В чем отличие черепа и позвоночника человека и животного
У человека и большинства млекопитающих скелет имеет похожий тип строения и состоит из одинаковых отделов, образованных подобно расположенными костями. Подобность в строении скелета доказывает происхождение человека от животных.
Но отличительной чертой человека и животных является способность к труду и разум. Это наложило существенный отпечаток и на строение скелета. Скелет человека имеет ряд особенностей, которые отличают его от скелета млекопитающих. Способность к прямохождению и трудовая деятельность также повлияли на изменения в строении скелета человека.
Особенности строения черепа
Мозговой отдел черепа человека имеет намного больший объём, чем у любого животного с телом такого же размера.
Лицевой отдел черепа человека имеет размер меньше, чем мозговой, а у животных, наоборот, он развит значительно больше.
Замечание 1
Связано это с тем, что у животных челюсти являются органом добывания пищи, нападения и защиты, поэтому они более развиты, а головной мозг имеет меньший объём, чем у человека.
Особенности скелета туловища
В связи с прямохождением тело человека занимает преимущественно вертикальное положение и опирается лишь на нижние конечности. Такое положение тела освободило руки от функции хождения.
В позвоночнике взрослого человека формируются четыре изгиба, которые образуют профиль латинской буквы S — это придаёт ему упругость. Образовались такие изгибы в результате перемещения центра тяжести тела из-за вертикального положения тела. Это способствует сохранению человеком равновесия. Во время ходьбы, движений благодаря изгибам позвоночник человека пружинит и толчки смягчаются. У животных, которые опираются на четыре конечности, такие изгибы отсутствуют.
Грудная клетка человека в связи с прямохождением расширена в стороны и сплющена в спинно-грудном направлении. У животных она наоборот сжата с боков и вытянута книзу.
Особенности скелета верхних и нижних конечностей
Широкий и массивный пояс нижних конечностей расширен, чашеобразной формы. Он поддерживает внутренние органы. Также благодаря тазу масса тела переносится на нижние конечности. Поскольку масса тела животных равномерно даёт нагрузку на все четыре конечности, то и тазовый пояс у них узкий и длинный.
Кости нижних конечностей человека более массивные и более толстые, крепкие, чем кости рук, поскольку вся тяжесть тела даёт нагрузку на ноги. Кости стопы образуют свод, который выпуклой частью обращён вверх — это смягчает толчки во время ходьбы. У животных отсутствует значительная разница в строении костей задних и передних конечностей.
В связи с трудовой деятельностью человек имеет особенное строение кисти руки (одно из самых характерных отличий человеческого скелета) — кости пальцев соединены с пястью подвижно, большой палец самый подвижный, хорошо развит и противостоит другим, что имеет важное значение для трудовой деятельности. Благодаря большой подвижности передних конечностей, в особенности пальцев, человек способен выполнять руками самые разнообразные движения и работу.
Замечание 2
План строения скелета человека и млекопитающих общий, но, в связи с прямохождением, способностью к трудовой деятельности и высоким развитием нервной системы, скелет человека имеет определённые отличия.
Источник
Гоминиды обладают на анатомическом и биомолекулярном уровне рядом отличий, которые позволяют выделить им особое место в ряду приматов. Одни из этих отличий первичны, а другие вторичны, т.е. возникли как адаптация к условиям, создавшимся в результате появления первичных отличий.
Прямохождение – важнейший признак человека, благодаря которому выпрямляется позвоночник, черепная коробка может развиваться во всех направлениях, что создает возможность значительного увеличения объема мозга; освобождаются руки, что позволяет изготавливать и применять орудия труда. Остальные приматы, за немногими исключениями, живут преимущественно на деревьях и являются четвероногими или, как иногда говорят, «четверорукими». Хотя некоторые мартышкообразные, например бабуины, приспособились к наземному существованию, они тем не менее передвигаются на четырех конечностях. А человекообразные обезьяны, в частности гориллы, которые в основном живут на земле, ходят в характерном частично распрямленном положении, часто опираясь на руки.
Вертикальное положение тела человека, конечно же, оказалось связано с множеством вторичных адаптивных изменений. В их число входят изменения в строении костей и мышц таза (более мощные и лучше развиты, т.к. к функции движения нижних конечностей добавилась функция удержания тела в вертикальном положении), в пропорциях рук и ног (у человека ноги длиннее рук, у обезьян – наоборот), модификация стопы (увеличение свода стопы для лучшей амортизации, большой палец не противопоставлен остальным, а параллелен им – утрачена хватательная функция), кисти рук лучше развиты (большой палец более противопоставлен), позвоночник человека имеет изгибы назад (кифозы) и вперед (лордозы), а также соединения головы с позвоночным столбом (большое затылочное отверстие переместилось в нижнюю часть черепа, поэтому голова человека размещена сверху позвоночного хребта, тогда как у человекообразных обезьян она «подвешена» вперед).
