анатомия

Постов: 24 Рейтинг: 47408
564

Эволюционное наследие

Развернуть
Помимо известных из школьного курса атавизмов, типа хвоста, волосатости или дополнительных молочных желёз, практически каждый орган или часть тела может рассказать нам об эволюционном прошлом человека. Самое удивительное, что зачатки тех или иных частей тела, а также генетических механизмов, отвечающих за их развитие, находятся у чрезвычайно удалённых с эволюционной точки зрения животных.

Часто аналогию проводят по первым рыбам, освоившим сушу, но в этом посте мы пойдём дальше и глубже.
Эволюционное наследие
Часть 1. Конечности

Несмотря на огромное различие между классами животных, у всех наземных позвонозных есть общий план строения конечностей, который можно легко разглядеть на рисунке ниже:
Эволюционное наследие
Этот общий план заметили ещё до открытия теории эволюции в 19 веке, однако полную картину и всю подоплёку подобного сходства учёные узнали в 20 веке, когда нашли современных представителей рыб с продвинутыми плавниками (первые два плавника на картинке), а потом и окаменелости древних рыб с зачатками костей наземных животных, в том числе с пальцами:
Эволюционное наследие
А круче всех оказался товарищ с картинки ниже под названием тиктаалик, живший 375 млн лет назад, который по сторению тела "ни рыба, ни мясо".  У него были лопатка, плечо, предплечье и запястье, состоящие из тех же костей, что и соответствующие части человеческой руки. Изучая строение суставов, соединяющих эти кости, чтобы понять, как они двигались друг относительно друга, учёные убедились, что конечности тиктаалика были приспособлены для выполнения довольно необычной функции: эта рыба могла отжиматься. В свою очередь ряд последовательно сделанных отжиманий вкупе с движением корпуса приводил к движению, называемому ползанье.
Эволюционное наследие
Теперь рассмотрим шею тиктаалика. У всех рыб, живших до него, был набор костей, с помощью которых череп был соединен с плечевым поясом, так что всякий раз, когда рыба поворачивала тело, вместе с ним поворачивалась и голова. А тиктаалик не такой. У него голова не соединена с плечевым поясом.
Эволюционное наследие
Такое строение объединяет его с амфибиями, рептилиями, птицами и млекопитающими, к которым относимся и мы сами. Переход от рыб к этим животным начался, когда рыбы вроде тиктаалика утратили несколько маленьких косточек.

Дальше - больше: когда учёные добрались до генов, оказалось что у всех животных за эмбриональное развитие конечностей отвечает один и тот же ген Sonic hedgehog, который включается на одном и том же этапе в одном и том же месте эмбриона, будь то млекопитающее, рыба или птица. Даже у насекомых за развитие конечностей отвечают те же гены - что говорит о наличии его у общего предка всех многоклеточных.

Часть 2. Зубы

Одно из наших фундаментальных свойств - характерный для нас, млекопитающих, прикус (то есть подогнанные друг под друга зубы нижней и верхней челюсти) - встречается в ископаемых остатках по всему свету начиная с времени от 195 миллионов лет назад.
Эволюционное наследие
В более древних породах можно найти немало рептилий, внешне похожих на собак. Они ходили и бегали на четырех ногах, обладали крупным черепом, и у многих из них были острые зубы. Но этим их сходство с собаками и ограничивается. В отличие от собак у этих рептилий челюсти были составлены из множества костей, а зубы верхней и нижней челюсти не были хорошо подогнаны друг к другу. Кроме того, смена зубов у них происходила по обычному для рептилий типу: новые зубы вырастали тут и там на смену старым на протяжении всей жизни.

В породах возрастом около 210 млн лет были найдены удивительные животные трителедонты,  которые демонстрируют множество переходных признаков - в том числе "зачатки" прикуса.
Эволюционное наследие
А теперь попробуем окунуться в ещё более далёкое прошлое - примерно  500 млн лет назад. Там мы найдём животное, которое расскажет нам кое-что очень важное о происхождении скелета. Дело в том, что у этого мягкотелого организма под названием конодонт впервые в палеонтологической летописи появляются образования, богатые гидроксиапатитом, то есть веществом, которое придаёт прочность нашим зубам и костям. И это не кости, а зубы!
Эволюционное наследие
Получается, первыми твердыми структурами, содержащими гидроксиапатит, были именно зубы. Твердые кости возникли не чтобы защищаться от других организмов, а чтобы питаться ими. С этого-то и в самом деле началась война всех против всех среди наших водных предков и родственников. Вначале просто те, кто побольше, питались теми, кто поменьше, а затем началась гонка вооружений. Те, кто поменьше, вырабатывали защитные покровы, те, кто побольше, — увеличенные челюсти, чтобы прокусывать эти покровы, и так далее.

