Рудименты в биологии и анатомии¶

Рудимент (от лат. rudimentum — «зачаток», «недоразвитый остаток») — орган, структура или признак, утратившие в ходе эволюции своё основное значение для организма и сохраняющиеся в виде остаточного, редуцированного образования. В биологии и анатомии понятие рудимента тесно связано с представлениями о сравнительной анатомии, эволюционном развитии и об общем происхождении живых организмов. Рудиментарные органы, как правило, меньше и проще полностью развитых гомологичных структур у родственных видов и нередко выполняют второстепенные или вовсе утраченные функции.

¶Общая характеристика

Рудименты следует отличать от атавизмов. Рудимент присутствует у всех или у большинства особей вида как нормальный элемент строения, тогда как атавизм — это аномальное появление признака, обычно отсутствующего у данного вида (например, хорошо развитый хвост у человека). Рудимент, в отличие от атавизма, является устойчивой, закономерной частью анатомии.

Признаками рудиментарности считаются:

• уменьшение размеров по сравнению с гомологичным органом у близких видов;
• упрощение строения, утрата части тканей или функций;
• сохранение в течение эмбрионального развития с последующей редукцией;
• наличие у всех представителей вида без выраженной патологии.

¶История изучения

Представление о рудиментарных органах сформировалось в сравнительной анатомии задолго до появления эволюционной теории. Французский естествоиспытатель Жан Батист Ламарк рассматривал подобные образования как свидетельство изменяемости видов. Однако систематическое объяснение рудиментов дал Чарльз Дарвин, который в труде «Происхождение человека и половой отбор» (1871) описал ряд человеческих структур как остатки органов, полноценно функционировавших у предков.

В российской науке значительный вклад в изучение рудиментов и сравнительной анатомии внёс Александр Ковалевский, а также Илья Мечников и другие исследователи, работавшие над вопросами эволюционной эмбриологии. Учение о рудиментах стало одним из доводов в пользу эволюции: наличие нефункциональных остатков проще объясняется общим происхождением, чем идеей независимого сотворения видов.

¶Рудименты у человека

Наиболее известные примеры рудиментов у человека:

Копчик — концевой отдел позвоночника, образованный сросшимися позвонками, — служит местом прикрепления ряда мышц и связок, но утратил функцию хвоста. Аппендикс у человека не участвует в пищеварении, хотя содержит лимфоидную ткань. Зубы мудрости нередко не прорезаются или вызывают осложнения из-за уменьшения челюсти.

¶Рудименты у животных и растений

Рудименты широко распространены в животном мире. У китообразных сохраняются остатки тазовых костей — свидетельство наземного происхождения их предков. У некоторых змей присутствуют рудименты задних конечностей. У нелетающих птиц, например у страусов и киви, сохраняются недоразвитые крылья. Пещерные животные часто имеют редуцированные глаза и утраченную пигментацию.

У растений к рудиментам относят остатки недоразвитых тычинок или пестиков в однополых цветках, редуцированные листья у паразитических растений (например, у повилики), а также зачаточные образования, утратившие исходную функцию в связи с изменением способа опыления или питания.

¶Причины возникновения

Рудиментарность объясняется ослаблением действия естественного отбора: если орган перестаёт влиять на выживание и размножение, мутации, ведущие к его упрощению, не отбраковываются и постепенно накапливаются. Дополнительными факторами служат экономия ресурсов организма на развитие ненужной структуры и коррелятивные изменения в смежных системах. Так, переход предков человека к прямохождению и изменение рациона сопровождались редукцией хвоста, уменьшением челюстей и упрощением пищеварительной системы.

¶Значение и критика понятия

Рудименты служат одним из классических доказательств эволюции и широко используются в сравнительной анатомии, палеонтологии и эмбриологии. Вместе с тем граница между рудиментарным и второстепенно функционирующим органом условна: ряд структур, ранее считавшихся полностью бесполезными, в дальнейшем обнаружил те или иные функции. Например, аппендикс участвует в поддержании кишечной микрофлоры и в иммунных реакциях, а копчик выполняет опорную роль. Поэтому в современной биологии предпочитают говорить о редукции функций, а не о полной их утрате, и оценивают рудиментарность по совокупности анатомических и эволюционных данных.

Источники: Дарвин Ч. «Происхождение человека и половой отбор»; Северцов А. Н. «Морфологические закономерности эволюции»; Шмальгаузен И. И. «Основы сравнительной анатомии позвоночных животных»; учебные курсы по общей биологии и антропологии.