Позвоночник человека и животных

Как никто другой, человек склонен влиять на планету. Отгородившись городами от дикого мира, мы часто воспринимаем себя отдельно от природы. Современная наука все же считает, что люди – её продукт. Достигнув своего «трона» благодаря эволюции, мы сохранили нечто общее со своими «родственниками» млекопитающими. Что же делает нас похожими на них? А в чем отличие? Сравнение человека и животного мы представим далее в статье.

Человек в биологической системе

Современный человек относится к роду Люди и виду Homo sapiens (человек разумный). Существуют разные теории об истинном происхождении столь развитого существа: теория внешнего вмешательства, пространственных аномалий, креационизм и эволюционизм.

Согласно научной теории, люди появились путём эволюции точно так же, как и другие животные планеты. Ближайшим родственником рода людей является австралопитек, а от него примерно 2.3 миллиона лет назад появился первый человек — Homo habilis (умелый). Человек разумный возник только 130-150 тыс. лет назад.

В биологической систематике мы относимся к хордовым млекопитающим и отряду приматов, чем и объясняются некоторые сходства человека и животных. Из живущих на Земле видов наиболее близкими к людям по ДНК являются обыкновенные и карликовые шимпанзе.

Общие сходства человека и животных

Люди принадлежат к царству животных, а значит, обладают сходными чертами с другими его представителями. Так, наши органы и ткани состоят из клеток, которые оснащены клеточным ядром и лишены вакуолей.

Как представитель класса млекопитающих человек обладает двухсторонней симметрией тела, четырьмя конечностями, четким разделением частей тела на голову, конечности, туловище и шею (у животных ещё выделяется хвост). Людям присущи теплокровность, внутриутробное развитие зародышей, живорождение, кормление детенышей молоком, наличие волосяного покрова на теле.

Системы органов человека и животных (млекопитающих) обладают общими чертами, которые приведены в таблице ниже.

Развитие зародышей

Сходство человека и животных наблюдается уже на первых этапах жизни. Эмбрионы человека на ранних стадиях практически не отличаются от эмбрионов других высших позвоночных. Только со временем они начинают приобретать специфические для каждого вида черты. При этом гомологичные органы формируются из одинаковых структур, то есть там, где у ящериц появляются передние конечности, у птиц развиваются крылья, а у человека руки и т. д.

Чем же похожи наши эмбрионы? Развитие всех позвоночных начинается с оплодотворения, далее образуется зигота, которая дробится, переходя в стадии морулы, бластулы и гаструлы. Из средних (мезодермы), внутренних (эндодермы) и внешних (эктодермы) зародышевых листков начинают формироваться органы и ткани.

Как и у остальных позвоночных животных, на 2,5 неделе жизни у нас появляется хорда – длинный продольный тяж, который со временем преобразуется в позвоночник. Сердце вначале выглядит как трубка с пульсирующими стенками, а то, что позже перерастет в спинной мозг и полноценную нервную систему, является поначалу нервной трубкой.

Как и у рыб, человеческий мозг до 3 месяцев состоит из пяти мозговых пузырей. С материнским организмом нас связывает пупочный канатик, что наблюдается у всех плацентарных млекопитающих. У приматов, грызунов и хищников он отпадает при рождении плода.

Люди и приматы

Лучше всего сходство человека и животных прослеживается на больших человекообразных обезьянах. Это ближайшие к нам представители млекопитающих, объединённые с людьми в семейство гоминид. Во многих чертах шимпанзе имеют больше общего с человеком, чем с другими обезьянами. Когда-то их даже хотели определить в группу Homo.

Внешняя схожесть заключается в удлиненных по сравнению с телом конечностях, в широких плечах, длинной шее и седалищных мозолях. И у тех, и у других нет хвоста, а на коже нет подшерстка, нос выступает из плоскости лица, на пальцах есть ногти вместо когтей. Тело человекообразных обезьян (антропоидов) покрыто волосами не так густо, как у их собратьев.

Кровь шимпанзе также имеет четыре группы, а сроки их беременности и полового созревания почти идентичны нашим. У нас одинаковые рисунки на коренных зубах, равное число долей в легких и схожее строение гортани. Обезьяны тоже имеют 4 резца и 4 клыка, 8 коренных зубов, 5-6 крестцовых позвонков в скелете. Они могут ходить на задних конечностях, помогая себе руками.

Наши общие болезни

Схожесть внутреннего устройства людей и животных приводит к тому, что нас могут одолевать одинаковые вирусы и инфекции. Так как обезьяны ближе всего к нам по структуре ДНК, то они наиболее подвержены нашим болезням. Они легко заражаются от нас туберкулёзом, гриппом, холерой, оспой, гепатитом.

