Внешний облик человека будущего

С давних пор людей интересует почти в равной степени далекое прошлое и далекое будущее человечества. При этом интересны не только его культура, его вероятные достижения,

Опираясь на опыт наблюдений, неспециалист нередко оценивает вариации во внешности даже внутри своей собственной семьи как определенные вехи изменчивости вида человека. Вот почему существует сложившееся представление о том, что не только в какие-то весьма далекие будущие времена, скажем, через 500 тыс. лет, но и значительно раньше, скажем, через 10 или 20 тыс. лет, в результате нарастающих темпов производства, перестройки всей поверхности Земли, городов, загрязнения воды и воздуха промышленными отходами, увеличения радиации и т. д. возникнут такие условия, которые приведут к кардинальному изменению вида человека. Новый человек будет якобы не похож на современного. К. Э. Циолковский, например, в одной из своих статей писал, что человек будущего будет отличаться от нас примерно так, как мы отличаемся от мартышек. А. Р. Беляев в фантастическом романе «Борьба в эфире» изображает такого человека с огромной головой: мозг у него настолько разовьется в ущерб физическому развитию, что у него атрофируются конечности, и он будет передвигаться с помощью механических приспособлений. Вариаций такого рода прогнозов немало.

Но если отрешиться от фантастических преувеличений, то что можно сказать о существе этих прогнозов? Есть ли основания полагать, что процесс видообразования на стадии линнеевского Homo sapiens действительно приостановился, как думают некоторые антропологи? Быть может, этот процесс продолжается в каком-то ином темпе и в новом направлении под влиянием тех сред, которые, не ведая сам, на гибель свою, создает человек? Вопрос чрезвычайно сложный, и то или иное безапелляционное утверждение весьма ответственно. Для того чтобы ответить на него с исчерпывающей полнотой, вряд ли в настоящий момент мы располагаем должным запасом сведений. Достаточно вспомнить последствия, вызванные взрывом в Хиросиме, чтобы серьезно задуматься о будущем человечества. Будем надеяться на то, что атомная война не будет угрожать нашим потомкам. Попытаемся ответить на поставленный вопрос с позиции мирного существования народов. Но и при этом вопрос остается очень сложным. Для того, чтобы попытаться в какой-то мере на него ответить, нужно учесть весь комплекс данных, объясняющих природу эпохальной изменчивости человека. Не следует забывать, что человек и человечество в целом — это не только плод биологических трансформаций примитивных форм популяций в более совершенные прогрессивные сообщества организмов в определенной среде, но и результат социального развития общества. На протяжении всей своей истории человек беспрерывно стремился к улучшению условий существования не посредством пассивной адаптации организмов, но активно, с помощью приобретения новых достижений культуры. На заре своей жизни он создает первые каменные орудия, познает огонь и вырывается из общего круга биоценоза. Ныне в распоряжении человека электричество, атомная энергия и проч. Современный человек глобален: в отличие от своего предка он может существовать в любой климатической зоне, от экватора до полюсов, обеспечивая эту возможность посредством создаваемых его разумом защитных средств.

Весь этот комплекс исторически сложившихся взаимоотношений физиологических и анатомических свойств организма человека и его культуры с развитием общества так сложен, что вряд ли в должной полноте может быть учтен и оценен. Поэтому ответ на вопрос, каково будущее человека, каким будет его облик в далеком будущем, может быть дан лишь гипотетично. Все же в нашем распоряжении есть некоторый фактический материал, обеспечивающий большую достоверность предлагаемых гипотез. Прежде чем перейти к изложению некоторых общих данных но антропогенезу человека, я хотел бы буквально одной фразой оценить сущность модного ныне в фантастической литературе объяснения возникновения «разумного человека» на Земле в результате появления «пришельцев» из иных, неведомых нам звездных миров. Вся история человечества, весь комплекс палеоантропологических, биолого-физиологических и археологических данных противоречат этому, может быть, красивому, но утопическому представлению.

Действительно, на протяжении ранних этапов процесса антропогенеза можно наблюдать постепенно нарастающий темп увеличения объема мозга. На стадии классических неандертальцев мозг достиг размеров, превышающих средний объем мозга современного человека. У древних людей мы редко наблюдаем значительные вариации объема мозга в пределах одной и той же антропологической категории. Однако, как мы теперь знаем, не только объем мозга определяет интеллект человека. Для современного человека средняя норма объема мозга варьирует между 1500—1700 см3. Как показали последние работы физиологов, потенциальные возможности мозга современного человека далеко не исчерпываются ни современным уровнем знаний, пи культурой в широком смысле слова, — они неизмеримо выше.

