Вплив елементарних еволюційних факторів на генофонди людських популяцій

Міністерство освіти і науки України

Черкаський державний технологічний університет

Будівельний факультет

Кафедра загальної екології та природокористування

ДИПЛОМНА РОБОТА

з дисципліни «Біологія»

ТЕМА: «Вплив елементарних еволюційних факторів на генофонди людських популяцій»

Захишено з оцінкою

___________________

«____» _________2010 р.

Черкаси – 2010

ЗМІСТ

Вступ

1 Розвиток еволюційного вчення і еволюція людини

1.1 Теорія еволюції

1.2 Еволюція і генетика

1.3 Еволюційний розвиток людини

2 Поняття про вид та популяцію

2.1 Поняття про вид

2.2 Загальні властивості популяції як біологічної системи

2.3 Структура і закономірності існування популяцій людини

2.4 Демографічні процеси в популяціях людини

3 Елементарні фактори, що впливають на генофонд людини та генетичне різноманіття популяцій людини

3.1 Вплив елементарних еволюційних факторів на генофонд людських популяцій

3.2 Генетичне різноманіття в популяціях людей

3.3 Природній відбір

Висновки

Список використаних джерел

Додатки

ВСТУП

Клітинні і фізико-хімічні організми спадковості і мінливості універсальні для всіх живих істот, включаючи людину. Встановлена певна залежність життєдіяльності індивідууму від властивостей його генотипу. Більшу частину своєї історії людство було сукупністю більш чи менш ізольованих в репродуктивному відношенні відносно нечисленних груп. До сьогоднішніх днів збереглися ізоляти. В окремі історичні періоди відбувались міграції значних мас людей. Вони супроводжувалися об’єднанням раніше розділених груп, освоєння нових територій зі своїми клімато-географічними умовами. В наш час міграції населення посилилися в зв’язку зі зростанням численності людей, вдосконаленням транспортних засобів, нерівномірним розвитком економіки. Завдяки цьому генофонди популяцій людей відчули раніше і продовжують відчувати дії елементарних еволюційних факторів. Соціальність людини вносить в цю дію певну специфічність.

Життя представлене окремими видами, що являються сукупностями організмів, яким властиві якості спадковості і мінливості.

Ці якості стають основою еволюційного процесу. Механізмами, що обумовлюють такий результат, являються вибіркове винахідливе виживання і вибіркове розмноження особин, які належать до одного виду. В природних умовах особливо інтенсивно розмноження відбувається в популяціях, які являються мінімальними самовідтворюваними групами особин всередині виду.

Кожен із раніше чи сьогодні існуючих видів являє собою підсумок певного циклу еволюційних перетворень на еволюційно-видовому рівні, що закріплена з самого початку в його генофонді. Останній відмінний двома важливими якостями. По-перше, в ньому знаходиться важлива інформація про те, як даному виду вижити і залишити спадок в певних умовах навколишнього середовища, а по-друге, може частково змінювати склад закладеної в ньому біологічної інформації. Остання являється основою еволюційної і екологічної гнучкості виду, тобто, можливістю пристосуватися до існування в інших умовах, що змінюються в часі чи при зміні території. Популяційна структура виду, що призводить до розпаду генофонду виду на генофонди популяцій, сприяє появі в історичній долі виду в залежності від обставин обох відмічених якостей генофонду – консервативності і пластичності.

Таким чином, загально-біологічне значення популяційно-видового рівня лежить в реалізації елементарних механізмів еволюційного процесу, що обумовлюють видоутворення.

Значення того, що відбувається на популяційно-видовому рівні для охорони здоров’я визначається наявністю спадкових хвороб, захворювань з явною спадковістю, а також вираженими особливостями генофондів різних популяцій людей. Процеси, що відбуваються на цьому рівні, в сукупності з різними особливостями цих територій складають основу перспективного напряму сучасної медицини – епідеміології інфекційних хвороб.

1. РОЗВИТОК ЕВОЛЮЦІЙНОГО ВЧЕННЯ І ЕВОЛЮЦІЯ ЛЮДИНИ

1.1 Теорія еволюції

Еволюцiя означає поступовий, закономірний переход вед одного стану в iнший. Пiд бiологiчною еволюцiєю розуміють зміну поцуляцiй рослин i тварин у низцi поколiнь, що спрямовується природним добором. Протяром багатьох мiльйонiв рокiв, починаючи з виникнення життя на Землi, у результатi безупинного, незворотного, природного процесу замiни одних видiв iншими сформувалися тваринні і рослиннi форми, що iснують зараз. Ідея про те, що органiзми розвиваються протятом поколiнь, цiкавила багатьох натуралiстiв.

