Обезьяны - биологически наиболее близкие к человеку животные, составляющие с ним единый отряд Приматов.
В научно-популярной книге сообщены разнообразные сведения об обезьянах: по эволюции, истории, биологии приматов.
Для самого широкого круга читателей.
Содержание:
Предисловие 1
От автора 1
Глава I - История предыстории 2
Глава 2 - Опальная наука 8
Глава 3 - Первейшие, князья 18
Глава 4 - Поразительное сходство 28
Рисунки к книге Э. П. Фридмана "Занимательная приматология" 42
Эман Петрович Фридман
Занимательная приматология
Предисловие
С большим удовольствием берусь представить новук книгу Э. П. Фридмана. Многие из читателей знакомы с прежними его научно-популярными книгами: "Самые мудрые обезьяны", "Лабораторный двойник человека" "Приматы" и другими. Специалисты хорошо знают доктора биологических наук Э. П. Фридмана как известногс отечественного приматолога, успешно выступающего на страницах советских и зарубежных периодических изданий, а также по его докладам на конгрессах и симпозиумах по проблемам истории приматологии, систематики и сравнительной биологии приматов, по использованию последних в медико-биологическом эксперименте.
Новая книга Э. П. Фридмана состоит из четырех глав, которые, будучи самостоятельными повествованиями, связаны единой целью, превосходно изложенной в финальной (четвертой) главе. За исключением нескольких страниц первой главы (о современных достижениях в области антропогенеза) и целиком третьей главы (описание групп приматов), материал книги оригинален и, несомненно, привлечет к себе читателя с любым уровнем биологической подготовки.
Во втором этюде, касаясь важных этапов истории биологической науки, автор убедительно показал глубокое и пагубное воздействие религиозных воззрений на развитие приматологии в прошлом.
Четвертая, обобщающая глава, в которой сведен огромный массив разносторонних данных науки о сходстве биологии обезьян и человека, могла быть написана только человеком, через руки которого проходит стремительный поток современной мировой информации о приматах и который ею постоянно занимается на профессиональном уровне. Именно таким человеком и является автор этой книги - руководитель Информационного центра по приматам НИИ экспериментальной патологии и терапии Академии медицинских наук СССР.
К достоинствам настоящей книги, бесспорно, относятся занимательность и доступность изложения, которые сделают научные данные, в том числе и те, что добыты в последнее время, достоянием широкой аудитории.
Зав. лабораторией физиологии приматов
Института физиологии им. И. П. Павлова
АН СССР доктор медицинских наук
Л. А. ФИРСОВ.
От автора
В самом начале книги автор в числе прочего хотел поклониться памяти великого И. И. Мечникова - основателя ныне процветающего направления медико-биологических наук - медицинской приматологии, направления, которое использует уникальное биологическое родство и сходство обезьян с человеком для изучения здоровья и искоренения болезней людей. Задолго, весьма задолго до того, как ученые оценили огромные преимущества приматов в экспериментах над всеми другими подопытными объектами, за полстолетия до того, как появился сам термин "медицинская приматология", И. И. Мечников призывал "соединить медицину с дарвинизмом" и на этой основе бороться с болезнями и старостью людей при помощи исследований на обезьянах. Он первым публично призвал строить питомники обезьян (1915 г.), первым продемонстрировал незаменимость этих животных, в частности, при изучении сифилиса, брюшного тифа, некоторых болезней детей. По его советам и рекомендациям обезьян использовали ученые, добившиеся выдающихся результатов в борьбе с сыпным тифом (Ш. Николь), туберкулезом (А. Кальметт), полиомиелитом (К. Ландштейнер и А. Поппер), при изучении групп крови человека (К. Ландштейнер), а также интеллекта антропоидов (В. Келлер, Р. Йеркс, Н. Н. Ладыгина-Котс).
В наши дни число приматологических центров - научных институтов, использующих в исследованиях обезьян, - в разных странах перевалило за сто. Опыты на этих животных ведутся в тысячах научных учреждений. В мире издается около 20 периодических изданий по приматам, и список журналов растет чуть ли не ежегодно; имеются уже международные приматологические журналы.