Все становится еще интереснее, если обратиться к представителям древнейших ископаемых, наделенных костистой головой. Перейдя к слоям несколько менее древним, чем те, в которых содержатся самые ранние конодонты, мы увидим, что собой представляли скелеты первых организмов, у которых в голове имелись твердые кости. Это были так называемые остракодермы — похожие на рыб существа. Их остатки находят в горных породах по всему свету от Арктики до Боливии. Внешне остракодермы напоминали гамбургеры с мясистыми хвостами.
Эволюционное наследие
Они относятся к древнейшим существам, наделенным костистой головой. Если разрезать ископаемые остатки черепа остракодермы, залить в срез парафин, положить под микроскоп и рассмотреть, нашим глазам предстанет нечто не похожее ни на одну знакомую нам ткань. Покровы этого черепа выглядят по сути точно так же, как наши собственные зубы.

Снаружи они тоже покрыты эмалью. Весь щит, покрывающий голову остракодермы, как будто составлен из тысяч крошечных зубов, слившихся воедино. Этот костистый череп — один из самых древних, известных палеонтологам, — целиком состоит из зубов. Первоначально зубы возникли, чтобы кусать добычу, но затем животные стали использовать своеобразную разновидность зубов и для защиты от врагов.

Самое удивительное, что появление зубов оказалось более значимым для развития животных (ведь появление внутреннего скелета это уже что-то с чем-то), чем казалось изначально.

При развитии зуба происходит взаимодействие двух слоев ткани: наружного тонкого слоя клеток и внутреннего, более рыхлого слоя. В результате взаимодействия в них образуются складки, и оба слоя выделяют вещества, на основе которых и формируется орган (то есть зуб).

Оказывается, совершенно такие же процессы позволяют формироваться внутри кожи и множеству других структур, например чешуе, волосам, перьям, а также потовым и даже молочным железам. Во всех этих случаях два слоя вступают в контакт, образуют складки и выделяют определенные белки. Более того, батареи переключающихся в разных тканях генов, обеспечивающих развитие всех этих органов, тоже во многом сходны.
Эволюционное наследие
Таким образом, после того как у животных впервые появился способ, позволяющий формировать зубы, модификации этого способа стали применяться для формирования множества разных органов, закладывающихся внутри кожи.

На примере остракодерм мы видели, как далеко может заходить применение этого способа. Во многих отношениях еще дальше оно зашло у птиц, рептилий и людей. У всех этих существ никогда бы не возникли перья, чешуи или молочные железы, если бы когда-то у их предков не возникли зубы. Видоизмененный механизм формирования зубов позволил развивать многие другие важные структуры кожи. Между такими разными органами, как зубы, перья и молочные железы, есть вполне реальная глубокая историческая связь.


На этом первая часть заканчивается, дальше будет нервная система, глаза, череп и различные болезни (ещё на два поста точно наберётся).

PS Собственно этот пост и следующие основаны на книге Нила Шубина "Внутренняя рыба". Всем кому понравилась данная тема очень советую не ждать моих постов, которые представляют собой скромные выжимки отдельных глав, а прочитать книгу целиком.
Эволюционное наследие
1460

Лучшая книга по анатомии человека

Развернуть
Лучшая книга по анатомии человека GIF
1349

Футболка показывает различные слои человеческого тела в зависимости от цвета освещения

Развернуть
Футболка показывает различные слои человеческого тела в зависимости от цвета освещения
3608

Нестандартная работа

Развернуть
Нестандартная работа
2844

Потеря зубов и выступающий подбородок

Развернуть
Потеря зубов и выступающий подбородок GIF
При потере зубов и костной ткани увеличивается угол нижней челюсти, что и приводит к ее деформации и "образованию" выступающего подбородка.
1236

Сегодня, с утра зашёл в класс, а там...

