальця розвинена у багатьох ссавців, що лазять, наприклад у щура, сумчастих і деяких гризунів. Однією з передумов розвитку прямоходіння, можливо, було прямосидіння, властиве всім приматам.
Дані палеонтології не дають достатніх матеріалів для вирішення цієї дискусії. Єгиптопітек, ймовірно, був чотирилапою деревною мавпою, подібною до ревуна, він підвішувався до гілок кистями і стопами. Дріопітек, проконсул, пліопітек мають генералізований скелет, подібний до широконосих, тонкотілих і людиноподібних мавп. Будова їхнього плечового суглоба показує велику свободу руки. Локомоція їх могла містити і брахіацію. Вважають, що група міоценових гоміноїдів була неоднорідною щодо розвитку локомоції, пліопітек був дерев'яним чотирилапим, проконсул - напівбрахіатором, дріопітек - ходив на суглобах передніх кінцівок. У міоценових гоміноїдів виявляються ознаки випрямлення тіла, але лише початкові ознаки. У деяких пізніших форм - наприклад ореопитека - спостерігається випрямлене положення тіла. Про це свідчать п'ять масивних поперекових хребців, структура верхнього кінця стегна, велика ширина здухвинної кістки та інші ознаки. У передній кінцівці були ознаки брахіації — пересування на руках: це подовження передньої кінцівки, рухливість зап'ясткового суглоба, вигнутість фаланг і п'ясті. У сучасних понгід зберігся брахіаторний комплекс. Здатність рук до розмаху до 180 градусів, до широкої пронації та супінації, хапальний тип кисті з протиставленням першого пальця є важливою аргументацією на користь деревної стадії приматів.
У процесі антропогенезу риси брахіаторної спеціалізації могли витіснятися, але ще зберігалися у ранніх австралопітекових. У них передні кінцівки довші за задні, фаланги пальців ніг довгі і вигнуті, за будовою скелета вони подібні до людиноподібних мавп.
Здатність до випрямленого стану тіла є однією з основних особливостей приматів. За деякими припущеннями, вихідним типом локомоції було вертикальне чіпляння та стрибання. Всі сучасні примати при сидінні приймають випрямлене положення тіла і багато хто здатний до вертикальних форм пересування, в тому числі і до двоногості, особливо добре ця здатність виражена у людиноподібних мавп, у яких збільшується опорна роль задньої кінцівки. Однак двоноге пересування людиноподібних мавп — це двоноге пересування чотирилапої тварини, що стала на дві ноги. Тіло при цьому нахилене вперед, хребет вигнутий, поперековий лордоз відсутній. Під час випрямлення тіла воно закидається назад разом із тазом. Нижні кінцівки зігнуті в колінних суглобах, відсутній обертальний рух таза, і тіло як би перевалюється при кожному кроці.
http://otvet.mail.ru/question/13315969
http://www.examens.ru/otvet/8/9/680.html
http://www.sunhome.ru/journal/16241
http://medbiol.ru/medbiol/antrop/00010554.htm
Вчені Ліверпульського університету дійшли висновку, що розвинулася у наших предків ще до того, як вони відмовилися від деревного способу життя та перейшли до проживання на землі. Сенсаційне відкриття привело дослідників до ще одного важливого висновку: за словами британських біологів, ходіння на двох ногах завжди було особливістю поведінки великих мавп, а предки людини ніколи не проходили через стадію ходіння рачки.
Протягом десятиліть антропологи були переконані, що прямоходіння є унікальною якістю homo sapiens та її найближчих предків - homo habilis (людина вміла) та homo erectus (людина прямоходяча). Проте вчені, що вивчали поведінку єдиних великих мавп, що ведуть деревний спосіб життя, - орангутанів, що живуть на острові Суматра, - виявили у них ту саму здатність. Щоправда, вертикальне положення тулуба орангутани використовують для пересування не землею, а гілками дерев.
«Гіпотез виникнення двоногого ходіння (біпедії) чимало, – розповів нашому виданню провідний науковий співробітник Інституту та Музею антропології МДУ кандидат біологічних наук Віталій Харитонов. - Відповідно до однієї з них комплекс анатомічних здібностей, необхідних для прямоходіння, розвинувся у предків людини вже після того, як він змінив місце існування: перейшов від деревного способу життя до наземного. Згідно з іншою точкою зору, наш предок справді міг навчатися прямоходіння вже під час життя на деревах. Це дві альтернативні одна одній гіпотези. Точно можна вказати лише час, коли відбувся перехід до біпедії: на сьогоднішній день давність австралопітеків, які є першими членами нашого еволюційного ствола, за даними археологічних знахідок, Досягає 6-7 млн років. Кістки австралопітеків, які жили в цю епоху, вже мають особливості, пов'язані з прямоходінням». Однак воно, ймовірно, було епізодичним: стародавні австралопітеки здебільшого пересувалися на чотирьох ногах, але у разі потреби могли стояти і лише на задніх кінцівках. «Цілком можливо, що прямоходіння зустрічалося і раніше, проте перехід австралопітеків до біпедії як кращого способу пересування починається саме 6-7 млн років тому, - розповідає Харитонов. - А вже 2-3 млн років тому у африканських австралопітеків всі ознаки, необхідні для біпедії, об'єдналися у єдиний анатомічний комплекс».
Орангутани, за поведінкою яких спостерігали вчені Університету Ліверпуля, тримають торс вертикально, а пересуваючись гнучкими гілками, які пружні, як м'який ґрунт, захоплюють їх пальцями ніг. Від падіння мавпу страхують передні кінцівки, якими орангутан тримається за високі гілки. Це, очевидно, оптимальний для орангутанів спосіб переміщення гілками.
«Усі людиноподібні примати схильні до прямоходіння, - причина лежить в умовах проживання: на відкритих просторах савани примат не може сховатися від хижака з тією ж легкістю, як у тропічному лісі. Наявність перманентної небезпеки зажадала від приматів низки соціобіологічних адаптацій: сюди можна зарахувати як прямоходіння, а й навички соціальної комунікації, що згодом дали початок спершу невербальної, а потім вербальної мови».
«Прямоходіння дуже ефективне за низкою своїх якостей, – каже Віталій Харитонов. - По-перше, в умовах африканської савани цей спосіб дає можливість уникнути перегріву: площа, на яку падають промені сонця, стає меншою. По-друге, наявність вільних передніх кінцівок дозволяє самці нести дитинча. По-третє, огляд у двоногої тварини набагато більше, ніж у чотирилапої: вставши на дві ноги, мавпи навчилися помічати хижака ще здалеку».
Швидше за все, австралопітеки вже користувалися знаряддями праці: ціпками, кийками, камінням, великими кістками тварин. Правда, виготовляти їх вони ще не вміли: ці віддалені предки людини лише підбирали їх у природі, але не могли обробляти. Ось чому жодних слідів штучної обробки на знахідках цієї доби немає.
«Теорія про розвиток прямоходіння під час життя приматів на деревах має право на життя, – розповів РБК daily завлабораторією антропології Інституту етнології та антропології РАН Сергій Васильєв. - Недарма і багато сучасних приматів здатні триматися на задніх ногах». Є і третя, дуже правдоподібна версія розвитку біпедії: наша предкова форма, що передує двоногим приматам, пересувалася не на чотирьох кінцівках, а тим самим способом, як і сучасні людиноподібні мавпи Африки, - вони стоять на двох задніх кінцівках, спираючись на землю лише пальцями кистей рук, якими вони ніби допомагають ногам. Відповідно до цієї гіпотези подібний спосіб пересування був стартовим для наших предків.
