人类五根手指看似完美,在以后的进化过程中可能会出现多根手指

在地球物种的进化过程中,似乎有着特定的设定。灵长类动物五指与人类的手指都是五根,这是大家都知道的,为何不进化成六指或者更多?无论眼睛、双手、双脚都是双数,唯独手部手指是单数,为什么人类与人类近亲灵长类动物大猩猩的手指,进化出的数量都是五根手指?学者认为,这一切都是归功于进化的问题,在进化途中走了岔路才成了五指。除五指之外,个别案例中会出现六指,这种情况往往在医学上会被定义为多指或畸形。学者认为或许这些多指会指引我们了解这些问题,了解更多的指节畸形奥秘。

人类五根手指看似完美,在以后的进化过程中可能会出现多根手指

学者称,多数直接畸形与多指的发生,都会存在于指节处的某一处关节之间,也有部分案例是指骨分叉所致,虽然多出的指节外形上显得正常,但在功能上似乎就没那么方便,甚至无法活动。关于指节多出一根目前也属于相当的罕见,虽然多出的指节形态和正常手指并无多大差异,实际情况确实存在差异化。

人类五根手指看似完美,在以后的进化过程中可能会出现多根手指

学者认为在胚胎形成后,至于多出哪根手指是无法准确判断的。这种似乎不会影响生活的手指源于一个异常表达基因,它还有一个可爱的名字叫——刺猬索尼克基因。这个基因最初在黑腹果蝇身上发现的,刺猬索尼克基因是一个突变基因,能够让个体发生异变浑身长刺因此得名。

刺猬索尼克基因主要工作是调控胚胎发育时的形态变化。按照我们人类手指为原型,在胚胎刚刚发育至三十天左右,这个时候四肢还只是一个鳍状的肢芽,就像弹涂鱼的腹鳍。此时,刺猬索尼克基因会在指节处集中表达信号,从而合成刺猬索尼克基因因子信号蛋白,这种蛋白还会向着拇指一侧逐渐扩散,在不同部位形成了不同的浓度值,这些肢芽中的干细胞会根据基因信号蛋白浓度,通过程序化快速迁移,最终分解出现五指的雏形。其实在某些时候,当刺猬索尼克基因出现表达异常时,基因因子数量会偏低,手指指节分裂会提前完成,出现五指。如果这个基因表达异常,这一切将会相反,指节就会多出一根,所以刺猬索尼克基因的偏向会决定手指的多与少。

人类五根手指看似完美,在以后的进化过程中可能会出现多根手指

我们追溯刺猬索尼克基因的意义时,发现它不仅仅在胚胎发育中起到关键性作用。

刺猬索尼克基因相当古老,甚至可以追溯到所有两侧对称动物的共同祖先身上,之所以叫他刺猬索尼克基因,除之前所提到的黑腹果蝇身上对刺猬索尼克基因的发现之外,对比现代四足动物在胚胎发育早期,几乎全都由刺猬索尼克基因调控手指数量,很多脚部变化也是在此基础上变化的。

例如:野猪和羚羊退化掉了拇指,牛马退化四指等。

五指的变化依旧属于一个进化遗留问题,哪怕追溯到远古的鱼,都无法做到一个精准的结果。假设推测远古鱼在进化过程中鱼鳍已经进化成四肢,早期四肢都是8根指节,后续进化的四足动物在不同的进化时间里,会有不同数目的指头。

人类五根手指看似完美,在以后的进化过程中可能会出现多根手指

就算把时间回到数亿年前,五指在当时已占有绝对性优势。恐龙的前脚掌指节几乎都是五指,显然这是骨骼进化中选择了精简的一步。在指节对数量的选择进化中,五指的效果更为良好,无论是本身结构的牢固性还是灵活性,必然占据了当时的优势,增加高效的抓握能力。

大约在三亿六千万年前,在那时大海里的物种数量也是相当复杂。而且更多的是可怕的食肉海洋生物,肉鳍鱼类为了躲避天敌,慢慢地进化出腹鳍迁移陆地上。

肉鳍鱼的内骨骼非常重要,没肉鳍有它们,不可能支撑住自己的身体,更别说登陆陆地。肉鳍鱼是四足脊椎类动物,它们的四肢就是自身的肉鳍进化而来,从上臂至前臂分别为肱骨、桡、尺骨、腕骨、掌骨和指骨。在进化的过程中肉鳍鱼的胸鳍和腹鳍不断增粗,骨骼也在不断增粗变大(这是需要很长的进化时间),逐渐的进化成类似指节的骨头。

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最终认定,五指定能强过四指,以至于数亿年前的四足动物,拥有五指的物种数量体型都相当庞大,所以,食肉恐龙几乎都是五指。五指也许在刺猬索尼克基因的演变中特殊意义并不大,但对于刺猬索尼克基因而言,在它的进化中,对每个物种的指节改变也有着其它因素,虽然目前定格在五指,但或许在未来进化中,会变得更加完美。

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页面更新:2024-05-10

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