Антропогенез на ЕГЭ по биологии, разбор темы

Эту картинку видел каждый. Слева направо идут фигуры, первая сгорблена и опирается на кулаки, последняя шагает прямо. Нарисовал ее художник Рудольф Заллингер для американской книги «Ранний человек», вышедшей в 1965 году. На развернутой вклейке фигур пятнадцать. Знаменитым рисунок стал в укороченном виде, обычно с шестью фигурами, и так разошелся по футболкам, рекламе и школьным тетрадям.

Одиннадцатиклассник, которому задали схему антропогенеза, нередко рисует именно ее. Шесть фигур в ряд, между ними стрелки, под каждой подпись. Дальше разобран условный лист с такой схемой и пометками учителя. Собран он из ошибок, которые, по опыту преподавателей, повторяются в работах постоянно, и пометок на нем шесть.

«От какой обезьяны?»

Под первой фигурой ученик написал «шимпанзе». Учитель обвел слово и поставил рядом вопрос. Шимпанзе живет сейчас и предком быть не может, он такой же итог эволюции, как человек. Линии, ведущие к человеку и к шимпанзе, разошлись около 7 миллионов лет назад от общего предка. В школьной схеме в начале ряда стоят дриопитеки, древние древесные обезьяны. Для экзамена их называют исходной группой, хотя точное место этих обезьян в родословной палеонтологи до сих пор обсуждают.

Родство при этом очень близкое. С 2005 года, когда вышел разбор черновой версии генома шимпанзе, два генома можно сравнивать буква за буквой. Там, где участки удается сопоставить, расхождение держится около одного процента. Хромосом у шимпанзе, гориллы и орангутана 48, у нас на две меньше. Никуда они не пропали: две хромосомы предка срослись в одну, вторую хромосому человека, и шов от этого сращения в ней до сих пор находят.

На экзамене родство подтверждают другими признаками. У человека есть рудименты, органы, которые за время эволюции уменьшились и частично или совсем потеряли прежнюю функцию: копчик, аппендикс, мышцы ушной раковины, остаток третьего века в углу глаза. Изредка рождаются люди с атавизмами, то есть с признаками далеких предков, такими как хвост, добавочные соски или сплошной волосяной покров. Рудимент для вида обычен, атавизм появляется редко, как возврат признака далеких предков, и на этой разнице построены задания.

Место человека в системе учитель попросил дописать на обороте. Получилась лесенка из восьми ступеней. Наверху тип Хордовые и подтип Позвоночные. Ниже класс Млекопитающие с подклассом Плацентарные, затем отряд Приматы. Три последние строки про нас самих: семейство Люди, оно же Гоминиды, род Человек и вид Человек разумный.

«Сначала ноги»

Вторая и третья фигуры на листе отличаются размером головы. Ученик подписал под стрелкой, что мозг вырос и поэтому предки встали на две ноги. Учитель зачеркнул «поэтому» и написал сверху два слова.

В ноябре 1974 года в эфиопской местности Хадар экспедиция Дональда Джохансона нашла почти 40 процентов скелета одной особи. В лагере в тот вечер крутили песню «Битлз», и находку назвали Люси. Ей 3,2 миллиона лет, рост чуть больше метра, мозг объемом как у шимпанзе. Таз и коленный сустав у нее при этом как у существа, которое ходит на двух ногах. Через четыре года в Танзании, в Лаэтоли, расчистили цепочку следов в окаменевшем вулканическом пепле. Следам 3,66 миллиона лет, и оставили их прямоходящие.

Люси относится к австралопитекам. Они ходили на двух ногах и имели маленький мозг, так что прямохождение появилось на миллионы лет раньше большой головы. В скелете современного человека с ним связаны позвоночник с четырьмя изгибами, широкий чашевидный таз, сводчатая стопа, плоская грудная клетка и большое затылочное отверстие, сдвинутое на нижнюю сторону черепа. Сам скелет человека разобран на classicum.ru в отдельной статье.

«Кто первый взял камень?»

