Расцвет млекопитающих и покрытосеменных растений, появление приматов и человека
Общая характеристика кайнозойской эры
Кайнозойская эра («эра новой жизни») началась около 66 млн лет назад, сразу после мел-палеогенового вымирания, и продолжается по сей день. Она делится на три периода: палеоген, неоген и четвертичный (антропогеновый) период. Кайнозой часто называют «эрой млекопитающих» и «эрой покрытосеменных растений» — именно эти две группы организмов, испытав бурную адаптивную радиацию после гибели динозавров, определяют облик современной биосферы. В кайнозое продолжался распад материков и их дрейф к нынешнему положению, менялся климат (общая тенденция — постепенное похолодание и аридизация от тёплого начала эры к прохладному, с чередованием ледниковых и межледниковых эпох, четвертичному периоду), что оказывало сильное влияние на ход эволюции.
| Период | Длительность (млн лет назад) | Ключевые события |
|---|---|---|
Палеоген | 66 – 23 | Адаптивная радиация млекопитающих, расцвет покрытосеменных, первые приматы |
Неоген | 23 – 2,6 | Расцвет человекообразных обезьян, появление австралопитеков |
Четвертичный (антропоген) | 2,6 – ныне | Ледниковые эпохи, эволюция рода Homo, появление человека разумного |
Адаптивная радиация млекопитающих
После гибели динозавров и большинства других крупных мезозойских позвоночных освободилось огромное число экологических ниш, ранее занятых рептилиями. Мелкие насекомоядные млекопитающие мезозоя, пережившие вымирание, в кайнозое пережили стремительную адаптивную радиацию — быстрое приспособительное расселение и расхождение в разные экологические ниши с формированием множества специализированных форм: травоядных и хищных, наземных, роющих, древесных, летающих (рукокрылые) и вторично перешедших к водному образу жизни (китообразные, ластоногие). За относительно короткий (по геологическим меркам) срок млекопитающие заняли практически все местообитания, доступные позвоночным на Земле, — сушу, воздух и воду.
Расцвет покрытосеменных растений
Параллельно с расцветом млекопитающих в кайнозое достигают полного господства покрытосеменные (цветковые) растения, появившиеся ещё в конце мезозоя: они вытесняют голосеменных и папоротников практически из всех наземных растительных сообществ (за исключением, например, хвойных лесов умеренных и северных широт) и формируют основу современных экосистем — от тропических лесов до степей и лугов. Важнейшим фактором успеха покрытосеменных стала их коэволюция с насекомыми-опылителями (пчёлами, бабочками и другими группами) и, позднее, с птицами и млекопитающими, распространяющими семена и плоды, — сложные взаимоприспособления цветка и опылителя (форма венчика, окраска, аромат, время цветения) резко повысили эффективность перекрёстного опыления по сравнению с ветроопыляемыми голосеменными.
Происхождение приматов
Ещё в конце мелового периода — начале палеогена (около 65–70 млн лет назад) от примитивных насекомоядных млекопитающих обособился отряд приматов, первоначально представленный мелкими древесными формами. Переход к древесному образу жизни определил ключевые особенности отряда: хватательную кисть с противопоставленным большим пальцем (приспособление к удержанию ветвей), ногти вместо когтей на пальцах, стереоскопическое (объёмное) цветное зрение (взамен ослабленного обоняния, менее полезного в кронах деревьев), относительно крупный, сложно устроенный головной мозг, а также, как правило, малое число детёнышей в помёте при удлинённом периоде их вынашивания и выращивания, сопровождающемся сложным заботливым поведением родителей.
В неогене (около 20–25 млн лет назад) от общего ствола приматов обособилась группа человекообразных обезьян (гоминоидов), включающая современных гиббонов, орангутанов, горилл и шимпанзе, а также вымершие ископаемые формы. По данным сравнительной геномики, эволюционная линия, ведущая к человеку, разошлась с линией, ведущей к ближайшему из ныне живущих родственников человека — шимпанзе, примерно 6–7 млн лет назад.
Австралопитеки — переход к прямохождению
Около 4–4,5 млн лет назад в Восточной и Южной Африке появляются австралопитеки — группа ископаемых гоминид, ставшая связующим звеном между человекообразными обезьянами и родом Homo. Важнейшая особенность австралопитеков — прямохождение (бипедия), то есть постоянное передвижение на двух задних конечностях; при этом объём головного мозга австралопитеков был ещё сравнительно небольшим (около 400–550 см³, близко к объёму мозга современных человекообразных обезьян), а строение черепа, зубов и лица сохраняло много обезьяньих черт. Классический и наиболее известный представитель австралопитеков — скелет «Люси» (Australopithecus afarensis), найденный в Эфиопии в 1974 году.
Переход к прямохождению у австралопитеков освободил передние конечности от функции опоры при ходьбе, что стало важнейшей предпосылкой для последующего развития руки как органа труда, точных манипуляций с предметами и — в конечном счёте — для развития головного мозга у их потомков.
