英国研究人员针对四肢发生病变的老鼠做了一项研究,揭示了为什么人类每个手上会有五个手指,而不是六个或七个。他们发现,其实五个已经是极限。
英国的研究人员以老鼠为研究对象,他们发现,如果动物长有五个以上的指头,它们的手掌或脚掌就会被迫长成弧形以适应这多出来的手指或脚趾,而多出来的指头顶部也会扭曲变形,因而影响了动物的灵活性以及它们的步法,以至于它们不能很好地行走或奔跑,而这一变化更进一步对动物捕食及逃跑的能力都起到了影响,影响了它们的生存能力。主持这项研究的英国艾塞克斯一家神经科学研究中心的克里斯·海耶斯指出,这也解释了为什么动物的进化都沿袭着每肢长五个指头这条道儿。
研究人员发现,那些有着五个以上脚趾的动物无法使它们的脚在地面上踩平。相反,它们还不得不想办法使它们的脚适应那已经弯曲的腿骨。它们甚至是在用脚踝走路!在他们的试验中,有一只老鼠每只脚上天生长有十个脚趾,他们发现这只老鼠的灵活性就受到了严重的影响,它几乎都难以生存下去。
人为什么会有一双手5个手指,而不是6个呢?或更多呢?为什么,同样的道理脚指也一样为什么?
这个纯属偶然,呵呵。是进化的偶然,其实现在大多数高等动物从解剖学来看,都是五指的。手指是从鱼鳍进化而来的,六指和多指的在第一批爬上岸(不包括节肢动物)的古老两栖动物中偶然存在,在恐龙时代就已经灭绝了,它们的基因没有传下来。现在的高等动物都是从同一批祖先进化而来。不过,要是当时进化为人类的动物全是六指的,那估计人类也是六指,不过,估计又有人要问,为什么人是六指,而不是五指,呵呵。另外,人类也有六指畸形,这个,而且这种畸形是畸形中比较多见的,决定手指的基因位于常染色体上,如果把纯合子的这些人聚集在一起进行繁育,你或许能培育出六指的民族,呵呵。人类和灵长类动物为什么会进化出5个手指,而不是4个或其他个数?
关于进化的道理,大家都知道,但是用那样的纯理论看来还是不能解决这个有趣的问题,我有一些假想,有没有道理,请楼主和各位网友指正。我觉得手指的数量决定于两个因素:一是腕掌骨的形状和宽度;二是生活的方式。
在我们的腕掌骨的前端具有生出多个手指的宽度,这是最基本的条件,而手指的数量,取决于我们用手来干什么。我们的手可以从事多种兼具灵巧和力量型的活动,这就要求手指既有一定的灵活性,又要有足够的力度,手指太细,灵活有余而力量不足;手指太粗,则力量有余而灵巧性要大打折扣。依据我们的情况,在手掌上并排生出四个手指时,这种手指的粗细可能是最能满足人类活动需要的,这是自然进化选择的结果。而在旁边附生的大拇指则与之对应,使手指的功能更加完善。
我们还可以从马的例子来加以印证。原始的马是多趾的,当然没有现在的单趾更能经受那么大体重快速奔跑时造成的压力,因此马趾(蹄)的数量呈现缩减合并的趋向,这是符合马生理活动需要的一种进化,说明手指的数量和形态在一定程度上决定于日常的行为。当然,动物进化的途径并不是单一的,大象适应环境的进化不是缩减脚趾的数量,而是扩大脚掌的面积,同时缩短过长的脚趾,来应付身体重量带来的压力。巧合的是,我们的脚似乎也有这样的趋势。
人的手指为什么是五个
“五指”是陆生动物的“正统”五指的人类并不孤独,这其实是一种普遍的生物现象。
其他哺乳动物虽然没有分出手脚,但四肢末端大多同样是五个分支,称为五趾型附肢,只有部分动物例外。因此,简洁起见,不分手指和脚趾,统称为“五趾现象”。
五趾现象古已有之。化石证据证明,早在三亿多年前,刚刚诞生在地球上的青蛙和蜥蜴等两栖类动物,就出现了典型的五趾结构。
当然,同时存在的其他原始动物不都是五趾,比如棘龙有八根趾骨、鱼龙七根,只不过它们大都有尾鳍和腮等水生器官,主要在水中生活。
注:动物首先出现于水中,陆生动物的出现是水生动物进化的结果。
这说明什么呢?五趾其实是脊椎动物从水生向陆生进化的重要节点。
从这些“始祖”两栖动物以后,这个世界就出现了大量的五趾动物,它们可能是两栖动物,也可能是爬行动物、或者是鸟类和哺乳动物。哺乳动物中的灵长类有一支最终进化成了人。所以,人类的“五趾”不是突如其来,我们只是“继承”了这种设计,直到如今。
注:一般认为,哺乳动物由爬行动物进化而来,而爬行动物由两栖动物进化而来,因此在这条进化链中,两栖动物具有“始祖”意义。
为什么动物从水中“登陆”就需要变成五个趾头呢?
动物要想在陆地方便地活动,四肢的粗细要合适,既要足以支撑身体,又不失灵活。
有了合适的四肢,还需要合适的趾骨。所有趾骨都必须长在四肢末端,就像树干分叉出枝杈一样,不能比主干还粗。趾骨的数量与粗细程度,必须符合实际需要,并受到四肢粗细的制约。
那么,几个趾骨才最合适呢?自然选择给出的答案是:五个。现在认为,五趾动物祖先之所以登陆成功,就是因为五趾在支撑身体与灵活程度之间达到了平衡。
至于有些动物出现了趾骨增加,数量多于五个,比如熊猫;或者趾骨减少,少于五个,比如马,都不足以否定“五”的“正统”和权威性。因为这个少和多,都只是合并或者增生的结果,其趾骨的基础底数,依然是五。
目前统治陆地的哺乳动物几乎都遵循这一原则,人类不过是其中的代表。