Популярная анатомия. Строение и функции человеческого тела

Эти плавники у новых классов превратились в два парных плавника, расположенные по обе стороны средней линии тела, одна пара сразу за головой, а другая – перед хвостом. Их ужесточали не только хрящевые плавниковые лучи, но и внутренние жесткие тяжи, спускающиеся от позвонков. К этим опорам прикреплялись мышцы, которые могли управлять движениями плавников, и превратили их из пассивного приспособления для балансировки в весла, которые помогали при быстрых разворотах и всевозможных маневрах, требующих скорости. Позвонки приобрели изогнутые отростки, которые сделали более жесткими бока существа. Таким образом то, что началось с простого тяжа спинной струны, превратилось в сложную систему, включающую в себя суставной позвоночный столб с черепом, защищающим мозг, набором ребер, защищающим внутренние органы, и плавниками вместо конечностей.

Два новых класса имели одно важное отличие – отношение к костям. Один класс регрессировал, совершенно отказавшись от костей и образовав остов, целиком и полностью состоящий из хрящей. Это класс chondrichthyes (что по-гречески означает «хрящевые рыбы»), представленный сегодня разнообразными акулами. Второй класс, который состоял из оставшихся рыб, сохранил кости, переместив их внутрь. У них хрящи позвоночного столба с отростками превратились в кости. Это класс osteichthyes (что по-гречески значит «костные рыбы»), и именно к этому классу принадлежат все знакомые нам сегодня рыбы.

Костные рыбы широко распространились в девонский период (названный так по названию области в Южной Англии, где впервые были найдены и изучены горные породы того периода), существовавший около 400 миллионов лет назад. Потребовалось 100 миллионов лет эволюции хорды, чтобы достичь этого, но тип в конечном итоге оставил свой след. Костные рыбы доминируют в океане и образовали большое число видов. По этой причине этот период иногда называется «расцветом рыб». Что же касается океана, в действительности век «расцвета рыб» так и не закончился, поскольку костные рыбы и сейчас преобладают в океане.

Большая часть многообразных костных рыб сохранили свои парные плавники в форме тонких оборок тканей, поддерживаемых плавниковыми лучами. Костные опоры были небольшими и сильными, настолько, насколько это необходимо для маневрирования плавниками как веслами. Человек произошел не от этих рыб, которым повезло больше всего, а от бедных родственников этих рыб с плавниковыми лучами.

У этих бедных родственников мясистая часть плавника вместе с костями и мышцами развилась до такой степени, что каждый из четырех плавников, казалось, образовывал похожее на обрубки продолжение тела, с тонким выступом каймы, поддерживаемой лучами. Это рыбы с дольчатыми плавниками или crosspterygii (что по-гречески означает «бахромчатые плавники»).

Рыбы с дольчатыми плавниками пожертвовали проворностью плавания в угоду такому строению плавников и были гораздо менее удачливыми, чем другие группы костных рыб. Считалось, что они вымерли около 70 миллионов лет назад, но в 1939 году в водах Южной Африки была поймана сетью живая рыба с дольчатыми плавниками, а после Второй мировой войны еще несколько представителей таких рыб. Это означает, что незначительному числу представителей этих рыб удалось преодолеть многие века. Однако рыбы с дольчатыми плавниками добились преимущества в мелких, болотных водах, где их похожие на обрубки плавники, плохо пригодные для плавания, оказались вполне подходящими опорами. Они при необходимости могли перебираться из высыхающего водоема в более глубокий.

Совершенствовались конечности и другие приспособления, включая легкие и сердце, приобретая формы жизни, которые впервые были способны пребывать на суше достаточно продолжительное время, а в конечном счете – и постоянно. Таким образом, хотя одни потомки рыб с дольчатыми плавниками исчезли (во всяком случае, в значительной степени из воды), другие их потомки благополучно заселили сушу и положили начало второму подклассу позвоночных, подклассу, к которому принадлежит человек.

Представители этого второго подкласса не могли больше полагаться на способность держаться на воде, которая помогала им перемещаться в пространстве. Им приходилось бороться с силой гравитации, поэтому конечности стали больше и сильнее, по большей части их сохранилось всего четыре, хотя иные представители подкласса, такие, как некоторые нелетающие птицы, ограничились всего двумя функциональными конечностями, а змеи вообще избавились от них. Тем не менее это исключения. Ми одно наземное позвоночное при этом так и не обзавелось пятой конечностью, по этой причине весь подкласс называется четвероногие. Мы пользуемся почти тем же самым, но латинским термином «quadrupeds», когда говорим о животных, с которыми наиболее близко знакомы, что тоже значит «четвероногое».

Четвероногие подразделяются на четыре класса, первый из которых образовался из рыб с дольчатыми плавниками около 300 миллионов лет назад. Он включает в себя существа, которые еще не могут обходиться полностью без воды. Они откладывают в воду яйца, и личиночные формы, которые вылупляются, довольно сильно походят на рыбу с плавниковыми хвостами и жабрами. В конце концов эти личинки подвергаются радикальным изменениям, заменяют жабры легкими, а хвост – лапками. Всю свою взрослую жизнь они проводят на земле, хотя и рядом с водой. Поскольку их жизнь проходит как в воде, так и на суше, они представляют собой амфибий (что по-гречески означает «двойная жизнь»). Лягушки, ящерицы и саламандры – наиболее известные из существующих сегодня амфибий.

В конечном счете потомки амфибий стали откладывать яйца на суше, и таким образом освободились от воды. Они составили второй класс четвероногих – класс рептилий (название происходит от латинского «ползать», на том основании, что наиболее известные из современных рептилий – змеи – передвигаются именно таким образом). Амфибии и рептилии, хотя и знавали времена, когда их представители были доминирующими формами жизни на земле, сегодня переживают не лучшие времена. Их вытеснили определенные потомки рептилий, которые достигли новых высот.

Рептилии и амфибии, вместе со всеми представителями подкласса рыб и всех типов вне хордовых, являются хладнокровными – их внутренняя температура имеет тенденцию становиться равной температуре окружающей их внешней среды. Однако около 150 миллионов лет назад от рептилий произошло два развивавшихся независимо друг от друга класса животных, которые обладали способностью быть теплокровными, то есть поддерживать внутреннюю температуру более высокой, чем температура внешнего окружения. Это стало явлением новым, уникальным и дающим преимущества, которых я еще коснусь в этой книге.

Первыми из этих возникших классов были млекопитающие, названные так потому, что представители этого класса обладают органами, выделяющими молоко для кормления детенышей. Четвертым и последним классом стал класс птиц. Простейший способ различить эти два класса теплокровных состоит в способе изоляции их тел от избыточной потери тепла. Для этой цели птицы используют перья, а млекопитающие – волосяной покров.

Того факта, что человек обладает волосяным покровом, вполне достаточно, чтобы отнести его к млекопитающим. Кроме того, он обладает рядом других признаков, характерных для млекопитающих.

Четвероногие после амфибий лишились жаберных щелей и таким образом утратили один из трех характерных признаков типа хордовых, но утратили не окончательно, что становится ясно, если мы обратим внимание на развитие эмбриона. У человеческого эмбриона, к примеру, существует период в четвертую неделю развития, когда в горле появляются жесткие конструкции, напоминающие жаберные дуги. Между ними даже появляются пустоты, как будто горло будет перфорировано, и образуются жаберные щели. На самом деле эти жаберные карманы так и не прорежутся, тем не менее этого достаточно, чтобы придать нам признак хордовых вместе со спинной струной, которую мы имеем в какой-то момент эмбрионального развития, и с полым дорсальным нервным тяжом, которым мы обладаем на протяжении всей своей жизни.

Я подробнее расскажу о развитии различных классов четвероногих ближе к концу книги и рассмотрю вопрос о том, к какой группе млекопитающих принадлежит человек. А пока довольно того, что мы определили человека как млекопитающее и показали его место в природе.

Глава 2

Голова и туловище

Позвоночный столб

То, что, вне всяких сомнений, делает человека позвоночным, самым тесным образом связывает с другими членами подтипа и наиболее заметно отличает от других существ вне подтипа, – это внутренний костный каркас. Начальная глава о месте человека в природе, таким образом, должна привести нас к этому костному каркасу, как к логическому месту, с которого следует начинать рассматривать тело человека.

Кости нашего тела (как, впрочем, и тела любого позвоночного) составляют скелет (по-гречески это слово значит «высохший», поскольку скелет имеет сходство с высушенным человеческим телом, с ссохшейся мумией, с которой удалена кожа). Скелет, являясь остовом, вокруг которого формируются мягкие ткани, дает ясное понимание того, что представляет собой человеческое тело. То же самое можно сказать и о других членах нашего подтипа. По найденным окаменевшим останкам скелетов палеонтологи в состоянии реконструировать внешний вид давно умерших животных, которые жили сотни миллионов лет тому назад.

Схожесть человеческого скелета с телом вызывает суеверный страх. Широкий оскал улыбки, узкие полоски ребер, длинные пальцы сразу же указывают на человеческое существо, однако, деформируя его, придают скелету пугающий вид для детей и наивных взрослых. Мы конечно же будем рассматривать скелет без всяких эмоций и даже с точки зрения статистики.

Скелет составляет около 18 процентов массы человеческого тела и состоит из более 200 отдельных костей. Из них старейшими с эволюционной точки зрения является ряд костей, проходящих по всей длине спины и формирующих центральную ось тела. Общее название этого ряда костей – спинной хребет, которое описательно подразумевает существование одной кости, в то время как в действительности имеется более двух дюжин костей.

Каждая из этих костей неправильной формы, с несколькими выступами, достаточно выпуклыми, похожими на колючие отростки. Если вы согнете спину, то сможете обнаружить ряд этих выпуклостей, если посмотрите на чью-то согнутую спину – линию холмиков. Поскольку это наиболее наглядная характеристика спинного хребта живого человека, неудивительно, что он получил и другое название – позвоночный столб. Иногда в обиходе его сокращенно называют позвоночником, что опять-таки ошибочно подразумевает наличие одной кости.

Будь позвоночный столб действительно единой костью, спина оказалась бы неподвижной и несгибающейся, совсем как бедро, которое строится вокруг одной кости. Столб состоит из отдельных костей, поэтому его можно наклонить вперед, назад, вбок или даже придавать ему круговые движения. Он не сгибается резко в какой-либо отдельной точке, как рука сгибается в локте, а лишь слегка наклоняется в каждой из многочисленных точек. Таким образом он сохраняет определенную жесткость кости и обладает некоторой гибкостью правильно сочлененных костей. Это очень удачный компромисс.

Свойство спинного хребта поворачиваться и наклоняться в различных направлениях дало ему официальное название позвоночный столб. Отдельные кости столба – позвонки, именно поэтому животные нашего подтипа стали называться позвоночными.

У различных морских животных подкласса рыб спинной хребет образует прямую горизонтальную линию, когда существо находится в обычном состоянии (плавает). Отдельные позвонки очень похожи друг на друга.

Для наземных животных такое простое устройство не практично. Поскольку у морских существ тело в каждой точке поддерживается водой и способно держаться на поверхности, у четвероногих тело опирается на четыре конечности, по паре с каждой стороны спинного хребта. В промежутке хребта от передних до задних конечностей подвешены разнообразные органы, естественно тянущие вниз из-за силы гравитации. Если бы при этих условиях хребет был прямым, подвешенная к нему масса неизбежно привела бы к искривлению хребта вниз – прогибу. Для предотвращения этого эффекта спинной хребет четвероногих выгнут аркой таким образом, что каждый позвонок частично опирается на кость, которая находится непосредственно перед ним и за ним. Масса подвешенных органов распределяется по линии хребта к передним и задним конечностям.

У четвероногих форма отдельных позвонков различается в зависимости от выполняемых функций. Это можно назвать специализацией.

Рыбе, чтобы повернуться, достаточно взмахнуть хвостом, потому что тело со всех сторон поддерживается жидкостью. На земле позвоночному не так повезло. Чтобы развернуть тело, следует проделать серию сложных движений конечностей. Когда поворот осуществляется с единственной целью перенести органы чувств, сконцентрированные в голове, в нужном направлении, было бы очень удобно, если бы голова могла поворачиваться, не вовлекая в это действие конечности.

И действительно, такая возможность возникла – для этой цели образовалась узкая область шеи, отдел позвоночного столба, который по форме приспособлен для большей свободы сгибания. Линия позвоночника в шейном отделе выгнута аркой, придавая голове нужную высоту для большего обзора.

Когда наземное позвоночное бескомпромиссно возвращается в море, как это сделали киты и дельфины, подобные приспособления для жизни на земле утрачиваются. У кита и китообразных хребет снова почти прямой, а шейному отделу осталось лишь исчезнуть.

