大多數哺乳動物為何有5個指頭

人、狗、貓等許多哺乳動物的前肢都有五指。

圖片來源：美國趣味科學網

科技日報訊 （記者張佳欣）大多數哺乳動物都有五個手指，這背后的原因是什么呢？美國趣味科學網5月7日報道稱，科學界對此有多種解釋。

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。即使是缺乏傳統四肢的成員，如鯨魚、海豹和海獅，其骨骼結構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。但科學家發現，這些動物在胚胎時期都曾擁有多達五個手指或腳趾，可在發育過程中它們部分消失了。

美國賓夕法尼亞州立大學研究人員表示，這個過程在很大程度上是由Hox基因控制的。Hox基因編碼的蛋白質有助于調節其他基因的活性。在動物胚胎發育過程中，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造的蛋白質來實現這一點。

之后，手指就像花草樹木發芽一樣開始生長。不同種類的動物，有的手指可以繼續生長，有的被身體重新吸收。

關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，在大多數現存四肢動物中，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構。所有現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象，即隨著時間的推移，某個基因或特征變得更加穩定，變異的可能性降低。根據這一理論，如果某個特征已經存在了數百萬年，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。