ХVIII ст. ознаменувалося розвитком у росiйському і європейському природознавствi еволюцiйних поглядiв. До цього часу нагромадилося досить багато описового матерiалу про рослини i тварини, який необхiдно було систематизувати. Шведський природознавець Карл Лiнней (1707—1778) увiйшов в iсторiю науки не тiльки як автор еволюцiйної теорiї, а й як засновник класифiкацiї рослинного й тваринното свiту, якою й досi користуються науковцi. Ще до нього вченi розпочинали спроби розробити класифiкацiї - наприклад, дерева класифiкували на групи за формою листя і кольором стовбура. Проте такi класифiкацiйнi системи були штучними i не виявляли iстинної спiльностi мiж систематичними групами. Лiнней поклав в основу своєї класифiкацiї кiлькiсть маточок i тичинок у квітцi, що дiйсно вiдображало вiдмiннiсть природних ознак у рiзних систематичних групах. Лiнней запропонував також посiб опису належностi того або iншого виду до певної таксономiчної групи - бiнарну (подвiйну) номенклатуру. За його пропозицiєю вид почали позначати двома словами, перше з яких визначає рiд (звичайно iменник), а друге - вид (звичайно прикметник). Всi види прийнято описувати мiжнародною мовою вчених - латиною. Наприклад, горобець польовий - Раsser montanus L. Пiсля видового найменування латинською мовою в скороченiй формi зазначається прiзвище автора, який дав цю назву (L. - Лiнней).

К.Лiнней роздiляв метафiзичнi погляди на природу, вбачаючи в нiй споконвiчну доцiльцiсть, «премудрiсть Творця». Кожен вид вiн вважав незмiнним i постiйним, не зв’язаним з iншими видами. Проте вiн визнавав, що види можуть виникнути шляхом схрещування чи в результатi змiни середовища, але таке розумiнвя до нього прийшло лише наприкiнцi життя.

Французький зоолог Жан Батiст Ламарк (1744—1829), директор Зоологiчного музею в Парижi, 1809 року у книзi «Фiлософiя зоологii» запропонував свою теорiю еволюцiї. Теорiя побудована на двох головних передумовах: внутрiшнє прагнення органiзмiв до самоудосконалення та успадкування набутих ознак. Ламарк вважав, що вся рiзноманiтнiсть видiв на Землi з’явилась завдяки тому, що Творцем були створенi найпростiшi одноклiтиннi органiзми й задана їх подальша градацiя (розвиток шляхом ускладнення). Що ж до пристосування видiв до навколишнiх умов, то це - результат дiєвостi або бездiяльностi органiв. На думку ламаркiстiв, довгi шия та ноги жирафа - наслiдок того, що багато поколiнь його короткошиїх i коротконогих предкiв споживали листя дерев, за якими доводилось тягнутися все вище та вище. Незначне подовження шиї та нiг, що вiдбувалося у кожному поколiннi, передавалося наступному, доки довжина цих частин тiла не досягла нинiшньої. Сплющена форма тiла камбали пояснювалась постiйним лежанням риби на боцi на мiлководлi.

Таким чином, в основi виникнення нового виду, за Ламарком, лежить такий механiзм впливу на органiзм умов довкiлля:

- пiд виливом зовнiшнього середовища вiдбуваються кориснi для органiзму зміни;

- цi змiни успадковуються потомством;

- дiєвiсть або бездiяльнiсть органiв прискорює процес видоутворення;

- у складноорганiзованих тварин вплив зовнішнього середовища опосередковується через нервову систему.

Хоч теорiя Ламарка пiдготувала грунт для сучасної еволюцiйної теорiї, його погляди на механiзм змiн не набули широкого визнання. З’ясовано, що умови довкiлля виливають на фенотип, не порушуючи генотипу. Щоб довести це, нiмецький зоолог i теоретик еволюцiйного вчення А. Вейсман протягом багатьох поколінь вiдрiзав хвости мишам, але це не спричинило очiкуваного скорочення хвостiв у їхнiх нащадкiв. Виходячи зi своїх експериментiв, учений дiйшов висновку, що ознаки, якi набуваються тiлом i спричиняють змiни фенотипу, безпосередньо не впливають на статевi клiтини (гамети), за допомогою яких цi ознаки передаються наступному поколiнню.

