Полідактилія та еволюція п’яти пальців
Полідактилія, вроджена аномалія, при якій людина має більше п’яти пальців на руках або ногах, виникає внаслідок мутації. Цікаво, що перші відомі тварини з пальцями з’явилися близько 360 мільйонів років тому, еволюціонувавши від риб.
Спираючись на анатомію лап кота, собаки або навіть кенгуру, можна чітко побачити спільні риси з нашими руками. Незважаючи на те, що в деяких тварин пальці можуть бути коротшими або розташовані інакше, всі ці ссавці мають по п’ять пальців на кожній кінцівці.
Вчені зацікавилися питанням, чому ми, люди, поділяємо цю спільну рису з нашими пухнастими друзями, адже еволюціонували в різних середовищах.
Тварини, які мають п’ять пальців, належать до надкласу Tetrapoda, до якого також входять рептилії, амфібії та птахи. Цікаво, що навіть представники цієї групи, які не мають кінцівок у звичному розумінні, все ж таки мають п’ять пальців у своєму скелеті. Наприклад, кити, тюлені та морські леви володіють п’ятьма пальцями на своїх ластах.
Цей факт підкреслює давню еволюційну спадщину п’ятипалих кінцівок, яка сягає сотень мільйонів років тому, до перших хребетних, які вийшли на сушу з води.
Хоча кінцівки ссавців, на перший погляд, здаються дуже різними – від руки людини до лапи лева, ласти кита та крила птаха – їх об’єднує спільна риса: п’ять пальців. Ви цілком логічно запитаєте, де в крилі пальці? Зараз пояснемо.
Звісно, існують й винятки. Наприклад, кінь має лише один палець, а птахи – одну зрощену кістку пальця на кінці крила.
Кінь:
Цікаво, що ембріони всіх цих тварин, незалежно від кінцевої кількості пальців, спочатку розвиваються з п’ятьма. Зменшення або зникнення пальців відбувається вже під час ембріонального розвитку під впливом генів “Hox”.
Ці гени кодують білки, які регулюють активність інших генів, вмикаючи або вимикаючи їх. Завдяки цьому формуються частини тіла в ембріоні, в тому числі й пальці.
Спочатку на кінцівках ембріона формуються п’ять “бруньок” пальців. Залежно від виду тварини, ці “бруньки” можуть розвиватися далі, перетворюючись на пальці, або зупинитися в рості.
Вчені досі не знають точно, коли саме з’явилася перша п’ятипала істота. Проте перші відомі тварини з пальцями, які еволюціонували від риб, жили близько 360 мільйонів років тому і мали до восьми пальців на кінцівках.
Існування п’яти пальців у більшості чотириногих тварин вказує на те, що ця ознака є еволюційно давнім надбанням, ймовірно, успадкованим від спільного предка.
Чому п’ять пальців?
Існує декілька теорій, які намагаються пояснити, чому п’ятипала кінцівка стала настільки поширеною серед хребетних.
- Каналізація: згідно з цією теорією, п’ять пальців – це еволюційно стабільна ознака, яка протягом мільйонів років довела свою ефективність. Зміна цієї кількості могла б призвести до серйозних проблем, тому еволюція “зафіксувала” цю кількість пальців.
- Зв’язок з іншими генами: інша теорія припускає, що гени, які відповідають за кількість пальців, еволюційно пов’язані з іншими важливими генами. Зміна одного з них може призвести до серйозних проблем зі здоров’ям, тому еволюція “залишила” п’ять пальців як “безпечну” кількість.
Полідактилія:
Незважаючи на еволюційну стабільність п’ятипалої кінцівки, у деяких ссавців, включаючи людей, трапляється полідактилія – вроджена аномалія, при якій людина має більше п’яти пальців на руках або ногах. Це явище виникає внаслідок мутацій генів “Hox”.
