Жизнь до человека - Питер Вуд

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

Амфибия ихтиостега нуждалась в более крепком позвоночнике, чем эустеноптерон, поскольку на суше тело уже не поддерживалось водой. И позвонки у нее заметно толще и шире

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

Движения головы мезопитека зависели, в частности, от системы 'атлант-эпистрофей', как называются два первых шейных позвонка. Верхний, атлант, названный так потому, что он поддерживает череп, как мифологический великан Атлант поддерживал небо, дает голове возможность двигаться вверх и вниз, а второй, эпистрофей, - из стороны в сторону

Позвонки прямоходящего человека надежно соединены между собой в гибкий вертикальный стержень. Позвонки постепенно увеличиваются от шеи к тазу, где вес тела переносится на ноги. Позвоночник человека должен обладать крепостью, достаточной, чтобы выдеражать его вес, и в то же время гибкостью, позволяющей сохранять равновесие на двух ногах. Эта дилемма не всегда разрешается удачно - позвонки человека разделены хрящевыми прокладками, которые легко травмируются, что вызывает столь распространенные болезни спины

Благодаря прямой осанке голова человека соединена с позвоночником по-иному, чем головы приматов, которые при ходьбе опираются на передние конечности. У мезопитека позвоночник соединялся с затылочной частью черепа, а у человека он переместился почти прямо под череп. В результате голова человека хорошо сбалансирована на вершине вертикального позвоночника, а полное отсутствие шейных ребер позволяет ей поворачиваться во все стороны

От плавников к конечностям

Бесценная способность человека ходить на двух ногах и действовать руками порождена изменениями, преобразовывавшими кости плавников в соответствии с новыми потребностями.

Ранние предшественники рук и ног вроде плавников эустеноптерона больше помогали древним рыбам удерживать равновесие, чем двигаться вперед. Каждый задний плавник (слева) прикреплялся к тазовой кости (серо-зеленый цвет), но кость эта не соединялась с позвоночником, а потому у плавников не было достаточной опоры. Передние плавники соединялись с плечевым поясом (справа), который был прикреплен к относительно неподвижному черепу

У древней амфибии ихтиостеги бывшие плавники сдвинулись вбок и, получив суставы, превратились в ластообразные ноги, пригодные для ковыляния. Задние ноги уже соединены тазовым поясом с позвоночником, который обеспечивал достаточную опору для движения вперед. Плечевой пояс, соединенный с передними конечностями, отделился от черепа, что придавало ему гораздо большую подвижность

Тринаксодон, млекопигпающеподобная рептилия, передвигался быстро и уверенно. Его тазовый пояс соединялся с позвоночником на большом протяжении, что обеспечивало добавочную опору мощным задним конечностям. Плечевой пояс стал легче, и передние конечности обрели большую подвижность. И обе пары конечностей переместились из бокового положения, типичного для амфибий, почти под туловище, что типично для млекопитающих

Тазовые кости современной тупайи, вытянутые и узкие, обслуживают мышцы, которые обеспечивают задним конечностям подвижность, необходимую для жизни на деревьях и на земле. Ключица соединяет плечевой пояс (серо-зеленый цвет, справа) с грудиной только в одной точке. Этот сустав дает животному возможность поворачивать плечо и поднимать лапу

Длинные конечности древнего примата мезопитека помещались почти прямо под туловищем, и он использовал для хождения все четыре. Тазовая кость протянулась вдоль позвоночника вперед, а передние ноги стали более подвижными благодаря системе прикрепленных к позвоночнику мышц и дальнейшему развитию плечевых суставов

На редкость эффективный, свойственный только человеку способ передвижения на двух ногах стал возможным благодаря специализированному строению костей. Таз состоит из двух частей, показанных здесь спереди (вверху) и сбоку, которые прикреплены к нижней части позвоночника и передают тяжесть тела на ноги. Этот короткий и широкий таз обеспечивает достаточную опору для мышц бедер и ног. Человеческая рука способна двигаться почти в любом направлении, поскольку ее головка входит во впадину широкой лопатки, также обладаюшей подвижностью

Забота о потомстве

При развитии от амфибии к человеку забота о потомстве все более усложняется; совершенная защита, обеспеченная человеческому младенцу, указывает на его эволюционное превосходство.

Не защищенный скорлупой 22-дневный эмбрион американского протея лежит в воде, где было отложено яйцо. Он питается запасами из большого желточного мешка (желтый цвет)

На 36-й день желток почти истощился, поступая в тело эмбриона по кровеносным сосудам. Голова выдается над желточным мешком справа, хвост - слева

На 49-й день, за две недели до конца инкубации, уже появились глаза, жабры и бугорки будущих конечностей. Желток поглощен весь, и протей должен теперь сам находить себе пищу

Рептилии развиваются в защищенных плотной оболочкой амниотических яйцах, получивших такое название из-за амниотической ударопоглощающеи полости (зеленый цвет), которая окружает зародыш. Еще одна полость, аллантоис (коричневый цвет), поглощает продукты распада

Зеленая черепаха откладывает яйца на суше в вырытое ею гнездо. Чтобы обеспечить яйцам дополнительную защиту, черепаха засыпает их песком, но затем оставляет на произвол судьбы

Новорожденные черепашки, вылупившиеся из яиц примерно через 60 дней, представляют собой миниатюрные копии своих родителей. Спасаясь от хищников, они сразу же уходят в море, где должны сами отыскивать пищу

Яйца птиц сходны с яйцами рептилий. Но поскольку этот зародыш старше зародыша черепахи, изображенного вверху, его аллантоис больше. Снабженный кровеносными сосудами, он заменяет зародышу легкое

Птица не оставляет свои яйца, а насиживает их в течение определенного периода, длящегося до 80 дней. Теплота ее тела обеспечивает кладке постоянную температуру

Птенцы большинства птиц выходят из яйца слепыми, нагими и беспомощными. Они нуждаются в родительской опеке и кормлении, пока не покроются перьями и не окрепнут, на что обычно требуется две недели

Эмбрион ехидны, древнего млекопитающего, лежит в яйце в материнской матке. Частично он питается внутриматочной жидкостью, которая проникает в желточный мешок, сквозь скорлупу (двойная линия)