Evolutsioonilise arengu põhimõtteid ja evolutsiooni tingivaid tegureid (0)

evolutsioonilise arengu põhimõtteid ja evolutsiooni tingivaid tegureid
Evolutsioonilise arengu üldised põhimõtted
Liikidevahelises võrdluses embrüonaalne areng on rohkem konserveerunud, enam omavahelisi sarnasusi .
Evolutsioonilises arengus on aju suhteline suurus kasvanud, sellega kaasneb tavaliselt sotsiaalne ja/või toiduhankimise keerukuse suurenemine.
Aju suhtelise suuruse kasvuga kaasneb ka keha suuruse kasv.
Aju kasvu suurenedes muutub see modulaarsemaks nii struktuurilt kui funktsioonilt.
Aju suurenemine evolutsioonis → pikenenud kasvamise periood, kuid erinevate ajuosade arenguline järjekord on konserveerunud (“late equals large”).
Arengu käigus on aju ülesehituselt muutunud laminaarsemaks.
Evolutsiooni suunavad jõud
Darwini järgi:

looduslik valik: oskuste või omaduste juhuslik areng, mis annab mingis keskkonnas kohanemiseelise
seksuaalne valik: liigiomaste tunnuste areng, mida mingi liigi isendid peavad veetlevaks Arvas, et evolutsioon on väga aeglane, võtab aega kümneid tuhandeid aastaid.
Täpanäeva teooriate järgi pigem episoodiline spetsialiseerumine või liigitekkelised muutused toimuvad kiiresti, mõnesaja või mõnetuhande aastaga.

erinevate hominiidide ( Australopithecus , H. habilis, H. erectus , H. neanderthalensis, H. floresiensis , H. naledi) iseärasusi, arengulugu ja peamisi leide

Australopiteegid 1
Umbkaudu 4 – 1 mln a tagasi elanud hominiidid , A. africanus – inimeste pärivusliinis - väikesed, saledad, ahvitaolised, emased isendid olid isastest oluliselt väiksemad - suutsid käia püsti, käed olid kohastunud puudel ronimiseks - aju oli ümaram kui ahvidel , mahu suurenemine peamiselt ajukoore kasvu arvelt - peamiselt taimestikutoidulised (juured, seemned, lehed), jahipidamisel polnud eriti edukad A. garhi valmistas lihtsamaid tööriistu.
Australopiteegid 2
Peamised leiud : A. africanus: Taungi laps –1924 Lõuna-Aafrika Proua Ples – 1947 Lõuna-Aafrika A. afarensis: Laetoli jalajäljed – 1978 Tansaanias Lucy – 1972 Etioopia
Homo habilis
Kehaehituselt polnud väga erinevad australopiteekidest