Под третьей фигурой написано «человек умелый, первые орудия». Пометка здесь из одного вопросительного знака, и поставлена она возле слова «первые».

Человека умелого описали в 1964 году по находкам из Олдувайского ущелья в Танзании. Рядом с костями лежали грубо оббитые гальки, и вид получил имя за них. Для экзамена этого достаточно: человек умелый открывает род Человек, жил около двух миллионов лет назад, имел мозг от 500 до 800 кубических сантиметров и изготавливал орудия. Вопросительный знак учитель поставил из-за статьи 2015 года. В ней описаны каменные орудия, которые в 2011 году нашли на западном берегу озера Туркана в Кении, и им 3,3 миллиона лет. Они старше любых остатков рода Человек, а кто их сделал, пока неизвестно.

С изготовлением орудий связывают строение кисти. Большой палец у человека длинный, подвижный и противопоставлен остальным, кончики пальцев широкие, и рука способна на точный захват. В заданиях эти признаки относят к трудовой деятельности, а изгибы позвоночника и стопу к прямохождению, и путать два списка нельзя.

Следующую фигуру ученик подписал верно, человек прямоходящий. В учебниках таких людей называют древнейшими, или архантропами. Питекантропа нашел на Яве голландский врач Эжен Дюбуа в 1891 году, синантропа раскапывали в пещере Чжоукоудянь под Пекином с двадцатых годов. Мозг у них вырос примерно до тысячи кубических сантиметров, они поддерживали огонь и расселились из Африки по Азии.

«Не дед, а двоюродный брат»

Между пятой и шестой фигурами ученик провел жирную стрелку от неандертальца к кроманьонцу. Учитель перечеркнул ее и написал рядом про двоюродного брата.

Долина Неандер лежит под Дюссельдорфом. В 1856 году рабочие каменоломни достали там из грота часть скелета, и по долине потом назвали целую группу древних людей. В Бельгии и на Гибралтаре такие же кости находили и до этого, но понять, чьи они, тогда не сумели. Неандерталец был коренаст, над глазами у него нависал костный валик, а мозг в среднем превышал наш: 1400 кубических сантиметров и больше. Жили эти люди от Европы до Западной Азии. Мертвых они хоронили, орудия делали сложные, а около 40 тысяч лет назад их не стало. К тому времени по соседству уже обитали люди нашего типа. Самые старые кости нашего вида, примерно 300 тысяч лет, происходят из марокканского Джебель-Ирхуда. Кроманьонцы появились позже: так зовут людей современного облика, которые добрались до Европы около 45 тысяч лет назад.

Геном неандертальца удалось прочитать в 2010 году, справилась с этим группа Сванте Паабо. Оказалось, что неандертальский след есть в нас самих: у тех, чьи предки из Европы или Азии, на него приходится от 1 до 2 процентов генома. Потом небольшую примесь отыскали и у африканцев. Выходит, при встрече два вида заводили общих детей. Тогда же, в 2010-м, по одной косточке пальца из Денисовой пещеры на Алтае выделили еще одних древних людей, денисовцев. Нобелевскую премию за все эти работы Паабо вручили в 2022 году.

В учебнике неандертальцы записаны в древние люди, палеоантропы, а за ними идут новые люди, неоантропы. Когда на экзамене просят выстроить последовательность, пишут пять названий в таком порядке: австралопитек, человек умелый, человек прямоходящий, неандерталец, кроманьонец. Порядок здесь отражает время появления. Стрелки «произошел от» между двумя последними в нем нет.

«Труд в какой столбик?»

Справа от ряда ученик выписал движущие силы антропогенеза одним столбцом: естественный отбор, труд, борьба за существование, речь, наследственная изменчивость, общественный образ жизни. Учитель провел посередине вертикальную черту.

Слева от черты должны стоять биологические факторы. К ним относят наследственную изменчивость, борьбу за существование, естественный отбор, изоляцию и дрейф генов. Эти же силы действуют на любой вид. Справа стоят социальные факторы: труд, общественный образ жизни, речь и мышление. На ранних этапах главную роль играли биологические, у австралопитеков отбор закреплял прямохождение. Позже вперед вышли социальные. У человека современного типа отбор утратил ведущую роль, но действовать не перестал, как не исчезли мутации и наследственная изменчивость.

