來源:科技日報
2024-05-11 10:37大多數(shù)哺乳動物都有五個手指,這背后的原因是什么呢?美國趣味科學(xué)網(wǎng)5月7日報道稱,科學(xué)界對此有多種解釋。
哺乳動物屬于四足超綱,該超綱還包括爬行動物、兩棲動物和鳥類。即使是缺乏傳統(tǒng)四肢的成員,如鯨魚、海豹和海獅,其骨骼結(jié)構(gòu)中也留有五趾的痕跡。雖然也存在一些特例,例如馬只有一個腳趾,鳥的翅膀末端只有一根融合的指骨。但科學(xué)家發(fā)現(xiàn),這些動物在胚胎時期都曾擁有多達五個手指或腳趾,可在發(fā)育過程中它們部分消失了。
美國賓夕法尼亞州立大學(xué)研究人員表示,這個過程在很大程度上是由Hox基因控制的。Hox基因編碼的蛋白質(zhì)有助于調(diào)節(jié)其他基因的活性。在動物胚胎發(fā)育過程中,這些基因確保身體各部位最終位于正確位置。因此,它們參與決定了四肢動物的骨骼模式,并通過幫助控制由音猬因子基因創(chuàng)造的蛋白質(zhì)來實現(xiàn)這一點。
之后,手指就像花草樹木發(fā)芽一樣開始生長。不同種類的動物,有的手指可以繼續(xù)生長,有的被身體重新吸收。
關(guān)于哺乳動物何時開始遵循“五指慣例”,目前尚無人知曉。已知的第一種發(fā)育出手指的動物大約在3.6億年前從魚類進化而來,當時它們有多達8個指頭。然而,在大多數(shù)現(xiàn)存四肢動物中,五指的存在表明這種特征很可能是一種“同源性”。也就是說,這些生物體有共同的祖先,它們之間共享了某些基因或結(jié)構(gòu)。所有現(xiàn)存四肢動物的共同祖先很可能在某個階段進化出了5個手指,并將這一模式遺傳給了后代。
還有一種理論認為是渠化現(xiàn)象,即隨著時間的推移,某個基因或特征變得更加穩(wěn)定,變異的可能性降低。根據(jù)這一理論,如果某個特征已經(jīng)存在了數(shù)百萬年,那么就沒有理由改變。
然而,并不是所有研究人員都認同該解釋。也有科學(xué)家指出,多指癥(即擁有5個以上指頭)是許多哺乳動物(包括人類)的一種突變。但多指物種并不普遍,這可能是因為多指癥在進化上是一種劣勢。
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