«Є й четверта, дуже модна останнім часом гіпотеза, – зазначає Віталій Харитонов.
Тема 4. Опорно-рухова система
Згідно з нею, наші попередники, які відчували постійну потребу у воді, часто заходили у водоймища, мимоволі розпрямляючись, щоб тримати голову над поверхнею. Оскільки їжа, що у водоймах, - молюски, риба тощо. - становила важливу частину раціону наших предків, примати поступово переходили до прямоходіння».
Більшість антропологів все ж таки вважають, що навички вертикального ходіння виробилися у людини саме тоді, коли наші предки спустилися з дерев у зв'язку з
Прямоходіння
Особливості будови скелета людини, які він придбав у процесі еволюції, пов'язані з прямоходінням та використанням верхніх кінцівок – рук – як орган праці.
Ці особливості такі:
- Мозкова частина черепа переважає за обсягом над лицьовою в 4 рази, тоді як у приматів це співвідношення дорівнює 1:1.
- Нижня щелепа дугоподібна, з підборіддям, що пов'язано з розвитком мускулатури мови і мовленнєвою діяльністю.
- Хребет має 4 вигини: два вперед – шийний та поперековий лордози та два тому – грудний та крижовий кіфози, завдяки яким він набув S-подібної форми та пружинить при ходьбі.
- Маса тіл хребців збільшується у напрямку від шийного до поперекового відділу, що пов'язано зі зростанням навантаження на хребці нижніх відділів хребта.
- Грудна клітка плоска та широка.
- Таз масивний, чашоподібний, підтримує органи, що лежать над ним, і є опорою для нижніх кінцівок.
- Кістки верхніх кінцівок легші, рухливіші і коротші за нижні. Стійке положення тулуба забезпечується укороченням хребта. Великий палецькисті протиставлений іншим.
- Кістки стопи утворюють склепіння, що пом'якшує поштовхи тіла під час ходьби.
Прямоходіння
Цикл ходьби: опора на одну ногу - двоопорний період - опора на іншу ногу.
Ходьба людини- Найбільш природна локомоція людини.
Існують й інші визначення, що характеризують цю локомоцію:
«…синергії, що охоплюють всю мускулатуру і весь руховий апарат згори до низу»
«…циклічний акт, тобто рух, у якому періодично повторюються знову і знову одні й самі фази».
- Ходьба - це рухова дія, результат реалізації рухового стереотипу, комплексу безумовних та умовних рефлексів.
- Ходьба - це рухова навичка, яка є ланцюгом послідовно закріплених умовно рефлекторних. рухових дій, які виконуються автоматично без усвідомлення.
Близькі за значенням слова:
- en:gait – ходьба.
- «хода» en:walking - особливості поз і рухів під час ходьби, характерний конкретної людини.
- «Постава» en:Posture – звичне становище тіла людини у спокої та русі, у тому числі при ходьбі.
Види ходьби
| як природної локомоції: | як спортивної та оздоровчої локомоції: | як військово-прикладної локомоції |
|---|---|---|
|
|
Маршівка (eng.) (організована ходьба, вправа в мірному ходженні правильними побудованими рядами) |
Не слід плутати види ходьби з видами ходи. Ходьба – руховий акт, різновид рухової активності. Хода – особливість ходьби людини, «манера ходити»
Завдання ходьби
Завдання ходьби як важливої локомоторної функції:
- Безпечне лінійне поступальне переміщення тіла вперед (головне завдання).
- Утримання вертикального балансу, запобігання падіння під час руху.
- Збереження енергії, використання мінімальної кількостіенергії рахунок її перерозподілу протягом циклу кроку.
- Забезпечення плавності пересування (різкі рухи можуть бути причиною пошкодження).
- Адаптація ходи для усунення болючих рухів та зусиль.
- Збереження ходи при зовнішніх впливах, що обурюють, або при зміні плану рухів (Стабільність ходьби).
- Стійкість до можливих іннерваційних та біомеханічних порушень.
- Оптимізація пересування, насамперед, підвищення ефективності безпечного переміщення центру мас з найменшою витратою енергії.
Параметри ходьби
Загальні параметри ходьби
Найбільш загальними параметрами, що характеризують ходьбу, є лінія переміщення центру мас тіла, довжина кроку, довжина подвійного кроку, кут розвороту стопи, база опори, швидкість переміщення та ритмічність.
- База опори - це відстань між двома паралельними лініями, проведеними через центри опори п'ят паралельно лінії переміщення.
- Короткий крок – це відстань між точкою опори п'яти однієї ноги та центром опори п'яти контралатеральної ноги.
- Розворот стопи - це кут, утворений лінією переміщення та лінією, що проходить через середину стопи: через центр опори п'яти та точку між 1 та 2 пальцем.
- Ритмічність ходьби – відношення тривалості переносної фази однієї ноги до тривалості переносної фази іншої ноги.
- Швидкість ходьби – кількість великих кроків за одиницю часу. Вимірюється в одиницях: крок за хвилину або км. в годину. Для дорослого – 113 кроків за хвилину.
Біомеханіка ходьби
Ходьбу при різних захворюваннях вивчає розділ медицини - клінічна біомеханіка; ходьбу як засіб досягнення спортивного результату або підвищення рівня фізичної підготовленості вивчає розділ фізичної культури- спортивна біомеханіка. Ходьбу вивчають багато інших наук: комп'ютерна біомеханіка, театральне та балетне мистецтво, військова справа. Основою вивчення всіх біомеханічних наук є біомеханіка ходьби здорової людини у природних умовах. Ходьбу розглядають з позиції єдності біомеханічних та нейрофізіологічних процесів, що визначають функціонування локомоторної системи людини.
Біомеханічна структура ходьби = + + +
Тимчасова структура ходьби зазвичай заснована на аналізі результатів подографії. Подографія дозволяє реєструвати моменти контакту різних відділів стопи з опорою. На цій підставі визначають часові фази кроку.
Кінематику ходьби вивчають з використанням контактних та безконтактних датчиків вимірювання кутів у суглобах (гоніометрія), а також із застосуванням гіроскопів - приладів, що дозволяють визначити кут нахилу сегмента тіла щодо лінії гравітації. Важливим методом у дослідженні кінематики ходьби є методика циклографії - метод реєстрації координат точок, що світяться, розташованих на сегментах тіла.
Динамічні характеристики ходьби вивчають із застосуванням динамографічної (силової) платформи. При опорі силову платформу реєструють вертикальну реакцію опори, а також її горизонтальні складові. Для реєстрації тиску окремих ділянок стопи застосовують датчики тиску або тензодатчики, вмонтовані у підошву взуття.
Фізіологічні параметри ходьби реєструють за допомогою методики електроміографії – реєстрації біопотенціалів м'язів. Електроміографія, зіставлена з даними методик оцінки тимчасової характеристики, кінематики та динаміки ходьби, є основою біомеханічного та інерваційного аналізу ходьби.