Рука человека отличается от передней конечности приматов большей подвижностью, лучшей противопоставляемостью большого пальца; укреплением ладонного отдела, способность на сильное сжатие.
Следующее из первичных отличий, ставящее человека в особое положение по отношению к прочим приматам, – это чрезвычайно увеличенный мозг. Мозговой отдел черепа значительно больше лицевого. По сравнению, например, со средними размерами мозга шимпанзе мозг современного человека в три раза больше; даже у Homo habilis, первого из гоминид, он был вдвое крупнее, чем у шимпанзе. Коэффициент церебрализации или энцефализации – отношение массы мозга к массе тела. Однако величина – не единственная особенность человеческого мозга: различные его области претерпели специализированное развитие, возросло число нервных клеток и изменилось их расположение, выражающееся в меньшей плотности упаковки нейронов в коре, в большем числе дендритов, нейронов коры с короткими аксонами и нейроглиальных клеток. Эти, а также некоторые другие модификации наделили мозг человека его повышенными возможностями.
Третье из базисных изменений касается строения зубов и их использования. Произошедшие трансформации обычно связывают с изменениями в способе питания древнейшего человека. Если их причина еще может быть предметом обсуждения, то характер изменений твердо установлен. К ним относятся: уменьшение объема и длины клыков; закрытие диастемы, т.е. промежутка, в который входят выступающие клыки у приматов; изменения формы, наклона и жевательной поверхности разных зубов; развитие параболической зубной дуги, в которой передний отдел имеет округлую форму, а боковые расширяются наружу, – в отличие от U-образной зубной дуги обезьян.
17.Особенности морфологии мозга человека и его психосоциального статуса по сравнению с животными.
Объем головного мозга человека превышает объем мозга его ближайшего предшественника – человекообразной обезьяны – более чем в два раза. Если у человекообразной обезьяны средний объем мозга равен 600 см3, то у человека он составляет 1400 см3. Еще в большей пропорции увеличивается площадь поверхности больших полушарий, так как количество извилин коры головного мозга и их глубина у человека значительно больше. Происходят и существенные структурные и функциональные перестройки мозга. Например, у человека по сравнению с человекообразной обезьяной уменьшилась в процентном соотношении площадь проекционных полей, связанных с элементарными чувствительными и двигательными функциями, и увеличилось процентное содержание интегративных полей, связанных с высшими психическими функциями.
У людей, в отличие от животных, есть сознание – высшая функция человеческого мозга, которая заключается в отражении действительности и направленном регулировании взаимоотношений личности с окружающей средой. Мышление – способность человека определить для себя и передать другим людям свое отношение к происходящему при помощи слов и образов. В основе сознания и мышления лежит процесс постоянного анализа огромного объема информации, поступающей как из внешней среды через органы чувств, так и от внутренних рецепторов, реагирующих на малейшие изменения во внутренней среде организма. Совокупность происходящих в центральной нервной системе процессов, обеспечивающих восприятие и анализ информации, а также наиболее правильную ответную реакцию организма, называют сигнальной системой. И у животных, и у человека имеется первая сигнальная система. Эта система воспринимает конкретные материальные раздражители окружающего мира и является основной правильного реагирования на происходящее вокруг. Например, для лисы запах мелкого грызуна свидетельствует о близком присутствии пищи, и при наличии пищевой потребности лиса примется раскапывать мышиную норку.
Отличительной чертой высшей нервной деятельности человека является наличие второй сигнальной системы, которая связана с появлением и развитием речи. Особенность высшей нервной деятельности человека – способность воспринимать произнесенное или написанное слово, причем сигнальное значение слова определяется не сочетанием звуков или букв, а именно смысловым значением, которое несет это слово. При помощи слов человек может очень точно выразить сложнейшие абстрактные понятия, оттенки чувств и многое другое. Вторая сигнальная система позволяет с помощью слов, математических символов, нотных знаков, образов передавать информацию от человека к человеку, из поколения в поколение.
Из всех живых существ, населяющих Землю, только человеку присущи во всей полноте такие свойства, как сознание, речь, абстрактное мышление.
Человек оперирует образами и понятиями, содержание которых свободно от ограничений пространства и времени и может относиться к воображаемым, никогда и нигде не существующим событиям, то есть его мышление абстрактно-логическое, в отличие от конкретно-образного мышления животных;
Только человек имеет самосознание и саморефлексию, проявляющиеся в способности созерцать собственное существование и осознавать смерть.
