Чому у чотириногих ссавців 5 пальців?
Ссавці, які входять до групи Tetrapoda разом з рептиліями, амфібіями та птахами, мають п'ять пальців у своєму скелеті. Це стосується навіть тих ссавців, які не мають традиційних кінцівок. Цікаво, що такі істоти, як кити та тюлені, теж мають 5 пальців на ластах.
Читайте також Кидають виклик законам природи: 3 тварини-рекордсмени, які живуть неймовірно довго
У коней всього один палець на нозі, а у птахів одна кістка пальця, що зросла на кінці крила.
Однак вчені виявили, що у цих тварин вже на початку життя, у стадії ембріона, є 5 пальців, але кількість зменшуються до народження.
5 пальців у плавнику риби та кінцівці ящірки / Ілюстрація Вікіпедія
Цей процес продиктований генами Hox, які контролюють розвиток та ріст організму,
– пояснює біолог-еволюціоніст зі штату Пенсільванія Томас Стюарт.
Певні гени відіграють вирішальну роль не лише у впливі на функціонування інших генів, але й у забезпеченні правильного розташування частин тіла під час ембріонального розвитку. Ці гени були визначені як ключові гравці у формуванні скелета чотириногих, що відіграють життєво важливу роль у контролі кількості та росту пальців.
У процесі розвитку ембріона ростуть зачатки пальців. Залежно від типу тварини ці "бруньки" або продовжують зростати, або реабсорбуються. Потім клітини навколо пальців помирають, утворюючи окремі пальці.
Еволюційна мутація через спільного пращура
Перші тварини, у яких з'явилися пальці, походять від риб близько 360 мільйонів років тому і мали до 8 пальців. Ця еволюційна риса, відома як "гомологія", вказує на спільне походження від одного предка. Спільний предок зрештою еволюціонував до 5 пальців – генетична схема, яка була передана сучасній людині.
Принцип гомології: біологічні взаємовідношення кісток передніх кінцівок хребетних / Ілюстрація Вікіпедія
Але вчені висловили різні думки щодо поняття полідактилії у ссавців. Кімберлі Купер, еволюційний генетик з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго, висловив занепокоєння щодо ідеї полідактилії, зазначивши, що цей стан, який характеризується наявністю понад 5 пальців, є мутацією, що спостерігається у багатьох ссавців, включаючи людину.
Якщо це так просто. Чому не існують полідактильні види? Це має бути пов'язане з тим, що полідактилія є еволюційним недоліком,
– заявив Купер.
Дослідники висунули теорію, що кореляція між кількістю пальців і певними проблемами зі здоров'ям може бути пов'язана зі зчепленням генів. Це явище виникає в процесі еволюції генів протягом тривалого періоду часу, що призводить до того, що деякі гени стають взаємопов'язаними.
Отже, мутація в одному гені, наприклад, у тому, що визначає кількість пальців, потенційно може призвести до розвитку інших значних ускладнень зі здоров'ям.