Тимчасова структура ходьби
Проста двоконтактна підграма
Основний метод дослідження тимчасової структури – метод подографії. Наприклад, дослідження ходьби із застосуванням найпростішої, двоконтактної електроподографії полягає у використанні контактів у підошві спеціального взуття, які замикаються при опорі на біомеханічну доріжку. На малюнку зображена ходьба у спеціальному взутті з двома контактами в області п'яти та переднього відділу стопи. Період замикання контакту реєструється та аналізується приладом: замикання заднього контакту – опора на п'яту, замикання заднього та переднього – опора на всю стопу, замикання переднього контакту – опора на передній відділ стопи. На цій підставі будують графік тривалості кожного контакту кожної ноги.
Тимчасова структура кроку
Основні методи дослідження: циклографія, гоніометрія та оцінка руху сегмента тіла за допомогою гіроскопа.
Метод циклографії дозволяє реєструвати зміну координат точок тіла, що світяться, в системі координат.
Гоніометрія - зміна кута суглоба прямим методом із застосуванням кутових датчиків та неконтактним за даними аналізу циклограми.
Крім того, застосовують спеціальні датчики гіроскопи та акселерометри. Гіроскоп дозволяє реєструвати кут повороту сегмента тіла, до якого він прикріплений навколо однієї з осей обертання, умовно названої віссю відліку. Зазвичай гіроскопи застосовують для оцінки руху тазового та плечового пояса, при цьому послідовно реєструють напрямок руху в трьох анатомічних площинах - фронтальній, сагітальній та горизонтальній.
Оцінка результатів дозволяє визначити у будь-який момент кроку кут повороту таза та плечового пояса убік, уперед чи назад, а також поворот навколо поздовжньої осі. У спеціальних дослідженнях застосовують акселерометри для вимірювання у разі тангенціального прискорення гомілки.
Для дослідження ходьби використовують спеціальну біомеханічну доріжку, покриту електропровідним шаром. Важливу інформацію отримують при проведенні традиційного в біомеханіці циклографічного дослідження, яке, як відомо, засноване на реєстрації методом відео - кінофотозйомки координат маркерів, що світяться, розташованих на тілі випробуваного.
Динаміка ходьби
Динаміка ходьби може бути вивчена методом прямого виміру сили , яка продукується працюючими м'язами. Досі відсутні доступні для широкого використання методики вимірювання моменту сили живого м'яза, сухожилля або суглоба. Хоча слід зазначити, що прямий метод, метод імплантації датчиків сили та тиску безпосередньо в м'яз або сухожилля застосовується у спеціальних лабораторіях. Прямий метод дослідження крутного моменту здійснюється також при використанні датчиків у протезах нижніх кінцівок та в ендопротезах суглобів. Уявлення про сили, що впливають на людину під час ходьби, може бути отримано або у визначенні зусилля в центрі мас всього тіла, або шляхом реєстрації опорних реакцій. Фактично, сили м'язової тяги при циклічному русі можна оцінити, вирішуючи завдання зворотної динаміки. Тобто знаючи швидкість і прискорення рухомого сегмента, а також його масу і центр мас, ми можемо визначити силу, яка викликає цей рух, дотримуючись другого закону Ньютона (сила прямо пропорційна масі тіла та прискоренню).
Реальні сили під час ходьби, які можна виміряти – це сили реакції опори. Зіставлення сили реакції опори та кінематики кроку дозволяють оцінити величину крутного моменту суглоба. Розрахунок крутного моменту м'яза може бути проведений виходячи з зіставлення кінематичних параметрів, точки застосування реакції опори і біоелектричної активності м'яза.
Сила реакції опори
Сила реакції опори – сила, що діє на тіло з боку опори. Ця сила дорівнює та протилежна тій силі, яку надає тіло на опору.
Вертикальна складова сили реакції опори
Вертикальна складова вектор опорної реакції.
Графік вертикальної складової опорної реакції при ходьбі в нормі має вигляд плавної симетричної двогорбої кривої. Перший максимум кривої відповідає інтервалу часу, коли в результаті перенесення тяжкості тіла на опорну ногу відбувається передній поштовх, другий максимум (задній поштовх) відображає активне відштовхування ноги від опорної поверхні та викликає просування тіла вгору, вперед та у бік опорної кінцівки. Обидва максимуми розташовані вище за рівень ваги тіла і становлять відповідно при повільному темпі приблизно 100% від ваги тіла, при довільному темпі 120%, при швидкому - 150% і 140%. Мінімум опорної реакції розташований симетрично між ними нижче за лінію ваги тіла. Виникнення мінімуму обумовлено заднім поштовхом іншої ноги та подальшим її перенесенням; при цьому з'являється сила, спрямована вгору, яка віднімається від ваги тіла. Мінімум опорної реакції при різних темпах становить від ваги тіла відповідно: за повільного темпу - приблизно 100 %, за довільного темпу 70 %, за швидкого - 40 %. Таким чином, загальна тенденція зі збільшенням темпу ходьби полягає у зростанні значень переднього та заднього поштовхів та зниженні мінімуму вертикальної складової опорної реакції.
Поздовжня складова сили реакції опори
Поздовжня складова вектора опорної реакціїце, по суті, сила, що зрізує рівна силітертя, що утримує стопу від передньозаднього ковзання. На малюнку зображено графік залежності поздовжньої опорної реакції залежно від тривалості циклу кроку при швидкому темпі ходьби (помаранчева крива), при середньому темпі (пурпурна) та повільному темпі (синя).
Точка застосування сили реакції опори
Реакція опори – ці сили, прикладені до стопи. Вступаючи в контакт з поверхнею опори, стопа зазнає тиску з боку опори, рівний і протилежний тому, яке стопа надає на опору. І це є реакція опори стопи. Ці сили нерівномірно розподіляються по контактній поверхні. Як і вся сила такого роду, їх можна зобразити у вигляді результуючого вектора, який має величину і точку застосування.
Точка застосування вектора реакції опори на стопу інакше називається центром тиску. Це важливо, щоб знати, де знаходиться точка застосування сил, що діють на тіло з боку опори. При дослідженні силової платформі ця точка називається точкою докладання сили реакції опори.
Траєкторія докладання сили реакції опори
Основні біомеханічні фази
Аналіз кінематики, опорних реакцій та роботи м'язів різних частин тіла переконливо показує, що протягом циклу ходьби відбувається закономірна зміна біомеханічних подій. «Ходьба здорових людейнезважаючи на ряд індивідуальних особливостей, має типову та стійку біомеханічну та іннерваційну структуру, тобто певну просторово-часову характеристику рухів та роботи м'язів».
Повний цикл ходьби - період подвійного кроку - складається кожної ноги з фази опори і фази переносу кінцівки.
При ходьбі людина послідовно спирається то одну, то іншу ногу. Ця нога називається опорною. Контралатеральна нога у цей момент виноситься вперед (це - переносна нога). Період перенесення ноги називається "фаза перенесення". Повний цикл ходьби - період подвійного кроку - складається кожної ноги з фази опори і фази переносу кінцівки. В опорний період активне м'язове зусилля кінцівок створює динамічні поштовхи, що повідомляють центру тяжкості тіла прискорення, необхідне поступального руху. При ходьбі в середньому темпі фаза опори триває приблизно 60% циклу подвійного кроку, фаза переносу приблизно 40%.
