Мужские половые железы (яички)

 

Я рискую показаться нетактичным, но в этой же главе стоит обсудить еще одну любопытную особенность млекопитающих, а именно тот факт, что яички у них располагаются снаружи тела, в кожном мешочке под названием «мошонка». Эта особенность наблюдается у большинства видов на протяжении всей жизни, хотя у некоторых видов (например, у белок и у некоторых летучих мышей) мужские половые железы опускаются из брюшной полости в мошонку только в сезон размножения. Никаким другим внутренним органам млекопитающих такое расположение не присуще. У нас нет никаких кожных мешков с почками по бокам, и печень снаружи под грудной клеткой у нас тоже не висит. Даже женские половые железы (яичники) располагаются внутри тела, так что мужские яички с этой точки зрения представляют собой определенную загадку.

Считается, что яички должны находиться в прохладе, потому что для созревания сперматозоидов требуется более низкая температура – на 1–3 °C ниже, чем температура тела. Но у слонов, броненосцев, ленивцев, китов, тюленей и морских львов яички находятся внутри. У птиц яички также находятся внутри, а ведь температура их тела выше, чем у млекопитающих. Температура тела петухов и волнистых попугайчиков равна 41 °C, по сравнению с 37 °C у человека. Несомненно, если половые железы изначально находились внутри организма, то они в процессе эволюции должны были бы приспособиться и к функционированию при более высокой температуре. Так что объяснение «чтобы было прохладнее» на первый взгляд кажется не таким уж убедительным. Более логичным было бы другое предположение: сперматозоиды лучше созревают при более низкой температуре, потому что в процессе эволюции мужские половые железы оказались снаружи (а не наоборот). Но если это не так и если постепенное повышение температуры тела действительно стало мешать процессу образования спермы, то теперь черед мужчин жаловаться на несовершенство эволюции. Как это обычно бывает, последующим поколениям передался не самый совершенный вариант, а первое, что сработало и оказалось достаточным для продолжения рода.

По мере того как у древних рептилий, предков млекопитающих и птиц, температура тела повышалась, две группы животных пошли по разным путям развития. У птиц изменилась физиология образования сперматозоидов, тогда как у млекопитающих яички опустились в наружный кожаный мешок. Пусть это непривлекательно и неудобно, но зато работает.

Какими бы ни были истинные причины, в любом случае такой вариант стал доступен только после того, как ноги животных опустились вертикально вниз, а тело поднялось выше над землей. У земноводных и пресмыкающихся просто не хватает места для того, чтобы что-то висело под их брюхом.

 

Что мы унаследовали от наших четвероногих предков – млекопитающих

 

От наших четвероногих предков – мле ко пи тающих нам досталось следующее: теплокровность, волосы, потение, молочные железы, яички в мошонке, способность вращать верхней частью туловища и нагибаться вперед, доставая руками до пальцев ног. Мы также начинаем жизнь в утробе матери, а не в яйце, и в первые месяцы питаемся материнским молоком.

 

 

Глава десятая

Приматы

 

Мы принадлежим к отряду приматов. Окаменелые останки самых древних представителей этой группы млекопитающих до сих пор пока еще не найдены, но примерно 55 миллионов лет назад в Северной Америке и Европе уже существовали маленькие, похожие на белок приматы, предположительно ведущие свою родословную от грызунов.

 

Не удивительно, что от первых приматов до нас дошло так мало останков. Они, по всей видимости, обитали в лесах, а это не самая подходящая среда для превращения костей в окаменелости. Почва в лесах умеренно щелочная, разрушающая кости; корни растений и постоянная сырость также способствуют быстрому разложению организмов. Когда климат меняется и леса исчезают, оставшаяся почва быстро подвергается эрозии, в процессе которой уничтожаются немногие из сохранявшихся до той поры костей. Окаменелости чаще находят в слоях осадочных пород или там, где они были покрыты вулканическим пеплом и из-за недостатка кислорода не подверглись разложению. В лесах такое случается нечасто.

За исключением нас самих, большинство современных приматов до сих пор обитает на деревьях или в лесах. Самые известные представители этого отряда – обезьяны. У небольших обезьян обычно имеются длинные хвосты, тогда как большие человекообразные обезьяны этот признак давно утратили. Некоторые неосведомленные наблюдатели считают, что это главный признак, отличающий человекообразных обезьян от остальных, так что в человекообразные обезьяны они записывают даже бесхвостых макак. Хвостатые обезьяны пользуются своим хвостом для сохранения равновесия во время передвижения с ветки на ветку, а некоторые даже цепляются им за ветки словно рукой. Некоторые виды висят на хвосте, собирая руками фрукты. Массивные человекообразные обезьяны, как правило, не прыгают с дерева на дерево. Обычно они раскачиваются, повиснув на ветке на своих руках.