Только людям свойственно изготавливать одни орудия труда с помощью других (орудийная деятельность. У обезьян – предметная) и целенаправленно обучать других каким-либо действиям.
Дата: 2018-12-21, просмотров: 322.
Источник
Внушения совести в связи с раскаянием и чувством долга являются важнейшими различиями между человеком и животным.
Чарльз Дарвин
Несмотря на общее прошлое человека и обезьяны, люди в своем развитии далеко ушли от мохнатых сородичей. Ученые связывают ключевые отличия человека от обезьяны со способностью к прямохождению, то есть передвижению на двух задних конечностях, ногах.
Плавный переход человеческих пращуров к прямохождению начался от 4 до 7 миллионов лет назад. Из-за этого скелет человека перетерпел значительные видоизменения: изменились размер, расположение костей стопы, размер и форма тазобедренного и коленного суставов, длина и форма ног, а также форма позвоночника.
Зачем же приматам потребовалось прилагать столько физиологических усилий для того, чтобы стать прямоходящими? Оказывается, прямохождение человека на 75% более экономично, по сравнению с передвижением шимпанзе как на четырех, так и на двух конечностях. Некоторые гипотезы утверждают, что именно энергосбережение сыграло главную роль в переходе к прямохождению.
Давайте посмотрим, какие изменения, связанные с прямохождением, перетерпела обезьяна, чтобы стать человеком:
- Стопа. Переход к прямохождению увеличил пятку, необходимую для поддержания равновесия и увеличившейся массы тела. Изменилась и форма стопы. Большой палец на ногах, располагавшийся у ранних приматов так же, как на руках, встал на одну линию с другими пальцами — больше не нужно цепляться им за ветви деревьев. Эти изменения — залог экономии энергии во время передвижения.
- Тазобедренный сустав. У человека этот сустав крупнее, чем у обезьян, что обеспечивает поддержку большего веса тела. Увеличение таза дало человеку устойчивость при прямохождении и сократило расход энергии на поддержание равновесия. Крестец также увеличился в ширину, а значит, увеличился и родовой канал. Это облегчило роды.
- Колено. Коленные суставы увеличились. Угол разгибания колена уменьшился. Это позволило уменьшить потерю энергии на вертикальное перемещение центра тяжести при передвижении.
- Конечности. Верхние (передние) конечности превратились в руки и перестали участвовать в процессе передвижения. Они немного ослабли, зато ловко освоили мелкую моторику. Увеличилась роль ягодичных мышц. Теперь это — одни из самых крупных мышц в организме. У шимпанзе эти мышцы гораздо мельче. Ягодицы препятствуют опрокидыванию корпуса вперед во время бега.
- Череп. Человеческий череп уравновешен на позвоночнике: большое затылочное отверстие находится в нижней части черепа, что переносит значительную часть веса головы назад. Плоская форма человеческого лица помогает поддерживать голову без дополнительных мышц, наблюдаемых у человекообразных обезьян. А мышцы лба у человека используются исключительно для мимики.
- Позвоночник. С переходом к прямохождению позвоночник человека получил двойной изгиб: верхний (грудной) отдел выгнут назад, а нижний (поясничный) — вперед. Без поясничного изгиба позвоночник постоянно наклонялся бы вперед, что требовало бы мышечных усилий для поддержания равновесия. Наличие двойного изгиба помещает проекцию центра тяжести тела прямо между ступнями. А это существенно экономит энергию при ходьбе.
ФИНТ УШАМИ
85% современных людей не умеют шевелить ушами. Ученые считают, что 15%, которые могут это делать, унаследовали способность от приматов. Наши древние предки шевелили ушными раковинами в целях выживания. После того как они начали жить группами, двигать ушами для определения звука стало уже необязательно.
Помимо скелета существуют и другие яркие отличия человека от его ближайшего сородича — шимпанзе:
- Объем человеческого мозга — 1300-1400 см3, у обезьян — примерно в 2 раза меньше.
- Площадь коры мозга у человека в 3,5 раза больше, чем у обезьян.
- Человек имеет вывернутые губы, слизистая оболочка его губ видна при открывании рта. У наших родственников — нет.
- У человека есть подбородок.
- Клыки у человека не выступают из ряда остальных зубов. У обезьян, наоборот, выступают.
- В середине верхней губы у человека есть ямка.
- Грудная клетка человека плоская, а не бочковидная, как у обезьян.
- Туловище у человека короче, а у обезьян длиннее нижних конечностей.
- Ноги человека длиннее рук, у обезьян — наоборот.