Может быть, он и смог бы их себе создать, но это не могло бы спасти его от вымирания. Наивысшая специализация, связанная с необходимостью приспособиться к какой-то определенной среде, ведет за собой деградацию и вымирание — таков суровый закон природы.

Будущее человечества рисуется менее мрачным. Человек, очевидно, должен сохранить свой организм в настоящем его состоянии. Вся адаптивная сила организма должна быть направлена к тому, чтобы сохранить свой вид без излишней специализации. В этом залог всего будущего человечества. Надо надеяться, что человек найдет в себе силы и разум прекратить войны, ограничить потребительское отношение к природе и найдет действительно прогрессивные формы улучшения условий жизни на нашей планете. Только при новых, прогрессивных нормах развития культуры и кардинальных социальных реформах, возможно надеяться на то, что Земля будет еще долго обитаема человеком.

Каковы же основания для таких предположений? Чтобы разобраться в этом, вернемся к этапам формирования современного вида человека.

Верхнепалеолитический человек обладал всеми морфолого-анатомическими качествами современного вида человека, однако не имел типических, привычных нам черт современных рас; в нем, как в конгломерате, мозаично содержались признаки-черты, свойственные различным современным расам. В одних скелетах на общем фоне нейтральных черт преобладал комплекс европеоидный, в других — австралоидный, негроидный или монголоидный. Эти черты проявлялись не только в физиономических признаках строения головы, но и в характере конституции и пропорций тела. Одни характеризовались средним отношением длины ног к торсу, как европеоиды, у других, как у негроидов, ноги были длиннее, у третьих они были короче. Рост верхнепалеолитических людей варьировал так же, как рост современного человека: были гиганты кроманьонцы (2 м 20 см—2 м 40 см), но встречался и рост 1 м 60 см и даже меньше. Верхнепалеолитическое население Европы было не единообразно по своим внешним признакам. Однако дифференциация расовых типов возникла значительно позднее в процессе расселения человека по площади Старого Света. Археологические и палеоантропологические материалы дают некоторое основание полагать, что формирование древнейшего Homo sapiens территориально связано с югом перегляциальной зоны Евразии, т. е. с побережьем теплых морей — Средиземного и Черного. По мере расселения по Ойкумене ранний недифференцированный в расовом отношении верхнепалеолитический человек контактировался с группами древних аборигенов осваиваемых им пространств, метисировался с ними и, как более жизнестойкая популяция, ассимилировал их, одновременно приобретая вследствие отбора те специфические признаки рас, которые были получены первобытными аборигенами в. результате долговековой адаптации.

Итак, палеоантропологические материалы дают основание утверждать, что все современное человечество едино по своему происхождению и принадлежит к одному виду — Homo sapiens. Это доказывается множеством признаков анатомического и физиологического строения и тем, что любая форма метисации людей различных рас всегда дает полноценное, способное к размножению потомство.

Процесс биологического формирования современного вида человека, в общем, был уже завершен примерно 40—35 тыс. лет до н. э. Темпы биологического формирования и темпы развития культуры человека находятся в резком противоречии. Параллельно с развитием культуры идет постепенное затухание процесса видообразования. С момента появления древнейших форм каменных орудий и познания огня человек сразу же создал себе совершенно новые, специфические условия существования, поставившие его в обособленное положение по отношению ко всему животному и растительному миру. Нарастающие темпы развития культуры, изменение общественных форм существования все больше и больше выводят человека из общего круга биоценоза.

В связи с этим возникает вопрос: завершен ли у человека цикл его эпохальной изменчивости, можно ли считать, что современный человек совсем утратил свойственную всем биоорганизмам, как простейшим, так и наиболее совершенным, способность адаптации? Распространяется ли на него биологический закон естественного отбора, как и на всех животных? Одним словом, изменяется ли внешний облик человека, и если он все же изменяется, то являются ли эти изменения эволюционными?

Современный человек не утратил адаптивных способностей, и, следовательно, на него распространяется влияние естественного отбора. Но культура в широком смысле слова и социальные институты общества в процессе своего развития приобретают корректирующее, направляющее значение, снижая влияние биологического комплекса в процессе изменчивости человека.

Итак, расовые преобразования приостановились, идет процесс ассимиляции расовых категорий, а уж о видообразовании и говорить нечего.

