← Warunki wstępne - oddziaływania, materia i wszechświatRasowe zróżnicowanie człowieka →

Ewolucja życia na Ziemi i biologiczne stanowisko człowieka

Człowiek jest rezultatem mozaikowego złożenia cech, które pojawiały się na różnych etapach ewolucji życia na Ziemi i są charakterystyczne dla poszczególnych jednostek systematycznych. Jest to o tyle ważne, że ewolucyjne losy przodków człowieka znajdują odbicie nie tylko w strukturze i funkcjonowaniu ludzkiego organizmu, ale też w kulturze i historii ludzkości. Na przykład dążność do pozostawienia potomstwa przekłada się na rozwój technologii i ekonomii, aby zapewnić swojej rodzinie jak najlepsze warunki do życia. Jest to również punkt wyjścia dla działań politycznych jako walka o władzę, która na najbardziej elementarnym poziomie ma zagwarantować reprodukcyjny sukces. Istnienie płci męskiej i żeńskiej kształtuje praktycznie całą obyczajowość człowieka i leży u podstaw twórczości artystycznej, gdzie miłość i seks są nieustająco tematem plastyki, literatury czy dzieł muzycznych. Pojęcia kulturowe takie, jak na przykład piękno, dobro, sprawiedliwość, sukces czy prawda są zakorzenione w biologicznej naturze człowieka i wynikają z ewolucji jego przodków.

Z pierwotnych samopowielających się systemów chemicznych (do pewnego stopnia odpowiadają im matematyczne modele automatów komórkowych i gry w życie) stanowiących część procesów geochemicznych zachodzących w początkach istnienia Ziemi w gorących wodach geotermalnych i na minerałach ilastych powstała samodzielna całość, czyli wyodrębniony z otoczenia organizm zdolny do życia i reprodukcji. Tak pojawił się osobnik - jednostka zdolna do indywidualnego funkcjonowania w danych warunkach środowiska.

Na bardzo wczesnym etapie rozwoju osobnik przyjmuje postać komórki odgraniczonej od otoczenia przez lipidową lub białkowo-lipidową błonę komórkową, a czasem dodatkowo przez zewnętrzną twardą ścianę komórkową. Metabolizm (przemiana materii) zapewnia trwanie organizmu dzięki odżywianiu - pobieraniu ze środowiska wody i pokarmu (energia) oraz przetwarzaniu informacji przesyłanych w postaci impulsów elektrycznych i chemicznych (komunikacja organizmu ze światem zewnętrznym i wewnątrz organizmu, w tym układ nerwowy). Uniwersalną i centralną przemianą chemiczną w procesach fizjologicznych jest glikoliza znana też jako szlak EMP, czyli beztlenowy rozkład glukozy (sześciowęglowy cukier o wzorze CH₂OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO) prowadzący do wydzielenia energii magazynowanej w postaci fosforanów i powstania prostszych związków (kwasy trójwęglowe). Inne substancje chemiczne jak lipidy (tłuszcze) i białka zostają przetworzone w sacharydy (cukry), a następnie przechodzą przemiany typowe dla tej grupy związków chemicznych. Produktami końcowymi metabolizmu sacharydów są zwykle proste związki węgla (na przykład metan CH₄ i dwutlenek węgla CO₂), które są wydalane z organizmu jako odpady. Natomiast azot, siarka i inne pierwiastki występujące między innymi w białkach i kwasach nukleinowych mogą być wydalane w postaci tlenków (na przykład N₂O₃ i SO₂) lub amoniaku (NH₃). Usuwanym poza organizm końcowym produktem metabolizmu bywają też alkohole lub kwasy powstające w wyniku fermentacji.

Zasadniczym powodem istnienia metabolizmu jest wytworzenie możliwie dużo energii (fosforany) oraz budowanie ciała (białka, polisacharydy, lipidy, kwasy nukleinowe). Okazuje się jednak, że glikoliza i fermentacje nie są szczególnie wydajne jako źródło energii, a dużo lepsze pod tym względem jest oddychanie tlenowe. Jest to dodatkowy proces nałożony na pierwotną glikolizę. Tlen przyłącza się do kwasów trójwęglowych wytworzonych podczas glikolizy, dostarczając kilkakrotnie więcej energii niż powstawało na etapie beztlenowym. Produkty odpadowe wydalane na zewnątrz organizmu to dwutlenek węgla oraz woda.

Procesy metaboliczne są regulowane przez określone substancje jak katalizatory, enzymy, hormony i związki przenoszące pewne jony lub cząsteczki chemiczne. Większość z nich to związki kompleksowe, których duże cząsteczki są złożone z wielu składników. Do metabolicznie nieaktywnej części zbudowanej zwykle z białka jest przyłączony ligand (od łacińskiego ligare - wiązać), czyli element zdolny do wychwytywana i czasowego wiązania określonych substancji, aby je potem uwolnić we właściwym momencie lub miejscu. Taki charakter mają między innymi barwniki oddechowe (na przykład hemoglobina złożona z białka i hemu wiążącego tlen), związki uczestniczące w fotosyntezie (chlorofil) oraz w łańcuchu oddechowym (cytochromy) i przechowywaniu energii (ATP).

Elementem związanym z procesami życiowymi jest starzenie się, czyli postępujące rozregulowanie funkcji życiowych wynikające między innymi z niszczenia DNA i innych cząstek przez wolne rodniki, zwłaszcza tlen, oraz z gromadzących się błędów w odczytywaniu informacji zawartych w DNA. Zakończeniem życia jest śmierć, czyli zatrzymanie metabolizmu i rozpad organizmu ze starości, głodu lub w wyniku uszkodzenia, chorób, pasożytów czy pożarcia.

Organizmy dzielą się na kilka zasadniczych grup troficznych (ze względu na sposób odżywiania), które łączą dynamiczne zależności polegające na przepływie materii i energii. Samożywni producenci, czyli autotrofy wykorzystują energię światła (fotosynteza) lub energię chemiczną czerpaną z substancji obecnych w środowisku (chemosynteza). Pożerają ich konsumenci, czyli heterotrofy czerpiące energię z innych organizmów poprzez ich zabicie i pożarcie (drapieżnictwo) lub długotrwałą eksploatację bez zabijania (pasożytnictwo). Wśród organizmów jednokomórkowych bardzo liczne są miksotrofy, które mogą jednocześnie lub na zmianę być samożywne lub cudzożywne. Czwartą grupą są reducenci - organizmy pożerające inne martwe organizmy i rozkładające materię organiczną na prostsze substancje nieorganiczne.

Każdy pojedynczy organizm, czyli osobnik, nieświadomie „dąży” (ukierunkowanie teleonomiczne wynikające z samej natury organizmu jako systemu, a nie z jego indywidualnej lub świadomej decyzji) do przekazania swoich cech potomstwu, czyli przyszłym pokoleniom (dziedziczenie), aby zrekompensować własną śmierć poprzez reprodukcję (rozmnażanie). Osobnik może nawet poświęcać swój interes osobniczy w imię przetrwania nośników swoich cech, czyli genów (zasada samolubnego genu). Tak powstaje wyrzeczenie dla celów ponadosobniczych (potem przekształcone w ascezę uzasadnianą względami społecznymi lub nawet transcendentalnymi). Gen to określona informacja o cechach organizmu zapisana w strukturze wielkich molekuł chemicznych. Natomiast grupa osobników noszących te same geny i przekazujących je potomstwu podczas reprodukcji to gatunek.

U części wirusów informacja genetyczna jest zapisana w RNA obudowanym białkowym kapsydem (osłoną). U wiroidów cząstka RNA nie ma kapsydu. Szczególną formą są zaś wirusy satelitarne, których RNA nie zawiera całej potrzebnej informacji genetycznej, lecz wymaga współdziałania z innym wirusem. U form większych i bardziej zaawansowanych ewolucyjnie informacja genetyczna jest zapisywana w DNA. Ta substancja chemiczna jest trwalsza od RNA i dlatego stanie się powszechnym nośnikiem informacji genetycznej u form komórkowych. Cząstka DNA w formie długiej nici składa się z fosforanów i cukrów tworzących nici, które są łączone po dwie za pośrednictwem par zasad azotowych: adenina zawsze wiąże się z tyminą lub uracylem a guanina zawsze łączy się z cytozyną. Trzy kolejne zasady (czyli triplet) na nici tworzą znak określonego aminokwasu (kodują dany aminokwas). Natomiast szereg aminokwasów składa się na wyjściową nić białka, z której organizm może potem zbudować inne białka poprzez usunięcie niektórych aminokwasów, połączenie kilku białek lub zmianę przestrzennej struktury cząstki białka. U wirusów RNA lub DNA ma postać nici, a w komórkach form bezjądrowych nić DNA tworzy zamknięty pierścień.

Wraz ze wzrostem rozmiarów i złożoności organizmu rośnie ilość informacji genetycznej wyrażanej liczbą par zasad w RNA lub DNA. Na przykład wirusy osiągają rozmiary rzędu stumilionowej części metra, przy czym wirus grypy ma ponad 14 tysięcy par zasad, wirus SARS-Cov ok. 30 tysięcy, a stanowiące wyjątek wirusy olbrzymie aż ponad milion par. Większe od wirusów riketsje mają ponad 10 milionów par zasad, małe bakterie zaledwie kilkadziesiąt tysięcy, a większość bakterii, które osiągają rozmiary rzędu milionowej części metra, ma od kilku do kilkunastu milionów par zasad. W mitochondriach liczba par zasad to zaledwie kilkanaście tysięcy. W komórkach jądrowych zaś, których rozmiary oscylują w okolicy stutysięcznej części metra, występuje od kilkadziesięciu milionów do kilku miliardów par zasad w DNA. Na przykład w komórkach pleśni Aspergillus jest ok. 30 milionów par zasad, a u człowieka ponad 3 miliardy.

Ponieważ proliferacja genów odbywa się poprzez rozmnażanie (reprodukcję), czyli wytwarzanie potomstwa, geny, których nosiciele nie potrafią skutecznie się rozmnażać zanikają. W rezultacie powstają popędy, czyli zachowania instynktowne (automatyczne), ukierunkowanie na przetrwanie i rozmnażanie. Te organizmy czy osobniki, które nie mają takich popędów, nie pozostawiają potomstwa. Popędy są głównymi motorami i przyczynami aktywności organizmów. Pojawiają się mechanizmy chroniące organizm: uczucie głodu, kiedy brakuje pokarmu; sytość, gdy jest go wystarczająco dużo; zmęczenie - chwilowe zużycie energii i struktur organizmu; regeneracja, czyli odbudowa sił po zmęczeniu. Żywe organizmy znają stres wyrażający się jako ból (odbieranie bodźców sygnalizujących zagrożenie) oraz strach (emocjonalna reakcja na zagrożenie). Stres wywołuje reakcje obronne. Może to być wydzielanie substancji chemicznych mających zniszczyć szkodliwe czynniki lub powstrzymać patogeny, czyli organizmy wywołujące choroby, zwłaszcza bakterie. Nadmiar stresu powoduje ciągłą produkcję substancji obronnych, które atakują wtedy nie tylko patogeny, lecz także organizm przeżywający stres. Brak stresu i zagrożenia oraz zaspokojenie potrzeb organizmu wynikających z instynktów przekładają się na zadowolenie. Tak zaczyna się proces kształtowania świadomości, czyli zdolności odróżniania siebie jako konkretnego organizmu i pojedynczego osobnika, od otoczenia, w tym także od innych organizmów.

Z czasem powstają dwie skrajne strategie rozmnażania. Starsza z nich to tworzenie wielkiej liczby potomstwa jak najmniejszym kosztem, przy czym większość dzieci ginie. Późniejsza strategia zakłada wytwarzanie małej liczby potomstwa, ale dzięki aktywnej opiece ze strony rodziców, co oznacza wysoki koszt utrzymania potomka, duży procent dzieci przeżywa.

Formy bezkomórkowe

• wiroidy

• wirusy satelitarne

• wirusy właściwe: RNA-wirusy jednoniciowe, RNA-wirusy dwuniciowe, RNA-wirusy z odwrotną transkryptazą, DNA-wirusy jednoniciowe, DNA-wirusy dwuniciowe

• wirusy olbrzymie

Formy komórkowe

• bezjądrowe Procaryota: riketsje, archeony, bakterie, sinice

• jądrowe Eucaryota → CZŁOWIEK

• Organizmy jądrowe (Eucaryota)

W odróżnieniu od bezjądrowych Procaryota, komórki organizmów jądrowych, w tym człowieka, są wielokrotnie (nawet kilkadziesiąt razy) większe i mają otoczone błoną jądro z DNA podzielonym na wiele odrębnych nici.

Komórka jądrowych zawiera mitochondrium, gdzie odbywa się oddychanie tlenowe, a w przypadku roślin dodatkowo jeszcze chloroplasty odpowiedzialne za fotosyntezę. W istocie mitochondria i chloroplasty to komórki bakteryjne wchłonięte niegdyś przez większą komórkę jądrową, funkcjonujące jako jej wewnętrzne symbionty, wyposażone we własne DNA w formie pierścienia i samodzielnie rozmnażające się przez amitozę przypominającą podział komórki bakteryjnej.