-elasid suuremate rühmadena, eeldatavalt sotsiaalselt intelligentsemad. “Osav inimene”
– esimesed kivist tööriistad (Oldowan stiil). Lihtsalt ühelt poolt tervamaks tahutud kivid , kuid ei arendanud neid edasi. Ligi miljoni aasta jooksul tegid samasuguseid tööriistu väheste muudatustega. Polnud innovaatilised, ei uurinud oluliselt ümbrust. Peamised leiud: Koobi Fora, Keenia – KNM ER 1813 Olduvai, Tansaania – Twiggy (OH 24
Homo erectus 1
- püstine inimene, pea eesosa laienes, nägu lamedam - naised olid võrreldes eelnevate eellastega suurema kasvuga - tööriistad olid arenenumad, pihukirved (Acheul stiil) - märgid tule kasutamisest, kuid pole teada, et valmistasid selle peal toitu Migreerusid Aafrikast välja
Homo erectus 2
Elukohtade järgi jaotatud kümnekonnaks alamliigiks. Peamised leiud: Jaava inimene – 1891 Indoneesia Pekingi mees – 1923-1927 Hiina Dmanisi koljud – 2005 Gruusiast leitud mitu koljut Turkana/Nariokotome poiss: 1984 Keenia, H. ergaster/erectus
Neandertaallased 1
H. sapiens ’iga väga lähedane liik, DNA kattub 99,5%. Teatud aja eksisteerisid koos. Olid H. sapiens’iga võrreldes suurema kolju ja peaga, kuid ka keha oli suurem. Võrreldes H. sapiens’iga – arenguliselt aju kasv lõppes rutem . Samuti oli nende aju sümmeetrilisem. Libajas laup, suurem nina, kitsam lõug. - kasutasid keerukaid tööriistu, kombineerisid kuni 3 eri materjali (Moustier’ kultuur) - preverbaalsed, kuid suutsid tööriistade loomise oskust edasi anda - nende tööriistadel on ka mittefunktsionaalseid osasid, kasutasid värve – märgid kultuurist - matsid oma surnud grupi liikmeid - harrastasid kannibalismi.
Neandertaallased 2
Leiud pärinevad peamiselt Euroopast (La Chapelle -auxSaints, La Ferrassie, Le Moustier koljud Prantsusmaalt), Lähis-Idast (10 luustikku Shanidari koopast Iraagis ), Aasiast. Allajäämine H. sapiens’ile: Kadusid Euroopast ~ 41 000 – 39 000 a tagasi - tõrjuti kaasaegsete inimeste poolt välja – kliima külmenes, jäid ilma tavalisest toidusest. - elualadele liikunud H. sapiens tõi kaasa uued haigused, mille vastu neandertaallastel polnud immuunsust. - assimileerusid kaasaegsete inimestega.
Homo floresiensis
2003 a Florese saarelt avastatud kääbusinimlaste liik, - esimesed leiud 50 000 a tagasi, - surid välja ~ 12 000 a tagasi - olid sarnasemad varastele inimestele ja ahvidele kui kaasaegsetele inimestele. Jalad võrreldes kehaga pikad. - väike aju, väikesed põsesarnad, libajas laup, suured hambad. - kuigi aju oli väiksem, siis prefrontaalsed alad proportsionaalselt sama suured, kui H. sapiens’il. - oskasid kasutada tööriistu ja tuld .
Homo naledi
• 2013 Lõuna-Aafrikast avastatud uus • inimlaste liik, kehaehituselt vahelüli • Australopithecus’e ja Homo perekonna • vahel. 1,5 m pikad, kõndisid püsti, kuid olid kohanenud ka ronimiseks. Luude vanus viimaste hinnangute järgi 335000 – 236 000 a tagasi.

peamisi tegureid, mis on suunanud aju ja intelligentsuse arengut evolutsioonis
Ei saa välja tuua ühte konkreetset põhjust, mis seletaks aju mahu suurenemist ja intelligentsuse arengut hominiididel, erinevad tegurid mõjutasid teineteist:
- muutused elutingimustes
- sotsiaalne ja keeleline areng
- muutused toitumises
- tööriistade kasutamine

ontogeneetilise arengu erinevaid etappe
Ontogeneetiline areng Embrüol 3 lootelehte:
(1) Endoderm → siseorganid
(2) Mesoderm → skelett ja lihased
(3) Ektoderm → närvisüsteem ja nahk
3 nädalat pärast viljastamist neuraalplaat → neuraaltoru
7. nädalaks sarnaneb embrüo miniatuurse inimesega.
Umbes 100-päevaselt näeb loote aju välja inimesele eriomasena.