На протяжении многих лет ученые занимаются проблемой восстановления внешнего вида человека на основе костных его останков. За сорок лет ученым удалось создать громадную галерею портретов ископаемого и современного человека. Более двухсот пятидесяти портретов людей различных эпох дают возможность визуально оценить не только вариабельность древнейших форм ископаемого человека, но и многообразие антропологических категорий более поздних эпох и одновременно во всем этом многоликом собрании наших предков увидеть черты современного человечества. Собственно, и не нужно никаких пояснений и доказательств, настолько очевидна ничтожно малая разница между людьми верхнего палеолита, жившими в период от 40 до 20 тыс. лет назад, и более поздними представителями современного вида человека. Это дает возможность полагать, что человечество сохранит свое лицо и в далеком будущем. Но это произойдет лишь в том случае, если человек найдет пути к сохранению весьма ограниченных природных ресурсов и нормализует социальные противоречия современного общества.

Ученые полагают, что если бы кто-либо из наших ближайших потомков улетел в космос и вернулся через многие тысячи земных лет, он обнаружил бы на Земле небывало возросшую технику и культуру, а человека с таким же внешним обликом, как и сегодня.

Скелет как опора несет большой груз: в среднем 60-70 кг (масса тела взрослого человека). Поэтому кости должны быть прочными. Кости выдерживают растяжение почти также, как чугун, а по сопротивлению на сжатие они вдвое превосходят гранит. Кости, ossa, являются твердой опорой мягких тканей тела и рычагами, перемещающимися силой сокращения мышц. Скелет и мышцы - опорные структуры и органы движения человека. Они выполняют защитную функцию, ограничивая полости, в которых расположены внутренние органы. Так, сердце и легкие защищены грудной клеткой и мышцами груди и спины; органы брюшной полости (желудок, кишечник, почки) - нижним отделом позвоночника, костями таза, мышцами спины и живота; головной мозг расположен в полости черепа, а спинной мозг - в позвоночном канале.

Мягкие части кости не делают ее менее прочной. Клетки костной ткани живут как бы одной семьей, соединяясь друг с другом отростками, как мостиками. Кровеносные сосуды, пронизывая кость и доставляя костным клеткам питательные вещества и кислород, не снижают надежной твердости кости.

Межклеточное вещество на 67% состоит из неорганических веществ, в основном из соединений кальция и фосфора. Различают компактное (плотное) и губчатое вещество. Компактное вещество образовано плотно прилегающими костными пластинками, формирующими сложно организованные цилиндрические структуры. Губчатое вещество состоит из перекладин (балок), образованных межклеточным веществом и расположенных дугообразно, соответственно направлениям, по которым кость испытывает давление силы тяжести и растяжение прикрепляющимися к ней мышцами. Цилиндрическое строение плотного вещества и делают ее прочной и упругой.

Кости скелета человека образованы костной тканью - разновидностью соединительной ткани. Костная ткань снабжена нервами и кровеносными сосудами. Клетки ее имеют отростки. Межклеточное вещество составляет 2/3 костной ткани. Оно твердое и плотное, по своим свойствам напоминает камень.

Костные клетки и их отростки окружены мельчайшими "канальцами", заполненными межклеточной жидкостью. Через межклеточную жидкость канальцев происходит питание и дыхание костных клеток.

Строение костей. Величина и форма костей скелета человека различны. По форме различают длинные кости, ossa longa, короткие, ossa brevia, плоские, ossa plana. Ряд костей имеет внутри наполненную воздухом полость; такие кости называют воздухоносными, или пневматическими, ossa pneumatica. Некоторые кости конечностей напоминают по строению трубку и называются трубчатыми. Среди трубчатых костей различают длинные (плечевая, бедренная, кости предплечья, голени) и короткие (кости пясти, плюсны, фаланги пальцев). Губчатые кости состоят из губчатого вещества, покрытого тонким слоем компактного вещества. Они имеют форму неправильного куба или многогранника и располагаются в местах, где большая нагрузка сочетается с подвижностью (например, надколенник).

Они полые. Такое строение длинных костей обеспечивает одновременно их прочность и легкость. Известно, что металлическая или пластмассовая трубка почти так же прочна, как равный ей по длине и диаметру сплошной стержень из того же материала. В трубчатых костях повышению их прочности служат и различия в структуре по направлению от центра к концам. Трубчатая кость в центре отличается большей твердостью и меньшей эластичностью, чем на концах.