ХIХ ст. характеризувалось сплеском наукової думки. Розвиток промисловостi, сiльського господарства, геології, астрономiї, хiмiї сприяє накопиченню величезного фактичного матерiалу, який необхiдно було об’єднати та систематизувати. У ХIХ ст. усе бiльше зазнають критики уявлення про незмiннiсть живих iстот. Переворот у бiологiї того часу, пов’язаний з iменем Чарльза Дарвiна. 1831 року вiн вирушив на вiйськовому кораблi «Бiгль» у подорож уздовж берегiв Пiвденної Америки, Нової Зеландiї, Пiвденної Африки. Пiд час перебування на Галапагосських островах увагу молодого вченого привернула подiбнiсть мiж флорою та фауною цих островів i материка. Зiбранi ним численнi данi про мiнливiсть органiзмiв переконали його в тому, що види не можна вважати незмiнними. Повернувшись до Англiї, Дарвiн почав вивчення практичного розведення голубiв і свійських тварин, що призвело до створення концепцiї штучного добору. 1778 року Т. Мальтус у своєму «Трактатi про народонаселення» показав, до чого могло б призвести зростання населення нашої планети, якби воно нiчим не стримувалося (боротьбою за iснування, загибеллю одних та виживанням iнших). Ч. Дарвiн розповсюдив це на бiологiчнi процеси, звернувши увагу на те, що хоч розмноження органiзмiв вiдбувається постiйно, кiлькiсть окремих груп (популяцiй) залишасться порiвняно стабiльною. Зiставляючи величезну кiлькiсть даних, вiн зробив такi висновки: будь-які змiни, сприятливi для виживання за певних умов, пiдвищують здатнiсть особин розмножуватися та давати плодовите потомство; за несприятливих змiн, навпаки, шанси на успiшне розмноження знижуються. До аналогiчного висновку дiйшов Альфред Рассел Уоллес, що батато мандрував і теж був обiзнаний з поглядами Мальтуса. 1858 року Дарвiн Уоллес виступили з доповiдями на засiданні Лiннеївського товариства у Лондонi. 1859 року Дарвiн опублiкував книгу «Походження видiв шляхом природнього добору». Теорія природнього добору, бiля витокiв якої стояли цi вчені, справедливо дiстала назву теорiї Дарвiна—Уоллеса.

Вид — це сукупнiсть особин, що мають спадкову подiбнiсть морфологiчних i фiзiологiчних особливостей, вiльно схрещуються i дають плiдне потомство, мають єдине походження, пристосованi до певних умов життя i займають у природi визначений ареал. У природi однi види вiдрiзняються вiд iнших за групами ознак, якi називаються критерiями виду. Жоден iз критерiїв не е абсолютним, тому для правильного видiлення виду треба використовувати максимально можливу їх кількість.

Морфологічний критерiй визначає подiбнiсть зовнішньої i внутрішньої будови особин одного виду. Існують види-двiйники, морфологiчно подiбнi, але не перехреснi. Наприклад, чорнi пацюки з 38 і 49 хромосомами.

Генетичний критерiй - це характерний для кожного виду набiр генiв та хромосом (їх кількість, розмiри, форма). Особини рiзних видiв з неоднаковим набором хромосом не схрещуються. Це створюе репродуктивну iзоляцiю виду i пiдтримує його цiлiснiсть, забезпечує реальність iснування в природi. Репродуктивна iзоляцiя пiдтримується i такими біологічними пристосуваннями, як розбіжність термiнiв i мiсць розмноження близьких видiв, відмінність шлюбних ритуалiв, імунологічної реакції яйцеклiтини на чоловiчі гамети. Механізми репродуктивної iзоляцiї захищають генофонд виду (сукупнiсть усiх генiв даного виду) вiд появи шкiдливих комбiнацiй генiв.

Фiзiологічний критерiй - подiбнiсть процесiв життєдiяльностi в особин одного виду. Служить одним iз чинників репродуктивної iзоляцiї.

Бiохiмiчний критерiй - здатнiсть утворювати специфiчнi бiлки, що пов’язано зi специфiчнiстю нуклеїнових кислот.

Екологiчний критерій дозволяє робити висновок про пристосованiсть особин виду до певних умов середовища.

Георафiчним критеріем служить ареал (площа iснування) виду в природi. Ареали одних видiв охоплюють майже всю сушу, iнших - лише тропiчнi чи приполярнi областi, третiх - обмежуються одним островом чи мисом. У межах географiчного ареалу особини виду поширенi нерiвномiрно, що обумовлено рiзноманiтнiстю умов середовища. Прiсноводнi рослини i тварини (латаття, глечики, коропи тощо) живуть в iзольованих водоймах — озерах, ставках, мiж якими знаходяться великi простори сушi; дiлянки лiсу з ялинами i березами, бiлками і дятлами чергуються з полями і луками; болота з журавлиною, сфагновими мохами також розташовуються окремими дiлянками. Особини одного виду, що живуть на кожнiй з вiдособлених територiй його географiчного ареалу, зв’язанi мiж собою складними взаєминами.

