Почему у людей пять пальцев на руках и ногах: ответ ученых может удивить

Почему у людей есть пять пальцев на каждой из четырех конечностей? Простой ответ заключается в том, что это просто результат эволюции. Но откуда и как появились эти пальцы? Причина кроется в наших рыбоподобных предках. С другой стороны, ответить на вопрос, почему у людей именно пять пальцев, а не меньше или больше, гораздо сложнее, говорит Тэцуя Накамура из Ратгерского университета, пишет Popular Science.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Все четвероногие позвоночные животные, включая земноводных, рептилий, птиц и млекопитающих, произошли от общего рыбоподобного предка. По словам Накамура, общим предком для людей и других позвоночных являются рыбы.

Рыбы впервые развили конечности для передвижения по суше в девонском периоде истории Земли, примерно 360 миллионов лет назад. Вскоре первые четвероногие существа, которые имели до восьми пальцев на каждой конечности, избавились от лишних пальцев. С тех пор пять пальцев на руках и ногах стали стандартной особенностью первых четвероногих животных.

Этот пятипальцевый план вскоре был закодирован в генах Hox наших ранних предков. Это набор управляющих генов, которые действуют как генетический план, обеспечивающий правильное расположение частей тела, органов и конечностей.

Конечно, не у каждого ныне живущего позвоночного есть пять пальцев на четырех конечностях, но более 99% четвероногих позвоночных имеют одинаковую пятипальцевую костную структуру. Например, у морских львов, китов и тюленей внутри ласт и плавников спрятано пять пальцеобразных выступов. Даже эмбрионы лошадей и птиц на короткое время начинают развиваться с пятью пальцами на конечностях.

Только в 2016 году Накамура и его коллеги выяснили, как лучи плавников рыб (костные элементы скелета, обеспечивающие структуру, гибкость и дополнительную поддержку для плавников) в конечном итоге эволюционировали в пальцы конечностей четвероногих животных.

Ученые использовали крошечных лучеперых рыб, которых часто можно встретить в домашних аквариумах. Затем они использовали метод редактирования генов CRISPR-Cas, который позволил изменить ДНК рыб, чтобы удалить гены Hox, необходимые для развития конечностей. После этого ученые сравнили эмбриональные клетки этих измененных рыб с клетками мышей по мере их роста и развития. В итоге исследование обнаружило генетическую связь между ними.

Ученые выяснили, что пальцы людей и лучи плавников рыб используют одни и те же гены Hox и их функции для развития. Другими словами, лучи плавников рыб и наши пальцы происходят из одного и того же генетического набора, говорит Накамура.

Хотя ученые обнаружили прямую связь между лучами плавников рыб и пальцами четвероногих, еще многое предстоит узнать о том, как у людей развились пальцы рук и ног. По словам Накамура, многие вопросы остаются без ответа. Нужно выяснить, как лучи плавников рыб трансформировались в пальцы и какие гены регулировали эту трансформацию.

Что касается того, почему у нас есть пять пальцев на руках и пять пальцев на ногах, то этот вопрос остается нерешенным, говорит Накамура.

Как уже писал Фокус, глаза северных оленей делают нечто невероятное, когда приходит зима. У северных оленей есть удивительная часть тела, которая меняет цвет в зимней темноте.

Также Фокус писал о том, что по мнению ученых, этот напиток может замедлить старение.