Головки трубчатых костей образованы губчатым веществом. Пластинки костной ткани перекрещиваются в направлениях, по которым кости испытывают наибольшее растяжение или сжатие. Такое строение губчатого вещества также обеспечивает прочность и легкость костей. Промежутки между костными пластинками заполнены красным костным мозгом, который является кроветворным органом.

Микрофотография костной ткани. Хорошо видно концентрическое расположение костных клеток, их неправильная форма и два поперечных среза костных канальцев

Рентгеновский снимок стопы человека. Затененные части - места основного расположения губчатого вещества

В полостях трубчатых костей находится соединительная ткань, богатая жиром, - желтый костный мозг.

Короткие кости образованы в основном губчатым веществом. Такое же строение имеют плоские кости, например лопатки, ребра.

В надкостнице проходят кровеносные сосуды и нервы. Концы костей, покрытые хрящом, не имеют надкостницы.

Рост костей. В детстве и юности кости людей растут в длину и толщину. Формирование скелета заканчивается к 22-25 годам. Рост кости в толщину связан с тем, что клетки внутренней поверхности надкостницы делятся. При этом на поверхности кости образуются новые слои клеток, а вокруг этих клеток - межклеточное вещество.

В длину кости растут за счет деления клеток хрящевой ткани, покрывающей концы костей.

Рост костей регулируют биологически активные вещества, например гормон роста, выделяемый гипофизом.

При недостаточном количестве этого гормона ребенок растет очень медленно. Такие люди вырастают не выше детей 5-6-летнего возраста. Это карлики.

Если в детстве гипофиз вырабатывает слишком много гормона роста, вырастает великан - человек ростом до 2 м и выше.

При усилении функции гипофиза у взрослого человека непропорционально разрастаются некоторые части тела, например пальцы рук, ног, нос.

У взрослых кости не удлиняются и не утолщаются, но замена старого костного вещества новым продолжается всю жизнь. Костное вещество способно перестраиваться под влиянием нагрузки, действующей на скелет. Например, кости больших пальцев стопы, на которые опирается балерина, утолщены, их масса облегчена благодаря расширению внутренней полости.

Чем больше нагрузка на скелет, тем активнее идут процессы обновления и тем прочнее костное вещество. Правильно организованный физический труд, занятия физкультурой в то время, когда скелет еще только формируется, способствуют его развитию и укреплению.

Состав кости. Кости образованы органическими и неорганическими веществами. Значение минеральных и органических веществ легко выяснить, проделав простой опыт. Если долго прокаливать кость, то из нее удаляется вода, а органические соединения сгорают. Когда это делают осторожно, кость не теряет своей формы, но становится настолько хрупкой, что при прикосновении рассыпается на мелкие, твердые частицы, состоящие из неорганических веществ. Неорганические вещества придают костям твердость.

Можно удалить из кости и неорганические соединения - карбонат и фосфат кальция. Для этого кость выдерживают в течение суток в 10-процентном растворе НС1. Соли кальция постепенно растворяются, и кость становится настолько гибкой, что ее можно завязать в узел. Органические соединения придают кости гибкость и упругость.

Сочетание твердости неорганических соединений с упругостью органических обеспечивает прочность костей. Наиболее прочные кости взрослого, но не старого человека.

В процессе роста человека кости растут в длину и толщину. Рост костей в толщину происходит за счет деления клеток внутреннего слоя надкостницы. В длину молодые кости растут за счет хрящей, расположенных между телом кости и ее концами. Развитие скелета у мужчин заканчивается к 20-25 годам, у женщин - в 18-21 год.

Образование и разрушение костного вещества происходят всю жизнь. С помощью меченых атомов установили, что в течении года у человека дважды происходит замена вещества кости.

Качественный состав кости меняется в зависимости от состава пищи. Выдающийся русский анатом П. Ф. Лесгафт проделал интересный опыт. Он кормил четыре группы щенков разной пищей: молочной, мясной, смешанной и растительной. В костях щенков, которых кормили молоком или мясом, соотношение неорганических веществ было примерно 1:1.

Изменение качественного состава кости от младенческого возраста к старости (данные приблизительны)

Значительно меньше неорганических веществ в кости при смешанном питании и особенно при питании растительной пищей, где это соотношение выражается 1:2. Различным составом костей объясняется и их прочность. Более прочные, крупные и тяжелые кости у животных, питающихся молоком. У щенков, содержащихся на растительной диете, кости более мягкие и слоборазвитые. Уних чаще наблюдаются искривления и переломы конечностей.