Природна сукупнiсть вiльно перехресних особин одного виду, що тривалий час iснують на вiдносно вiдокремлений території, називається популяцією. Популяцiї мають складну структуру за статтю і вiком, вiдрiзняються за площею, яку вони займають, і кiлькiстю особин. Чисельнiсть популяцiї може рiзко коливатися протягом сезонів і рокiв. Головний чинник, що визначає єднiсть популяцiї i її вiдокремленiсть вiд iнших, - вiльне схрещування особин. Звiдси бiльша подiбнiсть особин усередині однiєї популяцiї в порiвняннi з особинами iнших популяцiй. Вiдокремленiсть популяцiй пiдтримується географiчною (гори, рiки, пустелi) і бiологiчною (рiзнi термiни цвiтiння чи спарювання, статева несумiснiсть тощо) iзоляцiєю. У популяцiї вiдбуваються всi первинні еволюцiйнi процеси - це основна одиниця еволюції. Популяцiя є реальною формою iснування виду. У природi кожна популяцiя живе на визначенiй території з особливим комплексом умов, до якого нона пристосовується в результатi природнього добору. Завдяки цьому вид, що складається з низки популяцiй, займає великий ареал, незважаючи на рiзноманiтнiсть умов у його межах.

Кожен вид, яку б кiлькiсть популяцiй вiн не включав, є єдиним цiлим. Цiлiснiсть виду досягається його генетичною вiдокремленiстю вiд інших видiв. Великi популяції чи групи сусiднiх популяцiй, що мають стiйкi морфологiчнi вiдмiнностi вiд iнших популяцiй, називають пiдвидами. Види з великими ареалами, що охоплюють територii з рiзними умовами життя, звичайно представленi декiлькома пiдвидами.

1.2 Еволюція і генетика

Проблема виникнення видів є найважливішою в теорії еволюції. Вперше науковий підхід до її вирішення запропонував Ч. Дарвін, який визначив основні чинники еволюції – спадковість, мінливість і природний добір. За допомогою цих понять він пояснив і процес видоутворення. Внаслідок географічної ізоляції та дії інших елементарних еволюційних чинників особини певного виду розташовуються нерівномірно на зайнятій ними території. Таким чином, вид у природі поділяється на порівняно ізольовані групи особин – популяції.

Популяція – це група організмів, що належать до одного й того самого виду і займають звичайно чітко обмежену географічну територію. Популяції різних видів істотно відрізняються за кількісним складом. Найбільш широкі з них включають мільйони та мільярди особин (кімнатна муха), невеликі популяції налічують всього близько сотні членів (лелеки).

Найважливішим чинником, що регулює чисельність популяцій, є наявність їжі. Тому, маючи потенційну можливість необмеженого збільшення, вони включають стільки особин, скільки може прогодуватися на зайнятій ними території.

В основі сучасної теорії еволюції лежить популяційна генетика. Популяція є елементарною одиницею еволюції. Гени, що діють незалежно або спільно з чинниками навколишнього середовища, визначають фенотипні ознаки організмів і зумовлюють мінливість популяції. Фенотипи, пристосовані до умов даного середовища або «екологічних ніш», зберігаються в результаті природного добору. Неадаптовані фенотипи витісняються і нарешті вимирають. Природній добір впливає не тільки на виживання істот з тим або іншим фенотипом, а й на долю їхнього генотипу. Тільки ті організми, які встигли народити нащадків, роблять внесок у майбутнє свого виду.

Одне з основних понять генетики – частота генів. Кожний ген може існувати у вигляді кількох алелів. Якщо ген знаходиться в популяції у вигляді двох алелів: домінантного R та рецесивного r, а загальна кількість особин популяції дорівнює N, то у такому разі N складається з трьох генотипів – RR, Rr та rr. Нехай кількості особин із цими генотипами відповідають числа А, В та С (А, В, С ˃ 1). Тоді А+В+С=N. Припустимо, що всі особини диплоїдні, отже загальна кількість алелів буде 2N. Загальна кількість алелів R, таким чином, дорівнює 2А+В, а алелів r – В+2С.

Популяційна генетика запозичила у теорії ймовірностей два символи (p та q) для позначення частоти з якою домінантні та рецесивні алелі зустрічаються в даній популяції. Таким чином, p+q=1. Математична залежність між частотами алелів та генотипів у популяціях встановлена 1908 року англійським математиком Дж. Гарді та німецьким лікарем А. Вайнбергом незалежно один від одного. Ця залежність дістала назву закону Гарді-Вайнберга. Частоти домінантного та рецесивного алелів у даній популяції з покоління в покоління будуть залишатись постійними за таких умов: популяція велика; спарення відбувається випадково; нові мутації не виникають; усі генотипи однаково плодючі; обмін генами з іншими популяціями відсутній.