У большинства млекопитающих передние конечности находятся под туловищем, так что они давят на них своим весом. Обезьяны же висят на передних конечностях, которые вытягиваются под весом всего тела. Чтобы мышцы плеч, не приспособленные в процессе эволюции к такой нагрузке, не получили повреждений, у приматов развилась ключица, помогающая распределять вес тела равномерно. Бегающие животные, такие как лошади и антилопы, которым никогда не приходится висеть на передних конечностях, в процессе эволюции полностью утратили ключицу.

В отличие от других млекопитающих, не различающих зеленый и красный цвета, для всех приматов характерно полностью цветное зрение (подобно нашему). Благодаря ему они легко различают среди листвы спелые красные фрукты и красные цветы. Приматы приучились полагаться больше на свое зрение, чем на другие чувства, поэтому наше обоняние сравнительно неразвито – вот почему мы прибегаем к помощи собак, когда нам нужно выследить кого-нибудь по запаху.

Хвостатые обезьяны широко распространены в теплых областях Южной Америки, Африки и Азии, тогда как человекообразные обезьяны встречаются только в Юго-Восточной Азии (гиббоны и орангутанги) и в Центральной Африке (шимпанзе и гориллы). Орангутангов, шимпанзе и горилл называют еще «высшими человекообразными обезьянами». Всего существует два вида орангутангов, два вида шимпанзе – обыкновенный шимпанзе и карликовый шимпанзе (бонобо) – и один вид гориллы, хотя его разделяют на три подвида: западная равнинная горилла, восточная равнинная горилла и горная горилла.

Из этих человекообразных обезьян наши самые близкие родственники – шимпанзе, с которыми мы делим 99 % ДНК. Или, выражаясь иначе, всего лишь 1 % ДНК отличает наши гены от генов шимпанзе. Но если судить по внешности, то различий в признаках гораздо больше, ведь внешний облик зависит не только от последовательности генов, но и от того, как эти гены активируются, то есть выполняют записанные в них инструкции. Однояйцовые близнецы имеют одинаковый набор генов и выглядят одинаково. У человека и у шимпанзе почти одинаковый набор генов, но выглядят они по-разному. У близнецов одни и те же гены действуют одинаково, тогда как у человека и шимпанзе они, по всей видимости, действуют по-разному, потому и получаются разные результаты. В данном случае эволюция, предположительно, является не следствием естественного отбора генов, а следствием естественного отбора принципов выполнения инструкций, записанных в этих генах.

Люди и шимпанзе произошли от единого предка, обитавшего всего несколько миллионов лет назад, поэтому ученые, занимающиеся вопросами нашего происхождения, проявляют к ним большое внимание. Особенно это касается вопроса о происхождении языка. Голосовые связки шимпанзе отличаются от наших голосовых связок, так что эти обезьяны не смогли бы освоить человеческую речь, даже если бы захотели. Но некоторые исследователи утверждают, что им удалось обучить шимпанзе языку знаков. Грамматика у них, конечно, страдает, и они не умеют составлять из слов сложные предложения, но правильно используют знаки, обозначающие различные предметы и понятия. Одна из таких обезьян, Уошо, научилась распознавать 240 различных знаков из языка глухонемых и даже составлять из них комбинации для обозначения того, чему ее еще не научили. Так, например, для обозначения арбуза она выбирала знаки «пить» и «фрукт». В природных условиях шимпанзе общаются между собой криками и другими нечленораздельными звуками, передающими в основном эмоциональное состояние, но они отчасти умеют понимать и выражения лиц и жесты. Некоторые даже изобретают свои собственные сигналы. Вот почему в неволе шимпанзе способны усвоить язык глухонемых людей.

Подобно нам и в отличие от гориллы, два вида шимпанзе питаются плодами и семенами с небольшим (до 10 %) добавлением мяса. Бонобо едят грызунов и змей, а обыкновенные шимпанзе объединяются в группы для охоты на мелких обезьян, свиней и антилоп.

Сходства между нами и шимпанзе в социальной организации, сотрудничестве и способности к общению позволяют предположить, что мы многое в своей социальной жизни унаследовали от обитавших в лесах предков и что многие наши особенности поведения появились еще до того, как мы стали Homo sapiens. Все это подтверждает предположение, что мы представляем собой всего лишь часть общей градации видов.