Все эти изменения подобны тем, которые бывают при рахите. В основе этого заболевания лежит недостаток извести и солей фосфора в костях. Соли не усваиваются из-за недостатка витамина В и солнечного света. В результате в рахитической кости отношение неорганических солей к органическим равно 1:4, тогда как в нормальной - 3:1. Кости ребенка при рахите мягки, кости черепа, тазового пояса, грудной клетки, нижних конечностей деформируются.

Кость - сложный живой орган, и для его жизни необходимы определенные условия питания, движения.

Изменение костей

Множество интересных фактов о различиях в строении костей, определяемых работой, накопили П. Ф. Лесгафт и его ученики. Исследуя, например, труп человека с последствиями паралича, перенесенного в детстве, П. Ф. Лесгафт обнаружил, что толщина слоя плотного вещества бедренной кости парализованной ноги составляла 4 мм, а здоровой - 7,5 мм.

Деформация стопы под влиянием обуви

На расположение перекладин губчатого вещества в кости влияют нагрузки. Рентгеновское просвечивание скелета спорстменов говорит об увеличении количества плотного вещества под влиянием усиленной физической нагрузки.

Специальными опытами было доказано, что кости животных, которым давали большие физические нагрузки, имеют более развитое, плотное вещество кости. В этих условиях происходят и глубокие микроскопические изменения: более развитыми оказываются особые пластинки, которые образуют в костной ткани как бы систему цилиндров, одетых один на другой.

Представление о скелете человека в будущем

Нет оснований сомневаться, что существование человека как вида будет продолжительным. Он будет жить не одну сотню миллионов лет. Отсюда естественный вопрос: как отразится эволюция на анатомическом строении потомков? Поскольку прошлая история позвоночных на протяжении многих миллионов лет привела к появлению человека, некоторые ученые предполагают, что и будущий человек станет так сильно отличаться от настоящего, как современный человек отличается от своих предков.

Некоторые ученые предполагают, что у человека останется один шейный, один грудной, один поясничный позвонок и два-три крестцовых. Исчезнут кости плечевого пояса. Возможно сокращение числа пальцев. Скелет будущего человека представляется необыкновенно уродливым при сравнении с настоящим. Человек представляется беззубым, слабым существом небольшого роста, с огромной головой и коротким туловищем.

Скелет будущего человека (окрашен в синий цвет). Таким его представляют некоторые ученые. Череп современного человека окрашен желтым цветом.

Однако высказанные версии малоубедительны. Прошлую историю человека нельзя переносить на будущее. Его выход из животного мира протекал в суровой борьбе за существование. В человеческом обществе, где действуют социальные законы, складываются совершенно иные условия жизни. Современная наука накопила большое количество фактов, которые показывают, что многие отклонения от нормы в строении скелета не имеют никакого отношения к эволюции ни в прошлом, ни в будущем.

Поскольку законы эволюции животного мира не распространяются полностью на человека, то предсказания строения будущего человека ненаучны. Наукой доказано, что скелет человека, жившего 50000 лет назад, ничем не отличался от скелета современных людей. За 50000 лет в скелете не возникло никакого нового признака, который дал бы право говорить о новом этапе развития человека. Дальнейшее совершенствование человека связано только с развитием его интеллекта, гармоническим развитием духовных и физических сил.

Из обезьян мы превращались в людей в процессе эволюции. Представь себе, что в процессе эволюции, изменения климата на земле, др. различных факторов человечество будет как бы снова приспосабливаться к новым условиям жизни, естественно - его организм, скелет будет меняться так, чтоб ему было удобней жить. Человек отличается от остальных животных фундаментально вот чем. Он меняет среду обитания под себя. Кондиционеры, автомобили, телевизоры, дома. Так что, думаю, в длительной перспективе человек будет поддерживать себя именно в том виде, в котором он есть. Кроме шуток. Весь мой пост серьёзен. А это бывает редко.

Вернемся к нашим баранам. Вернее, к скелетам.

Мысли меня на ночь, глядя, посещают.

1. Сейчас (по крайней мере, в России), много детей рождаются заранее ущербными, с врожденными болезнями, в т. ч. опорно-двигательного аппарата. Так что, в первую очередь, костная инженерия будет заниматься "исправлением неисправностей".

2. Сколько человек ни старался, придумывал, изобретал - не получилось у него ни разу творения лучше, чем у мамы - природы. Уверен, скелет - не исключение. А вообще сомневаюсь, что скелет человека в будущем поменяет строение. Человек, совершенное создание. Поменяются думаю лишь функции организма.