Жизнь до человека

Обоняние представляет собой специфическую форму осязания, поскольку ощущение запаха возникает от прикосновения особых плавающих в воздухе или в воде молекул к чувствительным нервным окончаниям в носу и во рту. К тому времени, когда появились рыбы, обоняние уже было высоко развито и нервные клетки, принимающие обонятельные сигналы, образовали обонятельные луковицы на переднем конце крохотного мозга. Обоняние чрезвычайно развито, например, у современных лососей, которые с его помощью отыскивают дорогу на протяжении сотен километров вверх по реке к месту будущего нерестилища. Человеческое обоняние тоже много тоньше, чем принято считать,-человек способен уловить восемь десятитысячных долей миллиардной доли грамма мускуса. (Впрочем, ему все же далеко до самца непарного шелкопряда, который способен учуять самку на расстоянии в десять километров, реагируя на одну десятитысячную долю одной миллиардной доли грамма пахучего вещества, служащего для привлечения самцов.)

От рыбы человек получил и слух. По-видимому, слуховой орган развился у древних бесчелюстных рыб первоначально как орган равновесия и представлял собой изогнутую полость в черепе, наполненную жидкостью, причем клетки в стенках полости реагировали на движение жидкости. Орган этот всего лишь помогал древним рыбам не переворачиваться.

Но позднее появилась рыба с воздушным плавательным пузырем, и прежний орган равновесия начал воспринимать звуки. Звуковые волны, ударяя в пузырь, вызывали колебания жидкости внутри тела рыбы, и эти колебания воздействовали на орган равновесия.

Такой слуховой аппарат вполне отвечал потребностям рыб, но, когда земноводные выбрались на сушу, они столкнулись с проблемой, которую инженеры называют "несогласование сопротивлений". Теперь реакцию в слуховом приспособлении, наполненном жидкостью, должны были вызывать воздушные звуковые волны (и у современного человека окончания нерва, передающего звуки в мозг, погружены в жидкость, которой наполнена улитка внутреннего уха). Разрешение проблемы "воздух - жидкость" привело к развитию трех самых мелких и изящных костей человеческого тела - молоточка, наковальни и стремечка, которые помещаются в среднем ухе и, взаимодействуя с относительно новым приспособлением - барабанной перепонкой, - преобразуют колеблющие ее звуковые волны в колебания жидкости улитки. Среднее ухо человека - это завершение длинного ряда эволюционных этапов: его полость развилась из жаберной щели, а молоточек, наковальня и стремечко - из костей рыбьей челюсти.

Орган равновесия рыбы, пройдя долгий и прихотливый путь эволюции, превратился в очень тонкий слуховой аппарат, и со временем слух стал для человека одним из важнейших чувств - ребенок, родившийся глухим, выучивается говорить лишь с большим трудом, и его неспособность к общению может изолировать его от остальных людей. Однако не слух и обоняние, а зрение привело к возникновению того могучего мозга, который поднял человека над всеми животными.

Для большинства млекопитающих важнее всех чувств обоняние. Они вынюхивают свою дорогу по жизни-запахи ведут их к пище и предупреждают об опасности. Но у приматов по мере их развития обоняние притуплялось, а зрение обострялось, и их мозг приспособился к восприятию огромного потока информации, поступающей в него через глаза.

Постоянное сочетание в действии ловких рук и хорошего зрения способствовало появлению у обезьян относительно крупного мозга с довольно развитыми большими полушариями, вместилищами ума. Череп расширился в верхней своей части, чтобы не стеснять мозг, и морда обезьяны приобрела то сходство с человеческим лицом, которое вызывает благожелательное любопытство у одних людей и раздражение у других.

Древние приматы, похожие на лемуров и большеглазых долгопятов, внесли чрезвычайно важный вклад в развитие человеческого тела, а близкие родственники человека, человекообразные обезьяны, продолжили этот процесс. По строению и возможностям мозг современных человекообразных обезьян, несомненно, в какой-то мере близок к человеческому. Как и человеческий мозг, он содержит в покрытой извилинами коре больших полушарий значительное количество серого вещества. С таким мозгом уже появляются зачатки памяти, похожей на человеческую, и логического мышления.

Живущие в неволе шимпанзе хорошо решают задачи, которые придумывают для них зоопсихологи. Но человекообразные обезьяны, как ни похожи они на человека, в процессе своего развития не выработали той особенности, которая делает тело человека единственным в своем роде на всей Земле, - прямой осанки и способности постоянно ходить на двух ногах. Однако эта особенность выработалась у каких-то близких родичей их предков.

Прямая осанка вывела обезьяночеловека на путь, непосредственно ведущий к настоящему человеку. Она освободила его руки и поставила перед зрением еще более важные задачи. А взаимодействие всех этих новых свойств стимулировало дальнейший рост мозга. Никаких заметных улучшений уже не потребовалось, изменились только некоторые пропорции - например, стали длиннее ноги. Физическое конструирование человеческого тела, начавшееся свыше миллиарда лет назад, когда появилось примитивное мягкое существо с трубкой внутри тела, теперь завершилось.

Развитие позвоночника

Простой по строению и функциям позвоночник древней рыбы развился у человека в сложную опору для тела и головы и сделал возможными различные движения.

Эустеноптерон, древняя костная рыба, 375 млн. лет назад обходился недифференцированным позвоночником. Одинаковой формы позвонки, соединенные с короткими ребрами, обеспечивали опору плавательным мышцам

Одинаковые ребра (серо-зеленый цвет) эустеноптерона допускали только волнообразные движения по длине тела

Большие ребра ихтиостеги, возможно, служили опорой не только ее туловищу, но и голове

Позвонки млекопитающеподобной рептилии дифференцированы по форме и размерам: тринаксодона соединены даже еще более плотно, чем у ихтиостеги, и они крупнее возле конечностей и мельче в более легком хвосте

Шейные ребра тринаксодона уменьшились, и двигать головой ему было гораздо легче, чем ихтиостеге

Современная тупайя, похожая на вымерших древних млекопитающих, лазает по деревьям и ходит по земле, сгибая и выпрямляя позвоночник. Ее позвонки приспособлены для обоих типов движения

Шея тупайи стала такой гибкой отчасти из-за редукции шейных ребер, от которых остались только бугорки

Древний четвероногий примат мезопитек был способен некоторое время стоять на задних конечностях, пока тянулся передними к чему-то или хватал что-то, и его позвоночник ооеспечивал достаточную жесткость при вертикальном положении тела, сохраняя при этом гибкость, необходимую для передвижения по деревьям. Его позвонки отличались разнообразием форм. Мелкие шейные позвонки поддерживали череп и позволяли поворачивать голову как при вертикальном, так и при горизонтальном положении. Крупные позвонки поясничного отдела обеспечивали опору при отталкивании