Jądrowe zazwyczaj oddychają tlenowo wydalając dwutlenek węgla w przeciwieństwie do wielu bezjądrowych, które oddychają beztlenowo (fermentacja). Pierwotniaki są autotroficzne (tak zwane pierwotniaki „roślinne” Protophyta, które wytwarzają materię organiczną), heterotroficzne (pierwotniaki „zwierzęce” Protozoa, które pożerają gotową materię organiczną) lub miksotroficzne (potrafią zmieniać sposób zdobywania energii). Grzyby to na ogół heterotrofy (reducenci, pasożyty, czasem drapieżniki). Również zwierzęta są heterotrofami (drapieżniki pożerające inne zwierzęta, roślinożercy, pasożyty), a rośliny to w ogromnej większości fotosyntetyzujące autotrofy.

W początkowych fazach ewolucji życia na Ziemi rosnąca liczba roślin oznacza coraz więcej tlenu powstającego jako produkt uboczny fotosyntezy. W rezultacie rośnie stężenie tlenu w wodzie i atmosferze, co ułatwia ewolucję organizmów oddychających tlenowo, zwłaszcza zwierząt, w tym także człowieka.

Zdecydowana większość pierwotniaków jest jednokomórkowa lub ewentualnie kolonijna, gdzie współpracują ze sobą komórki zasadniczo zdolne do samodzielnego życia. Najprostsze grzyby zaś mogą występować jako jednokomórkowce lub komórczaki, czyli struktury wielojądrowe otoczone wspólną błoną komórkową. U form wielokomórkowych typowych dla większości grzybów, zwierząt i roślin pojedyncze komórki nie są zdolne do samodzielnego życia.

Na zewnątrz błony komórkowej może powstawać dodatkowo ściana komórkowa, która u grzybów jest zbudowana z chityny, a u roślin z celulozy.

Niektóre najprymitywniejsze jądrowe należące do pierwotniaków rozmnażają się bezpłciowo przez amitozę, czyli nieregularny podział komórki, kiedy materiał genetyczny jest rozdzielany dość przypadkowo i nierówno. U form bardziej zaawansowanych komórka dzieli się mitotycznie z precyzyjnym, równym rozdzieleniem DNA między dwie powstające komórki potomne. Rozmnażanie płciowe zaś odbywa się poprzez mejozę, kiedy następuje redukcja materiału genetycznego o połowę, a potem komórki (rozrodcze) z tak zredukowaną ilością DNA łączą się parami w procesie zapłodnienia, aby odtworzyć pierwotną ilość DNA. Nici DNA form jądrowych podczas mitozy i mejozy łączą się w chromosomy niewystępujące u bezjądrowych.

Grzyby, glony, mszaki, glewiki i paprotniki mogą wytwarzać dość odporne na czynniki zewnętrzne (temperatura, ciśnienie, procesy chemiczne) zarodniki, czyli struktury, z których wyrośnie potem nowy osobnik. U grzybów niższych zarodniki są jednokomórkowe: u skoczkowców zwykle atakujących glony lub pasożytujących na roślinach i zwierzętach są ruchliwe dzięki posiadanym wiciom, a u Zoopagomycota nieruchome. Grzyby wyższe wytwarzają zarodniki na szczycie specjalnych struktur u podstawczaków, lub wewnątrz takich struktur u workowców.

Rośliny wyższe wytwarzają nasiona - odpowiedniki zarodników z pewną ilością zapasowych substancji odżywczych (cukry, lipidy) i wewnętrznym mechanizmem czasowo blokującym rozwój, aby przetrwać niesprzyjające warunki środowiska jak zima czy susza. Wśród roślin kwiatowych większość gatunków tworzy dodatkowo owoce - rozbudowane struktury kwiatu, które otaczają nasiona i jako wysokoenergetyczny (cukry, lipidy) pokarm przyciągają zwierzęta. Zjadając zaś owoce zwierzęta mogą roznosić nasiona, czyli rozprzestrzeniają dany gatunek rośliny.

Zwierzęta zaś wytwarzają jaja, z których w odpowiednim momencie ma wykluć się młody osobnik.

Pierwotniaki Protista: wiciowce, ameby, śluzowce, orzęski, okrzemki

Grzyby Mycota/Fungi

• grzyby niższe: skoczkowce Chytridiomycota, Zoopagomycota, Mucoromycota

• podstawczaki Basidiomycota: większość grzybów jadalnych dla człowieka

• workowce Ascomycota: drożdże, pleśnie, Prototaxites

• porosty Lichenes złożone z grzyba (zwykle workowca) i glonu lub bakterii

Zwierzęta Zoa → CZŁOWIEK

Rośliny Phyta

• zbiorcza grupa „glony” Algae: krasnorosty, brunatnice, zielenice, ramienice

• mszaki Bryophyta: mchy, torfowce

• glewiki Anthocerophytina

• paprotniki Pteridophyta: ryniofity, widłaki, skrzypy, paprocie

• nagozalążkowe Gymnospermae: sagowce, benetyty, welwiczja, iglaste

• okrytozalążkowe Angiospermae: rośliny kwiatowe

• Zwierzęta (Zoa)

Zwierzęta, w tym człowiek, to konsumenci pobierający z zewnątrz pokarm, czyli cukry (węglowodany), tłuszcze (lipidy) i białka dostarczające energii oraz witaminy regulujące metabolizm. Zwierzęta mogą być roślinożerne, kiedy zjadają rośliny lub mięsożerne, kiedy zjadają inne zwierzęta, przy czym drapieżniki aktywnie je chwytają i zabijają, padlinożercy zjadają znalezione zwłoki, a formy pasożytnicze wykorzystują żyjące zwierzęta.

Zwierzęta wielokomórkowe (zwane też Metazoa) składają się z wielu połączonych komórek, które ze sobą współpracują. Generalnie wszystkie one powinny mieć ten sam materiał genetyczny, ale mutacje powodują, że w organizmie wielokomórkowym pojawiają się lokalnie grupy komórek ze zmienionym DNA lub zmienionymi chromosomami. Poza tym zdarzają się komórki zainfekowane przez wirusy, które część swojego DNA trwale włączyły do DNA komórkowego. W rezultacie organizmy wielokomórkowe zawsze mają charakter mozaikowy, czyli są złożeniem wielu różnych komórek z do pewnego stopnia różnym materiałem genetycznym.

Co więcej, organizmy wielokomórkowe zawsze funkcjonują w symbiozie z mikroorganizmami, głównie bakteriami, dzięki którym organizmy wyższe mogą między innymi trawić rozmaite substancje (na przykład termity trawią drewno), regulują gromadzenie tłuszczu, czyli zarazem masę ciała (bakterie bytujące w jelicie kręgowców), utrzymują właściwą kwasowość wewnątrz ciała (bakterie jelitowe u człowieka), a nawet są odporne na określone czynniki chorobotwórcze (odpowiednie bakterie jelitowe mogą chronić na przykład przed zawałem serca). Jednokomórkowe symbionty wpływają na preferencje pokarmowe, czyli mogą decydować, co jest odbierane jako smaczne, zwykle strawne, a co jako niesmaczne, ponieważ jest trudniejsze do strawienia. Mikroorganizmy mogą wpływać na cechy psychiczne. Na przykład Toxoplasma gondii pasożytująca we krwi powoduje, że szczury przestają bać się kotów, a u człowieka wywołuje stany lękowe. Flora jelitowa oddziałuje nawet na inteligencję, mimo że zdolności intelektualne są przede wszystkim wynikiem określonego zestawu genów.

U dużego wielokomórkowca liczba symbiotycznych lub pasożytniczych bakterii bywa porównywalna z liczbą komórek gospodarza, chociaż nie zawsze jest to widoczne, ponieważ komórka bakteryjna jest dziesiątki razy mniejsza od komórki jądrowca. To jednak oznacza, że cechy organizmu wielokomórkowego w ogromnej mierze są zależne od mikroorganizmów.

Zwierzęta wielokomórkowe dzielą się na dwie zasadnicze grupy. Dwuwarstwowce Diploblastica są zbudowane z zewnętrznej warstwy komórek zwanej ektodermą i wewnętrznej zwanej endodermą (lub entodermą), a u trójwarstwowców Triploblastica pojawia się między nimi dodatkowa trzecia warstwa nazywana mezodermą. W toku ewolucji i w czasie rozwoju płodowego z ektodermy rozwijają się zewnętrzne części organizmu, na przykład skóra oraz układ nerwowy, z endodermy jelito, czyli układ pokarmowy, a z mezodermy inne narządy wewnętrzne oraz wewnętrzne jamy ciała.

Ciało u dwuwarstwowców może być zupełnie płaskie (płaskowce) lub wytwarza wewnętrzną jamę chłonąco-trawiącą, do której prowadzi z zewnątrz otwór służący do pobierania pokarmu. Ten sam otwór służy do usuwania poza organizm niestrawionych, czyli niewykorzystanych resztek pokarmu, które stają się odchodami (gąbki, parzydełkowce).

W obrębie zwierząt trójwarstwowych jelito zyskuje dodatkowy otwór nazywany odbytem, co znacząco usprawnia proces odżywiania. Pokarm jest pobierany z zewnątrz przez otwór gębowy, następnie podlega trawieniu w jelicie, czyli organizm wydobywa z pokarmu potrzebne substancje, a niestrawione resztki są usuwane jako odchody przez drugi otwór, czyli odbyt.

Sposób powstania odbytu decyduje o podziale zwierząt trójwarstwowych na pierwouste Protostomia i wtórouste Deuterostomia. U pierwoustych otwór gębowy prowadzący do jelita odpowiada pragębie, czyli otworowi prowadzącemu do jamy chłonąco-trawiącej parzydełkowców, a odbyt powstaje poprzez przebicie ektodermy na drugim końcu ciała. U wtóroustych dochodzi do odwrócenia kierunków: otwór u parzydełkowców prowadzący do jamy chłonąco-trawiącej, czyli pragęba staje się odbytem, a wtórny otwór gębowy pojawia się na drugim końcu ciała. Taką budowę ma larwa dipleurula, której różne wersje występują we wszystkich grupach wtóroustych. Dipleurula i dorosłe formy wtóroustych wykazują też obecność trzech charakterystycznych wewnętrznych jam ciała w mezodermie, które odpowiadają głowie z przodu, gdzie znajduje się otwór gębowy i mózg, części piersiowej w środku ciała oraz części brzusznej z tyłu z odbytem.

Zwierzęta wielokomórkowe posiadają wyspecjalizowane tkanki, czyli grupy komórek oraz narządy lub organy (od greckiego organon - narzędzie), czyli zespoły tkanek pełniące określone funkcje. Stopniowo wyodrębnia się układ pokarmowy (otwór gębowy, żołądek, jelito, gruczoły trawienne) dostarczający energię i potrzebne substancje zawarte w pożywieniu oraz układ wydalniczy. Poprzez odbyt, czyli otwór stanowiący zakończenie układu pokarmowego są wyrzucane odchody (kał) składające się z niestrawionych resztek, a przez układ wydalniczy mocz zawierający przede wszystkim szkodliwe związki azotowe powstające głównie przy rozkładzie białek.

W odchodach znajdują się między innymi odporna na trawienie celuloza (błonnik), związki fosforu i azotu, złuszczone komórki jelita oraz bakterie.

Natomiast w moczu są skoncentrowane trujące związki azotu pochodzące z rozkładu amidów (ogólny wzór R–CO–NH₂, gdzie R oznacza resztę cząstki chemicznej), białek (wiązanie peptydowe zawierające azot R₁–CO–NH–R₂) i kwasów nukleinowych (zasady azotowe). Produkty rozkładu związków azotu są przekształcane w lotny amoniak NH₃ (na przykład u ryb), wymagający sporo wody jako rozpuszczalnika mocznik o wzorze sumarycznym (NH₂)₂CO (na przykład u ssaków, a więc także u człowieka) lub słabo rozpuszczalny w wodzie kwas moczowy C₂(NH)₄(CO)₃ (typowy dla ptaków), a następnie usuwane z organizmu. U zwierząt ewolucyjnie zaawansowanych usuwanie związków azotu odbywa się głównie przez nerki, czyli wyspecjalizowane organy stanowiące główną część złożonego układu wydalniczego.

Układ oddechowy dostarcza tlen i usuwa dwutlenek węgla, przy czym zwierzęta wodne robią to za pomocą skrzeli, gdzie tlen przedostaje się z wody do układu krwionośnego.

Układ krwionośny to system naczyń, w których krąży krew, czyli płynna tkanka popychana przez serce. Krew roznosi po organizmie tlen z układu oddechowego, substancje odżywcze z układu pokarmowego, substancje regulujące fizjologię (hormony, witaminy), czynniki warunkujące odporność organizmu i wiele innych.

Ruch zwierząt odbywa się dzięki mięśniom, czyli tkance zdolnej do kurczenia się i rozciągania. Celowe przemieszczanie się całego organizmu w przestrzeni, czyli aktywna lokomocja zmienia symetrię ciała: symetria promienista związana z osiadłym trybem życia jak u stułbiopławów czy koralowców lub z biernym unoszeniem się w wodzie jak u meduzy ustępuje symetrii dwubocznej z lewą i prawą stroną (lateralizacja). Widać to u pływających żebropławów i wstężnic oraz pływających lub pełzających po dnie robaków płaskich (Platyhelminthes) i szczecioszczękich (Chaetognatha). Powstaje typowa dla większości zwierząt wielokomórkowych parzysta liczba kończyn, czyli wyrostków rozmieszczonych na bokach ciała służących do odpychania się od powierzchni, po której porusza się zwierzę lub od wody (z czasem u form latających również od powietrza). Odróżnia się przód i tył ciała. Z przodu wyodrębnia się głowa (proces cefalizacji), gdzie znajdują się otwór gębowy i mózg, a tył ciała to ogon, odbyt, ujście narządów wydalniczych i rozrodczych.

Układ nerwowy składa się z neuronów (komórek nerwowych) przewodzących sygnały (bodźce) płynące z receptorów, czyli narządów zmysłów skoncentrowanych szczególnie z przodu, ponieważ w tym kierunku organizm się przemieszcza. Sygnały nerwowe są elektryczne, kiedy między komórkami przepływa ładunek elektryczny i chemiczne, kiedy między komórkami przepływa neuroprzekaźnik - określona substancja chemiczna.

Rozwijają się rozmaite zmysły, czyli zdolność do odbierania bodźców. Reagujące na światło fotoreceptory, w tym oczy wyposażone w soczewki skupiające światło, odpowiadają za zmysł wzroku. W różnych częściach organizmu występują elektroreceptory - komórki rozpoznające pole elektryczne i magnetyczne. W całym organizmie są rozproszone termoreceptory, czyli zakończenia nerwowe wrażliwe na temperaturę. Mechanoreceptory zaś są wrażliwe na bodźce mechaniczne, które mogą się przejawiać jako zmysł dotyku, czyli reakcja na nacisk. Reoreceptory są wrażliwe na mechaniczny ruch ośrodka, czyli wody lub powietrza. Natomiast uszy to wyspecjalizowane narządy zmysł słuchu, który pozwala rozpoznawać mechaniczne fale rozchodzące się w ośrodku (w otoczeniu organizmu lub w nim samym). Szczególnym rodzajem mechanoreceptorów są narządy rozpoznające ukierunkowanie pola grawitacyjnego, czyli zmysł równowagi. Odrębną kategorię stanowią chemoreceptory rozpoznające określone substancje chemiczne poprzez rozpoznanie zapachu jako śladów tych substancji rozproszonych w wodzie lub powietrzu, co oznacza zmysł węchu lub poprzez bezpośredni kontakt ze źródłem tych substancji, co oznacza zmysł smaku. Człowiek rozróżnia kilka podstawowych smaków, które współwystępując w różnych proporcjach tworzą konkretne smaki złożone, zwłaszcza potraw. Wyróżnia się smak słodki, kwaśny, słony, gorzki i tłusty, a poza tym człowiek ma receptory wykrywające niektóre wybrane substancje, na przykład kwas glutaminowy, który jest rozpoznawany jako smak umami.

Z działaniem zmysłów wiąże się zjawisko znane jako synestezja (od greckiego synaisthesis czyli razem odczuwać), kiedy łączą się bodźce płynące z różnych receptorów odpowiedzialnych za różne zmysły. W efekcie dźwięki mogą być postrzegane jako określone kolory, dawać wrażenie miękkości lub ciężaru. Kolory zaś mogą być odbierane jako zimne lub ciepłe, mogą być wiązane z wrażeniami smakowymi lub węchowymi.

Zmysły są wrażliwe począwszy od określonej wartości progowej, czyli minimalnego natężenia bodźca i na ogół w zakresie istotnym dla przeżycia, aby nie przeciążać układu nerwowego zbędnymi informacjami (tak przejawia się wartość przystosowawcza ograniczonego poznania).

Z drugiej strony zmysły ostrzegają przed zagrożeniem, kiedy dany bodziec zapowiada niepożądane zmiany w najbliższej przyszłości lub aktualne natężenie bodźca przekracza granice wytrzymałości organizmu. Tak pojawia się ostrzegawczy ból wywołany na przykład przez nadmierny nacisk mechaniczny lub rozerwanie tkanek, przez zbyt głośne dźwięki lub za mocne światło, przez niszczące działanie substancji chemicznych, przez temperaturę zbyt wysoką (oparzenie) lub zbyt niską (odmrożenie). Delikatniejsze ostrzegawcze sygnały zmysłowe to nieprzyjemny, odrażający lub odstraszający zapach i smak, łaskotanie odbierane przez mechanoreceptory oraz swędzenie odczuwane za pośrednictwem chemoreceptorów i ewentualnie mechanoreceptorów.

Dzięki mózgowi równolegle do procesów neuronowych przebiegają procesy informatyczne (duchowe): przyjemność (pozytywne wrażenia wywołane endorfinami w sprzyjających stanach środowiska i organizmu), cierpienie (negatywne wrażenia związane z zagrożeniem i dyskomfortem), gniew i agresja (emocje i zachowania skierowane przeciw rywalowi o pożywienie, miejsce i partnera seksualnego lub wrogowi stanowiącemu zagrożenie), czasem okrucieństwo (przyjemność czerpana z zadawania cierpienia, zwłaszcza wśród drapieżników). Rywalizacja, gniew, agresja i okrucieństwo prowadzą do konfliktów stając się praźródłem wojen.

Procesy przetwarzania informacji przekładają się na coraz wyraźniejsze rozróżnianie siebie, czyli danego organizmu jako odrębnej jednostki-osobnika, oraz świata zewnętrznego, w którym ta jednostka żyje. W ten sposób rozwija się świadomość własnego istnienia i świadomość odrębności jednostki od reszty świata.

Istotną wartość przystosowawczą ma fakt, że bodźce negatywne są zwykle odbierane przy mniejszym natężeniu i w szerszym zakresie niż bodźce pozytywne. Sygnalizują bowiem zagrożenie, a więc ich możliwie wczesny i skuteczny odbiór oraz właściwa interpretacja mają kluczowe znaczenie dla przetrwania. Na przykład rozpoznanie jak największej liczby szkodliwych substancji jako niesmaczne lub nieprzyjemnie pachnące chroni przed zatruciem. Natomiast rozróżnianie przyjemnych smaków i zapachów w większym stopniu ma walor estetyczny. Podobnie działa pamięć o wydarzeniach i sytuacjach zagrażających życiu: zwykle są łatwiej zapamiętywane i dłużej pamiętane niż sytuacje niezwiązane z niebezpieczeństwem.

Mózg stale potrzebuje bodźców i kiedy jest ich za mało, sygnalizuje nudę, a długotrwałe pozbawienie mózgu bodźców, czyli deprywacja, działa wyniszczająco, prowadzi do zaburzeń pracy mózgu, zaburzeń postrzegania i halucynacji. Jednak za dużo bodźców też jest szkodliwe, ponieważ wywołuje przeciążenie i zmęczenie. U organizmów z dobrze rozwiniętym systemem nerwowym i ośrodkami myślenia (mózg) pojawia się poczucie humoru, czyli zdolność do dostrzegania różnych interpretacji rzeczywistości oraz zabawy tymi interpretacjami. Przykładem są ptaki cieszące się z latania w silnym wietrze, młode i dorosłe ssaki, które bawią się imitując walkę i gonitwy, psy i koty czerpiące radość z zabawy z ludźmi… Z jednej strony są to zachowania rozwijające określone umiejętności (trening), z drugiej rytuały wiążące członków rodziny i większych społeczności (socjalizacja), a z trzeciej źródło przyjemności i radości dla poszczególnych osobników.

Informacje istotne są przechowywane (pamięć) jako materiał do porównań i analizy, a zbędne, czyli aktualnie nieużywane, są usuwane (zapominane).

Zachowania wzorowane na zachowaniach przodków, którzy przetrwali to instynkt, który pozwala reagować szybko i z dużą dozą prawdopodobieństwa, że dany sposób zachowania jest prawidłowy (ustalone wzorce zachowania, programy). Tak powstają odruchy bezwarunkowe (niewyuczone reakcje automatyczne odziedziczone po przodkach) oraz złożone strategie zachowania jak na przykład maskowanie (ukrywanie się) i mimikra (udawanie przedmiotu lub innego organizmu), czyli rodzaj „kłamstwa” mającego chronić przed agresją. Z efektywnego zachowania przodków wywodzą się też niektóre fobie (po grecku phobos – strach), czyli obawy przed określonymi obiektami lub zjawiskami, które faktycznie mogą być groźne. Fobie tego rodzaju mają wartość przystosowawczą i przyczyniają się do ewolucyjnego sukcesu danej grupy organizmów. Przykładem może być powszechny wśród zwierząt strach przed burzą (brontofobia), strach przed upadkiem z wysokości lub przebywaniem wysoko nad ziemią (akrofobia), strach przed jadowitymi stawonogami zwłaszcza pająkami (arachnofobia) czy typowa dla małp (w tym człowieka) obawa przed wężami (ofidiofobia). Z drugiej strony niektóre fobie zdają się nie mieć charakteru przystosowawczego, na przykład ailurofobia, czyli obawa przed kotami, na którą cierpieli między innymi Juliusz Cezar, Napoleon Bonaparte, Benito Mussolini i Adolf Hitler.

Sposób odbierania bodźców zmysłowych, ich przetwarzania i reagowania oraz sposób zachowania i podejmowania decyzji są zwykle charakterystyczne dla konkretnego osobnika, czyli określają jego indywidualny charakter, który u wysoko rozwiniętych gatunków jest nazywany osobowością.

Rozmnażanie jest zwykle płciowe, a większość zwierząt zaawansowanych ewolucyjnie jest rozdzielnopłciowa, co oznacza, że samica wytwarza jaja a samiec plemniki, które podczas zapłodnienia łączą się w zygotę, z której później rozwija się płód, czyli potomek, reprezentant następnego pokolenia.

Organizmy o złożonej budowie są dużo bardziej wrażliwe na uszkodzenia niż organizmy proste. Przedwczesna (nie ze starości, czyli zużycia organizmu) śmierć jest możliwa przez uszkodzenie ważnych narządów: kierującego całym metabolizmem mózgu (na przykład odcięcie głowy), układu oddechowego (brak tlenu - uduszenie), serca (niedotlenienie organizmu), układu pokarmowego (niedożywienie) lub nerek (zatrucie substancjami zakłócającymi metabolizm, na przykład związkami azotu). Do śmierci może też dojść z powodu nieprawidłowego funkcjonowania systemu immunologicznego, który w normalnych warunkach powinien wytwarzać przeciwciała, czyli substancje chroniące przed antygenami, to znaczy chorobotwórczymi mikroorganizmami i szkodliwymi cząstkami nieorganicznymi.

Z drugiej strony zniszczenie flory bakteryjnej również może prowadzić do niewydolności poszczególnych narządów lub zaburzenia procesów fizjologicznych, które przekładają się na choroby i zgon.

Poza tym zdarza się też zgon z powodu utraty kontroli nad pewną liczbą komórek wchodzących w skład organizmu. Takie komórki dzielą się niezależnie od innych części organizmu i nie zaprzestają podziałów tworząc nowotwór – niepowstrzymanie rozrastającą się tkankę, która może doprowadzić do zniszczenia całego narządu.

Zwierzęta dwuwarstwowe Diploblastica:

Płaskowce Placozoa

Gąbki Porifera/Spongiae

• gąbki szklane (szkliste, z mineralnym szkieletem)

• gąbki sponginowe (z miękkim szkieletem)

Parzydełkowce Cnidaria (Jamochłony Coelenterata)

• stułbiopławy Hydrozoa

• meduzy Scyphozoa

• koralowce Anthozoa/Coralia

Żebropławy Ctenophora

Zwierzęta trójwarstwowe Triploblastica, pierwouste Protostomia:

Wstężnice Nemertini

Płazińce - „robaki płaskie” Platyhelminthes

• przywry Trematoda

• tasiemce Cestoda

Obleńce - „robaki obłe” Nemathelminthes

• nicienie Nematoda

Pierścienice Annelida

• wieloszczety Polychaeta

• skąposzczety Oligochaeta

• pijawki Hirudinea

Pogonophora

Pazurnice Onychophora

Niesporczaki Tardigrada

Stawonogi Arthropoda

• trylobity Trilobitomorpha

• skorupiaki Crustacea: obunogi, krewetki, raki, kraby

• szczękoczułkowce Chelicerata: skorpiony, pająki, kleszcze

• tchawkodyszne Eutracheata: wije, owady

Ramienionogi Brachiopoda

Mszywioły Bryozoa

Mięczaki Mollusca

• ślimaki Gastropoda

• małże Bivalvia

• głowonogi Cephalopoda: łodziki, amonity, belemnity, ośmiornice, kałamarnice, mątwy

Zwierzęta trójwarstwowe Triploblastica, wtórouste Deuterostomia:

Szczecioszczękie Chaetognatha

Półstrunowce Hemichordata

• graptolity Graptolithina

• pióroskrzelne Pterobranchia

Strunowce Chordata → CZŁOWIEK

Szkarłupnie Echinodermata

• jeżowce Echinoidea

• rozgwiazdy Asteroidea

• strzykwy Holothuroidea

• liliowce Crinoidea

• Strunowce (Chordata) i kręgowce (Vertebrata)

W tej grupie prosta, elastyczna struna grzbietowa (chorda) jest najstarszym elementem szkieletu wewnętrznego. U osłonic poza ogonicami występuje tylko w stadium larwalnym, a u bezczaszkowców struna biegnąca wzdłuż całego ciała utrzymuje się przez całe życie. U kręgowców zaś strunę grzbietową zastępuje kręgosłup zbudowany początkowo z chrząstki, a potem z kości zawierającej fosforan i węglan wapnia. Szkielet wewnętrzny pozwala zwierzętom osiągać rozmiary rzędu metrów (zewnętrzny szkielet byłby za ciężki), dzięki czemu kręgowce mogą powiększać mózg (więcej komórek i więcej odbieranych bodźców).

Z przodu ciała bezczaszkowców zaznacza się głowa jako miejsce koncentracji ośrodków nerwowych składających się na prosty mózg. Z przodu znajdują się też narządy zmysłu smaku w otworze gębowym oraz węchu w nosie przy wejściu do układu oddechowego.

Para oczu umiejscowionych z przodu ma u strunowców dziwaczną strukturę wynikającą z odwrócenia pierwotnej symetrii. Pragęba, czyli otwór prowadzący do jamy chłonąco-trawiącej parzydełkowców, znalazł się z tyłu ciała, a część tylna parzydełkowców stała się u wtóroustych częścią przednią. Komórki światłoczułe tworzące siatkówkę na dnie oka nie są skierowane na zewnątrz do światła (jak jest na przykład u stawonogów i głowonogów), lecz w stronę wnętrza ciała. Za to włókna nerwowe odprowadzające impulsy z każdej komórki siatkówki są skierowane ku światłu, leżąc na powierzchni siatkówki jako dodatkowa warstwa. To zaś oznacza, że blokują część światła. Co więcej, taka struktura jest słabo umocowana, a to przekłada się na dość częste zjawisko odklejania się siatkówki od dna oka.

Jeszcze jedną wadą takiej struktury jest plamka ślepa, gdzie nie ma komórek światłoczułych, czyli nie ma widzenia. Jest to miejsce, gdzie wszystkie włókna nerwowe oka łączą się w jedną wiązkę i przechodzą przez siatkówkę, zmierzając w stronę mózgu. Co ciekawe, ośrodki wzroku nie znajdują się w przedniej części mózgu, chociaż wydawałoby się to logiczne, lecz są umiejscowione z tyłu mózgu, a to oczywiście wydłuża drogę sygnałów nerwowych i naraża długie nerwy na uszkodzenie.

W przedniej części ciała u podstawy głowy istnieje gardło jako miejsce łączące układ pokarmowy (jama gębowa, gardło, przełyk, żołądek) oraz układ oddechowy (gardło, skrzela), ponieważ morscy przodkowie strunowców jednocześnie filtrowali z wody pokarm (język kierował jej strumieniem) i pobierali tlen za pomocą skrzeli. Połączenie układu oddechowego i pokarmowego powoduje problemy z pobieraniem dużych kawałków pokarmu, ponieważ w momencie przełykania, czyli przesuwania pokarmu z otworu gębowego przez gardło kanał oddechowy zostaje chwilowo zablokowany.

Tuż za głową znajdują się skrzela, które u człowieka jako formy lądowej pojawiają się tylko zaczątkowo w rozwoju płodowym. U bezszczękowców są one oparte na ruchomych łukach, które otwierają, lub zamykają znajdujące się między nimi otwory, regulując przepływ wody dostarczającej tlen. Czerwona hemoglobina krwi wiąże tlen, a krew popychana przez kurczliwe serce krąży w systemie naczyń, natleniając i odżywiając tkanki. Stężenie soli (głównie NaCl) we krwi jest bliskie stężeniu soli w wodzie morskiej, aby utrzymać równowagę ciśnień osmotycznych między wnętrzem organizmu oraz środowiskiem.

W przedniej części ciała za głową znajduje się klatka z żeber, czyli półkolistych kości opartych o kręgosłup, które osłaniają narządy wewnętrzne jak serce i wątroba. Dalej z tyłu w stronę ogona nie ma żeber i kręgosłup jest swobodny, umożliwiając wyginanie ciała i machanie ogonem podczas pływania.

U czaszkowców głowa z mózgiem jest chroniona przez twardą chrzęstną a potem kostną puszkę, czyli czaszkę (cranium).

Osłonice Tunicata: ogonice, sprzągle, żachwy

Konodontonośne Conodontophorida

Bezczaszkowce Acrania: lancetnik

Czaszkowce Craniata - kręgowce Vertebrata

• bezszczękowce Agnatha: minogi

• szczękowce Gnathostomata → CZŁOWIEK

• Szczękowce (Gnathostomata)

U szczękowców w otworze gębowym znajdują się ruchome szczęki powstałe z przekształconych przednich łuków skrzelowych. Szczęki mogą się rozchylać i zwierać, aby uchwycić kawałek pokarmu lub złapać ofiarę. U ryb szczęki są wyposażone w zęby zbudowane z krystalicznego węglanu wapnia. Są to przekształcone, zmineralizowane „zęby skórne”, które pokrywały ciało pierwotnych ryb, a u form późniejszych stały się łuskami. Twarde i ostre zęby służą do chwytania ofiary i rozdrabniania pokarmu lub do obrony, a miękkie wargi otaczające otwór gębowy pozwalają manipulować pokarmem. W niektórych grupach kręgowców zęby mogą wyrastać tylko raz w ciągu życia danego osobnika (monofiodontyzm – jedna generacja zębów). W innych grupach kręgowców zęby mogą być wielokrotnie wymieniane w ciągu życia osobnika, czyli występuje kilka generacji zębów (polifiodontyzm).

Zęby są stale narażone na czynniki zewnętrzne, oddziaływania mechaniczne i kontakt z mikroorganizmami, więc względnie łatwo podlegają uszkodzeniom, co jest szczególnie dotkliwe w przypadku gatunków, które nie są polifiodontyczne. W rezultacie zęby dość łatwo ulegają ścieraniu i złamaniom, a między nimi sadowią się bakterie próchniczne niszczące strukturę zęba, co zdarza się już u ryb pancernych.

Mózg dzieli się na część lewą i prawą, co odpowiada dwóm stronom ciała. Jeżeli mózg jest dobrze rozwinięty (jak u rekinów i czworonogich), wymaga snu, czyli cyklicznej regeneracji i uporządkowania informacji zapamiętanych podczas aktywności.

Ryby są przystosowane do życia w wodzie, czego wyrazem jest obecność płetw służących do pływania oraz oddychanie skrzelami. Z drugiej jednak strony ryby trzonopłetwe mają cztery mocne płetwy, na których mogą chodzić po twardym podłożu na przykład po dnie. Dwudyszne zaś, aczkolwiek mają skrzela, potrafią też oddychać tlenem atmosferycznym pobieranym przez zmodyfikowany pęcherz pławny.

Powszechnie występuje dymorfizm płciowy, czyli różnica w budowie ciała oraz zachowaniu samca i samicy. Pojawiają się zaloty jako zachowania wabiące potencjalnego partnera seksualnego: obdarowanie go, prezentacja własnych zalet, określone zrytualizowane gesty. Na ogół zaloty odbywają się w okresie rui, czyli wtedy, gdy samica jest płodna i sygnalizuje to otoczeniu, a samce konkurują lub bezpośrednio walczą o dostęp do samicy. Podczas zapłodnienia dochodzi do połączenia jaja samicy i plemnika samca, wśród ryb zwykle poza ciałem samicy. Dlatego też, jeżeli u ryb występuje opieka nad potomstwem, to opiekunem jest zazwyczaj samiec. Samica bowiem pozostawia jaja, a samiec później je zapładnia, kiedy jej już nie ma, więc to na niego spada ewentualnie obowiązek opieki nad zapłodnionymi jajami i potomstwem.

Ryby Pisces

• fałdopłetwe Acanthodii

• pancerne Placodermi: Latimeria

• chrzęstnoszkieletowe Chondrichthyes: rekiny, płaszczki

• kostnoszkieletowe Osteichthyes: promieniopłetwe, trzonopłetwe, dwudyszne

Czworonogie Tetrapoda → CZŁOWIEK

• Czworonogie (Tetrapoda)

Druga obok ryb grupa szczękowców pierwotnie posiadająca cztery kończyny (przekształcone płetwy ryb trzonopłetwych) z pięcioma palcami (tyle kostnych promieni miały w płetwach ryby trzonopłetwe, które wyszły na ląd) o keratynowych zakończeniach, czyli pazurach. Czworonogie mają nadmiernie skomplikowany kościec kończyn - w nadgarstku i śródstopiu występuje zbyt wiele kości odziedziczonych po rybach trzonopłetwych, co nie ma uzasadnienia w funkcjonowaniu kończyny. Oczywiście pierwotna struktura podlega daleko idącym zmianom ewolucyjnym: kończyny służące do chodzenia mogą być zmienione w skrzydła jak u ptaków, wtórnie w płetwy u form wodnych, lub mogą zaniknąć, co widać u węży.

Po rybach czworonogie dziedziczą żebra w przedniej części ciała i swobodny odcinek kręgosłupa w tylnej, gdzie mieszczą się głównie jelita.

W czasie ruchu powietrze nie stawia tak wielkich oporów jak woda, więc głowa, która u ryb tworzyła nieruchomą całość z resztą ciała, żeby ułatwić pływanie, u czworonogich może zyskać ruchliwość. Tak powstaje szyja, czyli część ciała, na której głowa obraca się niezależnie od położenia tułowia. Jest to bardzo wygodne podczas orientowania się w przestrzeni, ale cienka szyja podtrzymująca masywną głowę okazuje się wrażliwa mechanicznie: łatwo może ulec złamaniu, co zwykle prowadzi do śmierci. Przez szyję bowiem przechodzą podstawowe dla życia kanały: rdzeń kręgowy łączący mózg i resztę ciała, tchawica i krtań dostarczające tlenu, główne naczynia krwionośne zaopatrujące mózg oraz przełyk prowadzący z gardła do żołądka.

W przeciwieństwie do większości ryb czworonogie pobierają tlen z atmosfery za pośrednictwem nozdrzy (otworów) z przodu czaszki, przez jamę nosową, gardło, krtań, tchawicę i oskrzela do płuc (przekształcony pęcherz pławny ryb). W pęcherzykach płucnych tlen przenika z powietrza do krwi, która roznosi go po całym ciele. W przeciwieństwie do rybich skrzeli, gdzie podczas ruchu ryby stale przepływa świeża woda dostarczająca tlen, płuca wymagają aktywnego wciągania powietrza, czyli wydatkowania energii. Ustala się rytm wdechów i wydechów, ale pobranie świeżego powietrza i wypchnięcie zużytego odbywa się tym samym kanałem. Po każdym wydechu w płucach i w kanale oddechowym pozostaje pewna część zużytego, czyli beztlenowego powietrza, które miesza się ze świeżym natlenionym powietrzem z następnego wdechu. To oczywiście obniża sprawność oddychania.

Z procesami oddychania są związane zatoki - wypełnione powietrzem przestrzenie w czaszce połączone z jamą nosową pokryte orzęsionymi komórkami. Komórki rzęskowe przesuwają powstający tam śluz w stronę nosa, aby utrzymać prawidłową wilgotność w kanałach oddechowych, co u ryb zapewniała woda z otoczenia. Brak lub nadmiar śluzu uniemożliwiają prawidłowe oddychanie.

Występujący u czworonogich długi kanał od nozdrzy przez jamę nosową, gardło, tchawicę i oskrzela może być łatwo zablokowany, a to oznacza uduszenie. Zwłaszcza że kanał oddechowy łączy się w gardle z układem pokarmowym (cecha odziedziczona po morskich przodkach oddychających skrzelami), więc w momencie przełykania pokarmu czworonogi muszą na moment zatrzymać oddychanie. Czasami może nawet dojść do śmiertelnego zadławienia, kiedy kawałek pokarmu dostanie się z gardła do tchawicy blokując dopływ powietrza i nie zostanie usunięty w ciągu kilku minut.

Ruchliwy język w jamie gębowej ułatwia jedzenie popychając i kierując ruchem pokarmu. Razem z jamą gębową i krtanią uczestniczy też w wydawaniu dźwięków (na przykład sygnały w grupie).

Z jedzeniem wiąże się rozwój chemicznych zmysłów smaku i węchu. Oba te zmysły pojawiają się w różnych, niespokrewnionych bezpośrednio grupach zwierząt od parzydełkowców po mięczaki, stawonogi i strunowce. Charakterystyczne, że zmysły chemiczne są ukierunkowane przede wszystkim na wrażenia negatywne, czyli nieprzyjemne, ponieważ wskazują one, że dana substancja jest niejadalna i szkodliwa. Dzięki temu zwierzę wie, co może być lub jest szkodliwe czy też trujące. Natomiast smaki i zapachy wskazujące na jadalność danej rzeczy często są ogólnie postrzegane jako przyjemne, lecz słabo różnicowane. Wystarczy bowiem informacja, że coś jest jadalne. Ta sama zasada odnosi się do wszystkich wrażeń, ponieważ bodźce negatywne precyzyjnie informują o zagrożeniu, co w ogólnym rozrachunku decyduje o przetrwaniu osobnika lub gatunku. Z tych samych przyczyn wrażenia i wydarzenia negatywne są dłużej pamiętane i trudniej je zatrzeć w pamięci niż wrażenia pozytywne.

Górna szczęka czworonogich zrasta się z czaszką (u ryb jest zwykle wolna). Wiąże się z tym charakterystyczna budowa czaszki, na której opierają się mięśnie poruszające szczęką. W czaszce anapsydalnej, na przykład u żółwi, nie ma dodatkowych otworów ułatwiających zaczepienie mięśni. W czaszce diapsydalnej, jak u gadów naczelnych i ptaków, istnieją dwa otwory po lewej i prawej stronie czaszki, przez które przechodzą mięśnie. W czaszce synapsydalnej zaś typowej dla grupy synapsydów występuje jeden otwór za oczodołem.

Znajdujące się na szczękach zęby mogą być wielokrotnie wymieniane w ciągu życia jednego osobnika (polifiodontyzm), co jest typowe dla gadów z wyjątkiem bezzębnych żółwi, agam i kameleonów. W innych grupach czworonogich zęby mogą być wymieniane tylko raz w ciągu życia (diofiodontyzm), co występuje u człowieka lub nigdy nie są wymieniane (monofiodontyzm).

U czworonogich upowszechnia się pewniejsze od zewnętrznego zapłodnienie wewnętrzne, czyli połączenie plemnika z jajem wewnątrz organizmu samicy. Jest to rezultat aktu seksualnego, to znaczy kopulacji oznaczającej wprowadzenie członka samca do pochwy samicy i pozostawienie wewnątrz spermy stanowiącej mieszaninę plemników oraz odpowiednich płynów. Zapłodnienie wewnętrzne pozwala ograniczyć liczbę produkowanych jaj, ponieważ może ich przetrwać więcej niż u ryb z zapłodnieniem zewnętrznym. Z drugiej strony zapłodnienie wewnętrzne stymuluje zainteresowanie samców prokreacją poprzez zmysłową przyjemność związaną z aktem seksualnym, co przekłada się na charakterystyczne zachowanie obu płci: on proponuje (zaleca się), a ona decyduje (wybiera). Czasem zaś on wymusza akt seksualny (gwałt).

W jaju u owodniowców występują trzy błony płodowe: żółtko (zawiera materiał odżywczy), owodnia (zawiera wodę), omocznia (zbiera odpady metabolizmu), które chronią embrion przed wysychaniem. Przeciwstawną grupą są bezowodniowce (Anamnia) obejmujące ryby i płazy, w jajach których nie ma trzech błon płodowych.

Jaja bezwodniowców wymagają wilgoci w swoim otoczeniu, a jaja owodniowców mogą być składane poza wodą, lecz stężenie jonów w ich wnętrzu nadal przypomina stężenie morskiej wody (ślad po rybich przodkach). Niezbędna do życia sól trudno dostępna na lądzie staje się więc poszukiwanym przysmakiem (a potem będzie cenioną przyprawą).

Ze sposobu rozmnażania wynikają rozmaite wzorce zachowań. Jeżeli po zapłodnieniu samica składa jajo na zewnątrz, musi je w jakiś sposób chronić przed pożarciem. W najprostszym przypadku stara się je ukryć. Tak się dzieje u większości płazów, wielu gadów i bardzo rzadko u ptaków: samica pozostawia jaja w miejscu, które uznała za bezpieczne i więcej się nimi nie interesuje. Wiele gatunków praktykuje jednak aktywną opiekę nad jajami i potomstwem. Tak jest na przykład u nielicznych płazów, części gadów, w tym krokodyli i dinozaurów, oraz u większości ptaków. Ponieważ jaja wymagają określonych warunków (na przykład właściwej temperatury) i nieustającej ochrony, opiekę nad nimi sprawują zazwyczaj nie tylko samice, które je zniosły, lecz także samce. To jest sytuacja powszechna wśród ptaków. Jeżeli samiec nie angażuje się w opiekę nad jajami i potomstwem, ryzykuje ich śmierć, a to oznacza zagładę genów zarówno samicy jak i samca. W rezultacie geny osobników niezainteresowanych ochroną jaj i potomstwa znikają z populacji.

Płazy Amphibia

• ichtiostegi Ichthyostegalia

• żaby Anura

• płazy ogoniaste Urodela: salamandra

Owodniowce Amniota - zauropsydy Sauropsida obejmujące gady Reptilia i ptaki Aves

• żółwie Testudinata

• ichtiozaury Ichthyosauria

• plezjozaury Plesiosauria

• jaszczurki Lacertilia

• węże Serpentes

• gady naczelne Archosauria: krokodyle, pterozaury, dinozaury

• praptaki Archaeornithes

• ptaki właściwe Neornithes

Owodniowce Amniota - synapsydy Synapsida

• pelykozaury Pelycosauria

• terapsydy Therapsida

• ssaki Mammalia → CZŁOWIEK

• Ssaki (Mammalia)

Nazwę ssaki zawdzięczają gruczołom mlecznym obecnym u samic. Są to przekształcone skórne gruczoły potowe, których pierwotną funkcją było chłodzenie ciała poprzez wydzielanie i odparowanie wody. Kiedy młode terapsydy zlizywały wilgoć ze skóry matki, okazało się, że wykorzystują też substancje mineralne, białka, cukry i tłuszcze w śladowych ilościach obecne w pocie. Część gruczołów potowych przekształciła się zatem w gruczoły mleczne i zaczęła służyć żywieniu młodych.

Odchody, czyli kał ssaków (a więc także człowieka) zawiera wodę, niestrawioną celulozę (błonnik), związki fosforu i azotu oraz inne zbędne lub szkodliwe substancje, złuszczone komórki jelita, a także wiele bakterii, które są symbiontami oraz niektóre bakterie chorobotwórcze. Kał jest zwykle brązowy z powodu obecności bilirubiny i biliwerdyny powstających w wyniku rozkładu hemoglobiny. Charakterystyczny zapach nadają kałowi gazy wytwarzane przez bakterie.

Wydalanie azotu odbywa się w postaci mocznika.

Między komorami serca występuje pełna przegroda (u większości gadów jej brak), co zapewnia dużą sprawność metabolizmu przez rozdzielenie krwi utlenionej z płuc i pozbawionej tlenu. Na chłodnym kontynencie Gondwany w permie powstała endotermia - zdolność do utrzymania względnie stałej temperatury wewnątrz ciała dzięki wydajnemu metabolizmowi. W dodatku na ciele ssaków występują keratynowe wyrostki służące pierwotnie jako narząd dotyku - wibrysy rozmieszczone zwłaszcza w okolicy otworu gębowego i z przodu głowy. Pochodzące od wibrys gęsto rozmieszczone w skórze włosy, które jako sierść pokrywają ciało ssaka (ale występowały też u części gadów naczelnych) pełnią rolę izolacji termicznej zarówno przed zimnem (na przykład na chłodnej Gondwanie podczas formowania pierwotnych ssaków), jak też przed gorącem i promieniowaniem słonecznym, oraz jako izolacja przed wilgocią. Sztywne włosy na powiekach chronią oczy jako rzęsy zatrzymujące pyły. Włosy mogą też być sygnałem na przykład dla partnerów seksualnych, wrogów lub członków danej populacji. Sierść ssaków jest jednak zwykle szara, a ich oczy słabo rozróżniają kolory. Jest to rezultat nocnego trybu życia ssaków w erze mezozoicznej, kiedy za dnia dominowały gady cieszące się barwnymi łuskami i piórami oraz dobrym wzrokiem zdolnym do rozróżniania kolorów.

U starszych osobników włosy siwieją (następuje utlenianie) i mogą wypadać (samce człekokształtnych łysieją na głowie).

U zdecydowanej większości ssaków zęby występują w dwóch generacjach (diofiodontyzm): dziecięce zęby mleczne, które wypadają, ustępując zębom stałym. Tylko kangury, manaty i słonie są polifiodontyczne, a szczury monofiodontyczne.

Stekowce, czyli formy przejściowe między gadami i ssakami mają słabą termoregulację i zachowują typową dla gadów jajorodność. Ssaki właściwe, do których należą torbacze i łożyskowce są endotermiczne i żyworodne. Oznacza to, że w okresie ciąży płód znajduje się w macicy, czyli w wewnętrznym narządzie samicy, gdzie rozwija się zapłodnione jajo. U torbaczy płód wcześnie opuszcza macicę i przepełza do skórnej torby matki, gdzie znajdują się gruczoły mleczne. Tam w ciągu następnych tygodni żywi się mlekiem matki, rośnie i rozwija się do momentu, kiedy może samodzielnie wyjść z torby. U łożyskowców zaś płód pozostaje w macicy do porodu, kiedy zostaje wypchnięty na zewnątrz organizmu matki w postaci już niemal zdolnej do samodzielnego życia. Potem przez pewien czas potomstwo jest karmione mlekiem. Żyworodność ssaków to odpowiedź na trudne warunki, zwłaszcza na chłodny klimat permskiej Gondwany, kiedy płód chroniony wewnątrz organizmu matki miał większe szanse przetrwania niż w jaju złożonym na zewnątrz.

Płód rozwijający się w organizmie samicy zachowuje się częściowo jak pasożyt, który zagraża zdrowiu matki i dlatego jej organizm musi uruchomić mechanizmy obronne. Poza tym samica przechodzi cykliczne zmiany hormonalne, które przygotowują jej organizm do zapłodnienia, potem do ciąży, porodu i karmienia młodych. W rezultacie jej organizm jest w ciągłym procesie przemian, więc jest dość niestabilny i może być względnie wrażliwy na czynniki zaburzające równowagę fizjologiczną. To zaś objawia się cyklicznymi zmianami w jej zachowaniu oraz podatnością na niektóre schorzenia, na przykład na choroby autoimmunologiczne.

Dodatkową konsekwencją żyworodności jest opieka matki nad dzieckiem, którzy razem tworzą najprostszą formę rodziny. Samiec na ogół nie uczestniczy w opiece nad potomstwem, opuszcza bowiem partnerkę po jej zapłodnieniu podczas rui (okres, gdy jej komórki jajowe są dojrzałe i gotowe do połączenia z plemnikami). Tak więc kiedy zapłodnione jajo rozwija się w płód w organizmie matki, ojciec jest już daleko i zwykle nie będzie znał swojego potomstwa. Może pozwolić sobie na takie zachowanie, ponieważ samica troszczy się o potomstwo noszące geny pochodzące zarówno od niej, jak i od niego. To zaś pozwala samcowi zająć się szukaniem następnej partnerki jako potencjalnej matki dla jego kolejnych dzieci.

Stekowce Monotremata: dziobak, kolczatka

Ssaki właściwe Theria

• torbacze Marsupialia: kangur, koala, opos

• łożyskowce Placentalia → CZŁOWIEK

• Łożyskowce (Placentalia)

U ssaków łożyskowych zapłodniona komórka jajowa (zygota) rozwija się w macicy. Zazwyczaj z jednej komórki jajowej powstaje jeden płód, ale bywa też, że komórka dzieli się na dwie i każda z połówek staje się odrębnym płodem. Tak powstają bliźniaki jednojajowe jako dwa płody a potem dwa organizmy mające identyczny genotyp - zestaw genów i identyczny fenotyp - cechy ciała. Może też dojść do zapłodnienia dwóch komórek jajowych i osadzenia ich w macicy - wtedy powstają bliźniaki dwujajowe o różnych genotypach i niepodobne do siebie fenotypowo.

Płód (lub płody) cały rozwój przechodzi w macicy, gdzie ma zapewnioną stałą wysoką temperaturę i jest odżywiany poprzez łożysko, czyli wiązkę naczyń krwionośnych łączących go z matką w okresie ciąży aż do porodu. Pępek na brzuchu łożyskowców to ślad łożyska przerwanego (zwykle przegryzionego przez matkę) po urodzeniu. W czasie ciąży może dochodzić do zagnieżdżania się małych grup komórek matki w ciele płodu i odwrotnie, co często wpływa na stan ich zdrowia. Tak więc organizmy żyworodne są zwykle swego rodzaju hybrydami (organizm-chimera) składającymi się z różnych komórek.

Organizm samicy podlega wahaniom hormonalnym, zwłaszcza w czasie ciąży, co powoduje przeprogramowanie jej mózgu: jest aktywniejsza, żeby skuteczniej zdobywać pożywienie dla potomstwa, a zarazem ostrożna. Natomiast samiec, który nie uczestniczy w opiece nad potomstwem, może koncentrować się na zdobywaniu kolejnych partnerek i odstraszaniu innych, konkurujących z nim samców. To przekłada się na charakterystyczny dymorfizm: często większe rozmiary samca w porównaniu do samicy, jego większą siłę i agresywność (walka z innymi samcami) oraz względną łatwość podejmowania ryzyka. Karmienie mlekiem matki, jej opieka nad potomstwem i długie dzieciństwo (okres do osiągnięcia dojrzałości płciowej), gdy młody osobnik poznaje świat (ciekawość, nastawienie eksploracyjne, otwartość na nowe) i przez zabawę modeluje rzeczywistość, co stymuluje rozwój systemu nerwowego. W dodatku stała temperatura ciała wynikająca z endotermii usprawnia działanie nerwów, zapewnia stabilne warunki pracy komórek przekazujących bodźce oraz umożliwia funkcjonowanie dużego mózgu, w tym rozrost kory mózgowej, czyli zewnętrznej warstwy mózgu odpowiedzialnej za analizowanie i przetwarzanie danych.

Dzięki rozwojowi systemu nerwowego oraz matczynej opiece osobnik rozwija życie psychiczne (emocje, procesy motywacyjne określające zachowania, procesy poznawcze, samoświadomość i tożsamość), inteligencję (zdolność do logicznej analizy danych) i nabywa kompetencje społeczne, czyli buduje więzi z innymi osobnikami: kooperacja oparta na zaufaniu, poczuciu spokoju i bezpieczeństwa w grupie oraz pozycja osobnika w grupie. Więzi i kompetencje społeczne są budowane w oparciu o pozytywne bodźce (wrażenia i emocje), a bodźce negatywne niszczą te więzi. Charakterystyczne jest przy tym, że odbudowa zniszczonych więzi, czyli zaufania w społeczeństwie jest trudniejsza niż ich zniszczenie, wymaga bowiem dużo więcej i dużo silniejszych bodźców pozytywnych.

Powstają konwencjonalne sygnały (znaki), rytuały społeczne i konwenanse redukujące agresję (psychiczne oczyszczenie, katharsis), które wiążą grupę (radość jako pozytywne emocje towarzyszące przyjemności zmysłowej i pieszczotom oraz dobremu stanowi fizjologii i środowiska) lub odstraszają wrogów. Zachowania nieakceptowane (odchylenia od normy) są karane (wykpienie śmiechem, wygnanie, zadanie bólu lub nawet śmierci), a w jednostce wywołują uczucie smutku (negatywne emocje, dyskomfort, cierpienie, płacz), wstydu (poczucie nieakceptowanej odmienności) i winy wobec współplemieńców (wyrzuty sumienia, skrupuły moralne).

Złożona psychika i życie społeczne przekładają się na powstanie współodczuwania, czyli empatii. Działania i sytuacje, które wywołują określone reakcje w mózgu osobnika bezpośrednio w nie zaangażowanego mogą wywołać podobne reakcje w mózgu innego osobnika, który jest obserwatorem lub jest tylko informowany o sytuacji. W mózgach obu osobników uaktywniają się te same ośrodki nerwowe znane jako neurony lustrzane. Jest to mechanizm mocno wiążący grupę i zarazem początek świadomej moralności z podstawową zasadą etyczną żądającą, aby nie czynić drugiemu, co tobie niemiłe. Empatia leży też u podstaw myślenia symbolicznego oraz sztuki, gdzie określone znaki są odbierane przez różne osoby w ten sam lub podobny sposób, wywołując takie same lub podobne emocje. Oczywiście na pierwotny mechanizm neurologiczny nakładają się dodatkowo uwarunkowania kulturowe jako społeczne konwencje określające sposób interpretowania rozmaitych znaków.

Charakterystyczna jest nieufność i strach przed odczuwającymi inaczej obcymi, czyli osobnikami spoza grupy (ksenofobia). Spotyka ich pogarda (niska ocena) a nawet nienawiść (wrogość) i okrucieństwo, ponieważ to, co nieznane jest groźne i zwykle oceniane jako gorsze. U niektórych form powstaje solidaryzm gatunkowy - niechęć do zabijania i zjadania (kanibalizmu) przedstawicieli swojego gatunku. Stąd rytualizacja walk godowych o samice, kiedy konkurenci stosują określone reguły pojedynku i zazwyczaj, choć nie zawsze, unikają zabijania przeciwnika. Wraz z rozwojem mózgu stopniowo kształtuje się samoświadomość, czyli rozróżnienie między JA i resztą świata. Świadczy o tym test lustra (Gallup), czyli zdolność osobnika do stwierdzenia, że odbicie w lustrze jest jego obrazem, co potrafią tylko najinteligentniejsze zwierzęta, między innymi słonie, walenie i niektóre naczelne, a ludzkie dzieci są do tego zdolne od około drugiego roku życia. Trzeba jednak pamiętać, że test lustra ma sens tylko w odniesieniu do tych gatunków, u których wzrok jest najważniejszym zmysłem. Na przykład u psa o wiele ważniejszy jest węch, więc zwierzę rozróżnia siebie i innych głównie po zapachu (badania Horowitza).

• owadożerne Insectivora: ryjówki, jeże, krety

• naczelne Primates → CZŁOWIEK

• nietoperze Chiroptera

• gryzonie Rodentia: wiewiórki, myszy, szczury, bobry, kapibara, jeżozwierze

• zajęczaki Lagomorpha: zając, królik

• walenie Cetacea: wieloryby fiszbinowe i uzębione, narwale, delfiny

• syreny Sirenia: diugoń

• trąbowce Proboscidea: mastodonty, stegodony, mamuty, słonie

• płetwonogie Pinnipedia: foki, morsy

• drapieżne Carnivora: psy, niedźwiedzie, koty, łasicowate, łaszowate, hieny

• parzystokopytne Artiodactyla: jelenie, świnie, hipopotamy, krowy, owce, kozy, żyrafy

• nieparzystokopytne Perissodactyla: koniowate, nosorożce

• szczerbaki Edentata: pancernik, mrówkojad

• Ssaki naczelne (Primates)

Rozwinięte manipulacyjne zdolności przednich kończyn (rąk) zakończonych pięciopalczastą dłonią z płaskimi paznokciami (przekształcone pazury) na końcu każdego palca. Dłonie od wewnętrznej strony są pozbawione włosów, aby zwiększyć ich chwytność i receptywność (wrażliwość). Na końcach palców (u czepiaków również na chwytnym ogonie), które szczególnie często służą do badania przedmiotów dotykiem powstają linie papilarne. Są to wystające (mniej niż 1 mm) nad powierzchnię skóry listewki, które mogą tworzyć zawiłe wzory, a służą do zwiększenia receptywności: nawet delikatne dotknięcie powoduje ich wibrację, co zwiększa oddziaływanie na receptory nacisku w głębi skóry. Rozwój mózgu polega na przyroście nowej kory mózgowej, co wiąże się ze sprawnymi zmysłami i pomaga odnajdować pokarm, zwłaszcza owoce: kolorowe widzenie, rozpoznawanie wielu smaków i zapachów, dotyk. Poruszanie się w koronach drzew rozwija ramiona używane do brachiacji, czyli specyficznej formy lokomocji, kiedy małpa zwisa na rękach i w tej pozycji przenosi się z gałęzi na gałąź. Widzenie stereoskopowe (oczy skierowane na ten sam punkt, lecz pod różnym kątem) pozwala precyzyjnie oceniać odległość w gałęziach drzew i wiąże się z orientacją przestrzenną, co stymuluje rozwój odpowiednich ośrodków w mózgu.

Małpiatki Prosimiae

• lemury Lemuroidea

• wyraki Tarsioidea: tarsjusz upiór

Małpy właściwe Simiae

• małpy szerokonose Platyrrhini: wyjce, czepiaki

• małpy wąskonose Catarrhini - zwierzokształtne Cercopithecoidea: koczkodany, pawiany, makaki

• małpy wąskonose Catarrhini - człekokształtne Hominoidea → CZŁOWIEK

• Człekokształtne (Hominoidea)

Grupa największych naczelnych w ramach małp wąskonosych. W odróżnieniu od zwierzokształtnych nie posiadają ogona, który będzie dla człowieka symbolem zwierzęcości, czegoś nieludzkiego i dzikiego. Tendencja do dwunożności (częściowo związana z brachiacją, a po części z zejściem z drzew na ziemię) sprzyja postawie zbliżonej do pionu, kiedy małpa opiera się na stopach i na zgiętych palcach rąk, a co pewien czas odrywa przednie kończyny od podłoża i unosi się na tylnych (stan pośredni między czworonożnością i dwunożnością). W rezultacie kształtują się silne nogi (tylne kończyny) z mocnym stawem biodrowym łączącym nogę z resztą ciała oraz z masywną stopą i piętą, aby utrzymać ciało w pionie. Ręce (przednie kończyny) uwalniane od funkcji lokomocyjnych stają się narządami pracy. Rozwój przeciwstawności kciuka wobec reszty palców dłoni, płaskie paznokcie i linie papilarne zapewniają ogromną sprawność przy manipulowaniu przedmiotami. W stopniu nieporównanie większym od innych zwierząt człekokształtne stosują narzędzia. Na przykład szympansy używają kamieni do rozbijania orzechów (zachodnia Afryka), patyków do wyciągania termitów lub miodu (wschodnia Afryka), a liści jako podkładek do siedzenia lub do chwytania owadów. W rejonie Senegalu szympansy ostrzą zębami długie kije, których używają jako włóczni do rzucania podczas polowań na mniejsze naczelne. Na tym samym obszarze szympansy potrafią przewidywać kierunek ognia podczas pożaru i nie uciekają na oślep. Najsilniejsze osobniki, zwłaszcza samce, prezentują czasem swoją siłę i odwagę skacząc i krzycząc w pobliżu ognia podczas pożaru lasu. Podobnie mogą się zachowywać podczas burzy z piorunami, jakby wyzywały groźne żywioły lub wyrażały swój podziw. Jest to rodzaj sztuki (przypomina taniec, śpiew i teatr), sportu (element wyczynu i współzawodnictwa) a nawet rytuału o charakterze kultowym (podobieństwo do magii i religii). Takie popisy są zarazem narzędziem walki politycznej (forma propagandy), której cel to zdobycie wysokiego statusu społecznego, dominacja nad innymi oraz władza przekładające się na pierwszeństwo w dostępie do pożywienia i możliwości rozmnażania.

Szympansy tworzą złożone społeczności z ustaloną hierarchią i panujące nad określonym terytorium. Członkowie społeczności rozpoznają się po zapachu i wyglądzie, a obce szympansy atakują, żeby je zabić lub odpędzić.

Dzienny tryb życia poszerza zakres widzianych kolorów, co znakomicie wzbogaca paletę doznań i ilość informacji ze środowiska. Oczy człekokształtnych rozróżniają barwy od czerwonej do fioletowej, co odpowiada coraz mniejszym długościom fali światła: czerwona – ok. 780-650 nm, pomarańczowa – ok. 650-610 nm, żółta – ok. 610-580 nm, żółtozielona – ok. 580-550 nm, zielona – 550-505 nm, zielononiebieska – ok. 505-485 nm, niebieska – ok. 485-440 nm, indygo – ok. 440-415 nm, fioletowa – ok. 415-380 nm.

Przejście do dziennego trybu życia sprawia, że noc staje się czasem snu, co odróżnia człekokształtne od ich przeważnie nocnych przodków. Noc jest też czasem zagrożenia ze strony drapieżników (głównie wielkich kotów i węży) polujących na małpy, co przekłada się na obawę przed mrokiem. U człowieka ta obawa da początek pojęciu mrocznych sił zła reprezentowanych przez noc, Księżyc, nietoperze, sowy i węże w opozycji do dobrych, kolorowych, jasnych mocy światła łączonych zwykle ze Słońcem i dziennymi ptakami.

Duży mózg wymaga stałego dopływu bodźców, więc zjawiska i czynności powtarzane wielokrotnie i długo są nudne i męczące. Pojawia się za to potrzeba rozrywki jako czegoś, co dostarcza mózgowi bodźców innych niż te powtarzalne. Powstają przedmioty służące rozrywce, czyli zabawki i to zróżnicowane zależnie od płci. Na przykład małe samce szympansów z Ugandy używają patyków jako imitacji broni podczas agresywnych zabaw, a małe samice wybrane patyki traktują jak dzieci (lalki), noszą je i przytulają imitując swoje matki.

Na twarz, czyli przednią część głowy osobnika składa się kilka niezmiernie ważnych elementów. Najważniejsze jest dwoje oczu (nieprzypadkowo zwanych zwierciadłem duszy) z różnie zabarwioną tęczówką i różnie ukształtowaną oprawą oka, a zwłaszcza z rzęsami na krawędziach ruchomych powiek. Nad oczami znajdują się tworzone przez krótkie włosy brwi. Centralną część twarzy zajmuje nos, a poniżej bardzo ruchliwe usta. Istotnymi elementami są także czoło ponad linią brwi, kształt kości policzkowych po lewej i prawej stronie oraz kształt brody i karnacja (zabarwienie) skóry.

Twarz służy rozpoznawaniu się członków stada, każdy ma bowiem własną, niepowtarzalną twarz, chociaż w praktyce czasem zdarzają się sobowtóry, czyli osobniki zewnętrznie bardzo podobne lub z pozoru identyczne. I nie chodzi tu o bliźniaki jednojajowe, które mają ten sam genotyp, lecz o osoby niespokrewnione, mające różne genotypy, a jednak fenotypowo niemal identyczne, czyli wyglądające tak samo.

Twarz określa człowieka (stąd fizjognomika) i służy porozumiewaniu się przez odpowiednią mimikę za pomocą oczu, ust i brwi. Szczególną cechą człowieka nieznaną u innych gatunków są oczy, w których widać białka. To znakomicie ułatwia kontakt wzrokowy między ludźmi wzbogacając repertuar mimiki wyrażającej emocje. Powstaje symbolika gestów, zwłaszcza rąk, w dużym stopniu wspólna dla wszystkich człekokształtnych i człowiekowatych. Coraz bardziej złożone rytuały (teatralizacja, etykieta, konwenans, „maska społeczna”) umacniają więzi we wspólnocie i symbolizują emocje osobników.

Powstają systemy porozumiewania się za pomocą mimiki, gestów i dźwięków (na przykład chrząknięcia u szympansów).

Przestrzeganie rytuałów (grzeczność) jest akceptowane, a ich łamanie (u człowieka zwane chamstwem lub nawet przestępstwem) spotyka się ze społecznym potępieniem i jest karane. Rozwija się znana już wcześniej umiejętność kłamania (kłamstwo to rozbieżność emocji i opinii osobnika oraz prezentowanych przez niego zachowań), aby neutralizować społeczne konflikty. Złożoność zachowań, różne narzędzia i dziedziczenie społeczne poprzez naukę i naśladownictwo składają się na kulturę, a oddalenie lub względna izolacja poszczególnych populacji prowadzi do powstawania różnych tradycji lub wręcz kręgów kulturowych, czego przykładem są różniące się kultury szympansów z zachodniej i wschodniej Afryki.

W przeciwieństwie do większości ssaków, które przechodzą ruję raz (czyli są monoestralne) lub najwyżej kilka razy w ciągu roku, człowiekowate mają ruję comiesięczną (są poliestralne), co oznacza, że co miesiąc samica wytwarza jajo gotowe do zapłodnienia. Jeśli nie dochodzi do zapłodnienia, samice przechodzą comiesięczną menstruację, czyli krwawienie związane ze złuszczaniem nabłonka macicy i usunięciem niezapłodnionego jaja.

Człekokształtne (podobnie jak inne ssaki) rozwijają rozmaite obyczaje seksualne i różne typy rodziny. U form poligynicznych, czego przykładem jest goryl, jeden samiec panuje nad grupą samic, czyli haremem. Nie dopuszcza innych samców. walcząc z nimi, lub odstraszając siłą i rozmiarami ciała. W rezultacie rozwija się bardzo silny dymorfizm płciowy – samiec jest nawet dwukrotnie większy od samicy. Kontakty seksualne są rzadkie, ograniczone wyłącznie do okresu rui poszczególnych samic, więc genitalia samca nie muszą być duże. Szczególną formę poligynii rozwinęły orangutany, u których samce też są dwukrotnie większe od samic i też mają małe genitalia. W odróżnieniu jednak od goryli samce orangutanów walczą między sobą nie o harem, lecz o terytorium. Wszystkie samice, które wkraczają na opanowany obszar są zatem potencjalnie seksualnymi partnerkami samca. Nie tworzą jednak haremu, ani też nie przebywają stale w towarzystwie samca. Do kontaktów seksualnych dochodzi więc rzadko.

Skrajnie odmienne są formy monogamiczne jak gibony. Samiec i samica raz w życiu łączą się w trwałą parę i potem nie muszą z nikim walczyć, ani konkurować, ponieważ utrzymują kontakty seksualne wyłącznie ze swoim partnerem lub partnerką i tylko kilka razy w roku w okresie rui. W konsekwencji nie występuje u nich dymorfizm płciowy: samiec i samica mają te same rozmiary i nie rozwijają specjalnych mechanizmów zachęcających do seksu.

Pod pewnymi względami najciekawsze są formy promiskuityczne jak szympans i bonobo. W społecznościach tych człekokształtnych kontakty seksualne są swobodne, czyli nie ograniczają ich sztywne reguły haremu lub monogamii. Samce w pewnym stopniu konkurują o względy samic, ale samice nie ograniczają swoich kontaktów do jednego samca. Co więcej, u szympansów i bonobo seks nie ma znaczenia wyłącznie prokreacyjnego, czyli nie służy tylko rozmnażaniu; w większości przypadków jest zabawą łagodzącą napięcia i wiążącą społeczeństwo, wyraża sympatię i radość.

Promiskuityzm szympansów i bonobo przekłada się na charakterystyczny dymorfizm płciowy. Samiec jest niewiele większy od samicy, ponieważ zazwyczaj nie musi bezpośrednio walczyć z innymi samcami o względy samic. Ma za to bardzo duży penis i jądra kilkakrotnie większe niż u gibona, orangutana czy ogromnego goryla, żeby być zdolnym do częstych kopulacji. Samica w czasie rui wabi samce obrzmiałymi pośladkami i zapachem, który pobudza samce do większej aktywności seksualnej, co oczywiście zwiększa szanse zapłodnienia.

Seksualna swoboda samic szympansów i bonobo oznacza, że w ich drogach rodnych spotykają się plemniki różnych samców i konkurują ze sobą o dostęp do komórki jajowej. Zwyciężają te, które są szybsze i potrafią chemicznie zablokować konkurentów. Współzawodnictwo samców o możliwość rozmnażania odbywa się zatem przede wszystkim na poziomie plemników w drogach rodnych samicy.

W toku ewolucji człekokształtnych zaznacza się tendencja do przechodzenia od nadrzewnego trybu życia do naziemnego, zwykle z tym związane powiększanie rozmiarów ciała oraz tendencja do przyjmowania postawy wyprostowanej. Nadrzewne, czworonożne prokonsulowate ważą od kilkunastu do kilkudziesięciu kilogramów. Podobne do nich pod względem trybu życia gibonowate ważą od kilku do kilkunastu kilogramów, a długość ciała największego z nich siamanga przekracza 50 cm. Natomiast częściowo nadrzewny orangutan z tendencją do dwunożności ma wysokość ok. 120-180 cm w postawie wyprostowanej. Największa małpa wszech czasów gigantopitek porusza się po ziemi na dwóch nogach, osiągając wzrost do 3 m i wagę nawet 500 kg. Rozmiary naziemnych, częściowo dwunożnych siwapiteków znanych też jako ramapiteki są porównywalne z orangutanem. Natomiast nadrzewne driopiteki są mniejsze i ważą od ok. 20 do ponad 30 kg. Szympans, który większość czasu spędza na ziemi, waży kilkadziesiąt kilogramów i porusza się głównie na czterech kończynach. W postawie wyprostowanej na dwóch nogach szympans może mieć do 120 cm wysokości. Wyraźnie większy goryl ważący nawet 200 kg jest naziemny i porusza się na czterech kończynach, lecz potrafi stawać na dwóch i może wtedy osiągać wysokość do ok. 2 m.

Prokonsulowate Proconsulidae

• prokonsul Proconsul

Lufengpitekowate Lufengpithecidae

• lufengpitek Lufengpithecus

Gibonowate Hylobatidae

• gibon Hylobates

• siamang Symphalangus

Człowiekowate Hominidae

Ponginae

• siwapitek Sivapithecus

• gigantopitek Gigantopithecus

• orangutan Pongo

Homininae

• driopitek Dryopithecus

• goryl Gorilla

• ardipitek Ardipithecus

• parantrop Paranthropus

• australopitek Australopithecus

• człowiek Homo → CZŁOWIEK

• szympans Pan troglodytes

• bonobo Pan paniscus

• Człowiek (Homo)

Linia ewolucyjna w ramach człowiekowatych. Znakiem hominizacji (uczłowieczenia) staje się powstanie autorefleksji, czyli zdolności do myślenia o sobie jako jednym z wielu obiektów rzeczywistości, a nie jej centrum. Jest to cecha tylko najinteligentniejszych istot, w tym ludzi, którzy posiadają wielki w porównaniu do ciała mózg. Większość przedstawicieli zamieszkującego Afrykę rodzaju Australopithecus ma mózg o pojemności 300-400 cm³ i osiąga wysokość ciała ok.100-140 cm. Zbliżony południowoafrykański Homo naledi dysponuje mózgiem o pojemności ok. 460-610 cm³ i wzrostem przekraczającym 140 cm. U Homo habilis zaś, który jest zaawansowaną formą australopiteka, pojemność mózgu to 750-800 cm³ przy ponad 100 cm wzrostu. Afrykański Homo ergaster oraz wschodnioazjatycki Homo erectus mają mózgi o objętości ok. 900-1100 cm³, a ich wzrost oscyluje zwykle między 130 i 150 cm. Podobne rozmiary mózgu wykazuje indonezyjski megantrop (Meganthropus), chociaż jest olbrzymem o wzroście przekraczającym 2 m. W pewnym sensie przeciwstawnym przypadkiem jest żyjący także w Indonezji Homo floresiensis, który ma mózg o pojemności zaledwie 380 cm³ oraz wzrost ok. 100 cm. Bardziej zaawansowany gatunek człowieka euroazjatycki Homo neanderthalensis dysponuje mózgiem bardzo dużym, bo przekraczającym nawet 1300 cm³ i wzrostem ponad 150 cm. Zbliżone rozmiary ma też azjatycki Homo denisovaensis. Natomiast u Homo sapiens mózg jest zwykle większy niż 1200 cm³, a wysokość ciała zazwyczaj przekracza 150 cm, czasem nawet 200 cm.

Rozrost mózgu prowadzi nie tylko do powiększenia puszki mózgowej, lecz także do skrócenia części twarzowej czaszki i szczęki. Skrócenie twarzy zaś powoduje zwężenie kanałów zatok, co spowalnia wypływ śluzu do nosa. Co więcej, postawa dwunożna i związane z nią przesunięcie punktu podparcia czaszki pod spód powoduje uniesienie części twarzowej. W rezultacie śluz z zatok szczękowych, który u czworonogów płynął w dół, u człowieka musi płynąć pod górę, aby osiągnąć ujście do jamy nosowej. W tej sytuacji łatwo dochodzi do zablokowania kanałów i powstawania stanów zapalnych nosa i zatok. Tego rodzaju schorzenia objawiające się zwykle katarem często występują u człowieka, lecz są rzadkie wśród czworonożnych gatunków ssaków.

Mózg (po łacinie cephalon) człowieka jest strukturą wyjątkowo skomplikowaną, chociaż w głównych zarysach zbudowaną podobnie jak mózgi innych kręgowców. Zewnętrzna warstwa mózgu zwana korą mózgową (makroskopowo postrzegana jako istota szara) zawiera gęsto upakowane neurony przetwarzające sygnały przesyłane za pośrednictwem aksonów tworzących warstwę wewnętrzną mózgu (makroskopowo istota biała).

U większości kręgowców poza ewolucyjnie zaawansowanymi ssakami mózg wykazuje strukturę liniową, co oznacza, że jego kolejne części są ustawione jedna przed drugą. Posuwając się od rdzenia kręgowego do przodu są to tyłomózgowie (rhombencephalon), śródmózgowie (mesencephalon) oraz przodomózgowie (prosencephalon) podzielone na międzymózgowie (diencephalon) i kresomózgowie (telencephalon). Każda część mózgu jest rozdzielona bruzdą na stronę lewą i prawą, a pomiędzy nimi rozwijają się więzadła, w których biegną szlaki nerwowe pozwalające koordynować działanie całego narządu.

Wnętrze mózgu zajmują połączone ze sobą komory wypełnione płynem mózgowo-rdzeniowych pełniącym rolę ochronną jako mechaniczny amortyzator oraz rolę odżywczą jako droga dostarczania pożywienia dla mózgu. Dwie komory występują w tyłomózgowiu, wąski kanał zwany wodociągiem Sylwiusza przechodzi przez śródmózgowie i łączy się z przodu z komorą w międzymózgowiu, która ma połączenie z jeszcze jedną komorą w kresomózgowiu.

Tyłomózgowie czasem nazywane „gadzim mózgiem” obejmuje rdzeń przedłużony (medulla oblongata) stanowiący kontynuację rdzenia kręgowego (medulla spinalis), most (pons) oraz móżdżek (cerebellum) podzielony na lewą i prawą półkulę. W rdzeniu przedłużonym twór siatkowaty kontroluje stan pobudzenia, czuwania i snu oraz uczestniczy w przekazywaniu sygnałów nerwowych, zwłaszcza odruchowych (na przykład kierujących oddychaniem, akcją serca czy wydzielaniem śliny) oraz motorycznych (mięśniowych). Móżdżek zaś jest ośrodkiem koordynacji motorycznej i równowagi.

Most łączy się z przodu ze śródmózgowiem, które wraz z rdzeniem przedłużonym i mostem tworzy pień mózgu – swoistą oś dla przodomózgowia.

Na przedłużeniu pnia mózgu znajduje się międzymózgowie podzielone na lewe i prawe wzgórze (thalamus) zawierające ośrodki odpowiedzialne za emocje, odruchy (reakcje automatyczne, instynktowne) i funkcje nieświadome jak na przykład sterowanie procesami fizjologicznymi.

W międzymózgowiu są też zlokalizowane ośrodki nerwowe dla zmysłów chemicznych, czyli węchu (rozpoznawanie zapachów) i smaku. Po przejściu człowieka z lasu na sawannę spada znaczenie węchu, ponieważ na otwartym terenie bardzo skutecznym źródłem informacji o świecie okazuje się wzrok.

