Простият въпрос "защо пет" озадачава учени от различни области и отговорът все още не е напълно ясен.
Ако погледнете лапите на котка, куче или дори на кенгуру, ще забележите, че те имат нещо общо с нашите ръце. Дори някои от тях да са свити или разположени по различен начин, всички тези бозайници имат пет пръста. Защо споделяме този модел с нашите космати приятели, въпреки че сме еволюирали при различни условия?
За да отговорим на въпроса защо бозайниците имат пет пръста, първо трябва да разберем защо тетраподите (от гръцки - "четирикраки") имат пет пръста. Бозайниците принадлежат към надклас Tetrapoda, който включва също влечуги, земноводни и птици. Дори членовете на тази група, които нямат традиционни крайници, имат пет пръста в скелета си - китовете, тюлените и морските лъвове имат пет пръста в плавниците си - дори ако имат четири или по-малко пръста.
Съществуват някои вариации: Конете имат само един пръст, а птиците - една сраснала се пръстова кост в края на крилото. Въпреки това учените са открили, че тези животни започват с цели пет пръста като ембриони, но те се свиват, преди да се родят.
Този процес до голяма степен се диктува от Hox гените, обяснява пред Live Science Томас Стюарт (Thomas Stewart), еволюционен биолог от Университета на Пенсилвания. Hox гените кодират протеини, които помагат за регулиране на активността на други гени, като ги включват или изключват.
Те помагат да се гарантира, че частите на тялото се намират на правилното си място в тялото на животното, докато то се развива от ембрион. Като такива те участват в диктуването на скелетния модел на тетраподите и го правят, като помагат да се контролират белтъците, създадени от гена Sonic Hedgehog (таралежът Соник - да, това е истинското име), да се активират и блокират взаимно при създаването на тъканите.
Чрез този процес израстват пръстови пъпки - в зависимост от вида на животното тези пъпки могат да продължат да растат или да се абсорбират. След това клетките около мястото, където трябва да бъдат пръстите, умират, създавайки отделни пръсти.
Как точно се случва това, е "наистина доста сложна задача", посочва Стюарт.
Подробностите варират, по този въпрос учените не са на едно мнение.
Никой не знае със сигурност кога за първи път се е появила схематас за петте пръста. Първите известни животни, които са развили пръсти, са рибите преди около 360 милиона години и са имали до осем пръста, обяснява Стюарт.
Предните крайници при бозайниците имат различни функции, но всички са хомоложни. Кредит: Wikimedia Commons
Съществуването на петте пръста при повечето живи тетраподи обаче показва, че тази черта вероятно е "хомоложна" - ген или структура, които се споделят между организмите, защото имат общ прародител. Общият прародител на всички живи тетраподи трябва по някакъв начин да е еволюирал, за да има пет пръста, и да е предал този модел на своите потомци.
Общият прародител обяснява как бозайниците са се сдобили с пет пръста, но не ни казва защо.
Една от теориите е за канализирането - идеята, че с течение на времето даден ген или признак става по-стабилен и вероятността да мутира е по-малка. Стюарт дава пример с шийните прешлени: Бозайниците почти винаги имат седем такива прешлена, въпреки че този брой не изглежда да предлага особено предимство. Ако броят е работил в продължение на милиони години, няма причина да се променя, според тази теория.
Не всички изследователи обаче са съгласни с идеята за канализацията.
Кимбърли Купър (Kimberly Cooper), генетик по еволюционно развитие в Калифорнийския университет в Сан Диего, посочва, че полидактилията (буквално "многопръстие") или наличието на повече от пет пръста, се среща като мутация при много бозайници, включително и при човека. Съществуват множество мутации, които могат да причинят полидактилия, но неотдавнашно проучване, публикувано в списание Nature, установява, че това може да се случи чрез мутация само на един нуклеотид в гена Sonic Hedgehog.
"Ако е толкова лесно", пита Купър, "защо не съществуват полидактилни видове?"
Тя твърди, че това трябва да е така, защото полидактилията е еволюционен недостатък. Някои предполагат, че това може да се дължи на генната връзка: С еволюцията на гените в продължение на милиони години някои от тях се свързват, което означава, че промяната на един ген (броя на пръстите) може да доведе до други, по-сериозни здравословни проблеми. Но засега никой не е представил конкретни доказателства по въпроса, уточнява Стюарт пред Live Science.
"Можем да зададем много прост въпрос защо не виждаме повече от пет пръста и изглежда, че трябва да стигнем до прост отговор", казва Стюарт. "Но това е наистина дълбок проблем. Това прави тази област наистина вълнуваща."
Източник: https://www.livescience.com/animals/why-do-most-mammals-have-5-fingers, Live Science
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари