Пси, мачке, кенгури и људи имају пет прстију - зашто?

Погледате ли шапе мачке, пса или кенгура, приметићете да сви имају нешто заједничко с људским шакама. Чак и ако су неки краћи или другачије постављени, сви ти сисари имају пет прстију.

Зашто делимо овај образац с нашим крзненим пријатељима, иако смо еволуирали под другачијим условима?

Пре свега, треба разумети зашто кичмењаци са четири уда имају пет прстију. Сисари припадају супергрупи тетрапода, која такође укључује гмизавце, водоземце и птице. Чак и припадници ове групе без традиционалних удова имају пет прстију у свом скелету – китови, фоке и морски лавови имају пет прстију у својим перајима.

Како је шема са пет прстију први пут еволуирала

Постоје неке варијације: коњи имају само један прст, а птице имају једну стопљену кост прста на крају крила. Међутим, научници су открили да ове животиње почињу са пет прстију као ембриони, али се они повуку пре рођења.

Овим процесом увелико управљају хокс гени. Хокс гени кодирају протеине који помажу у регулисању активности других гена, укључујући их и искључујући. Помажу да делови тела заврше на правом месту током развоја из ембриона. Тако су укључени у одређивање скелетних образаца тетрапода или то чине помажући у контролисању протеина које ствара ген „сонични јеж“ (тако се зове) ради узајамног активирања и блокирања током стварања ткива.

Путем овог процеса расту пупољци прстију; зависно од врсте животиње, ти пупољци или наставе да расту или се повлаче. Затим ћелије око места где би прсти требало да буду умиру, стварајући одвојене прсте. Како се то тачно дешава је „прилично компликовано питање, каже Томас Стјуарт, еволуциони биолог са Државног универзитета Пенсилваније.

Нико не зна сигурно кад је ова шема са пет прстију први пут еволуирала. Прве познате животиње са прстима развиле су се из риба пре око 360 милиона година и имале су чак осам прстију. Међутим, постојање шеме са пет прстију код већине живих тетрапода казује да та одлика вероватно представља „хомологију“ – ген или структуру коју организми деле јер имају заједничког претка. Заједнички предак свих живих тетрапода мора да је некако еволуирао да има пет прстију и пренео тај образац на своје потомке.

Теорија „каналисања“ и оспоравања

Заједнички предак објашњава како су сисари добили пет прстију, али не и зашто. Једна од теорија је „каналисање“ – идеја да током времена ген или особина постају стабилнији и мање подложни мутацији. На пример, сисари скоро увек имају седам вратних пршљенова, иако се чини да тај број не даје неку одређену предност. Ако је тај број функционалан милионима година, нема ралога да се мења.

Међутим, не слажу се сви научници с том теоријом. Кимберли Купер са Калифорнијског универзитета у Сан Дијегу истиче да се полидактилија или имање више од пет прстију дешава као мутација код многих сисара, укључујући људе. Постоје бројне мутације које могу изазвати полидактилију, али је недавна студија открила да се може десити путем мутације само једног нуклеотида у гену „сонични јеж“.

„Ако је тако лако“, пита се Купер, „зашто не постоје полидактилне врсте?“.

Она сматра да је то зато што полидактилија представља еволуциону ману. Неки спекулишу да се ради о генској повезаности – док гени еволуирају милионима година, неки постану повезани, што значи да би измена једног гена (броја прстију) могла довести до других озбиљнијих здравствених проблема. Међутим, засад нема конкретних доказа, пренео је „Лајв сајенс“.