Развернуть
Сегодня, с утра зашёл в класс, а там...
1525

Крутой препод

Развернуть
В Китае новый способ преподавания анатомии.
Карты и атласы не нужны, препод сам всё на доске нарисует :))

Крутой учитель кому-то попался...
Крутой препод
Крутой препод
Крутой препод
Крутой препод
Крутой препод
Крутой препод
Крутой препод
Крутой препод
Крутой препод
Крутой препод
Крутой препод
Источник:
2733

Минск. Утро. Сколько боли на этом фото.. В руках у него патологическая анатомия:)

Развернуть
Минск. Утро. Сколько боли на этом фото.. В руках у него патологическая анатомия:)
Минск. Утро. Сколько боли на этом фото.. В руках у него патологическая анатомия:)
1066

Палец Мортона

Развернуть
Строение стопы, при котором второй палец длиннее первого, называется «палец Мортона». Такое строение встречается примерно у 10% людей и зачастую не вызывает никаких неудобств, хотя при неправильно подобранной обуви может являться причиной болей и мозолей. Древние греки и римляне считали именно такой вариант ноги эстетическим стандартом, что отражали в скульптурах. Поэтому стопу с пальцем Мортона ещё называют греческой стопой, в противоположность египетской стопе, каждый палец которой короче предыдущего. Кстати, у Статуи Свободы стопа тоже греческая.
Палец Мортона
1634

А что, если тираннозавр выглядел так?

Развернуть
А что, если тираннозавр выглядел так?
К недавней новости про получение динозавра из цыпленка!) Так наука и разочаровывает, ждешь великанов из фильмов, а получаешь курицу с удлиненными костями конечностей, по номенклатуре уже тянет на динозавра, но всё равно не то))
А что, если тираннозавр выглядел так?
589

Пуля и осколок

Развернуть
Пуля и осколок
1704

"Сотрясение мозга"

Развернуть
Доктор Кристофер Гизе из Калифорнийского университета демонстрирует , что мозг состоит из мягких тканей и плавает в внутри черепа
GIF
3743

Преподаватель биологии "раздевается" перед своими учениками.

Развернуть
Чтобы научить человеческой анатомии.
Преподаватель биологии
2874

Женщины, никогда не скрывайте свой возраст!

Развернуть
Как то подходит ко мне сестра ( 8лет) и спрашивает:
- нам в школе говорили, что если срубить дерево, то по количеству колец можно узнать, сколько ему лет. А если человеку отрезать ногу, можно узнать сколько ему лет по кольцам из мышц?
- Но ведь можно просто спросить, зачем человеку ногу то резать?
- А если он врет?
3368

Святая простота

Развернуть
Девушка скинула ссылку, про неудачные первые сексуальные опыты. Далее состоялся такой диалог: (Д – девушка, Я – Я)
Д: - А с нами училась тетка (!!!), она вообще считала, что там только одно отверстие. Для всего. Мы тогда так ах**ли, что даже не ржали.
Я: - Шта????? А она к себе туда ни разу не заглядывала???!
Д: - Видать нет)))
Я: - Да ну бреееед, ну в школе то она училась. Анатомия там, все такое. Или она болела, когда эту тему проходили? xD
Я: - Вы ее хоть просветили? Показали? :) Она, наверное, тоже в шоке была)
Д: - А когда у нее одна наша девочка спросила, мол, ты ни разу что ли себе приятное не делала, раз ничего не знаешь? Она так удивилась, сказала, что делала, естественно, она каждую неделю себе приятное делает ……
покупая тортики
Я: – Святая простота! xD
4950

О странном юморе студентов-медиков

Развернуть
На 1 курсе, когда проходили мочеполовую систему, попросили студента принести препарат мужской половой. А препараты влажные и носим мы их на железных подносах. И вот это чудо заходит в огромный секционный зал, изящно, как официант, держа поднос с органами на одной руке, и громко объявляет преподавателю: "Мошонка, сэр". Не смеялись, кажется, только трупы.
2566

Ты не одинок!

Развернуть
В ответ на пост: http://pikabu.ru/story/_3252338
Ты не одинок!
504

22 факта о человеческом теле, которые вы не сможете забыть

Развернуть
22 факта о человеческом теле, которые вы не сможете забыть
2996

20 суперспособностей, которые есть у каждого

Развернуть
20 суперспособностей, которые есть у каждого
20 суперспособностей, которые есть у каждого
20 суперспособностей, которые есть у каждого
20 суперспособностей, которые есть у каждого
20 суперспособностей, которые есть у каждого
20 суперспособностей, которые есть у каждого
20 суперспособностей, которые есть у каждого
20 суперспособностей, которые есть у каждого
20 суперспособностей, которые есть у каждого
20 суперспособностей, которые есть у каждого
20 суперспособностей, которые есть у каждого
20 суперспособностей, которые есть у каждого
20 суперспособностей, которые есть у каждого
20 суперспособностей, которые есть у каждого
20 суперспособностей, которые есть у каждого
20 суперспособностей, которые есть у каждого
20 суперспособностей, которые есть у каждого
20 суперспособностей, которые есть у каждого
20 суперспособностей, которые есть у каждого
20 суперспособностей, которые есть у каждого GIF
1126

Хочу всё знать!

Развернуть
Хочу всё знать!