 

Рука приматов

 

У большинства других млекопитающих хватательными органами являются пара челюстей с зубами или две передние лапы, которые прижимаются друг к другу. И только у приматов большой палец на руке отчетливо противопоставлен другим пальцам, что делает руку очень удобным хватательным приспособлением, в котором остальные пальцы действуют как единое целое. Вот вам демонстрация этого факта, но прежде, чем переходить к практическому эксперименту, прочтите следующее предупреждение:

 

Во время выполнения описанного ниже упражнения, сгибая указательный палец, НЕ ПРИДЕРЖИВАЙТЕ средний палец другой рукой, иначе можно повредить сухожилие предплечья.

 

Прочитав предупреждение, положите одну ладонь на ровную поверхность тыльной стороной вниз. Согните мизинец, постаравшись дотронуться им до ладони. Обратите внимание на то, что вместе с мизинцем приподнялся и безымянный палец, причем его движение происходит автоматически, независимо от вашей воли. И точно так же, если сгибать указательный палец, то вслед за ним двинется и средний. Это происходит по той причине, что рука в процессе эволюции приспособилась для захвата, а захватывать что-либо с минимальными усилиями и с максимальной скоростью можно, если пальцы связаны с одним и тем же механизмом. В нашей руке механизм захвата «возглавляет» мизинец. Если поставить себе задачу быстро сжать пальцы по очереди так, чтобы они касались ладони, то гораздо удобнее начинать с мизинца и закончить указательным пальцем, а не наоборот.

Этим пальцам противостоит большой палец. В царстве животных это не редкость, но у немногих групп такая особенность распространяется на всех представителей группы. Противостоящие пальцы имеются у птиц из отряда воробьинообразных, хотя у некоторых видов это один палец из четырех, а у других два пальца противостоят другим двум пальцам. У некоторых пресмыкающихся, например у передвигающегося по веткам хамелеона, также имеются противостоящие пальцы. У беспозвоночных хватательные органы принимают различные формы – прежде всего на ум приходят клешни крабов и скорпионов, а также передние конечности таких насекомых, как богомол. Все эти органы используются для манипуляции предметами (слово «манипуляция» происходит от латинского manus, что означает «рука»).

У нас большой палец противостоит другим пальцам только на руках; у других приматов эта особенность распространяется на все конечности. Люди утратили противостоящий палец на ногах, когда спустились с деревьев на землю, но размеры большого пальца на ногах до сих пор указывают на его особую роль в прошлом.

По сравнению со всеми обезьянами, у человека самая ловкая рука. Мы с легкостью дотрагиваемся до кончика большого пальца кончиками всех остальных пальцев, потому что он относительно длинный. Большой палец у шимпанзе значительно короче; они также могут манипулировать предметами, но в меньшей степени. Когда обезьяны висят и раскачиваются на ветке, их большой палец обычно не обхватывает ее. Они просто складывают остальные пальцы крюком и хватаются ими за ветку. Большой палец в образовании этого «крюка» участия не принимает. Шимпанзе обхватывает ветку всеми пальцами, только когда медленно передвигается по ней или стоит на ней сверху, но даже тогда, как и большинство человекообразных обезьян, она не столько хватается за ветку, сколько опирается на суставы пальцев, как и при ходьбе по земле.

Ладонь шимпанзе и ладонь человека.

 

У приматов на руках имеется еще одно эволюционное приспособление для манипуляции. У большинства их видов когти превратились в плоские ногти. Так, кончики пальцев защищены от повреждений, но при этом подушечки пальцев сохраняют чувствительность. Этими подушечками приматы могут надавливать на предметы, схватывать их и ощупывать любую поверхность, даже самую гладкую, и при этом не царапать ее. Для увеличения трения кожа в этой области покрыта тонкими морщинками. Именно поэтому мы оставляем отпечатки пальцев.

 

Подвижность руки

 

Приспособленная для хватания ладонь позволила нашим предкам легче передвигаться по ветвям деревьев, но это нельзя назвать предсказуемой средой обитания. Ветви растут в разные стороны, хаотично переплетаясь между собой. Для того чтобы приспособиться к передвижению по ветвям, приматы должны были научиться действовать своими цепкими руками практически в любом направлении, так что изменениям подверглось строение всей конечности в целом, а не только ладоней.

Руки приматов могут вращаться во всех направлениях. Лучше всего такие возможности видны на примере пловцов, выступающих в комплексных заплывах. Баттерфляй, брасс, кроль и плавание на спине демонстрируют почти полный комплекс движений, доступных для приматов. Единственное, что отсутствует в программе комплексного плавания, – это так называемый собачий стиль, доступный и для большинства других млекопитающих.