У человека происходят другие изменения. При рождении у нас имеется позвоночный столб с двумя изгибами, присущий типичному позвоночному, обитающему на земле, – вогнутая кривая в области шеи и выпуклая аркообразная кривая на спине. Желая приблизиться к чему-либо, младенец, подобно четвероногому животному, довольно умело подползает. Однако на втором году жизни младенец встает на ноги и находит, что оставаться в таком положении ему удобнее и естественнее. Для прямохождения человеческий позвоночный столб выгибается назад в области бедер, образуя новую кривую. Человеческий позвоночный столб, хотя все еще совершенно прямой, если смотреть со спины, демонстрирует ряд довольно элегантных кривых, сходных по форме с латинской «S», если смотреть сбоку.

Человеческое тело, на первый взгляд, подвергается опасности в вертикальном положении, однако изгибы позвоночного столба помогают относительно легко поддерживать такое положение и придают нам упругое равновесие. Другие животные, которые способны вставать на задние конечности, такие, как медведи и гориллы, не имеют изгибов позвоночника в области бедер и, следовательно, не могут долгое время находиться в вертикальном положении. Поэтому горилла редко находится в вертикальном положении, а обычно из-за отсутствия изгибов позвоночника наклоняется вперед и частично опирается на костяшки передних конечностей.

Существуют двуногие существа, такие, как кенгуру и птицы, которые сохранили горизонтальный позвоночный столб. Сохранять равновесие им позволяет сравнительно длинный хвост, служащий противовесом для передней части тела. Исключение – пингвин с довольно смешной человекоподобной походкой вперевалку.

Запрокидывание позвоночного столба у человека вызывает трудности по сравнению с животными. Анатомы пользуются термином «дорсальный», что значит «в направлении спины». Если речь идет о человеке, «дорсальный» означает «в направлении спины (сзади)», но если речь идет о большинстве других животных, то это значит «в направлении вверх (вперед)».

Кроме того, имеется термин «вентральный», что означает «в направлении живота», то есть впереди у человека, но внизу у большинства других животных. Определения «передний» и «задний» означают «по направлению к голове и хвосту», соответственно, когда речь идет о положении у большинства животных, и «в направлении живота и спины», если речь идет о человеке.

Возможно, самый безопасный способ избежать путаницы состоит в том, чтобы совсем забыть о положениях вверх, вниз, вперед, назад и определять направления в отношении частей тела. У большинства позвоночных «дорсальный» означает «в направлении к позвоночному столбу», «вентральный» – «в направлении живота», «передний» – «в направлении головы» и «задний» – «в направлении хвоста». У человека «верхний» – это в направлении головы, «нижний» – в направлении ног.

Позвоночник и ребра

Поскольку спинная струпа (хорда) изначально располагается вентрально по отношению к нервному тяжу, основная часть типичного позвонка все еще располагается вентрально. Позвонок представляет собой твердый цилиндр из кости, называемый телом позвонка. От него отходит костная дуга, замыкающая пространство в виде неправильного круга. Это замкнутое пространство – позвоночное отверстие, а образующая его костная арка – дуга позвонка. Как вы можете догадаться из определения, дорсальный спинной мозг проходит через это кольцевое отверстие, вернее, через ряд отверстий, образованных расположенными друг за другом позвонками.

Дуга позвонка имеет три выступа, или отростка. Один расположен дорсалыно (иногда несколько наклонен вниз), и именно его вы чувствуете, когда проводите пальцем по позвоночному столбу. Эти выступы, которые легко нащупать, называются остистыми отростками. Два других выступа по бокам с каждой стороны, направленные в стороны, – поперечные отростки.

Если вы когда-нибудь обгрызали шейку цыпленка, то знаете, какими острыми и неровными могут быть эти отростки. Неровности – не бесполезные украшения, они служат важной цели, поскольку именно к этим отросткам прикрепляются различные мышцы, к которым, в свою очередь, могут присоединяться другие кости.

Человеческие позвонки подразделяются на три разные группы. Семь самых верхних, к примеру, называются шейными позвонками. Как следует из их названия, они являются позвонками шеи. То, что таких шейных позвонков семь, типично для млекопитающих. За исключением пары видов ленивцев, все млекопитающие, независимо от длины шеи, имеют их всего семь, ни больше ни меньше. В случае с китом, у которого нет шеи, эти позвонки расплющены до незначительных размеров, и все-таки осталось именно семь расплющенных позвоночных дисков. Что же касается жирафа, то и его длиннющая шея содержит всего семь позвонков, хотя они так вытянуты, что скорее похожи на кости конечностей, чем на позвонки.