Как выглядит перевес социального, видно под Владимиром. На стоянке Сунгирь, которую нашли в 1955 году, раскопали погребения возрастом около 34 тысяч лет. В одной могиле лежал взрослый мужчина, в другой двое детей головами друг к другу. Одежда детей была расшита бусами из бивня мамонта, их там до десяти тысяч. Рядом лежало копье длиной 2,4 метра, сделанное из выпрямленного бивня. По оценкам археологов, на такие бусы ушли тысячи часов работы, и потрачены они были на умерших детей.

«Это один вид»

Под последней фигурой ученик нарисовал еще три маленькие и подписал: европеоиды, монголоиды, негроиды, три вида людей. Слово «вида» учитель подчеркнул дважды.

Все современные люди относятся к одному виду. У людей разных рас рождаются общие дети, и у этих детей потом бывают свои, то есть потомство плодовито. Обычный набор у всех один, 46 хромосом, и ум человека от расы не зависит. По школьной традиции больших рас три. Называют их европеоидной, монголоидной и экваториальной, у последней есть и второе имя, австрало-негроидная. Часть расовых признаков учебник объясняет приспособлением к климату. Темная кожа защищает от ультрафиолета, курчавые волосы создают воздушную прослойку над головой, светлая кожа на севере пропускает больше лучей, нужных для образования витамина Д. Свою долю внесли также миграции, смешение популяций и дрейф генов.

В 1972 году американский генетик Ричард Левонтин подсчитал, как распределено генетическое разнообразие человечества. По изученным им белковым маркерам около 85 процентов разнообразия пришлось на различия между людьми внутри одной популяции, а на различия между расами осталась малая доля.

Тот же лист, перерисованный

Вторую схему ученик начертил заново, уже без шеренги. Внизу общий предок, от него расходятся две линии, одна к шимпанзе, другая к человеку. Вдоль человеческой линии идет шкала времени, и австралопитеки, человек умелый, человек прямоходящий и неандертальцы нанесены на нее полосами. Полосы перекрываются, потому что эти формы подолгу существовали одновременно. Неандертальская полоса обрывается на отметке 40 тысяч лет, до верха листа доходит только человек разумный. Предполагаемое родство показано пунктиром. Справа два столбика факторов, биологические и социальные. Три расы подписаны внутри одного вида.

Что из этого спрашивают на ЕГЭ

В экзаменационной работе по биологии 28 заданий на 3 часа 55 минут. Антропогенез встречается в задании 17 об эволюции живой природы, где выбирают верные утверждения, и в задании 19 на соответствие. Каждое стоит два балла. Во второй части тема попадает в задание 26.

Тренировочное задание в духе девятнадцатого. Даны шесть признаков: сводчатая стопа, противопоставленный большой палец, изгибы позвоночника, широкий таз, подвижная кисть с точным захватом, затылочное отверстие на нижней стороне черепа. Их надо разнести по двум причинам, прямохождению и трудовой деятельности. К труду относятся второй и пятый, остальные четыре связаны с прямохождением.

В развернутом ответе могут попросить объяснить, почему расы относят к одному виду или какую роль играли социальные факторы. Баллы эксперт ставит по критериям конкретного задания, и элементов ответа в них бывает больше, чем баллов. Отвечать надо на каждый вопрос из условия и с объяснением, одного перечня слов мало.

Куда двигаться дальше

Антропогенез продолжает большую тему о том, как возникают крупные группы организмов, и после него полезно перечитать разбор макроэволюции. Доказательства эволюции, рудименты и атавизмы спрашивают и на других животных. Занятия по биологии у нас проходят онлайн, в небольших группах, и первая встреча с методистом бесплатная: на ней выясняют, какие разделы уже закрыты и с чего начинать.

Частые вопросы про антропогенез на экзамене