- Стопа человека не плоская, а куполообразная, пружинистая, не приспособленная для хватания.
- Тело человека имеет волосяной покров в отдельных местах. У обезьян шерсть покрывает практически все тело.
- Человек имеет языковую форму общения.
- Человек обладает не только конкретным, но и отвлеченным мышлением.
- Человек способен обобщать. И абстрагировать.
- Человек обладает сознанием.
- Основу жизни человека составляет труд в коллективе.
- Обезьяны не могут изготавливать орудия. А человек может.
- Человек подчиняется общественным законам.
- Человек развивает науку и искусство.
НА ДВУХ ИЛИ НА ЧЕТЫРЕХ?
Большинство человекообразных обезьян, таких как шимпанзе и горилла, отчасти способны ходить на двух конечностях, однако во время передвижения они все же время от времени опираются на так называемые ладони. Человек же сумел полностью оторваться от земли и продолжил свой путь на двух ногах.
Тесты. Проверь свои знания!
Источник
Череп. Соединение костей. Сходство скелетов человека и млекопитающих животных и различия между ними
Цель урока – показать особенности черепа, связанные с развитием головного мозга, прямохождением и речевой функцией; показать типы соединений костей, в том числе и суставы; подытожить материал о сходстве скелетов человека и млекопитающих животных и различиях между ними. Урок целесообразно начать с рассмотрения черепа.
Сначала следует показать на препарате мозговую и лицевую части черепа, дать названия костей. Если есть возможность, полезно показать пирамиды височных костей и основную кость. Они составляют дно мозгового отдела. Учащимся можно сказать, что внутри пирамидок находятся рецепторы слуха и органов равновесия. Нужно показать проекцию среднего и внутреннего уха (см. с. 8). Далее следует рассказать о швах, неподвижных соединениях костей черепа. После этого можно перейти к сравнению черепа человека и млекопитающего животного (овцы, кошки, кролика, собаки). Скелеты мелких млекопитающих можно раздать на парты, череп человека или таблицу преподаватель демонстрирует сам.
Задание 1. Сравнить череп человека и млекопитающего животного. Устно ответить на следующие вопросы:
1. Как развиты мозговой и лицевой отделы черепа у человека и млекопитающих животных? (У человека мозговой отдел значительно больше лицевого, что связано с сильным развитием мозга.)
2. Почему у млекопитающих животных челюсти значительно вытянуты вперед и лучше развиты, чем у человека? (Челюсти животного являются органами нападения и защиты. У человека эту функцию выполняют руки, вооруженные соответствующими орудиями. Кроме того, животные потребляют лишь природные продукты, человек же питается специально выращенной продукцией растениеводства и животноводства, употребляет вареную пищу. Осуществляя межпредметные связи с историей, можно сказать, что переход древнего человека от присваивающей экономики – собирательство трав, охота – к производящей экономике, основанной на земледелии и скотоводстве, был одним из решающих факторов становления человека.)
3. Человека от животных отличает речь. Речевые движения связаны с работой мышц, прикрепляющихся к подбородочному бугру. Преподаватель показывает его. Имеется ли подбородочный бугор у млекопитающих животных? (Нет, нижняя челюсть животных как бы скошена.)
4. Кто затрачивает больше усилий на то, чтобы удержать череп в горизонтальном положении – млекопитающее животное или человек? (Животное. Благодаря тому, что затылочная кость человека имеет сферическую форму, череп прикрепляется к позвоночнику недалеко от центра равновесия. Это приспособление к прямохождению.)
Далее следует остановиться на значении скелета в защите спинного и головного мозга.
Задание 2. Определить, куда ведет затылочное отверстие.
Нередко этот простой вопрос затрудняет восьмиклассников. Некоторые из них считают затылочное отверстие “горлом”. Чтобы опровергнуть это ошибочное суждение, учитель прикладывает череп к позвоночному столбу, и учащиеся видят, что через затылочное отверстие головной мозг сообщается со спинным. Преподаватель подчеркивает, что спинной и головной мозг располагается в прочном костном футляре. Далее можно показать, что рост черепа связан с ростом мозга.
Задание 3. Объяснить, почему череп состоит из отдельных сросшихся костей, а не из одной цельной кости (нижняя челюсть во внимание не принимается).
Чтобы помочь учащимся ответить на этот вопрос, полезно рядом с черепом взрослого человека положить модель черепа ребенка с обозначенными родничками. Можно использовать и кадры 34, 35 диафильма, а также соответствующий рисунок учебника.