Все млекопитающие подвержены действию прионных болезней. Человек и животные одинаково поддаются бешенству. В истории известно немало случаев, когда крысы передавали человеку чуму и лептоспироз.

От домашних питомцев человек может заразиться гельминтами, стригущим лишаем, лихорадкой от кошачьих царапин, токсоплазмозом. Птицы и рептилии переносят сальмонеллёз и орнитоз, грызуны – туляремию. Как дикие, так и домашние животные подвержены сибирской язве и фасцилёзу.

Наши различия

Несмотря на схожесть во многих аспектах, люди во многом отличаются от других видов. Многие физические различия человека и животных связаны с развитием у нас прямохождения и речи. Так, у нас более развит мозговой отдел, чем лицевой, есть подбородок, таз расширен.

У человекообразных обезьян 24 пары хромосом, когда у человека — 23. Позвоночник обезьян имеет дугообразный изгиб, в то время как у нас S-образный. На наши ноги приходится вес всего тела, поэтому они обладают более сильной мускулатурой. Стопы человека сводчатые, чтобы смягчать сотрясение органов при ходьбе. Грудная клетка плоская, но широкая.

От большинства млекопитающих нас отделяет трихроматическое зрение (также есть у приматов) и более слабое обоняние. За определение запахов у нас отвечает только 387 генов, у приматов – 500, у макросоматов – более 1000.

Наши ноги длиннее рук, а у приматов – наоборот. Клыки не выступают из зубного ряда, туловище короче, чем у обезьян. Большой палец человека противопоставлен остальным и очень подвижен, это помогает использовать различные орудия труда.

Мозг и интеллект

Конечно, главное различие человека и животных – интеллект. Дальше всех в мыслительных способностях продвинулись млекопитающие. Однако и они не в силах нас превзойти. Человек обладает сознанием, конкретным и отвлеченным мышлением. Мы умеем обобщать, мечтать, размышлять о прошлом и будущем.

Человек способен к дальнему планированию, в то время как животные принимают решения только для ближайшего временного отрезка. Люди – единственный вид, который способен делать выводы, познавать окружающий мир и передавать свои знания другим.

В связи с этим наш мозг приобрёл отличные от животных черты. Его кора в 2,5 раза больше по площади, чем у обезьян. Он крупнее, а борозды развиты сильнее. Теменные, лобные и височные доли, отвечающие за речь и психику, у нас тоже более развиты.

Человек способен к речи, в то время как животные владеют лишь упрощённой сигнальной системой. Они могут оповещать «собратьев» о самых простых ситуациях, например, «опасность!», «удовольствие» и т. д. У желтобрюхих сурков таких сигналов 8, у макак – около 30.

Зато животные способны к обучению. Шимпанзе более продвинулись в этом. Шимпанзе Уошо владельцам удалось научить языку жестов. В результате она владела 500 понятиями и могла даже их комбинировать, чтобы создавать свои. Например, словами «вода» + «птица» она объяснила, что увидела лебедя.

Поведение

Разница в интеллекте влияет и на различия поведения человека и животных. И тем, и другим свойственны условные и безусловные рефлексы. Но в целом действия животных более ритуализированы и диктуются древними инстинктами, а человек склонен поступать по ситуации, учитывая все внешние факторы и собственное желание. Иными словами, из всех животных мы склонны вести себя наиболее пластично.

Инстинкт – это форма поведения, которая заложена у вида на генетическом уровне, она диктуется биологическими потребностями и включает строго определённый порядок действий. Если хоть одно условие будет изменено, то животное растеряется или отреагирует не совсем адекватно.

Например, осы, перед тем как затащить пойманную добычу в нору, оставляют её у входа, а сами лезут внутрь, чтобы проверить, не забежал ли туда кто-нибудь посторонний. Когда все в порядке, они тащат жертву в «домик». Если мы вмешаемся и переместим её добычу немного дальше от входа, то оса начнет повторять всё заново. В её поведении не заложена возможность того, что кто-то будет перетаскивать еду, поэтому оса опять перенесёт жертву ко входу и вновь полезет в нору для проверки.

Эмоции человека и животных

И у нас и у животных первичные эмоции являются врожденными. Отсюда можно сделать вывод, что связанные с ними чувства человека и животных ощущаются одинаково, а некоторые даже проявляются подобно нашим. Приматы владеют тем же набором лицевых мышц и тоже могут показывать гримасы радости, гнева, страха и т. д.