Початком подвійного кроку прийнято вважати момент контакту п'яти з опорою. У нормі приземлення п'яти складає її зовнішній відділ. З цього моменту ця (права) нога вважається опорною. Інакше цю фазу ходьби називають передній поштовх - результат взаємодії сили тяжіння людини, що рухається, з опорою. На площині опори у своїй виникає опорна реакція, вертикальна складова якої перевищує масу тіла. Тазостегновий суглоб знаходиться в положенні згинання, нога випрямлена в колінному суглобі, стопа у положенні легкого тильного згинання. Наступна фаза ходьби – опора на всю стопу. Вага тіла розподіляється на передній та задній відділ опорної стопи. Інша, у разі - ліва нога, зберігає контакти з опорою. Тазостегновий суглоб зберігає положення згинання, коліно підгинається, пом'якшуючи силу інерції тіла, стопа набуває середнього положення між тильним і підошовним згинанням. Потім гомілка нахиляється вперед, коліно повністю розгинається, центр мас тіла просувається вперед. У цей період кроку переміщення центру мас тіла відбувається без активної участім'язів, рахунок сили інерції . Опора на передній відділ стопи. Приблизно через 65% часу подвійного кроку, наприкінці інтервалу опори, відбувається відштовхування тіла вперед і вгору рахунок активного підошовного згинання стопи - реалізується задній поштовх. Центр мас переміщається вперед внаслідок активного скорочення м'язів. Наступна стадія - фаза перенесення характеризується відривом ноги та переміщенням центру мас під впливом сили інерції. У середині цієї фази всі великі суглоби ноги знаходяться в положенні максимального згинання. Цикл ходьби завершується моментом контакту п'яти з опорою. У циклічній послідовності ходьби виділяють моменти, коли з опорою стикаються лише одна нога («одноопорний період») та обидві ноги, коли винесена вперед кінцівка вже торкнулася опори, а розташована ззаду ще не відірвалася («двоопорна фаза»). Зі збільшенням темпу ходьби «двоопорні періоди» коротшають і зовсім зникають при переході в біг. Таким чином, за кінематичними параметрами, ходьба від бігу відрізняється наявністю двоопорної фази.
Ефективність ходьби
Основний механізм, що визначає ефективність ходьби, - це переміщення загального центру мас.
переміщення ОЦМ, Трансформація кінетичної (T k) та потенційної (E p) енергії
Переміщення загального центру мас (ОЦМ) є типовим синусоїдальним процесом з частотою, що відповідає подвійному кроку в медіолатеральному напрямку, і з подвоєною частотою в передньо-задньому і вертикальному напрямку. Переміщення центру мас визначають традиційним циклографічним методом, позначивши загальний центр мас на тілі випробуваного точками, що світяться.
Однак можна зробити простіше, математичним способом, знаючи вертикальну складову сили реакції опори. З законів динаміки прискорення вертикального переміщення дорівнює відношенню сили реакції опори до маси тіла, швидкість вертикального переміщення дорівнює відношенню до прискорення на інтервал часу, а саме переміщення добутку швидкості на час. Знаючи ці параметри, можна легко розрахувати кінетичну та потенційну енергію кожної фази кроку. Криві потенційної та кінетичної енергії являють собою як би дзеркальне відображення один одного і мають фазовий зсув приблизно 180°. Відомо, що маятник має максимум потенційної енергії у вищій точці і перетворює її на кінетичну, відхиляючись вниз. При цьому деяка частина енергії витрачається на тертя. Під час ходьби, вже на початку періоду опори, як тільки ОЦМ починає підніматися, кінетична енергія нашого руху перетворюється на потенційну, і навпаки, переходить в кінетичну, коли ОЦМ опускається. Таким чином, зберігається близько 65% енергії. М'язи повинні постійно компенсувати втрату енергії, яка становить близько тридцяти п'яти відсотків. М'язи включаються для переміщення центру мас з нижнього положення у верхнє, заповнюючи втрачену енергію.
Ефективність ходьби пов'язана із мінімізацією вертикального переміщення загального центру мас. Однак збільшення енергетики ходьби нерозривно пов'язане зі збільшенням амплітуди вертикальних переміщень, тобто зі збільшенням швидкості крокування та довжини кроку неминуче збільшується вертикальна складова переміщення центру мас.
Протягом опорної фази кроку спостерігається постійний компенсуючий рух, який мінімізує вертикальні переміщення і забезпечує плавність ходьби.
На початку тижня у ЗМІ з'явилася новина про те, що вчені знайшли скелет австралопітеку, який змусить фахівців переглянути свої погляди на те, коли батьки людини навчилися впевнено ходити на двох задніх кінцівках. Якщо результати нової роботи підтвердяться, то вченим доведеться перенести цю знаменну подію як мінімум півмільйона років тому.
Зверху вниз
Перш ніж розповісти про додаток у сімействі австралопітеків, нагадаємо коротко сучасні уявленняпро становлення предків людей на ноги Вважається, що гілка, що веде до людини, йде від мавпоподібних істот, що мешкали на деревах. Якоїсь миті ці істоти вирішили змінити своє місце проживання та почали освоювати нову екологічну нішу – відкриті простори під деревами. Причини, через які наші предки спустилися вниз, до кінця не зрозумілі. Можливо, вони програвали конкуренцію за їжу більш моторним дрібним мавпам, а на землі вони мали більше можливостей добувати собі їжу.
Напевно, багато читачів спостерігали, як мавпи пересуваються по землі – цей процес дається їм досить непросто, і, щоб зберегти рівновагу, тварини змушені спиратися на передні кінцівки. Приблизно так само повинні були пересуватися і австралопітеки, що спустилися з гілок (вважається, що саме з них почався наземний період історії людини та її предків). Але одна справа пройтися від дерева до дерева на своє задоволення і зовсім інша - проводити на землі добу безперервно. Щоб не померти з голоду в зовсім не дружньому середовищі, австралопітекам потрібно було навчитися ходити на двох кінцівках.
Поступово скелет наших предків став набувати інших обрисів: розмір кісток і структура скелета змінювалися так, щоб їх володар міг довгий час пересуватися у вертикальному положенні. При цьому у недавніх жителів дерев звільнилися передні кінцівки, за допомогою яких вони могли спритно добувати і вживати їжу, а потім виготовляти спочатку примітивні, а потім і складніші знаряддя праці.
Більшість палеонтологів дотримувалися думки, що повною мірою пересування на двох ногах (по-науковому така хода називається біпедалізмом) освоїв лише Homo erectus, що відбито у самій назві цього виду людей, яка перекладається з латині як "людина прямоходяча". H. erectusвважається прямим предком людини розумного - нещодавно навіть з'явилися роботи, що доводять, що представники цих двох видів схрещувалися між собою. Дослідники вважали, що австралопітеки, хоч і спустилися на землю, пересувалися по ній незручно і чимало часу, як і раніше, проводили на деревах.
Нещодавно з'явилася робота, автори якої , що здатність до прямоходіння розвинулася в австралопітеків ще до того, як вони злізли з дерев. Дослідники аналізували сліди, що залишаються "справжніми" біпедами та істотами, що ще не освоїли пряму ходу (хоча і тих та інших представляли люди), і порівнювали їх з відбитками ступнів австралопітеку афарського віком 3,6 мільйона років, знайденими поряд з містом Лаетолі в 1978 році. . Вчені дійшли висновку, що сліди A. afarensisдуже мало відрізняються від слідів справжніх біпедів.
