Эволюция верит в счастливые числа: почему у большинства млекопитающих пять пальцев
Наука может объяснить, как у четвероногих позвоночных развивается по пять пальцев, но с трудом представляет, почему именно такое количество.
Если посмотреть на лапы кошек, собак и даже кенгуру, то можно заметить, что у них есть нечто общее с нашими руками. У них у всех по пять пальцев на каждой руке. Почему мы делим эту особенность с нашими братьями меньшими, если мы все развивались в разных условиях? Об этом пишет LiveScience.
Для того, чтобы ответить на этот вопрос, сперва необходимо разобраться в том, почему в целом у четвероногих позвоночных по пять пальцев? Все млекопитающие относятся к надклассу четвероногих, куда также входят рептилии, амфибии и птицы. Даже у представители групп, которые не имеют традиционных конечностей, в своем скелете имеют по пять пальцев. Например, к ним относятся киты, тюлени и морские львы, в чьих ластах по пять пальцев, даже если у некоторых из них по четыре или меньше пальцев на задних лапах.
У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!
Также встречаются и другие вариации, как у лошадей, у которых только один палец на ногах, или у птиц – одна сросшаяся кость пальца на конце крыла. Но согласно исследованиям, у этих животных в состоянии эмбрионов имеется по пять пальцев на лапах, но после рождения их количество уменьшается.
По словам биолога-эволюциониста Томаса Стюарта, этим процессом руководят так называемые Нох-гены. Они кодируют белки, которые помогают регулировать активность тех или иных генов. Таким образом Нох-гены отвечают за то, чтобы части тела располагались на правильных местах в организме животного еще на стадии эмбриона.
Иными словами, эти гены участвуют в определении структуры скелета четвероногих. В рамках этого процесса растут зачатки пальцев. После этого клетки вокруг пальцев отмирают и образуются отдельные друг от друга пальцы.
Современная наука не может дать ответ, когда именно впервые появилась эта схема с пятью пальцами. По словам Стюарта, самое раннее из найденных животных появилось 360 млн лет назад, оно произошло от рыб и имело целых 8 пальцев. Но схема с 5 пальцами у большинства современных четвероногих указывает скорее на то, что это "гомология" – геном или структура, которая является общей для всех организмов, так как они имеют общего предка. Этот общий предок развился с пятью пальцами и передал эту особенность своим потомкам.
Наличие такого общего предка объясняет, почему у млекопитающих развилось пять пальцев, но не отвечает на вопрос, почему. Одна из теорий заключается в том, что со временем ген или признак становится более стабильным и меньше подвержен разного рода мутациям. К примеру, у млекопитающих почти всегда имеется 7 позвонков, хотя такое их количество не имеет никакого эволюционного преимущества. Согласно имеющейся теории, если такое число позвонков работало на протяжении миллионов лет, значит, эволюции нет смысла что-то менять.
Напомним, ученые считают, что эволюция вовсе не так случайна, как считалось. Результаты нового исследования бросают вызов устоявшейся теории о том, что эволюция всегда случайна и имеет огромные последствия для решения реальных проблем.