Еволюцію можна визначити як поступову зміну частот геніву популяції, коли рівновага, передбачена законом Гарді-Вайнберга, порушена мутаційним процесом, вибірковим відтворенням особин або дрейфом генів (якщо популяція надто мала).

За таких умов генофонд популяції змінюється від одного покоління до іншого. Еволюція у результаті природного добору означає, що особини з певними ознаками залишають більше нащадків, виживають і роблять відповідно більший внесок у подальші покоління. Нові спадкові зміни виникають переважно в результаті мутацій, і якщо організми з новою мутацією виживають і залишають у середньому більше життєздатних нащадків, то в наступних поколіннях генофонд популяції буде поступово змінюватись. Як правило, виживають особини, що краще пристосовані до умов даного середовища. Вони можуть краще добувати їжу й турбуватися про своїх нащадків, але для еволюції важливіше те, скільки цих нащадків візьме участь у наступному розмноженні. Отже, елементарним еволюційним матералом є мутації, які створюють нові алелі та роблять можливою появу нового фенотипу.

Проте при відтворенні невеликих популяцій істотно впливати на склад наступних поколінь може проста випадковість. Рівновага генофонду популяції іноді порушується без участі природного добору в результаті випадкових процесів, визначених С. Райтом як дрейф генів. У малих популяціях, які схрещуються, гетерозиготні лукуси здатні ставати гомозиготними за тим або іншим алелем, що визначається не добором, а випадково. Це може призводити до нагромадження деяких несприятливих ознак і до подальшого вимирання всієї групи, що володіє такими ознаками.

Біологічний зміст дрейфу генів залишається суперечним питанням і донині. Ясно тільки, що він відіграє в еволюції одну з важливіших ролей. Багато природних популяцій рослин і тварин поділені на підгрупи і досить малі для того, щоб на них могли позначитись випадкові події, які лежать в основі дрейфу генів. Дрейф генів не підпорядковується закону Гарді-Вайнберга, згідно з яким частка гетеро- і гомозиготних особин у популяції має бути незмінною. Справа у тому, що, як і будь-який статистичний закон, цей закон справедливий тільки для великої кількості особин у популяції. Отже, дрейф генів є важливим механізмом еволюційних змін у невеликих або ізольованих популяціях.

Природний добір може набувати різних форм залежно від того, які організми вимирають, а які зберігаються з покоління у покоління. Виділяють три типи добору – спрямований, стабілізувальний і дизруптивний.

Добір – це процес завдяки якому організми, що краще пристосовані до даного середовища, виживають і розмножуються, а гірше пристосовані - гинуть. При збільшенні чисельності популяції деякі чинники середовища стають лімітуючими, що призводить до конкуренції між членами популяції. Більш пристосовані особи мають більше шансів вижити й залишити потомство, ніж менш пристосовані. Сукупна дія лімітуючи чинників довкілля і чисельності популяції створює тиск добору.

Спрямований, або рушійний добір викликає спрямовані в один бік зміни генетичного складу популяції. Він спостерігається в тому разі, коли популяція пристосовується до нового середовища, або відбувається поступова зміна середовища, а за ним – і популяції. Наочним приклад спрямованого добору є метелик – березовий п’ядун. При раптовій зміні середовища – забрудненні його промисловими відходами – біле забарвлення крил змінюється на чорне. В околицях індустріального Манчестера (Англія) така заміна тривала протягом 20 років. У сільській місцевості чорні форми швидко скльовуються птахами, оскільки чітко виділяються на тлі світлої кори дерев.

Абсолютно інший характер має стабілізуючий добір. Якщо популяція добре пристосована до середовища, яке залишається стабільним, то такий добір зводиться головним чином до знищення погано пристосованих особин, що виникають у результаті мутагенезу. Зберігаються тільки пристосовані генотипи, тоді як інші форми «виполюються».у цьому й полягає стабілізуючий добір, який не сприяє еволюційним змінам і з покоління в покоління підтримує фенотипічну стабільність популяції.

Дизруптивний (розривальний, або руйнуючий) добір сприяє збереженню крайніх типів та елімінації проміжних. У кінцевому результаті він призводить до появи нових форм.

1.3 Еволюційна лінія людини

Еволюціоністи стверджують, ніби в їхньому розпорядженні є екземпляри скелетів тварин, які були чимось середнім між мавпою та сучасною людиною.

Розглянемо окремо кожну з найбільш відомих «ланок» між людиною та мавпами.