Така думка ґрунтувалася на аналізі останків Люсі – австралопітеку виду Australopithecus afarensis, останки якої знайшли в Ефіопії в 1974 році. Власне, саме Люсі, яка жила на Землі близько 3,2 мільйона років тому, багато в чому визначила уявлення вчених про A. afarensis, від якого, як вважається, відбулися більш просунуті види австралопітеків, а потім і люди. Люсі була мініатюрною істотою – її зріст ледве перевищував один метр, із відносно короткими ногами та схожими на мавпячі лапи руками. Проаналізувавши зовнішній вигляд давньої ефіопки, вчені зробили висновок, що A. afarensisневпевнено пересувалися по землі, насамперед через короткі ноги (саме недостатня довжина нижніх кінцівок не дозволяє сучасним мавпам пересуватися по землі так само вправно, як по деревах). І хоча після виявлення Люсі фахівці знайшли останки ще кількох австралопітеків афарських, що були помітно більші за "дебютантку", вважалося, що A. afarensisвсе ж таки знаходилися десь у середині шляху від дереволазів до ходоків.
Все інакше
Недавня знахідка, опис якої присвячена в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences, може змусити вчених переглянути свою думку про зовнішність та здібності афарських австралопітеків Першу кістку вчені виявили у 2005 році за 50 кілометрів від місця, де було знайдено Люсі. У наступні три роки фахівці знайшли ще близько 30 кісток, з яких їм вдалося скласти зразковий скелет родича Люсі - вчені дійшли висновку, що істота також належить до виду A. afarensisі є самцем. Його вік був оцінений у 3,6 мільйона років – тобто він на 400 тисяч років старший за Люсі.
Палеонтологи назвали австралопітека Кадануумуу, що у перекладі з афарської мови, якою розмовляють у центральній частині Ефіопії, означає "велика людина". Кадануумуу був великим навіть за сучасними мірками – його зростання становило від 1,5 до 1,8 метра. Ноги цього австралопітеку були набагато довшими за ніг Люсі навіть з урахуванням їхньої різниці в зростанні. Крім того, будова плечових кісток, а також ребер і таза Каданууму виявилося дуже схожим на будову сучасної людини. У всіх представників A. afarensisЗнайдені раніше ці кістки не збереглися або збереглися погано.
На думку вчених, які виявили "велику людину", він пересувався землею так само добре і лазив по деревах так само погано, як і сучасні люди. Зокрема, дослідники вважають, що він міг протягом тривалого часу стояти на одній нозі – вміння, необхідне для вертикальної ходи та недоступне мавпам. Іншими словами, якщо вважати Каданууму типовим представником виду, то A. afarensisкуди більше нагадували представників роду Homo, ніж своїх предків, що жили на деревах, або сучасних мавп, з якими іноді порівнюють австралопітеків. А з огляду на вік "великої людини" цей висновок означає, що австралопітеки освоїли прямоходіння як мінімум на 400 тисяч років раніше, ніж вважалося.
Суперечність із результатами, отриманими після аналізу скелета Люсі, автори нової роботи пояснюють тим, що вона була самкою. Для австралопітеків був характерний яскраво виражений статевий диморфізм - різниця у зовнішності самців та самок. Взявши за зразок австралопітека афарського Люсі, вчені пішли неправильним шляхом, вважає один з авторів роботи Йоханнес Хейл-Селассіа (Yohannes Haile-Selassie). "Основна частина невірних інтерпретацій пов'язана саме з розміром Люсі та її статтю", - заявив він.
Непрямим підтвердженням висновків нової роботи може бути аналіз ще однієї знахідки останнього часу. У жовтні 2009 року в авторитетному науковому журналі Scienceз'явилося більше десятка статей, присвячених ще одній палеонтологічній знахідці недавнього часу – ардипітеку Ardipithecus ramidus, якого багато фахівців вважають предком австралопітеків Вік Арді, як назвали знахідку, становить 4,4 мільйона років, причому будова її тазу вказує, що A. ramidusза бажання могли відносно впевнено пересуватися на двох кінцівках. Тобто передумови прямоходіння з'явилися за 800 тисяч років до народження Кадануумуу. Докладніше про Арді можна прочитати.
Рано?
Нове дослідження викликало неабиякий інтерес у наукових колах, хоча деякі фахівці сумніваються у правомірності зроблених авторами висновків, причому головне заперечення стосується основного пункту роботи – визначення виду "великої людини". Вченим вдалося знайти чимало кісток Кадануумуу, але де вони виявили черепа і зубів – надзвичайно важливих елементів визначення місця істоти на еволюційному дереві.
Але навіть якщо "велика людина" все-таки ставиться до виду A. afarensis, він може бути нетиповим його представником. Таку думку висловив один із учених, які виявили у 2006 році кістки "дитини Люсі" – трирічного австралопітеку афарського, названого Селам (Selam). Плечові кістки Селам ("дитина Люсі" жіночої статі) нагадують, швидше, кістки дитинчати горили, ніж людського немовляти. Втім, на цей аргумент можна заперечити, що у Селам вже почав виявлятися статевий диморфізм, хоча зазвичай відмінності між статями з'являються у більш зрілому віці.
Незважаючи на критику і не абсолютну надійність доказів вчених, Кадануумуу – це, безумовно, дуже важлива палеонтологія знахідка. Через мізерну порівняно коїться з іншими науками кількості даних вчені змушені будувати теорії, грунтуючись насамперед припущеннях і більш-менш логічних порівняннях і зіставленнях. Кожна нова знайдена кістка робить ці умоглядні висновки трохи переконливішими. Що вже говорити про майже цілі скелети.
Еволюція людини
Варіант 1
1.Еволюція людини, на відміну від еволюції рослинного та тваринного світу, відбувається під впливом:
біологічних та соціальних факторів
тільки соціальних факторів
тільки біологічних факторів
переважно біологічних факторів
2.Морфологічні та фізіологічні зміни у предків людини, що сприяли її становленню, називають:
модифікаціями
дегенерація
біологічним регресом
антропоморфозами
3.Важливим зміною в еволюції людини вважають прямоходіння, оскільки воно сприяло:
більш тісному спілкуванню предків людини
швидшому пересування по землі
звільнення руки та розвитку трудової діяльності
заселення нових територій
4. Найближчим загальним предком людини та людиноподібних мавп вважається:
дріопитек
австралопітек
пітекантроп
синантроп
5.До людини прямоходячій відносять:
неандертальця
пітекантропа
австралопітека
кроманьйонця
6.Громадський спосіб життя, використання вогню, будівництво житла вперше з'явилися у:
неандертальців
австралопітеків
синантропів
кроманьйонців
7.Виготовлення складних знарядь праці, будівництво поселень, виникнення землеробства було притаманно:
неандертальців
кроманьйонців
пітекантропів
сучасної людини
8.До найдавніших людей відносяться:
неандертальці та пітекантропи
пітекантропи та синантропи
австралопітеки та неандертальці
дріопитеки та пітекантропи
9. Одним із результатів еволюції неандертальців було:
прямоходіння
використання знарядь праці
поява примітивної мови
зміна форми черепа
10. Еволюційний розвиток людини
макроеволюція
органогенез
мікроеволюція
антропогенез
Виберіть кілька правильних тверджень.