Птицы не обладают столь определенным числом шейных позвонков, как млекопитающие, и обычно имеют позвонков почти в два раза больше. И поэтому (факт, близкий сердцу почитателей раздела «Хотите верьте, хотите нет») воробей имеет больше костей в шейном отделе, чем жираф. Отсюда следует также, что птицы, такие, как лебедь или фламинго, обладают гораздо большим диапазоном движений и грацией своих длинных шей, чем жираф. Действительно, слова, что у девушки «лебединая» шея, может быть воспринято как приятный комплимент, но сказать, что шея у нее «как у жирафа», – значит причинить обиду. Безусловно, с точки зрения анатомии шея девушки действительно походит на шею жирафа, а не лебедя, но такое уточнение, по всей видимости, также не пойдет на пользу, и я уверен, только ухудшит положение дел.

У человека первый шейный позвонок имеет специально приспособленную форму, обеспечивающую сочленение с костной структурой головы – черепом. У него нет тела, он состоит только из дуги. Более того, это довольно большая дуга, поскольку спинной мозг в этом месте расширяется, чтобы стать головным мозгом.

Когда вы киваете, позвоночник сгибается между черепом и первым позвонком. Поскольку человек, как правило, имеет череп шарообразной формы, который покоится на дуге этого первого позвонка, подобно тому как земной шар покоится на плечах гиганта Атланта в греческом мифе, этот позвонок и называется атлант.

Когда вы качаете головой из стороны в сторону, атлант совершает движение вместе с черепом, и движение это происходит вдоль раздела между первым и вторым шейными позвонками.

Второй позвонок имеет специальный отросток, выступающий вверх. К нему точно подходит атлант, и передний отросток действует как ось, когда мотают головой в знак отрицания. Второй позвонок, следовательно, называется осевой.

Отростки шейных позвонков довольно острые и слегка разветвлены на концах.

Следом за шейными позвонками располагаются двенадцать торасикальных позвонков (от латинского слова «грудь»), которые проходят по всей длине грудной клетки. (Грудные позвонки иногда называют дорсальными позвонками, но это некорректный термин, поскольку все позвонки дорсальные.)

Грудные позвонки имеют поперечные отростки, которые чуть длиннее всех остальных, поскольку к ним крепятся ребра. К каждому поперечному отростку каждого грудного позвонка крепится по одному ребру. Всего таких пар 12, а в сумме у человека 24 ребра. В том месте, где ребро встречается с позвонком, оно продолжено двумя отростками, один примыкает к поперечному отростку позвонка, а другой – к самому центру. Каждое ребро изгибается в виде наклоненного книзу полукруга, и взятая вместе пара составляет часть грудной клетки. Большинство пар проходят вентралыно и присоединяются к плоской кости, выступающей, несколько уходя вниз, по средней линии спереди грудной клетки. Это – sternum (от греческого слова «грудь»), или грудина.

Первая пара ребер относительно короткая, но каждая из следующих шести пар все длиннее и длиннее. Семь пар присоединяются непосредственно к грудине, и из-за этого их иногда называют истинные ребра. Пары восьмая, девятая и десятая – это ложные ребра. Они не присоединяются непосредственно к грудине, по сходятся и сочленяются с седьмым ребром перед грудиной. Таким образом, спереди грудной клетки находится резкая, направленная вверх выемка в костной структуре, что вы легко можете почувствовать, проведя рукой по линии своих нижних ребер. Одиннадцатая и двенадцатая пары ребер не замыкают окружность, а закапчиваются, так сказать, посередине груди.

Это колеблющиеся ребра. Ребра и грудину, вместе взятые, называют грудной клеткой.

Парность ребер подтверждает нашу двустороннюю симметрию. Поэтому кости, которые встречаются поодиночке, должны располагаться по средней линии тела. Примеры тому – различные позвонки и грудина. Любая кость, которая лежит с одной стороны средней линии, имеет парную кость, свое зеркальное отражение по форме.