Столь живой интерес ученых к обезьянам объясняется особой, неповторимой в животном мире анатомо-физиологической близостью этих существ к человеку. Более 40 заразных болезней человека моделируется только на приматах. Только на них можно надежно проводить испытания многих вакцин (против кори, полиомиелита, гепатита, желтой лихорадки, малярии и т. д.), таких эффективных и столь необходимых ныне нейрофармакологических препаратов. Исследование смертельной болезни куру, изучение так называемых медленных инфекций, гепатита, вирусного лейкоза приматов, структуры центральных механизмов зрения, открытие неврогенной природы сердечно-сосудистых и других болезней человека не могли быть успешно проведены без обезьян. Многие из этих работ удостоены Нобелевской премии.
Не забудем также, что нашей стране принадлежит приоритет в области медицинской приматологии - создание в Сухуми питомника обезьян. Сегодня это ордена Трудового Красного Знамени Научно-исследовательский институт экспериментальной патологии и терапии Академии медицинских наук СССР. Известный приматолог-гематолог, директор приматологических лабораторий университетского медицинского центра Нью-Йорка и редактор "Журнала медицинской приматологии" профессор Я. Мур-Янковски пишет: "Советский приматологический центр (исследовательский Институт экспериментальной патологии и терапии Академии медицинских наук СССР) в Сухуми, на Черном море, сам по себе является институтом, заслужившим широкую популярность на Западе. Он был создан в 1927 г., значительно раньше, чем подобные программы появились в Западной Европе, Америке или Азии".
В настоящее время Сухумский приматологический центр, руководимый академиком АМН СССР, профессором Б. А. Лапиным, реконструируется, становится крупнейшей приматологической базой отечественной науки. Уже сегодня (в 1985 г.) в его питомнике, филиалах и заказниках содержится около 5000 низших обезьян почти 20 видов...
Три века подряд, с тех пор как наука о живой природе стала классифицировать биологические объекты и каждому отводить "свое место", не утихают страсти вокруг положения человекообразных обезьян в животном
царстве и отношения их физического родства с человеком. Много белых пятен ликвидировано здесь, многое неведомое в прошлом прояснилось сегодня. Каждый из трех веков открытиями в этой области по-своему потрясал не только ученых, но и образованную общественность. Так, в XVIII в. великий классификатор природы Карл Линней взял да "официально" включил человека, обезьян и полуобезьян в единый отряд Приматов. И не в один лишь отряд - высших обезьян, "антропоидов", объединил с человеком в один род - Homo!
В XIX в. не успел утихнуть ажиотаж в связи с открытием гориллы, африканского косматого "монстра", столь разительно похожего на человека, как Чарлз Дарвин, активно поддерживаемый Томасом Гексли, обосновал теорию общего происхождения африканских человекообразных обезьян и человека.
В XX в., особенно в его последней четверти, накопились новые сведения о родстве высших приматов. Добытая тончайшими методами новых наук, эта информация побуждает пересмотреть целый ряд прежних представлений в области приматологии, в том числе и самых "дерзких" из них.
Путь, который прошла эта отрасль науки, был чрезвычайно тернист. В отличие от многих других наук и даже от многих направлений биологии приматология долгие десятилетия должна была преодолевать не только объективно существовавшие трудности развития, но и препоны, которые ставила церковь. Это не удивительно. Приматология в своем развитии неизбежно касалась вопросов происхождения человека, а следовательно, фундаментальных устоев церкви. В итоге наука об обезьянах формировалась медленно и оказалась ныне одной из самых молодых. Ее становление произошло лишь в середине XX в., хотя медицинские опыты на обезьянах начались значительно раньше.
В соответствии с задачами книги в ней рассказывается сначала об эволюционных истоках родства и сходства человека с обезьянами, затем показан необычный путь познания приматов, приведший к традиционным определениям в систематике, и завершает книгу глава, обобщающая признаки сходства человека и остальных приматов в свете современных данных науки.
Глава I
История предыстории
Но в грации причудливой смуглянки,
В округлости, в изломах, в остроте
Сквозила инфантильность обезьянки...Шарль Бодлер. Призрак
Шел последний период мезозойской эры - меловой период, его позднее (верхнее) время. Страшно подумать, как это было давно. Мы с вами живем в среднем 70 - 75 лет, современному летоисчислению - около 2 тыс. лет; представьте себе тысячу тысяч лет, миллион... А ведь то, что я пытаюсь описать, происходило 65 млн. лет назад...