Яркое выражение эмоций присуще социальным животным, так как выполняет коммуникативную функцию. Одним из важных проявлений эмоций является оскал. Открытая пасть с торчащими клыками как ничто лучше предупреждает противника о воинственном настрое.

Но у животных эмоции носят чисто биологический характер и существуют только в пределах их прямых потребностей и инстинктов. Опасность для них существует только в конкретный момент нападения, и чувство страха появляется только тогда. У человека оно может возникнуть даже в спокойной обстановке, если он вообразит себе опасную ситуацию.

Культура и творчество

Если инстинкты и эмоции наблюдаются у всех высших животных, то культура – это то, что определяет именно человека. Люди являются единственными организмами, которые не просто существуют в окружающей среде, но и могут изменять её.

Посредством мышления, творческой деятельности и познания мы создаем материальные объекты и духовные ценности. Из всего царства животных только человек способен создавать орудия труда при помощи других орудий труда. Именно так мы придумали одежду, бытовые предметы, оружие, построили пирамиды, дворцы, города.

Некоторые животные тоже могут применять орудия труда. Например, вороны достают червяков и насекомых из коры дерева, используя палочки и веточки. Но они не могут сделать эту палку сами.

ПОЗВОНО́ЧНИК (по­зво­ноч­ный столб), осе­вой ске­лет боль­шин­ст­ва взрос­лых по­зво­ноч­ных жи­вот­ных и че­ло­ве­ка, вы­пол­няю­щий опор­ную и за­щит­ную (для спин­но­го моз­га) функ­ции. От­вер­стия, об­ра­зо­ван­ные нев­раль­ны­ми ду­га­ми по­звон­ков, пе­ре­хо­дя из од­но­го в дру­гое, фор­ми­ру­ют по­зво­ноч­ный ка­нал, в ко­то­ром раз­ме­ща­ет­ся спин­ной мозг; в хво­сто­вом от­де­ле П. ге­маль­ные ду­ги под те­ла­ми по­звон­ков об­ра­зу­ют ге­маль­ный ка­нал, вме­щаю­щий хво­сто­вые ар­те­рию и ве­ну. В хо­де фи­ло­ге­не­за П. за­мес­тил хор­ду. В он­то­ге­не­зе раз­ви­тие тел по­звон­ков, со­став­ляю­щих П., так­же со­про­во­ж­да­ет­ся вы­тес­не­ни­ем хор­ды, фор­ми­рую­щей­ся на бо­лее ран­них ста­ди­ях эм­брио­ге­не­за. У мн. групп во взрос­лом со­стоя­нии ру­ди­мен­ты хор­ды со­хра­ня­ют­ся ме­ж­ду по­звон­ка­ми. У круг­ло­ро­тых и не­ко­то­рых рыб (у цель­но­го­ло­вых, хря­ще­вых га­но­ид­ных рыб и двояко­ды­ша­щих) хор­да на про­тя­же­нии всей жиз­ни вы­пол­ня­ет опор­ную функ­цию. У рыб П. вклю­ча­ет два от­де­ла – ту­ло­вищ­ный (по­звон­ки обыч­но не­сут раз­ви­тые рёб­ра) и хво­сто­вой (с ге­маль­ны­ми ду­га­ми). У на­зем­ных по­зво­ноч­ных П. диф­фе­рен­ци­ру­ет­ся на неск. но­вых от­делов. В шей­ном от­де­ле зем­но­вод­ных один по­зво­нок, у пре­смы­каю­щих­ся в сред­нем 8 (от 4 до 9 и бо­лее), у птиц – от 11 до 25, у мле­ко­пи­таю­щих – 7 (у ла­ман­ти­на и дву­па­ло­го ле­нив­ца – 6, у трёх­па­ло­го ле­нив­ца – 9–10); от­дел об­ла­да­ет зна­чит. под­виж­но­стью у пре­смы­каю­щих­ся, птиц и мле­ко­пи­таю­щих. Груд­ной от­дел име­ет хо­ро­шо раз­витые рёб­ра, со­чле­нён­ные с гру­ди­ной. В от­но­си­тель­но под­виж­ном по­яс­нич­ном от­де­ле рёб­ра ре­ду­ци­ру­ют­ся и сра­ста­ют­ся с по­пе­реч­ны­ми от­ро­ст­ка­ми по­звон­ков; по­звон­ки кре­ст­цо­во­го от­де­ла со­еди­не­ны (обыч­но не­под­виж­но) свои­ми по­пе­реч­ны­ми от­ро­ст­ка­ми и срос­ши­ми­ся с ни­ми рёб­ра­ми с кос­тя­ми, об­ра­зую­щи­ми таз, обес­пе­чи­вая проч­ную опо­ру зад­ним ко­неч­но­стям. В кре­ст­цо­вом от­де­ле у зем­но­вод­ных один кре­ст­цо­вый по­зво­нок, у ам­ни­от не ме­нее двух. Кре­ст­цо­вые по­звон­ки мо­гут сра­стать­ся в кре­стец (слож­ный кре­стец птиц вклю­ча­ет так­же по­яс­нич­ные, зад­ние груд­ные и пе­ред­ние хво­сто­вые по­звон­ки). Хво­сто­вой от­дел П. об­ла­да­ет зна­чит. по­движ­но­стью; у бес­хво­стых зем­но­вод­ных хво­сто­вые по­звон­ки сра­ста­ют­ся, об­ра­зуя па­лоч­ко­вид­ный уро­стиль. Хво­сто­вые по­звон­ки птиц так­же сра­ста­ют­ся друг с дру­гом в ком­плекс – пи­го­стиль, под­дер­жи­ваю­щий ру­ле­вые пе­рья. У мле­ко­пи­таю­щих по­звон­ки от­де­ле­ны друг от дру­га меж­по­зво­ноч­ны­ми (меж­по­звон­ко­вы­ми) дис­ка­ми, об­ра­зо­ван­ны­ми со­еди­ни­тель­ной тка­нью со сту­де­ни­стым ядром в цен­тре, иг­раю­щи­ми амор­ти­за­ци­он­ную роль.