Рамапітека довгий час вважали першою сходинкою від мавпи до людини. Спочатку його зображали прямохідним, немов людину. Але згодом аналіз структури внутрішнього вуха показав, що він пересувався на чотирьох лапах. Зараз еволюційні експерти сходяться на думці, що Рамапітек, був усього лише вимерлим видом мавп, схожим на орангутанга.

 Австралопітека знайдено в Африці, тому його назва буквально означає "південна мавпа". Початкові заяви щораз більше виглядають перебільшеннями.

Об'єм мозку австралопітека є типовим для мавп. Комп'ютерні розрахунки, проведені для всіх параметрів скелету, показали набагато більшу близькість австралопітека до мавпи, ніж до людини, так що еволюціоніст Окснард, який проводив ці розрахунки, рішуче відкинув ідею, що австралопітек є гомінідом чи якось пов'язаний з предками людини.

Єдине, що в морфології австралопітека є справді схожим на людське, так це кутові параметри (ангуляція) щелепи. Така мала деталь здалася еволюціоністам необхідною й достатньою умовою "перехідності". Як випливає з порівняльних досліджень Дж. Куоццо, фахівця з людських щелеп та зубів, кутові параметри щелепи не є надійним індикатором відносної "людськості": як люди, так і мавпи, мають широкий діапазон значень щелепової ангуляці'ї.

Комп'ютерні сканування вестибулярної частини внутрішнього вуха австралопітека показали, що ця істота зазвичай пересувалася на чотирьох лапах. Можна погодитися з назвою викопної тварини: австралопітек є південною мавпою.

Про гомо габіліса (людину умілу) широко писалося як про ланку між австролепітеком (мавпа) та гомо еректусом (людина), тобто як ланку, що, нарешті, зв’язує мавп та людей. Зараз слово-класифікатор гомо вважається неправильно вживаним до цього виду тварин.

До категорії габі ліс неправомірно зараховувати череп № KNM-ER1470, який було знайдено1972 року Ричардом Лікі у Кенії. Калій-аргонове датування вулканічної породи, що оточувала знахідку, дало вік у два з половиною мільйони років.

Череп зібрано зі 150 шматочків. Біля кісток знаходилися примітивні інструменти праці. Дехто з еволюціоністів указує на суттєву неправильність реконструкції черепа (особливо щелепи) з фрагментів. Об'єм мозку черепу складає приблизно 750 см³.

Цей череп слід зараховувати до роду гомо, тобто цей один череп є людським.

Решту викопних екземплярів гомо габіліс можна віднести до австралопітеків, тобто мавп. Реальний габіліс являв собою просто мавпу, трохи вищу 1 м, схожу на шимпанзе або орангутанга.

Є підстави підозрювати, що при реконструкціях екземплярів гомо габіліса мало місце переплутування людських та мавп’ячих решток .

Рештки гомо еректуса (людини прямохідної) було знайдено в різних частинах світу. Це людина, про що свідчить назва. Преса сильно перебільшила його мавпоподібність.

Бажання побачити під час розкопок заповітну "бракуючу ланку" було дуже великим. Цим пояснюються спроби представити гомо еректуса як "мавпу-людину".

Першою такою спробою став пітекантроп еректус (зараз перейменований на гомо еректус), знайдений Еженом Дюбуа на острові Ява ще у 1891-1892 роках. Знахідка складалася з черепної кришки, трьох зубів та стегенної кістки. Остання в основному не відрізняється від такої у сучасних людей. Черепна кришка, яку було знайдено на відстані 15 метрів від стегенної кістки, має незвичну форму, але, все ж, не виходить за межі можливої для нормальних людей варіації. Дюбуа постійно наполягав, що знайшов "бракуючу ланку". Лише через 30 років він зізнався науковому світові, що відкопав тоді ж і в тому ж самому ґрунтовому шарі два повністю людських черепи. Якщо пітекантроп еректус жив у той самий час, що і "повністю люди", тоді як він міг бути їхнім предком? Незвичність черепної кришки просто означає, що діапазон форми та об'єму черепа у людей може бути досить широким. Таким чином, стає очевидним, що пітекантроп не був видом-попередником людини.

Іншим представником гомо еректуса є синантроп, тобто "китайська людина" (пізніше перейменований на гомо еректус). У 1920-1930 роках поблизу Пекіна дослідники відкопали чимало черепів та зуби, але жодної кінцівки. Практично всі черепи було зібрано з фрагментів, і лише 5 з них виявилися достатньо повними для визначення об'єму мозку. Після розкопок та опису, оригінали скам'янілостей загадково зникли в період між 1941 та 1945 роками. Знахідку було виставлено за проміжну ланку між мавпою та людиною.