Итак, был период мела*. На Земле в результате дрейфа материков становилось прохладно. Климат делался все более сезонным. Постепенное похолодание, сопровождавшее сезонность, наступало на всем протяжении третичного периода, особенно в высоких широтах. Вымерли крупные животные: огромные рептилии, динозавры. Но жили птицы, и, как говорят палеонтологи, наступил расцвет млекопитающих. Уже отделились от общего ствола зверей летающие млекопитающие, обособились ветви однопроходных и сумчатых, хищных и грызунов, появились примитивные насекомоядные (в наши дни к насекомоядным относят ежа, землеройку, крота...). В каком смысле "отделились"? В дарвиновском, эволюционном. Какая-то особь, неся в себе наследственные черты родителей и в то же время отличаясь от них, благодаря изменчивости приобретает признак, который дает ей преимущество перед сородичами в приспособлении к среде. Приспособилась лучше других - значит, оставила больше потомства: естественный отбор в природе закрепляет эту более жизнеспособную линию. Так появляются новые группы животных и растений, которые постепенно образуют виды, а затем и более высокие таксономические группы.
Именно из насекомоядных выделился зверек с длинным хвостом и короткими пятипалыми лапами с когтями. Голова - сравнительно крупная, мордочка - длинная, мозг - с малым числом борозд и извилин, с большими обонятельными долями, но с намечавшимися признаками сильного развития зрительной коры. Это был пургаториус (Purgatorius) - первый из ныне известных приматов. Серия зубов его найдена в позднемеловых отложениях Монтаны, в Северной Америке. К какому семейству отнести этот род? Пока никто не знает. Но это был настоящий примат, представитель того отряда, к которому теперь относятся полуобезьяны, обезьяны и мы с вами, люди.
Изучение палеонтологии приматов в XX в. привело к большим успехам. До 1930 г. науке было известно не более 58 родов ископаемых обезьян и полуобезьян. К 1980 г. добавилось еще не менее 65 достоверных родов. Конечно, палеонтологические исследования трудны, находки фрагментарны, отдалены от нас неимоверно большими временными расстояниями, рождают порой противоречивые гипотезы. Раскопки последних 25 - 30 лет, сравнительно-анатомические исследования, точные методы датировки (в частности, по соотношению изотопов калия и аргона), а также современные данные исторической биогеографии, иммунохимии, молекулярной биологии и генетики привели к революционным открытиям в палеоприматологии, которая является и палеоантропологией, ибо воссоздает родословную самого человека...
Наступила новая, кайнозойская эра с ее эпохами: палеоценом, эоценом, олигоценом, миоценом, плиоценом (эти пять эпох объединяли раньше в третичный период), плейстоценом и голоценом (в таком случае последние два составляли четвертичный период). Сдвигались и расходились континенты, менялся климат, менялись и животные, обосабливая различные группы на разных территориях Земли. Это - эра развития и формирования отряда приматов, в том числе человека.
Нельзя утверждать, что именно пургаториус был исходным родом всех приматов. Какая-то близкая к нему форма животного (может, и он сам, конечно) стала предком приматов из палеоцена (в промежутке 65 - 54 млн. лет) - плезиадаписов (Plesiadapis) и родственных им форм. Их находят во Франции и Северной Америке. Возможно, от них ведут свою родословную живущие ныне тупайи. Есть предположение, что в палеоцене - эоцене эти архаичные звери величиной с белку разошлись на две линии: стрепсириновых (по форме носа и ноздрям в виде обращенных кверху запятых, от греч. "стрепсис" - кружение) и гаплориновых (простоносых, "гаплос" - простой) приматов. У первых кожа вокруг ноздрей и на верхней губе голая, у вторых покрыта волосами. Очень важное разделение.
Первая ветвь привела к современным низшим приматам, или полуобезьянам: тупайям, лемурам, лори, индри, мадагаскарской руконожке. Вторая включает ныне только один род полуобезьян - долгопятов. Эта ветвь развивалась в направлении высших приматов: обезьян (высших и низших) и человека.
Вот вполне явный представитель древних полуобезьян: адапис. Родом из эоцеона (от 54 до 36 млн. лет) Франции и Германии. Его портрет хорошо документирован: известны элементы черепа, зубы, плечевая кость, часть бедра, таранная и пяточная кости, большинство костей плюсны. По таким ценным чертам палеонтолог может представить себе, как выглядел адапис, как передвигался, чем питался и даже каков его мозг.