Если учащиеся не отвечают сразу на главный вопрос, можно дать наводящий: “Мог бы расти череп ребенка, если бы он состоял из одной цельной кости?” Учащиеся отвечают на этот вопрос отрицательно и высказывают мысль, что каждая кость черепа растет отдельно. Эту мысль учитель подхватывает, рассказывая, что у человеческого плода череп состоит из перепончатой соединительной ткани, что в определенных участках происходят окостенения, что кости нарастают с краев до тех пор, пока не достигнут размеров костей черепа взрослого человека. Только тогда кости соединяются неподвижными соединениями, образуя швы. Рост черепа идет параллельно с ростом мозга.
После этого, повторив материал о полуподвижных соединениях, учитель переходит к рассмотрению сустава. Вначале, используя кадр 27 диафильма, полезно предложить учащимся на себе найти плечевые, локтевые, лучезапястные, бедренные, коленные и голеностопные суставы, убедиться, что они являются осями движения костей. Далее по схеме нужно разобрать строение сустава и просмотреть первый фрагмент фильма “Суставы”. Убедившись, что основные сведения по морфологии сустава поняты, можно перейти к тренировочным упражнениям (рис. 10).
Рис. 10. Тазобедренный сустав: 1 – связки; 2 – суставная сумка; 3 – суставный хрящ суставной головки и суставной ямки
Задание 4. Используя кадр 29 диафильма, отметить признаки, которые обеспечивают прочность соединения костей в суставе. (Связки, суставная сумка, отрицательное давление внутри сустава.)
Задание 5. Используя кадр 28 диафильма, отметить признаки, которые обеспечивают подвижность соединения костей в суставе. (Соответствие суставной головки одной кости суставной впадине другой; гладкие и скользкие хрящи, покрывающие головку и суставную впадину обеих костей; суставная жидкость, играющая роль смазки.)
Задание 6. Выяснить, почему подвижный сустав может стать неподвижным и закрепить кости в приданном положении.
Учитель вызывает к доске ученика. Преподаватель сгибает руку испытуемого в локтевом суставе. Затем предлагает зафиксировать руку и показывает, что после этого, для того чтобы согнуть или разогнуть руку испытуемого, требуется затратить значительное усилие.
Учитель задает вопрос: “Почему при закреплении костей в суставе трение между суставной ямкой одной кости и суставной головкой другой сильно возрастает?” Учащиеся объясняют это тем, что мышцы прижимают кости друг к другу. Учитель предлагает прощупать двуглавую и трехглавую мышцы в момент закрепления костей в суставе и убедиться, что обе мышцы находятся в состоянии сокращения. Далее нужно выяснить значение суставного хряща. Преподаватель показывает скелет руки и обращает внимание на то, что даже прижатые друг к другу кости плеча и предплечья не смогли бы закрепиться прочно, так как гладкие и твердые поверхности сочленяющихся костей препарата проскальзывали бы относительно друг Друга. Но в организме человека этого не происходит, потому что сочленяющиеся кости покрыты суставным хрящом. Суставные хрящи костей предплечья крепко вдавливаются в суставный хрящ плечевой кости. Доцент Курганского пединститута Л. М. Сойбельман советует показывать рентгенограмму локтевого сустава. На ней обычно хорошо заметна граница между костной и хрящевой тканями. В тетради полезно порекомендовать учащимся сделать следующую запись: “При фиксации сустава мышцы прижимают кости одну к другой, хрящи сочленяющихся костей вдавливаются друг в друга, суставная жидкость вытесняется в складки суставной сумки. Благодаря этому трение между сочленяющимися суставами возрастает настолько, что они могут быть закреплены относительно друг друга”.
Указав, что суставы млекопитающих животных сходны с суставами человека по строению и выполняемым функциям, можно предложить учащимся выполнить следующие задания:
Задание 7. Установить, что скелет млекопитающих животных и человека состоит из одних и тех же отделов, отделы включают одни и те же кости, а сходные кости имеют сходные сочленения.
Задание удобно выполнить в форме таблицы (табл. 1).
Таблица 1. Черты сходств в строении скелета человека и млекопитающих животных, доказывающие общность их происхождения
Учитель указывает на большое сходство в строении скелетов человека и млекопитающих животных. Различия в соединении костей копчика у человека и млекопитающих животных несущественны. Из этого сопоставления учащиеся делают вывод, что человек произошел от животных и что по своему систематическому положению он относится к млекопитающим.
Задание 8. Указать отличительные признаки человека, связанные с трудовой деятельностью, прямохождением, развитием мозга.
Это задание хорошо выполняется в форме таблицы (табл. 2).
Таблица 2. Специфические признаки в строении скелета человека, отличающие его от скелета млекопитающих животных
Источник