Про що публіці не було повідомлено, то це про наявність на тому ж місці десяти типових скелетів людей. На цьому місці цілком звичайні люди видобували вапняк, розводили великі вогнища. Ними було залишено тисячі кварцових каменів та різні інструменти. Знову ж: як синантроп міг бути предком своїх сучасників? Розкопки нечітко вказують на можливість канібалізму: більші люди розбивали черепи меншоголових індивідів (синантропів) та поїдали мозок. Незалежно від того, що саме там відбувалося, синантроп не був віддаленим предком людини, він був людиною із середнім об'ємом мозку 1200 см³.

Загалом знайдено рештки понад 200 особин гомо еректуса у 80 місцях світу, і більша частина —з кам'яними інструментами. Від шиї і нижче, гомо еректус

практично не відрізняється від сучасної людини. Вище шиї є відмінності, серед яких товстий череп та маленький мозок. Об'єм мозку гомо еректуса 775- 1200 см. Діапазон мозкового об'єму сучасної здорової людини дуже широкий 700-2200 см³ (кореляції між розумовими здібностями та об'ємом мозку немає).

Про неандертальця, як про предка людини годі й казати — за середнім об'ємом мозку він на 10% переважав сучасну людину. Провідні еволюціоністи визнають стовідсоткову "людськість" неандертальця.

Гесперопітека було "реконструйовано" на підставі одного єдиного зуба, знайденого у штаті Небраска. Пізніші розкопки виявили решту кісток — зуб, виявляється, належав не мавполюдині чи мавпі, а виду свиней, які й досі водяться в Парагваї.

Усе, що відноситься до гомо (гомо еректус, неандерталець та гомо сапієнс), є людьми в сьогоднішньому розумінні цього слова.

Видно, що екземпляри людської "лінії — то все або пітеки (мавпи) або гомо (люди). Безперечної проміжної форми не знайдено. І після півтораста років розкопок надія на те, що хоч одну буде знайдено, є дуже малою та з кожним роком меншає.

ПОНЯТТЯ ПРО ВИД ТА ПОПУЛЯЦІЮ

2.1 Поняття про вид

Видом називають сукупність особин, подібних за основними морфологічними і функціональними ознаками, каріотипу, реакціями поведінки, що мають спільне походження, що заселяють певну територію (ареал), що в природних умовах схрещуються між собою і дають нащадків.

Видова приналежність особи визначається за співвідношенням її перерахованих критеріїв: морфологічного, фізіолого-біохімічного, цитогенетичного, етологічного та інших. Найважливіші ознаки виду – його генетична (репродуктивна) ізоляція, що лежить в несхрещуваності особин даного виду з представниками інших видів, а також генетична стійкість в природних умовах, що призводить до незалежності еволюційної долі.

З часів К. Ліннея вид являється основною одиницею систематики. Особливе положення виду серед інших систематичних одиниць (таксонів) обумовлюється тим, що це те угрупування, в якому окремі особи існують реально. В складі виду в природних умовах особина народжується, досягає статевої зрілості і виповнюють свою головну біологічну функцію: приймаючи участь в репродукції, забезпечують продовження роду. На відміну від виду таксони над видового рангу, такі як рід, отряд, сімейство, клас, тип, не являються ареною життя організмів. Виділення Їх в природній системі органічного світу відбиває результати попередніх етапів історичного розвитку живої природи. Розподіл організмів за надвидовими таксонами вказує на ступінь їх філогенетичної спорідненості.

Важливим фактором об’єднання організмів у види слугує статевий процес. Представники одного виду, схрещуючись один з одним, обмінюються спадковим матеріалом. Це призводить до перерозподілу в кожному поколінні генів (алелей), що складають генотипи окремих особин. В результаті досягаються нівелювання відмінностей між організмами всередині виду і тривале збереження основних морфологічних, фізіологічних і інших ознак, що відрізняють вид один від одного. Завдяки статевому процесу відбувається також об’єднання генів (алелей), що розподілені за генотипами різних особин, в загальний генофонд (алелофонд) виду. Цей генофонд включає в себе увесь об’єм спадкової інформації, яким розпоряджується вид на певному етапі його існування.

Виявлення виду, що наведене вище, не відноситься до агамних, які розмножуються безплідним шляхом (деякі мікроорганізми, синьо-зелені водорості), самозапліднюючих і строго партеногенетичних організмів. Групування таких організмів, еквівалентні виду, виділяють за подібністю фенотипів, загальності ареалу, близькості генотипів за походженням. Практичне використання поняття «вид» навіть у організмів з статевим розмноженням нерідко утруднене. Це обумовлено динамічністю видів, що проявляється у внутрішньовидовій мінливості, «розмитості» кордонів ареалу, утворенням і розпадом внутрішньовидових групувань різного об’єму і складу (популяцій, рас, підвидів). Динамічність видів являється внаслідок дії елементарних еволюційних факторів.