И выясняется, что адаписы и их близкие родственники (лептадапис, нотарктус и другие - целое семейство, а то и надсемейство) развивались уже в направлении "основных эволюционных тенденций" отряда, наиболее полно проявившихся в человеке: выпрямление тела, использование руки как хватательного органа, преимуще-
ственное развитие зрения, высокий уровень интеллекта.
Спасаясь от врагов или стараясь сорвать сочный плод, древнейший примат забирался на дерево. Оно становилось его обиталищем. Для жизни на деревьях не так важно обоняние, особенно при дневном образе жизни. Зато развивались глаза и передние конечности. Увеличивалась затылочная доля мозга (центр зрения), значит, все более округлой становилась голова. Расширялись орбиты глаз, укорачивался лицевой отдел черепа, все меньше выделялся клык, все объемнее становилась мозговая коробка.
Расширение конечных фаланг пальцев у нотарктуса - свидетельство появления у этого зверя ногтей. Более того, большие пальцы конечностей у него уже способны противопоставляться всем другим, а это значит, что нотарктус лучше иных способен был к схватыванию предметов. Следовательно, появились новые возможности добывать пищу, что вызвало перестройку зубной системы и пищеварения.
В последнее время есть сообщения о том, что адапис сродни нашим лориобразным полуобезьянам (Lorisidae), хотя были у него и черты, которые вообще ни у кого из современных приматов не просматриваются. Другие же адапиды (родственники по семейству Adapidae*), вероятно, привели через десятки миллионов лет, вымирая и видоизменяясь, к нынешним мадагаскарским лемурам (Lemuridae).
Уже в конце палеоцена - начале эоцена жил вполне "простоносый" омомис. Семейство древних омомид (Omomyidae) известно в Северной Америке, Азии, Европе - всего около 30 родов. Сравнительно короткий череп, крупные глазницы, к тому же все больше разворачивающиеся фронтально (что в конце концов приведет к стереоскопическому, объемному зрению у обезьян и человека), на задних конечностях очень заметная пятка (тарзиус). Это древние долгопяты. В конце эоцена они почти полностью вымерли (может, их вытеснили грызуны?). Только один похожий потомок омомид дожил до наших дней - это современный род долгопятов (Tarsius).
Есть предположение, что среди исчезнувших в толще времени долгопятов жили и предки других гаплорин - древнейших обезьян, или высших приматов...
Еще один этап эволюции - еще одно расхождение общего ствола приматов по ряду признаков, важнейший из которых, представьте, тоже связан с устройством носа... Речь идет о дивергенции линий узконосых и широконосых обезьян. В наше время к первым относятся все приматы Старого Света, включая человекообразных и самого человека. Ко вторым - все обезьяны Нового Света.
Когда это произошло? Не позднее эпохи олигоцена (36 - 23 млн. лет назад). Во всяком случае, начиная с 40 млн. лет, обнаруживаются ископаемые остатки как узконосых, так и широконосых. Произошли ли эти две линии от примитивной обезьяны типа амфипитека, как считал видный советский ученый М. А. Гремяцкий и принимают ныне многие антропологи? Или предками этих двух линий были различные примитивные полуобезьяны (типа эоценовых омомисов), как предполагал крупнейший приматолог М. Ф. Нестурх и считают другие специалисты? Вопросы эти пока не совсем ясны.
Если принять первую точку зрения, обе линии будут единой, монофилетической группой: древние обезьяны Старого Света (предположительно жившие в Африке) мигрировали в Америку, когда еще существовал сухопутный переход (скажем, через Северный материк, объединявший Европу и Северную Америку, или во времена, когда Южная Америка соединялась с Африкой), а то и на "плотах" через Атлантический океан. Если предками обеих линий были разные полуобезьяны, тогда все современные обезьяны являются не столь родственной, идущей от двух линий, а точнее, дифилетической группой.
Низшие узконосые обезьяны известны еще из раннего олигоцена. Их предками М. Ф. Нестурх и другие считали апидиума из Файюма (Египет, южнее Каира) и сходного с ним парапитека. Парапитек передвигался на четырех конечностях, но он казался несколько ближе к ветви человекообразных обезьян. Впрочем, и новые находки апидиума (зубы, фрагменты черепа), обнаруженные в Файюмском разломе экспедицией Йельского университета под руководством Элвина Саймонса в 60-х гг. XX в., показали, что этот примат был древней высшей обезьяной.