Помимо плавания, мы можем схватиться рукой за противоположное плечо и развернуть ее на три четверти так, чтобы указывать на точку позади себя. Мы можем описать полный круг рукой не только сбоку, но и перед собой. Если приматы и не могут дотянуться до какой-то точки вокруг себя, то в этом им на помощь приходит гибкий позвоночник, доставшийся от предков-млекопитающих. Но на этом история с ветвями не заканчивается, ведь они могут расти в любом направлении – вертикально, горизонтально, по диагонали, наклонившись от нас и наклонившись к нам. Для того чтобы ухватиться за них, приматам нужно сначала развернуть ладонь в нужном направлении. Естественный отбор привел к ослаблению связи между двумя костями предплечья, локтевой и лучевой. Эти кости могут вращаться друг относительно друга, благодаря чему мы можем хватать что угодно развернув ладонь как вниз, так и вверх. Другие млекопитающие так не могут. Когда ладонь направлена вверх, эти две кости идут параллельно друг другу. Когда ладонь направлена вниз, они перекрещиваются. Если к этому добавить подвижность других суставов руки, то получается, что мы можем развернуть свою ладонь более чем на 360°.

Но и на этом эволюция рук приматов не закончилась. Мы можем сгибать руку и вращать руку в одном лишь запястье. Такая способность помогала нашим предкам схватиться за вертикальную ветвь, а потом за горизонтальную, вовсе не двигая предплечьем. К тому же (как будто всего этого было недостаточно) мы можем двигать одной рукой независимо от другой почти в любом сочетании. Можно, например, одну руку вытянуть вперед и вверх, а другую назад и вниз, можно вытянуть их в разные стороны или в одну сторону на разных уровнях, а ведь наши предки хватались за ветви еще и ногами.

Такой чрезвычайно огромный диапазон движений совершенно не характерен для других животных. Лошади и собаки двигают передними конечностями только вперед и назад, и даже живущие на деревьях белки крайне ограничены в своих движениях по сравнению с людьми.

 

Жизнь в трех измерениях

 

Для любого животного, обитающего на деревьях и вынужденного прыгать с ветки на ветку, крайне важно не только знать, где находится следующая ветка, но и понимать, насколько далеко она расположена. Для оценки расстояния до предмета животное должно видеть его двумя глазами. Мозг получает информацию о взаимном расположении предметов в пространстве только тогда, когда в него поступает изображение с двух глаз, находящихся недалеко друг от друга. По этой причине глаза приматов стали располагаться на передней части головы рядом друг с другом. У других млекопитающих глаза также приспособлены к их образу жизни. Многие травоядные, например кролики, вынуждены спасаться от охотящихся на них хищников, поэтому их глаза располагаются по бокам головы и направлены в разные стороны. Так они замечают все, что находится вокруг них в пределах 360°, но пространственное зрение у них развито плохо.

У приматов же пространственное зрение развито великолепно, но это произошло за счет сокращения угла обзора. Для компенсации этого недостатка шея у них стала еще более гибкой, так что сейчас у них одна из самых подвижных голов в царстве животных. Практически ни одно млекопитающее не может оглядываться назад так, как приматы. Непосредственно назад смотреть мы не можем, но поскольку большинство приматов – животные социальные, то они могут положиться на то, что опасность вовремя заметят другие члены стаи.

 

Прямохождение

 

Обитающие на деревьях приматы могут вставать на две ноги. Это неудивительно для животных, лазающих по ветвям, которые могут располагаться достаточно высоко. Чтобы дотянуться до высокой ветви передними конечностями, приматы вытягиваются вверх, стоя на задних конечностях. Большинство обезьян может вставать на ноги и даже перемещаться на них по земле, хотя это не свойственная им походка, так что ходят они на двух ногах очень неуклюже. Тем не менее, когда наши предки оставили деревья и принялись расхаживать по саванне, такой способ передвижения для них был вовсе не нов. Так делали многие приматы до них, и оставалось только приспособиться к новым условиям. Как у некоторых рыб уже были легкие и конечности до выхода на сушу, так и у наших предков уже имелась способность передвигаться на двух ногах по земле до того, как они слезли с ветвей деревьев.

 

Мужской половой орган

 

Я снова рискую показаться бестактным, но у самцов приматов имеется одна крайне любопытная особенность – а именно постоянно открытый половой член. Это связано с их способностью стоять на задних конечностях и открывать таким образом паховую область. У пресмыкающихся половой орган обычно спрятан внутри тела до тех пор, пока не возникает потребность в его непосредственном использовании. У других млекопитающих (у жеребцов, быков) имеется некоторый выступ, но сам орган также находится внутри тела; постоянно открыт он у очень немногих млекопитающих.