neuronite ja gliiarakkude tekkimise ja migreerumise mehhanisme
Neuronite teke
Esmalt sümmeetriline jagunemine – tüvirakkude hulga mitmekordistamine (iga rakk jaguneb kaheks sarnaseks progenitorrakuks).
Alates E42 asümmeetriline jagunemine – tekib üks progenitor ja üks närvirakk. Närvirakk migreerub, progenitor jaguneb omakorda.
Nihe sümmeetriliselt asümmeetrilisele jagunemisele toimub järk-järgult.
Rakkude migreerumine algab varsti pärast esimeste neuronite moodustumist.
Passiivne migratsioon – rakud tõugatakse eemale oma tekkekohast uuemate, värskelt tekkinud rakkude poolt. Nii toimub aju keskstruktuuride moodustumine ( talamus , ajutüve regioonid ).
Aktiivne migratsioon – uued noored rakud liiguvad vanematest ette välimistesse piirkondadesse (ronivad mööda radiaalseid gliiakiude). Nii toimub ajukoore areng. Mitmed ajukoore kihid on nähtavad juba loote viiendal elukuul.
neuronite väljakujunemise ja funktsionaalsuse põhimõtteid (dendriitide kasv, sünapsite teke, müeliniseerumine, apoptoos )
Dendriitide ja aksonite kasv
Neuronid , mis funktsionaalseid ühendusi ei loo hävivad apoptoosi teel. Kõige suurem dendriitide areng 5 – 21 nädalal pärast sündi, täiskasvanu tase saavutatakse umbes 5 – 6 elukuuks . Dendriitide areng oluliselt sõltub keskkondlikust sisendist. Et neuron funktsioneeriks, peab akson välja jõudma kindla sihtkohani.
Suure hulga arenguhäirete korral on dendriitide kasv ebanormaalne . Vaimse alaarengu korral on dendriitilisi harusid vähem. Rohkem on siis dendriitide areng häiritud prefrontaalsetes pk-des, vähem mõjutab see motoorseid ja primaarseid sensoorseid süsteeme.
Sünapsite teke
Sünapsite areng algab juba 5. gestatsioonikuul, kuid suuremas osas pärast sündi. Algul tekivad sünapsid juhuslikult ega ole funktsionaalselt seotud. Järkjärgult loobutakse mittefunktsionaalsetest ühendustest, olemasolevad ühendused muutuvad täpsemaks ja piiritletumaks. Teismeea lõpuks kaob 50% sünapsitest (võrreldes 2-aastase tasemega).
Müeliniseerumine
Juhteteede isoleerimine – signaali liikumiskiirus müeliniseeritud aksonis 120 m/s, müelimiseerimata aksonis 30 m/s. Müeliinikihi teke algab pärast sündi ja jätkub kuni teismeeani.
Apoptoos
Loomulik rakusurm, geneetiliselt määratud seesmine “suitsiidprogramm”. Osades pk-des kuni 50% tekkinud rakkudest selle käigus hävib.
Närvirakkude hävimine apoptoosi teel enamasti prenataalselt, gliiarakkude ja ühenduste kadumine rakkude vahel postnataalselt.
Selle vastu – neurotroofsed faktorid. Neuronid, mis on suutnud luua omavahel efektiivseid ühendusi, suudavad omandada rohkem neurotroopset faktorit ja tõenäolisemalt jäävad ellu.
Ka gliiarakkudes toimub apoptoos, seda suunavad neuronid.
närvisüsteemi postnataalse ja kognitiivse arengu paralleele
Postnataalne areng
Normaalse aju ülesehituse arenguks on vaja stimulatsiooni kõikide meelte kaudu. Kui mingit tüüpi stimulatsiooni ei ole siis arenevad ajus alternatiivsed aktivatsioonimustrid.
Varases postnataalses perioodis “kogemust ootav” areng: kuigi kortikaalsed seoste mustrid on juba embrüonaalselt olemas, on need teatud aja jooksul muudetavad. Normaalseks arenguks vaja tüüpilist, ootuspärast stimulatsiooni.
Hilisemalt ja täiskasvanueas “kogemusest sõltuv” õppimine: vaja on sisendit, et suudaksime uut infot omandada ja et neuraalsed süsteemid säilitaksid oma funktsionaalsuse.
Rikastatud kasvukeskkond → rohkem sünapseid, suurem neuronite tugivõrgustik
Kognitiivne areng
Piaget’ arengustaadiumid
Vanusevahemik, Staadium, Arengulised stiimulid
2.eluaastani Sensomotoorne periood – kogeb maailma läbi tajude ja tegevuste (vaatamine, puudutamine, suhu panemine) Objekti jäävus Võõristamine
2. – 6. eluaasta Operatsioonide -eelne periood – asjade representeerimine sõnade ja kujutluste läbi, kuid puudub loogiline mõtlemine Sümboliline mäng Egotsentrism Keele areng
7. – 11. eluaasta Konkreetsete operatsioonide periood – oskab mõelda loogiliselt konkreetsetest sündmustest, mõistab konkreetseid analoogiaid, sooritab aritmeetilisi operatsioone Arusaamine vedelikuhulga püsivusest Matemaatilised tehted
12. eluaastast + Formaalsete operatsioonide periood – arutleb abstraktselt Abstraktne loogika Potentsiaal küpseks moraalseks arutlusoskuseks
vaimse alaarengu iseärasusi
Kognitiivne tase, mis on oluliselt alla oma vanuse keskmist taset.
Alanud varasema arengu käigus.
Häiritud on toimetulek mõnes funktsionaalses valdkonnas ( suhtlemine , enesehoolitsus, sots. oskused, akadeemilised oskused, töö jne).
Kasutades IQ-testi tulemus alla 70 punkti. Saab jagada ka:
kerge (IQ 50-69)
mõõdukas (IQ 35-49)
raske (IQ 20-34)
sügav (IQ