Чому у людей п'ять пальців на руках і ногах: відповідь учених може здивувати (фото)

Чому в людей є п'ять пальців на кожній із чотирьох кінцівок? Проста відповідь полягає в тому, що це просто результат еволюції. Але звідки і як з'явилися ці пальці? Причина криється в наших рибоподібних предках. З іншого боку, відповісти на запитання, чому в людей саме п'ять пальців, а не менше чи більше, набагато складніше, каже Тецуя Накамура з Ратгерського університету, пише Popular Science.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Усі чотириногі хребетні тварини, включно із земноводними, рептиліями, птахами і ссавцями, походять від спільного рибоподібного предка. За словами Накамура, спільним предком для людей та інших хребетних є риби.

Риби вперше розвинули кінцівки для пересування по суші в девонському періоді історії Землі, приблизно 360 мільйонів років тому. Незабаром перші чотириногі істоти, які мали до восьми пальців на кожній кінцівці, позбулися зайвих пальців. Відтоді п'ять пальців на руках і ногах стали стандартною особливістю перших чотириногих тварин.

Цей п'ятипальцевий план незабаром був закодований у генах Hox наших ранніх предків. Це набір керуючих генів, які діють як генетичний план, що забезпечує правильне розташування частин тіла, органів і кінцівок.

Звісно, не в кожного хребетного, що живе нині, є п'ять пальців на чотирьох кінцівках, але понад 99% чотириногих хребетних мають однакову п'ятипальцеву кісткову структуру. Наприклад, у морських левів, китів і тюленів усередині ласт і плавників заховано п'ять пальцеподібних виступів. Навіть ембріони коней і птахів на короткий час починають розвиватися з п'ятьма пальцями на кінцівках.

Лише у 2016 році Накамура і його колеги з'ясували, як промені плавців риб (кісткові елементи скелета, що забезпечують структуру, гнучкість і додаткову підтримку для плавців) зрештою еволюціонували в пальці кінцівок чотириногих тварин.

Вчені використовували крихітних променеперих риб, яких часто можна зустріти в домашніх акваріумах. Потім вони використовували метод редагування генів CRISPR-Cas, який дозволив змінити ДНК риб, щоб видалити гени Hox, необхідні для розвитку кінцівок. Після цього вчені порівняли ембріональні клітини цих змінених риб із клітинами мишей у міру їхнього зростання і розвитку. У підсумку дослідження виявило генетичний зв'язок між ними.

Учені з'ясували, що пальці людей і промені плавників риб використовують одні й ті самі гени Hox та їхні функції для розвитку. Інакше кажучи, промені плавників риб і наші пальці походять з одного і того ж генетичного набору, каже Накамура.

Хоча вчені виявили прямий зв'язок між променями плавників риб і пальцями чотирилапих, ще багато чого належить дізнатися про те, як у людей розвинулися пальці рук і ніг. За словами Накамура, багато питань залишаються без відповіді. Потрібно з'ясувати, як промені плавників риб трансформувалися в пальці і які гени регулювали цю трансформацію.

Щодо того, чому в нас є п'ять пальців на руках і п'ять пальців на ногах, то це питання залишається невирішеним, каже Накамура.

Як уже писав Фокус, очі північних оленів роблять щось неймовірне, коли приходить зима. У північних оленів є дивовижна частина тіла, яка змінює колір у зимовій темряві.

Також Фокус писав про те, що на думку вчених, цей напій може уповільнити старіння.