2.2 Загальні властивості популяції як біологічної системи

Будь-яка популяція обов’язково повинна бути генетичною системою – організацією взаємопов’язаних одиниць, що зберігає і передає генетичну інформацію, отриману від попередніх поколінь, як ціле, що реагує на зовнішні подразники, і повинна характеризуватися такими генетичними параметрами, як співвідношення статей, система схрещування, особливостями репродукції тощо. Однак популяція являється не лише генетичною системою – це біологічна система в широкому розумінні цього слова. Тут в яскравій формі проявляється діалектика живої природи: з однієї сторони, без сумніву, що всі характеристики популяції мають еволюційну суть лише оскільки вони закріплені в її аллелофонді. З іншого боку, і спільність аллелофонду, і всі інші характеристики популяції як генетичної системи сформувались на фоні постійних екологічних вимог підтримання і відтворення особин в миттєвих, конкретних умовах. Тому по відношенню до популяції вцілому як явища естественно-історичного фенотипічні характеристики можуть розглядатися в певній розумінні як вторинні.

2.3 Структура і закономірності існування популяцій людини

Популяції людей, як і популяції будь-яких інших організмів, мають свою структуру. Структуру популяцій людей характеризують такі показники, як чисельність і густота популяції, віковий і статевий склад особин та їх поширення в просторі.

Чисельність популяції - загальна чисельність особин однієї популяції на даній території.

Внаслідок примітивної техніки виробництва (збиральництво, полювання, споживацьке садівництво і огородництво) впродовж тривалої історії чисельність народонаселення залишалася на дуже низькому рівні, і її зростання відбувалося повільно. Людина стала освоювати холодні райони тільки в кінці плейстоцена, а Австралія і Америка були заселені лише 12-15 тис. років тому. Прискорений розвиток чисельності населення почався приблизно 8 тис. років тому з розвитком землеробства, завдяки якому стало можливим життя в містах. Колосальне зростання чисельності народонаселення почалося тільки з розвитком індустріалізації. Сьогодні 75-80% населення світу мешкає в містах, і щороку темпи урбанізації зростають. (1)

Сучасному виду Н. sapiens необхідно було 20 тис. років для того, щоб досягти чисельності 200 млн (у часи Римської імперії). У наступні 1500 років (до 1600 р. н.е.) населення земної кулі зросло до 500 млн, через 200 років більш ніж подвоїлося (близько 1 млрд в 1800 р.). За переписом, проведеним у 1960 році, кількість людей на земній кулі досягла 3 млрд. чоловік, а в 1970 році збільшилася до 3,5 млрд. Це свідчить про те, що лише за 40 чи 50 років людська популяція збільшилася у 2 рази. У третє тисячоліття планета Земля увійшла з населенням в 6,11 млрд чол. (1) Зростання народонаселення відбувається в основному за рахунок країн, що розвиваються, а в індустріальне розвинених країнах воно вийшло на практично постійний рівень.

Говорячи мовою моделей динаміки популяцій в природі, слід зазначити, що регулювальна (обмежуюча) роль К-факторів різко знизилася і в динаміці людських популяцій переважає г-стратегія. Не останню роль відіграють і особливості життєвих циклів людей: кожна особина бере участь у розмноженні багаторазово і саме народження можливе в будь-яку пору року.

У 1998 році Інститут спостережень за світом (СІЛА) опублікував доповідь «Шляхи стійкого розвитку суспільства», де дається, зокрема, прогноз зростання народонаселення на найближчі 50 років у різних країнах. Наводимо ці дані (Додаток А).

За прогнозом ООН, за півстоліття співвідношення за локальними цивілізаціями зміниться. Найбільш втратить православна (євразійська) цивілізація, «очолювана» Росією (зниження частки з 4,5 до 2,4%), знизиться частка західнохристиянської (з 13,2 до 8,9%) і конфуціансько-буддійської цивілізації, «очолюваної» Китаєм. (1)

Найбільшою глобальною проблемою стане збільшення африканської цивілізації (на 940 млн чол. — з 9,2 до 16,6% світового населення) та мусульманської (на 720 млн чол. - з 17,5 до 19,6%). Багато змін у глобальній економіці пояснюватимуться цими радикальними зрушеннями в міжцивілізаційному розподілі населення світу і темпах його зростання.

За останні 25 років щорічні темпи приросту населення в Азії складали 7%, а в Латинській Америці - 5%.

Сьогодні у світі налічується 1 млрд чол. у віці від 15 до 24 років. Майже 40% населення світу складає молодь у віці до 20 років. Багато з них мають вже своїх власних дітей або готуються до цього. 98% дітей у світі н