为什么人要长五个手脚指头,而不是四个或六个?

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为什么人要长五个手脚指头,而不是四个或六个?


呦罗本,我阿树又来了~


周一继续进行人体知识的相关科普,带你了解我们的身体。


我们中国人对五这个数字真是有些情有独钟,甚至因此形成了偏爱“五”的文化传统,比如阴阳五行、春秋五霸,事实上春秋并不只有五霸,但选出五个似乎更好听些。(周五也很好听)


此外,我们还有五岳、五经、五脏、五谷杂粮、五音不全、五湖四海、五体投地等词语,随处可见“五”的影响。


那么你知道为什么人要有五根手指头,五根脚指头吗?为什么不是四个或者六个呢?或者...七个呢?


人为什么有五根手指脚趾?


事实上,这样的手脚趾数量不仅对人类来说是典型的


(图源 Shutterstock,侵删)

人类有五个手指和脚趾,因为我们古老的猿类祖先就有相同的数量。


(图源 pixabay,侵删)

事实上灵长类动物的五根手指也并非特例。这种原始肢体的初始结构是所有陆生脊椎动物的特征。


动物虽然没有分出手脚,但四肢末端大多同样是五个分支,统称为五趾型附肢,只有部分动物例外。


所以,与其问人类为什么会有五根手指,不如问脊椎动物为什么会保持五趾结构。


为什么许多动物都保持五趾结构?

从化石证据来看,三亿多年前的两栖动物就已经出现了五趾结构。


同时存在的原始动物,比如棘龙有八根趾骨,鱼龙有七根趾骨,它们主要在水中生活。


(图源 维基百科,侵删)

这说明五趾是脊椎动物从水生向陆生进化的重要节点。


(图源 pixabay,侵删)

从那以后,这个世界就出现了大量长着五根脚趾的动物,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


毫无疑问,要想在陆地上方便地活动,就需要用合适的四肢支撑起身体。


而有了合适的四肢,就需要配套合适趾骨


简单逻辑上讲,最合适的趾骨就是像树杈一样分布在四肢末端,总体数量与粗细程度必须符合实际需要,并受到四肢的制约。


问题是,几根趾骨合适呢?

自然选择给出的答案:五根!

当然,也有例外。



比如鸟类的趾骨出现了合并现象,一般是三趾向前,一趾向后,只剩下了四趾。


(图源 pixabay,侵删)

再比如只保留了一根趾骨,用来支撑四肢的面积减少了,这也是对高速运动适应的体现。


(图源 pixabay,侵删)

多趾又是怎么回事?

科学家发现,有一种重要的基因控制着身体的发育进程,那就是Hox基因(同源异形基因),它决定了各种器官的定位和排序,其中有一部分基因掌管着五趾发育。


(图源 pixabay,侵删)

因为只有五个明确的基因编码区域,所以只能产生五根趾骨,没有更多。


多趾是一种人体结构的异常发育,发生的原因可能是严重的染色体异常基因突变和遗传(孩子从父母那里遗传的概率约为 50%)。


根据各种消息来源,每 600-3000 名儿童中就有 1 例。


(中国一个三个月大的婴儿,15根手指,12根脚趾,图源 East News,侵删)

乍一看,这个异常似乎不会对孩子造成严重的危险。


但实际上,多趾不只是数量的趾骨数量的增减问题,它除了对心理有明显的负面影响,限制一个人的职业选择外,还可能产生许多身体发育相关的问题。


多趾通常伴随着肌肉骨骼系统的问题。不会危及生命,但会引发严重的肢体功能障碍,如会干扰肢体的支撑力、抓地力等。


除此之外,有一种疾病叫作手足生殖器综合征,即手足发育与生殖器发育连锁。一旦手足出现畸形,生殖器也同样出现畸形。


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