11.Вважають, що найдавніші люди:
А. вже не мали потужних надбрівних валиків
Б. маса мозку досягала 600г.
В.полювали на буйволів, носорогів, оленів
Г. Відсутній підборіддя
Д. маса мозку досягла 800 - 1000г.
Е. вміли використати вогонь
12. Знайдіть відповідність між ознаками, характерними для людей та представниками серед викопних форм людини, вписавши номери у відповідні графи:
пітекантроп
неандерталець
підтримка вогню
турбота про ближніх
добування вогню
прості форми колективної діяльності
мова, що складається з окремих вигуків
зачатки членоподілової мови
Еволюція людини
Варіант 2
1.На ранніх етапах еволюції людини, в епоху пітекантропів, головну роль грали фактори:
соціальні
біологічні
переважно соціальні
біологічні та соціальні фактори
2. Об'єднання членів колективу, спілкування спочатку за допомогою звуків, а потім слів сприяла(о)
прямоходіння
ходіння по землі
трудова діяльність
вживання м'ясної їжі
3. Головна відмінність трудової діяльності людини від поведінки тварин полягає в:
виготовленні знарядь праці
використання предметів довкіллядля захисту від хижаків
використання предметів навколишнього середовища для полювання
4.До найдавніших людей відносять:
неандертальця
австралопітека
пітекантропа
дріопитека
5.Поява пологових громад, обрядів, наскального живопису притаманно:
неандертальців
сучасної людини
пітекантропів
кроманьйонців
6.Виготовлення примітивних знарядь праці, підтримка вогню вже було характерно :
неандертальців
пітекантропів
австралопітеків
кроманьйонців
7.Стадії попередника людини в його еволюції відповідають:
дріопитеки
неандертальці
пітекантропи
австралопітеки
8.Можливість використовувати примітивні знаряддя праці австралопітеками була пов'язана з:
збільшенням обсягу мозку
зміною у будові зубів
появою п'ятипалої кінцівки
гнучкість руки та протиставлення 1-го пальця
9.Виготовлення складних машин та механізмів, розвиток науки, мистецтва, техніки характерно для:
неандертальців
пітекантропів
сучасної людини
кроманьйонців
10. Вирішальним кроком на шляху до людини була поява:
громадського способу життя
членороздільного мовлення
знаряддя праці
прямоходіння
11. Дайте розгорнуту відповідь на запитання.
Яка роль біологічних та соціальних факторів у процесі еволюції людини?
Ключ відповідей до тесту Еволюція людини .
Варіант 1
Варіант 2
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
8
8
9
9
10
10
11
12
(уривок із книги «Діалектичні початки антропоеволюції)
Проблема переходу до прямоходіння зараз не усвідомлена, отже, навіть у частині розуміння, що включає у собі комплекс прямоходіння. «Прямоходіння, двоноге пересування, біпедія – все це синоніми…», — сміливо затверджується в одній досить академічній (судячи з того, що автор – доцент МДУ) книжці, виданій нещодавно (Бахолдіна В.Ю., 2004, С.143). Насправді під узагальнюючим поняттям «прямоходіння людини» ховається цілий комплекс явищ. «Інтрига» полягає в тому, що жоден із цих феноменів не вимагає жодних пояснень у рамках теорії антропогенезу. Необхідність такої феноменологічної сепарації викликається тим, що окремо ці явища часто зустрічаються в природі, специфіку людського способу пересування у просторі становить динамічний комплекс, який має російською мовою коротку формувисловлювання, саме «прямоходження». Не секрет, що деякі гіпотези походження прямоходіння засновані просто на плутанині понять. Ці три аспекти суть:
- стійка ортоградність;
- динамічна біпедія;
- Вертикальна локомоція;
Ми знаємо, як важко дається навіть короткочасна вертикальна стійка та біпедія тваринам. Четверонога тварина, завдяки зусиллям дресирувальників, може стати на дві кінцівки, може зробити кілька кроків, але про стійку ортоградність і локомоцію на двох кінцівках говорити не доводиться. У природі спостерігаються окремі
елементи прямоходіння серед ссавців, а саме вертикальна стійка, динамічна біпедія та вертикальна локомоція. Наприклад, цуррикати здатні робити стійку з метою орієнтування, але пересуваються вони чотирьох кінцівках, тобто. це стійка ортоградність без локомоції. Взагалі, до стійкої ортоградності здатні дуже багато гризуни (сусліки, бабаки, щури, миші тощо), мавпи, ведмеді, тобто. вона, – не тільки не ексклюзив, а й не рідкість у природі. Динамічна біпедія була характерна для багатьох видів плазунів в епоху динозаврів. У сучасній біоті вона зустрічається у рідкісних видів плазунів (у окремих ящірок), але є характерною ознакоюптахів. Серед ссавців динамічна біпедія характерна для кенгуру, які пересуваються стрибками з використанням задніх кінцівок, але вертикальна стійка на задніх лапах у них відсутня, у стані спокою вони спираються на три точки, включаючи потужний хвіст, а задні лапи при цьому контактують із землею на рівні колінного. суглоби. Це динамічна біпедія без стійкої ортоградності, при цьому надзвичайно відрізняється від людського покрокового способу пересування. В обох випадках це зовсім не те, на що здатна людина, наш спосіб пересування є унікальною своєю комплексністю.
Природна ексклюзивність динаміки людського тіла полягає не лише у поєднанні трьох елементів прямоходіння (стійкої ортоградності, динамічної біпедії та вертикальної локомоції), які у світі тварин зустрічаються лише розрізнено. Будь-яке інше ссавець (мавпа, ведмідь, кенгуру і т.д.), пересуваючись на двох кінцівках, роблять це з досить вираженим нахилом уперед. Щодо людей, то для них строга вертикаль є ідентифікуючою ознакою. У певному сенсі, це - зовнішній видовий критерій, якщо врахувати, яке значення надає вертикальній поставі колективне несвідоме. Справжній
людина має ходити вертикально – і художник В.Серов виділяє постать царя Петра вертикальною локомоцією, пригнувши свиту. Головна людина у всіх народів не лише ходить, стоїть, а й сидить вертикально. Вимога дотримуватися вертикалі є однією з головних у системі педагогіки (стій прямо!сиди прямо!не згинайся при ходьбі!.. і т.д.). Вимога суворої вертикальності пред'являється солдатам, але не пред'являється арештантам. Вимога відмови від вертикалі, що пред'являється військовополоненим, часто доповнюється стріляниною поверх голів.
Серед наземних ссавців ми можемо назвати види, котрим вертикальність локомоції має таку ж велике значення. Відомий лише один морський
таксон, представники якого здатні пересуватися строго вертикально по воді, коли має значення дотримання вертикалі, це дельфіни. Зрозуміло, це не біпедія і не стійка ортоградність, але це вертикальна
локомоція і вона є прикладом того, наскільки обережним треба бути при озвучуванні термінології, пов'язаної з комплексом прямоходіння, не допускаючи некоректних виразів, коли, наприклад, пишуть про проблему «походження вертикальної біпедії», «двоногою локомоції», «вертикальній локомоції», а то і просто «двоногости».
Підсумовуючи, треба сказати, що людським ексклюзивом поведінки у просторі насправді є природно детермінований комплекс прямоходіння, що включає три елементи: 1. стійка ортоградність; 2. динамічна біпедія; 3. вертикальна локомоція. При цьому жоден елемент, взятий окремо, не може вважатися суто людською ознакою.