Позвоночник человека

По­зво­ноч­ник че­ло­ве­ка со­сто­ит из 5 от­де­лов: в шей­ном – 7 по­звон­ков, в груд­ном – 12, по­яс­нич­ном – 5, кре­ст­цо­вом – 5 срос­ших­ся по­звон­ков, об­ра­зую­щих кре­стец, и коп­чи­ко­во­го – 3–4 срос­ших­ся по­звон­ка – коп­чик. У по­звон­ков из раз­ных от­де­лов П. ос­ти­стые от­ро­ст­ки раз­ли­ча­ют­ся по раз­ме­рам, фор­ме и ори­ен­та­ции в про­стран­ст­ве (ог­ра­ни­чи­ва­ют раз­ги­ба­ние). В шей­ных по­звон­ках в по­пе­реч­ных от­ро­ст­ках со­дер­жат­ся от­вер­стия, со­став­ляю­щие ка­нал для про­хо­ж­де­ния по­зво­ноч­ных со­су­дов и нер­ва. Пер­вый и вто­рой шей­ные по­звон­ки (ат­лант и эпи­стро­фей) име­ют осо­бое строе­ние и со­еди­не­ны ме­ж­ду со­бой и с за­ты­лоч­ной ко­стью, что обес­пе­чи­ва­ет под­виж­ность го­ло­вы в трёх плос­ко­стях. Ме­ж­ду не­срос­ши­ми­ся по­звон­ка­ми рас­по­ла­га­ют­ся 23 меж­по­зво­ноч­ных дис­ка; у взрос­ло­го че­ло­ве­ка они со­став­ля­ют 20–25% дли­ны по­зво­ноч­но­го стол­ба. От ко­ст­ной тка­ни тел по­звон­ков меж­по­зво­ноч­ные дис­ки от­де­ле­ны тон­ким сло­ем гиа­ли­но­во­го хря­ща. Во­лок­на внеш­ней час­ти дис­ка ок­ру­жа­ют сту­де­ни­стое яд­ро (ос­та­ток хор­ды) и об­ра­зу­ют фиб­роз­ное коль­цо, свя­зан­ное с по­верх­но­стя­ми тел по­звон­ков пе­ред­ней и зад­ней про­доль­ны­ми связ­ка­ми, а в груд­ном от­де­ле и с внут­ри­сус­тав­ны­ми связ­ка­ми го­ло­вок рё­бер. Ду­ги ка­ж­дой па­ры по­звон­ков со­еди­не­ны т. н. жёл­ты­ми связ­ка­ми и раз­ви­тым свя­зоч­ным ап­па­ра­том ме­ж­ду ос­ти­сты­ми по­пе­реч­ны­ми от­ро­ст­ка­ми. По­зво­ноч­ные вы­рез­ки кра­ёв дуг со­став­ля­ют меж­по­зво­ноч­ные от­вер­стия, че­рез ко­то­рые про­хо­дят спин­но­моз­го­вые нер­вы и со­про­во­ж­даю­щие их со­су­ды. П. име­ет фи­зио­ло­гич. из­ги­бы лор­доз (в шей­ном и по­яс­нич­ном от­де­лах) и ки­фоз (в груд­ном и кре­ст­цо­вом от­де­лах).