Позвонки и ребра, вместе взятые, являются самым очевидным показателем фундаментальной сегментации человеческого тела. Такой показатель гораздо более впечатляющ у некоторых других позвоночных. Рептилии в основном имеют ребра, примыкающие к каждому позвонку, за исключением хвостовых. Большой питон с двумя сотнями позвонков, идущих вдоль спины по всей длине, имеет две сотни пар ребер, и его скелет имеет безошибочное сходство с чудовищной сороконожкой.

К слову сказать, было бы неплохо обратить внимание на то, что число ребер у мужчины и женщины одинаково. Из-за легенды, рассказанной в Книге Бытия (2:21–22), смысл которой в том, что Бог сделал Еву из ребра, вынутого из бока Адама, кто-то может предположить, что у мужчин одного ребра недостает. Это не так. Однако анатомы могут легко отличить женский скелет от мужского по различиям формы и пропорций некоторых костей, но ни один из представителей какого-либо пола не имеет костей, отсутствующих у представителя пола противоположного.

Но давайте вернемся к позвоночному столбу. Позади грудных есть пять люмбарных (от латинского слова «поясница»), то есть поясничных, позвонков. Они образуют узкую линию талии скелета. К этим позвонкам ребра не присоединяются, именно потому некоторые особы женского пола могут довольствоваться узкой линией талии, которая подчеркивает более широкие места сверху и снизу.

Поясничные позвонки – самые большие и тяжелые в позвоночнике, потому что из-за прямохождения они поддерживают массу всей верхней половины тела. Шиловидные отростки этих позвонков более обрубленные и расположены дальше друг от друга, чем у шейных и грудных. Это дает человеку возможность довольно сильно прогибаться назад в талии. Если бы шиловидные отростки были такими же, как у грудных позвонков, их взаимное пересечение мешало бы позвоночнику прогибаться назад.

За поясничными позвонками следуют пять крестцовых позвонков, которые в некотором отношении отличаются от всех тех, что я описал до этого. Пять крестцовых позвонков у маленьких детей располагаются отдельно друг от друга, но с возрастом пространство между ними костенеет, и они сливаются в одну кость, называемую крестец: у взрослых все, что указывает на изначальное разделение, – это четыре поперечные линии, там, где имело место срастание, и четыре пары отверстий по два с каждой стороны средней линии. Эти отверстия формируются, когда отростки примыкающих крестцовых позвонков сливаются в единое целое. Отверстия, такие, как эти, в кости, или в какой-либо другой сплошной структуре тела называются по-латыни foramina, единственное число – foramen.

Случай с крестцом показывает, что нельзя быть слишком уверенным и поспешным при описании строения человеческого тела. Оно имеет присущие только ему особенности. Легко сказать, например, что в позвоночном столбе человека 33 кости, но считать ли крестец одной костью или пятью? Ясно, что у младенца их пять, а у взрослого – одна. Если считать крестец одной костью, тогда в позвоночнике человека насчитывается всего 29 костей. Имеются случаи, когда у некоторых людей кости, например, срастаются, поэтому можно говорить лишь о приблизительном числе костей в человеческом теле, как я уже заметил в начале главы, когда сказал, что их чуть больше 200. Иногда число костей определяется точно как 206, по это не всегда так.

Крестец образует прочную кость, к которой надежно крепятся кости бедер у человека и задних конечностей у животных. У человека он пропорционально больше и сильнее, чем у других млекопитающих, поскольку человек – существо прямоходящее, на его скелет приходится значительная масса. Млекопитающие, которые приспособились к обитанию в море до такой степени, что у них отсутствуют задние конечности (например, киты и морские коровы), не имеют крестца, у них есть лишь ряд поясничных позвонков, идущих вниз к хвосту. Поскольку крестец тесно связан с костями бедра, а женские бедра шире мужских, то и крестец у женщин тоже шире. Это один из признаков, по которым анатом может отличить женский скелет от скелета мужского.

Позвонки последней группы у большинства млекопитающих бросаются в глаза, поскольку являются каудалъными (от латинского слова «хвост»), или копчиковыми. Их много у млекопитающих с длинными хвостами. Можно подумать, что человек, который явно не имеет хвоста, обходится без каудальных позвонков, по это не так.

У человека ниже крестца располагаются четыре небольших позвонка, причем каждый последующий меньше предыдущего, и все они без позвоночной дуги. Это остатки того, что могло бы быть хвостом. У некоторых людей таких позвонков пять, и это еще одна причина для того, чтобы отказаться от категоричности суждений относительно числа костей в человеческом скелете. Все вместе эти последние позвонки образуют копчик, формой напоминающий клюв кукушки. Каждый такой позвонок называется копчиковым.