Ф.Енгельс проголосив «пряму ходу» «вирішальним кроком для переходу від мавпи до людини» (Енгельс, 1989, С.505), але не пояснив, чому мавпи перейшли до прямоходіння.
У гіпотезах походження прямоходіння, часом настільки фантастичних, що залишається тільки дивуватися з того, що вони вийшли з академічних кіл, браку немає. «Незважаючи на те, що лише дуже небагато тем, пов'язаних з вивченням антропогенезу, викликали стільки дискусій, скільки їх викликає походження двоногості, — пише Л.Вішняцький, — ця подія залишається загадкою, будучи воістину «проклятим питанням» палеоантропології» (Вишняцький, 2 , С.113). Загальний рефрен усіх реконструкцій приблизно такий: «Приблизно близько … мільйонів років тому якісь групи людиноподібних мавп спустилися з дерев на землю, переселилися з лісу в саванну…», змінюється лише дата передбачуваного переселення, а разом із нею зсувається природна катастрофа, яка нібито мала місце бути саме в той момент, коли нікому не відомим мавпоподібним предкам людини надумалося злізти з дерев. Був час, коли запевняли, ніби мавпи перейшли до сава сімсот тисяч років тому, потім півтора мільйона років, потім два з половиною, потім три з половиною, зараз уже чотири мільйони, а якщо вірити знахідкам французьких археологів Сеню та Брюні на оз. зробленим на початку 21в., 6-7 млн років тому. Щоразу при цьому спливає якась нова «аридизація клімату». Як уїдливо пише археолог Г.Матюшин, «головне у виділенні людини зі світу тварин, на думку деяких дослідників, - «похолодання, збільшення посушливості та зменшення лісистості в місцях проживання людиноподібних мавп ...» (Матюшин, 1982, с.72).
Палеокліматичні трактування, що приводяться як пояснення зміни «давніми антропоїдами» довкілля, незадовільні з наступної причини. Незважаючи на зміни клімату, протягом усього часу проживання людиноподібних мавп Землі зона тропічних лісів зберігалася незмінно. Причому вона локалізувалася саме там, де і зараз, — за екватором. Зона тропічних лісів часом збільшувалася, часом зменшувалась, але повністю не зникала ніколи і завжди залишалася досить великою, щоб мавпи могли зберегтися до кращих часів. Нагальної необхідності радикально змінювати ландшафт у антропоїдів ніколи не виникало. Залишається допустити абсолютно антиеволюційну думку, ніби вони зробили це, бо «захотіли».
Загалом питання про «переселення» мавп із лісу в савану слід розділити надвоє. Перше питання: чому антропоїди захотіли цього? Питання друге: чи мали вони фізичну нагоду здійснити свої плани? Реальних пояснень цього історичного переміщення немає. М.А.Дерягіна у книзі «Еволюційна антропологія: біологічні та культурні аспекти», у розділі «Гіпотези походження біпедії» узагальнила цю екзотичну, але вкрай мало евристичну гіпотетику (Дерягіна, 1989). Нижче я наведу її, супроводживши своїми запереченнями та доповненнями того, що було винайдено з 1989р.
Англійський антрополог Р.Фоулі висунув ідею «годівлі під гілками». Такий вихід пов'язаний із зміною кормової бази, яка потребує спеціальних пристроїв. В африканській савані безліч видів тварин годуються під гілками: від маленької антилопи імпала до жирафу та слона. Всі вони озброєні для цього спеціальними пристосуваннями: хобот, довга шия, сильні щелепні м'язи, тверді, щільні, мозолисті губи. У людини нічого подібного немає, тому вона не могла вклинитися в цю екологічну нішу. Корм, який можна дістати, годуючись під гілками знизу, енергетично бідний. Це листя, гілки та падалиця (для збору якої, до речі, прямоходіння ні до чого). Тварини змушені споживати його у величезних кількостях, жуючи майже без перерви. Який «краніофаціальний комплекс» міг розвинутись від цього? Величезні, потужні жувальні щелепи, що становлять більшу частину черепа, але не мозок. Другим наслідком стало б розвиток черева, здатного вмістити у собі безліч грубого корму. Хто міг вийти в результаті мільйона, скажімо, років такого способу життя? Горила. Вона й вийшла. Це антропоїд, який годується під гілками, мешкаючи у нижньому ярусі тропічного лісу.
Е.Тейлор є автором концепції походження біпедії, яка виходить із «енергетичного ефекту». Заснований цей висновок на спостереженнях за загінним полюванням бушменів, здатних загнати зебру. Перше заперечення у тому, що у час майже точно встановлено, що перші прямоходящие гомініди могли бути будь-ким: збирачами, канібалами, некрофагами, розколювальниками кісток і раковин, але тільки ефективними мисливцями; зайняти таку нішу вони просто не мали змоги. Далі, бушмени мають свої прийоми вибору жертв. Давно вже описано, що їх полювання є вибраковуванням хворих і слабких тварин; у своїй треба враховувати ще наступний факт. Всі тварини є, як правило, спринтерами. Поїдають – стаєрами. Антилопа бігає набагато швидше за людину, але недовго, вже через один кілометр швидкого бігу в неї настає колапс. Ще одна причина, що полегшує загінне полювання, полягає в особливостях життя тварин у природному форматі. Кожна тварина має свою кормову територію, межі якої звір перейти не може, діє інстинктивне табу. Мисливці-бушмени наздоганяють антилопу, бо знають: вона побіжить коло, а вони «зріжуть» радіусом. Їм важливо лише одне: бути зважаючи на антилопи, щоб вона продовжувала тікати своє смертне коло.
Наступна причина переходу до біпедії, яку називають фахівці, – це боротьба з інсоляцією та перегріванням. Підраховано, що людина, що вертикально стоїть, отримує на третину менше сонячних променів, ніж тварина такого ж розміру. Але тут постає зустрічне питання: навіщо було злазити з дерев, у тіні яких проблеми зайвої інсоляції не існує? Навпаки, слід було б забратися в ліс подалі. Шимпанзе живуть у другому ярусі тропічного лісу, де навіть ґрунт є, майже не піддаючись впливу прямих сонячних променів.
Наступна гіпотеза є найбільш виразною: ніби мавпи стали на дві ноги заради орієнтування в савані. Вона ґрунтується на спостереженнях за звичками мангуст, бабаків, цуррикат, ховрахів та інших тварин, які, мешкаючи на відкритих просторах, приймають вертикальну стійку з метою орієнтування. Однак дана гіпотеза може пояснити тільки походження стійкої ортоградності, але не двоногою локомоції. Ніхто з тварин, які приймають з метою орієнтування позу стовпчика, ніколи не бігає двома лапами. Це різні фізіологічні акти. Більше того: протилежні. На бігу орієнтація з боків світла дуже скрутна. Ця гіпотеза – приклад «феноменологічної» (не в гуссерлівському, а в енциклопедичному розумінні) плутанини, коли, думаючи ніби пояснюють походження прямоходіння, насправді намагаються пояснити вертикальну стійку.