Основные этапы антропогенеза
| Форма | Время существования | Ключевые особенности |
|---|---|---|
Австралопитек | ~4,5 – 2 млн лет назад | Прямохождение, объём мозга ~450–550 см³, использование природных предметов |
Человек умелый (Homo habilis) | ~2,5 – 1,5 млн лет назад | Объём мозга ~650 см³, изготовление примитивных каменных орудий (олдувайская культура) |
Человек прямоходящий (Homo erectus) | ~1,9 млн – 140 тыс. лет назад | Объём мозга ~900–1100 см³, овладение огнём, расселение из Африки в Евразию |
Неандерталец (Homo neanderthalensis) | ~400 – 40 тыс. лет назад | Объём мозга ~1400–1600 см³, развитая культура, погребения; вымершая боковая ветвь рода Homo |
Человек разумный (Homo sapiens) | ~300 тыс. лет назад – ныне | Объём мозга ~1300–1500 см³, абстрактное мышление, членораздельная речь, искусство |
Ключевые тенденции антропогенеза
На протяжении эволюции рода Homo прослеживается несколько устойчивых тенденций: последовательное увеличение объёма и усложнение строения головного мозга (энцефализация), совершенствование прямохождения и связанное с ним изменение строения таза, стопы и позвоночника, освобождение и развитие руки как органа труда со всё более точной и разнообразной манипулятивной деятельностью, усложнение и совершенствование орудийной деятельности (от простейших оббитых галек олдувайской культуры до сложных составных орудий), развитие членораздельной речи и совместной, коллективной трудовой деятельности. Важно понимать, что биологическая (морфологическая) эволюция человека и его предков шла в неразрывной связи с социальными факторами — трудовой деятельностью, использованием и изготовлением орудий, развитием речи и общественных отношений; в современной науке признаётся ведущая, совместная роль как биологических (наследственная изменчивость, естественный отбор), так и социальных факторов антропогенеза.
Ледниковые эпохи четвертичного периода
Четвертичный (антропогеновый) период кайнозоя характеризуется чередованием продолжительных ледниковых эпох (оледенений) и более коротких межледниковий, вызванных циклическими изменениями параметров земной орбиты и другими климатическими факторами. Похолодание климата и связанное с ним изменение растительности (наступление и отступление лесов, степей, тундры) оказывали существенное давление отбора на эволюцию как животного мира в целом (например, на формирование мамонтовой фауны — мамонтов, шерстистых носорогов, приспособленных к холодному климату), так и непосредственно на предков современного человека, стимулируя развитие орудийной деятельности, использование огня и одежды, коллективные формы выживания.
Появление человека разумного
Современный вид Homo sapiens сформировался в Африке, по современным палеогенетическим данным, около 300 тысяч лет назад, а затем в несколько волн расселился по всем континентам (кроме Антарктиды), вытеснив или частично смешавшись с другими существовавшими на тот момент видами и подвидами рода Homo, включая неандертальцев (о чём свидетельствует небольшая доля неандертальской ДНК в геноме современных неафриканских популяций человека). С появлением Homo sapiens и развитием у него сложной культуры, языка и абстрактного мышления биологическая эволюция человека как вида практически завершилась в своих основных морфологических чертах, тогда как дальнейшее развитие человечества определяется прежде всего социальной, культурной эволюцией.
Типичные ошибки
Частая ошибка — представлять антропогенез как строго линейную «лестницу прогресса» от обезьяны к человеку через единственную цепочку промежуточных форм; на самом деле эволюционное древо гоминид было ветвистым, включало множество боковых, впоследствии вымерших линий (в том числе неандертальцев, денисовцев и другие формы), а современный человек — лишь один из уцелевших видов рода Homo. Вторая ошибка — утверждать, что «человек произошёл от современных обезьян» (шимпанзе, гориллы): правильнее говорить об общем предке, от которого разошлись эволюционные линии, ведущие, с одной стороны, к современным человекообразным обезьянам, а с другой — к человеку. Третья ошибка — недооценивать роль социальных факторов в антропогенезе и сводить его исключительно к биологическому естественному отбору, игнорируя роль труда, речи и коллективной деятельности.
Краткий словарь терминов
Адаптивная радиация — быстрое расхождение эволюционной линии на множество форм, приспособленных к разным экологическим нишам.
Приматы — отряд млекопитающих с хватательной кистью, стереоскопическим зрением и крупным головным мозгом, к которому относится и человек.
Австралопитек — ископаемая группа прямоходящих гоминид — переходное звено между человекообразными обезьянами и родом Homo.
Антропогенез — процесс исторического происхождения и эволюции человека.
Энцефализация — эволюционная тенденция к увеличению относительного объёма и усложнению строения головного мозга.
Homo sapiens — современный вид человека, сформировавшийся в Африке около 300 тысяч лет назад.
Заключение
Кайнозойская эра — время безраздельного господства млекопитающих и покрытосеменных растений в наземных экосистемах и, что особенно значимо для нас, время происхождения и эволюции человека — от древесных приматов через прямоходящих австралопитеков и ранние виды рода Homo до современного Homo sapiens. Понимание общих закономерностей антропогенеза естественно подводит к следующему вопросу — о систематическом положении человека в животном мире и о тех анатомических и физиологических доказательствах, которые подтверждают его животное происхождение.