Дабы рассеять сомнения в том, что копчик представляет собой хвост, а не что-либо иное, следует обратиться к развитию человеческого эмбриона. На ранних стадиях у него образуется небольшая, но явно различимая область хвоста. К восьми неделям развития хвост исчезает, по его мимолетное существование позволяет утверждать, что человек произошел от какого-то животного с хвостом и все еще носит хвост спрятанным под кожей, как последнее доказательство этого. Заметим, что горилла, похоже, гораздо дальше отошла от своего предположительно хвостатого предка, чем мы, так как сократила число копчиковых позвонков до трех, по сравнению с нашими четырьмя.

Позвоночный столб состоит не из одних только костей. Он также содержит хрящ, вещество, из которого был образован позвоночник первых позвоночных. Ребенок рождается со скелетом, по большей части состоящим из хрящевой ткани, и процесс окостенения продолжается до достижения взрослого возраста. В качестве примера возьмем участки ребер, прилегающие к грудине. Они представляют собой полоски хрящей, называемые реберными хрящами. Эти реберные хрящи, длинные у маленьких детей, становятся гораздо короче у взрослых.

Эластичность и гибкость хряща играет важную роль в позвоночном столбе. Между отдельными позвонками находятся обрубленные цилиндрические диски из волокон и хряща, содержащие в центре студенистое (желатиновое) вещество, которое можно считать последним напоминанием об изначальной спинной струне (хорде). Эти диски пористые и способные сжиматься, что позволяет плавно сгибаться позвонку. Они также выполняют роль амортизаторов, поэтому позвоночный столб способен выдерживать внезапные изменения давления, которые возникают, скажем, при прыжке с высоты в шесть футов или при поднятии тяжести массой 100 фунтов. В пожилом возрасте диски утрачивают желатиновый центр, целиком и полностью становясь хрящами. Этим и объясняется характерная скованность движений, которая возникает в преклонном возрасте.

Межпозвоночные диски обрели определенную известность из-за изъянов, доставшихся нам из-за нашего вертикального положения. Вертикальное положение чрезвычайно полезно человеку с точки зрения освобождения его рук и кистей для целей иных, чем передвижение. Оно также придает ему дополнительный рост, позволяя извлечь больше пользы из органов осязания, расположенных на голове. Тем не менее, прямохождение – чудовищное извращение строения четвероногого животного.

На протяжении нескольких сотен миллионов лет строение наземных позвоночных соответствовало внутреннему скелету, состоящему из более или менее горизонтального (хотя и выгнутого) позвоночного столба, прочно установленного на четырех опорах. На протяжении более одного миллиона лет, или чуть меньше, различные человеческие и недочеловеческие виды довели всю структуру до конца. Несмотря на то что приспособляемость к подобным переменам впечатляет, нужно признать, что позвоночный столб не полностью приспособился к новой ситуации.

В результате кратковременного чрезмерного напряжения один из дисков может слегка выдвинуться между позвонков. Это чаще всего происходит в поясничной области, где, благодаря вертикальному положению, сосредоточиваются почти невыносимые нагрузки. Такой «выскочивший» диск будет, естественно, защемлять близлежащие нервы, вызывая мучительную боль – цена, которую мы (наряду с другими) платим за то, что несколько сотен тысяч лет назад встали на задние конечности.

Череп

Верхняя часть позвоночного столба связана с черепом, который составляет костную основу головы и лица.

Главная часть скелета головы – это почти гладкая, яйцевидная конструкция, называемая cranium (от латинского слова «череп»). Она почти полностью вмещает мозг, единственный орган нашего тела, имеющий столь близко прилегающее костное покрытие. Можно считать, что мозг заключен в раковину.

У основания черепа находится отверстие, называемое по-латыни «foramen magnum» («большое отверстие»), которое соответствует увеличенной нейралыной (верхней) дуге атласа, то есть первого позвонка. Шишки в нижней части черепа по обе стороны от большого отверстия точно совпадают с впадинами атласа. Такая костная шишка называется мыщелок. Через большое отверстие проходит утолщенный спинной мозг, внутри черепа он расширяется и образует головной мозг человека. В некотором отношении череп можно рассматривать как образующий гигантскую замкнутую нейральную дугу.