К.Лавджой виходив із т.зв. "стратегії розмноження". Відомо, що одні тварини народжують багато дітей, догляд за якими дуже відносний. Виживають небагато найсильніших. Інші народжують мало і рідко, але присвячують себе догляду за дітьми і самовіддано їх захищають. Останнє властиве саме вищим ссавцям, наприклад, людиноподібним мавпам. Самка шимпанзе народжує один раз на три роки і зберігає зв'язок зі своїми дітьми протягом усього життя. К.Лавджой вирішив, що причиною переходу мавп до двоногої локомоції стала зміна ними стратегії розмноження. Вони вирішили народжувати більше. Виникає питання: що заважало мавпам народжувати частіше на деревах, вірніше, на другому ярусі тропічного лісу, де навіть ґрунт є? Навіщо спускатися на землю, що кишить хижаками? Сидячи нагорі, мавпи є нелегким видобуванням для дуже небагатьох хижаків. На землі вони – легкий видобуток для всіх, хто має міцні ікла і хоче їсти. «К.О.Лавджой вважає, — запевняє М.Дерягіна, — що землі легше доглядати кілька дитинчатами» (Дерягіна,1989, с.9). Д.Джохансон, який вважає ідею Лавджоя «прекрасною», жалкує лише одне: в неї відсутня «пусковий механізм» (Джохансон, Іди, 1984, с.242). Необґрунтованість пускового механізму – це загальна нестача всіх гіпотез переходу до прямоходіння. Джохансон Лавджою спокусив, сказавши, ніби це єдиний недолік його гіпотези. Перехід до нової стратегії розмноження, що з щорічними пологами (частіше для антропоїдів просто неможливо), не пов'язані з біпедією. Жодної кореляції між двома цими явищами немає. На деревах багато ссавців народжують не один раз на три роки, як шимпанзе, а щороку, але не переходять через це до наземного існування. На землі багато ссавців народжують щороку і навіть частіше, але не починають від цього ходити двома ногами.
З цього випливає, що прямоходіння знадобилося мавпам, щоб звільнити руки саме для дітей. Як показує досвід, коли люди мають вибір, вони вибирають не ту стратегію розмноження, яку вибрав для нас Лавджой. Люди не прагнуть розмножуватися, вони вважають за краще рідше народжувати і краще виховувати. Наголошую: коли є вибір. У Лавджою йдеться саме про вибір. Деякі наші предки, нібито, відмовилися від традиційної стратегії розмноження та обрали іншу. Для того, щоб стати людьми, їм знадобилося частіше народжувати і менше доглядати. Але історичний досвід показує, що людям – саме їм – це властиво. Далі, жодна наземна тварина, включаючи людину та саван мавп, не переносить дітей на руках. На землі це найбільш неекономічний, енергоємний та небезпечний для матері та дитини спосіб транспортування. Люди споконвіку пристосовують все, що завгодно, аби не носити дітей на руках. У жодному бродячому первісному племені не зафіксовано такий спосіб перенесення дітей, як «поза Мадонни». Тримаючи на руках, матері годують немовлят, а для транспортування пристосовують усе, що завгодно, насамперед спини. У цій справі тріумфує принцип: все, що завгодно, аби не руки. Ноги - навіть вони - краще. Аборигени азіатської Півночі, наприклад, шили спеціальні чоботи з широкими халявами, в які укладали дітей і таким чином транспортували. Справа в тому, що для людей, які видобувають їжу собі та дітям руками, займати руки для дітей – недозволена розкіш.
Мавпи саван також переміщують дітей на спинах. Тільки шимпанзе та інші мавпи переносять дітей на руках, тому що, якби вони стрибали в густому лісі серед гілок з немовлятами, що сидять у них на спинах, вони ризикували б травмувати дитинчат. Це вимушений спосіб, що ніколи не застосовується в земних умовах. Мабуть, Лавджой про це не подумав, коли перемістив мавп з дерев на землю, щоб вони могли носити дітей на руках. От якби він писав про інше: про перехід із наземного способу життя на дерев'яний, — тоді було б про що говорити. Спосіб транспортування дітей на руках - це ексклюзив дерев'яних мавп, що не застосовується ніким на Землі. Фактично гіпотеза Лавджоя є протилежне тому, навіщо вигадувалась. Вона пояснює не перехід деревних мавп до прямоходіння по землі, а перехід гомінідів, що деградують, до деревного способу життя. Втім, в такій якості цей концепт є надлишковим, тому що перехід гомінідів, що деградують, до деревного способу життя легко пояснити і без «стратегії розмноження». У другому ярусі тропічного лісу слабоозброєним істотам жити безпечніше, бо там менше великих хижаків.
На закінчення огляду гіпотетики, яка намагається пояснити перехід до прямоходіння, наведу думку Я.Ліндблада про сенс цього ключової подіїСіміальна концепція антропогенезу:
«Подумайте самі, як повинна була еволюціонувати мавпа, щоб витримати перетворення з мирного лісового жителя, в основному плодоядного примату, в м'ясного хижака, що мешкає в такому відмінному від колишньому середовищі, як обпалена сонцем савана? В ім'я здорового глузду їй слід зберегти захисний волосяний покрив, а для переслідування швидконогих мешканців савани залишитися вірною стилю бігу на чотирьох ногах. Кінцівки мали зрівнятися або майже зрівнятися по довжині; натомість надзвичайно довгі руки та короткі ноги лісової мавпи зазнали прямо протилежної зміни, і у нас, безволосих прямоходячих приматів, — довгі ноги та короткі руки. Для умертвіння видобутку були потрібні довгі гострі ікла, як у леопарда, а не порівняно маленькі редуковані пеньки, якими обзавелися гомініди. Успішним продуктом мутації, швидше, стало б істота, подібна до павіану, з величезними зубами і довшим носом (замість все більш плоскої морди), з густою шерстю, майже рівними по довжині кінцівками і більш горизонтальною поставою» (Лінблад, 1991, с.69 ).
Якщо виключити пасаж про носі, який у павіана сам по собі не великий, він просто висунутий далеко вперед разом з нижньою частиною морди, що забезпечує «вовче захоплення», необхідний мавпам саван для боротьби з численними великими хижаками відкритих просторів (плоскоморді людиноподібні мавпи в савані не мали можливості вижити ще й з цієї причини), то Ліндблад, безумовно, має рацію, принаймні контраргументів у авторів гіпотез походження двоногості немає.
Існує ще один аспект проблеми, який, наскільки мені відомо, вперше був докладно викладений у книзі, що вийшла 2005р. Це питання про те, чи мала антропоїди фізична можливість перейти до стійкої двоногої локомоції. Перехід гаданих предків до двоногої локомоції був неможливий за анатомо-фізіологічними показаннями. Справа в тому, що всі мавпи, включаючи копалини, плоскостопи. Людська ступня є складним ресорним механізмом, у якому 28 спеціальних елементів. Звід стопи - це пружинна ресора, яка уможливила прямоходіння. Склепінна стопа може перейти в плоску, а ось зворотний процес неможливий. Ходінням плоскостопість не ліквідується, а посилюється. Зловживання плоскостопих людей ходінням без спеціального взуття призводить до розвитку кісткової патології. У первісному лісі ортопедів був. Питання: як плоскостопі мавпи, перейшовши до ходіння по землі на двох ногах, придбали не артроз, а пружинне склепіння стопи, якщо це в принципі неможливо? (Тен, 2005, С.66).