Zaliczany do międzymózgowia układ limbiczny znajduje się pod wzgórzem. Układ limbiczny nie jest wyodrębnioną jednostką anatomiczną, lecz wyróżnia się pod względem fizjologicznym jako odpowiedzialny za odczuwanie bólu, kontrolowanie emocji i popędów oraz konsolidowanie pamięci. Należące do układu limbicznego lewy i prawy hipokamp (od greckiego hippokampos – konik morski) kiedyś zwany też rogiem Amona są odpowiedzialne za orientację przestrzenną i pamięć długotrwałą. Z przodu poniżej hipokampów znajdują się lewe i prawe ciało migdałowate odpowiedzialne między innymi za odczuwanie strachu i niepewności. W dolnej przedniej części międzymózgowia znajduje się przysadka mózgowa, jeden z najważniejszych gruczołów produkujących hormony. Natomiast z tylnej części sklepienia międzymózgowia wystaje ukryta pod wzgórzem szyszynka, ważny gruczoł sterujący rozwojem organizmu.

Najbardziej rozbudowane u człowieka jest kresomózgowie, które rozrastając się do przodu i tyłu przykrywa cały mózg z wyjątkiem niewielkiego fragmentu móżdżku. Kora mózgowa w kresomózgowiu ulega dodatkowo pofałdowaniu, co zwiększa liczbę komórek nerwowych, potęgując możliwości psychiczne.

Kora mózgowa jest podzielona podłużną bruzdą na dwie półkule - lewą i prawą połączone więzadłem wielkim, czyli ciałem modzelowatym tworzącym łuk nad wzgórzami. Lewa półkula mózgowa kontroluje prawą stronę ciała (prawa połowa twarzy, prawe oko, prawe ucho, prawa ręka, prawa część tułowia, prawa noga) i jest wyspecjalizowana przede wszystkim w myśleniu analitycznym, logicznym, odwołującym się raczej do języka i zobiektywizowanej wiedzy oraz pojęć abstrakcyjnych.

Prawa półkula mózgowa zaś kontroluje lewą stronę ciała, specjalizuje się raczej w myśleniu całościowym. Jest bardziej emocjonalna, co oznacza ukierunkowanie na subiektywne odczuwanie i sztukę, dane zmysłowe oraz instynkt, czyli zachowania automatyczne odbywające się poza świadomą decyzją człowieka.

Począwszy od Homo habilis wyraźnie rośnie sprawność dłoni związana z ruchliwością i sprawnością kciuka, który jest przeciwstawny wobec pozostałych czterech palców dłoni i niemal równoważny im pod względem siły. To pozwala rozwijać zdolności manualne potrzebne do pracy. U człowieka dominuje praworęczność (prawa ręka jest sprawniejsza). Mańkuci (leworęczni) stanowią zwykle mniejszość, a ok. 10% osobników jest oburęcznych. Pełna leworęczność wiąże się z dominacją prawej półkuli mózgowej, która jest wtedy racjonalna. Może się jednak zdarzyć niepełne odwrócenie symetrii, kiedy osobnik jest leworęczny, a jednak lewa półkula mózgowa odpowiada za zachowania i myślenie racjonalne.

Każda półkula składa się z części rozdzielonych dodatkowo głębszymi poprzecznymi bruzdami.

Płat potyliczny z tyłu głowy nad móżdżkiem mieści ośrodki wzroku i warunkuje rozpoznawanie kolorów i ruchu.

Płat ciemieniowy od potylicy do bruzdy Rolanda zwanej też środkową w połowie (na szczycie) głowy jest związany z dotykiem, temperaturą, rozpoznawaniem kierunków (geometria) i liczeniem (abstrakcja).

Płat czołowy rozciąga się od bruzdy Rolanda do czoła. Wzdłuż lewej bruzdy Rolanda są rozmieszczone ośrodki nerwowe kontrolujące prawą stronę ciała, a wzdłuż prawej bruzdy ośrodki dla lewej strony.

U człowieka szczególnie powiększone są płaty czołowe kresomózgowia, czyli ewolucyjnie najnowsza kora mózgowa odpowiedzialna za myślenie logiczne i abstrakcyjne, umiejętność planowania i przewidywania, podejmowanie decyzji oraz wolę. W płacie czołowym istnieje też ośrodek Broki odpowiedzialny za łączenie głosek w słowa i słów w zdania, a w konsekwencji za zdolność płynnego mówienia.

W części czołowej kresomózgowia znajdują się również ośrodki samoświadomości i tożsamości danej osoby w opozycji do reszty świata oraz ośrodki interakcji społecznych, na przykład empatii, poczucia winy i zaufania.

Płat skroniowy z boku głowy oddzielony bruzdą Sylwiusza od reszty mózgu zawiera ośrodki słuchu i węchu oraz pamięć pozwalającą identyfikować obiekty, na przykład twarze. W tylnej części bruzdy Sylwiusza istnieje ośrodek Wernickego kontrolujący rozpoznawanie dźwięków mowy.

Bardzo duży mózg zużywa ok. 20% całej energii organizmu, więc wymaga nie tylko ogromnych nakładów energetycznych w postaci spożywanego jedzenie, lecz także sprawnego chłodzenia, ponieważ system nerwowy jest bardzo wrażliwy na zbyt wysokie temperatury. Mechanizmem aktywnie chłodzącym organizm człowieka jest wydzielanie potu. Liczba gruczołów potowych w skórze pojedynczego człowieka osiąga 3-5 milionów - żaden inny gatunek ssaków nie ma ich aż tyle. Niestety, chłodzenie poprzez wydzielanie wody jest bardzo niepraktyczne, bo organizm nie tylko traci cenną wodę, lecz wraz z nią dodatkowo pozbywa się soli mineralnych (elektrolitów), bez których nie może żyć. O wiele oszczędniejsze sposoby chłodzenia występują na przykład u słonia, gdzie dobrze ukrwione uszy pozwalają schładzać krew, oraz u psa, który otwiera pysk, żeby chłodzić krew w ścianach jamy gębowej. W obu wypadkach straty wody są minimalne, nie mówiąc już o solach. Organizm człowieka jest pod tym względem ogromnie rozrzutny, tracąc z potem zarówno wodę, jak też sole mineralne. W rezultacie człowiek musi poświęcać wiele czasu i energii, aby zapewnić sobie dostęp do wody i potrzebnych substancji mineralnych. Dlatego też sól zawsze jest przez ludzi ogromnie ceniona, a czasem pełni rolę waluty. Rozwój gruczołów potowych wiąże się z kilkoma elementami: z przystosowaniem do wytrwałego biegu podczas polowania, kiedy konieczne było efektywne chłodzenie, z zastosowaniem ognia do ogrzewania oraz z użyciem odzieży. Równolegle zaś postępuje zanik warstwy termoizolacyjnej w postaci sierści, czyli owłosienia całego ciała. Pozostało owłosienie tylko niewielkich fragmentów skóry. Owłosienie genitaliów jako efekt działania hormonów (żeńskich estrogenów i męskiego testosteronu) sygnalizuje dojrzałość seksualną. Bujne i stale rosnące włosy na głowie oznaczają siłę oraz odradzanie życia, o czym świadczą biblijny mit o Samsonie, opowieść o świętym Gangesie spływającym na ziemię po włosach Sziwy oraz wielkie peruki w Egipcie i barokowej Europie. Łysienie zaś wyraża zanik sił lub chorobę (Rzymianie). U wielu ludów trzymanie kogoś za włosy oznacza pokonanie go lub zniewolenie (Paleta Narmera), a skalp (Celtowie, Indianie) odbiera siłę ofierze. Mędrcy noszą długie włosy jako symbol mądrości (bramini i dżinijscy asceci), albo golą głowy na znak oderwania się od ziemskiej mądrości (egipscy kapłani, mnisi buddyjscy, katolickie zakonnice). Bujne włosy na głowie kobiety zaś oznaczają zdrowie i pośrednio zdolność do rozrodu, a zatem są sygnałem seksualnym. Włosy na twarzy mężczyzny (na przykład broda i wąsy judaistów oraz muzułmanów) to znak władzy i mądrości.

Inną charakterystyczną cechą człowieka jest wysoko umieszczona krtań, co sprzyja wydawaniu precyzyjnie kształtowanych dźwięków. Z drugiej jednak strony taka budowa krtani i jej zbliżenie do gardła oznaczają, że rośnie prawdopodobieństwo zadławienia, kiedy kawałek pokarmu zamiast do przełyku trafia do krtani, blokując drogi oddechowe, co oznacza uduszenie. To zdarza się szczególnie często noworodkom, które jeszcze nie nauczyły się przełykać i jednocześnie kontrolować oddechu.

Jama gębowa z mocnym, umięśnionym językiem i ruchliwymi wargami, krtań, kość gnykowa podpierającą krtań oraz jama nosowa sprzyjają rozwojowi języka mówionego opartego na dźwiękach. Zaczątki języka sięgają już form człekokształtnych, lecz jego właściwy rozwój następuje u neandertalczyka, a przede wszystkim u człowieka rozumnego.

Jednym z ważnych wskaźników wyjątkowości człowieka jest krew składająca się z płynnego osocza (55% masy krwi) oraz zawieszonych w nim elementów ziarnistych, głównie komórek. Zdecydowaną większość komórek krwi, to znaczy ok. 94%, stanowią erytrocyty, które zawierają hemoglobinę - czerwony barwnik wiążący tlen. Dzięki temu krew przenosi tlen z płuc do poszczególnych części organizmu. W przeciwieństwie do innych kręgowców człowiek ma erytrocyty pozbawione jądra komórkowego i większości organelli, co minimalizuje zużycie tlenu przez same erytrocyty. Poza tym erytrocyty są spłaszczone, więc stosunek ich powierzchni do objętości jest większy niż w komórkach kulistych, a to ułatwia wchłanianie tlenu z otoczenia.

Zawierające jądro komórkowe białe krwinki, czyli leukocyty dzielą się na kilka grup spełniających odmienne role. Duże, pełzające monocyty wchłaniają ciała obce (bakterie, pierwotniaki, resztki tkanek). Małe, kuliste limfocyty wytwarzają przeciwciała i zapewniają specyficzną reakcję immunologiczną, czyli swoistą odporność na określone czynniki chorobotwórcze (bakterie, wirusy, komórki nowotworowe). Granulocyty zaś zapewniają ogólną, czyli nieswoistą odporność organizmu na wszelkie czynniki.

Oddzielną kategorią są trombocyty - małe, płaskie fragmenty komórki bez jądra, które uczestniczą w tworzeniu zakrzepów krwi, aby zamknąć uszkodzone miejsca naczyń krwionośnych.

Człowiek zachowuje ogólny plan budowy ssaka, co doskonale ilustruje słynny zestaw szkieletów sporządzony przez Amerykanina C. H. Warda w Nowym Jorku w roku 1893, żeby pokazać homologię kości. Widać tam człowieka siedzącego na koniu i razem z psem atakującego dużego niedźwiedzia. We wszystkich czterech szkieletach występują te same kości, chociaż odmiennie ukształtowane i pełniące odmienne role. W przeciwieństwie do większości ssaków człowiekowate są zdecydowanie dwunożne i mają pionowy kręgosłup, który przybiera kształt litery S, co zwiększa jego elastyczność. Wyprostowana postawa dwunożna staje się elementem odróżniającym człowieka od „dzikich”, zwierzęcych czworonogów.

Jednak z powodu pionowej postawy człowiekowate częściej od innych naczelnych cierpią na schorzenia mocno obciążonych stóp, kolan i kręgosłupa, zwłaszcza w pozbawionej żeber strefie brzusznej stabilizowanej wyłącznie przez mięśnie. Dwunożność wymusza też zwężenie miednicy, co u kobiet przekłada się na zwężenie kanału rodnego. W rezultacie poród staje się bolesny i ryzykowny, może skończyć się powikłaniami, a nawet śmiercią kobiety. Czynnikiem zwiększającym ryzyko podczas porodu jest oczywiście duża głowa płodu jako rezultat typowego dla człowiekowatych rozrostu mózgu. Dlatego kobiety rodzą dzieci na bardzo wczesnym etapie rozwoju, kiedy głowa płodu jest jeszcze względnie mała, a czaszka miękka, co redukuje ryzyko zablokowania w drogach rodnych. Konsekwencją wczesnego porodu jest jednak konieczność wydłużenia rozwoju dziecka po narodzinach i dłuższa opieka ze strony matki.

Ojciec zaś często wykazuje tendencje typowe dla większości żyworodnych ssaków, czyli chce pozostawić dzieci pod opieką matki. Kiedy jednak człowiek wkracza na tereny trudne do życia, na przykład pustynie i obszary zimnego klimatu, szanse potomstwa na przetrwanie maleją, a ewentualna śmierć dzieci oznacza, że giną także geny ojca. Dlatego u ludzi mężczyźni w mniejszym lub większym stopniu muszą wraz ze swoimi partnerkami opiekować się potomstwem. Ten konflikt interesów kobiety i mężczyzny stanowi jeden z istotnych czynników napędzających rozwój ludzkiej kultury, kształtujących społeczeństwa matriarchalne lub patriarchalne, ruchy emancypacyjne, feminizm oraz idee praw człowieka i równouprawnienia.

← Warunki wstępne - oddziaływania, materia i wszechświatRasowe zróżnicowanie człowieka →