人类手指为什么会进化出5根?4根或少6根可以吗?科学家给出答案

以山爱科学 2024-06-04 02:46:10

进化是一件非常神奇的事情,环境制约了动物,动物为了适应环境而对环境进行妥协,进化出适合环境的各种肢体和器官。

如果不适应环境去进化,等待的只有一个结局,那就是灭绝。

比如马有一趾,骆驼是两趾,而树懒最神奇,不仅有两趾的还有三趾。

根据研究发现三趾的树懒比两趾的更懒。

当然四趾的生物也有,比如猪,而在自然界中五趾的生物是最多的,老鼠,狗等等。

六趾的有大熊猫。

今天就围绕指头的进化,说一说。

指头是从哪里进化来的呢?

生命的最早期也就是一个细胞,也无所谓手指不手指的,然后才出现了海洋生物。

海洋生物想要在海水里活动,就进化出了一种叫做鳍折的器官。

这种器官和鱼身上的鱼鳍一样,只不过鳍折是围绕海洋生物,除头部外生长了一圈。

看起来就像是小舟伸出的两排船桨一样,连尾巴都包裹了起来。

这种进化很粗糙,一开始海洋生物不是很多,勉强够用。

但海洋生物变多了之后,竞争就变的异常激烈。

只是生长能够游动的鳍折就不够用了,需要有控制向前游动的,也需要有控制向后游动的,甚至还要有转向的等等。

只有这样,才能在竞争一块食物的时候,以速度也好,以灵巧也罢,最终才能吃到这块食物,成为优胜者。

优胜者留下,淘汰者只能出局灭绝。

于是就会看到鳍折开始进化成为了各种鳍,比如背鳍,用来平衡身体的。

鱼一旦失去了背鳍,立马就会侧翻,在水里都立不起来。

腹鳍,用来转换方向,平衡身体的。

为什么腹鳍也能平衡身体呢?可以参考汽车急转弯,一旦用力过度,就要侧翻的现象来解释。

尾鳍,既能保持身体的平衡,又能把握方向,还能产生前进动力。

所以海洋生物在进化的时候,就将鳍折,分成一块一块的,变成了一个个的功能区,更加精准的协调身体的平衡,增加身体的灵活性。

而陆地生物就是从海洋生物进化来的,第一条鱼从海里爬上岸,就意味着陆地生物的进化开始了。

那么陆地生物的特点是用肢体来移动身体的,这个时候第一条爬上岸的鱼,就要对鱼鳍进行再一次的进化,来适应海洋到陆地的环境变化。

最终就进化出了四肢,以及连接四肢的指头。

那么这些这指头的源头又是什么呢?

就是鱼鳍里的骨刺。

我们都知道鱼鳍里的骨刺可不少,每次过年杀鱼的时候,这些骨刺处理不好,就容易把手指头给划破了。

所以最开始进化出来的手指头多少,还真就不确定,毕竟鱼鳍里的骨刺非常多。

拿恐龙来说。

恐龙曾经是地球的霸主,但在白垩纪的时候,就突然消失了,留在地球上的就只剩下各种各样的化石。

通过这些化石了解到早期的恐龙其实和人类是一样的,拥有五根手指,到后来才逐渐退化成了三根或者两根的。

而现在的鸟类,其实就是恐龙的一支后裔。

说道这里,说一个小知识。

后期的恐龙手指是三根,现代的鸟类手指也是三根。

恐龙将最外边的第五指和第四指,也就是小指和无名指进化掉了。

而现代研究发现,鸟类的进化掉的是第一指和第五指,也就是拇指和小指。

出现了偏差。

这就造成了鸟类是恐龙后裔,这个结论的矛盾点的产生。

也就有了鸟类并不是恐龙后裔的说法。

怎么说呢?科学其实就是提出问题,用假说的方法回答问题。

然后各种证据去证明假说,或者推翻假说,以此来夯实各种解释的真实性,最终确定假说成立与否。

那么鸟类和恐龙进化掉的两指头不同,又是什么原因呢?

最终出现了一种叫基因搬迁的理论。

简单的说,就是鸟类的第一指基因搬到了第二指上了,然后第二指搬到了第三指,以此类推,第五指的基因就搬到了第一指上了。

所以恐龙退化掉了第五指和第四指,鸟类其实退化掉的也一样,也是第五指和第四指,只不过基因搬迁,造成了错觉,看起来是第一指和第五指而已。

那么恐龙为什么要将第五指和第四指进化掉呢?这是因为恐龙在运动和捕猎过程中,第四指和第五指几乎没有用。

那么鸟类为什么要进化掉第一指和第五指,还发生了基因搬迁呢?

同样在运动和捕猎的过程中,第五指和第四指是没有用的。

但大拇指的长度短,对于鸟类来说,就不会有更好的力量抓握,所以就出现了基因搬迁现象。

至于是不是呢?作为一般人,对于这种现象,只要抱着西瓜吃就好了。

科学家们会找到证据,进行反驳或者证明的。

说道这里,就会产生一个疑问,大拇指的功能问题。

毕竟鸟类的进化,居然使用了基因搬迁来保留大拇指的功能,显然大拇指在所有指头中的地位显然是最高的。

大拇指的功能。

以人类的手指头为例。

大拇指是手指头中最为重要的一根手指,去掉了大拇指,可以说是去掉了手一半的功能。

从胎盘发育就能看出大拇指的厉害之处。

大拇指是在胎盘发育的第四周就开始出现了,要知道这个时间点,还是胚胎划分上下肢生长的开始。

而手指头的真正发育是在第七周和第八周开始,然后形成五根手指头的。

所以大拇指的发育是比较早的,但相对来说,这个时候五根手指头的差距并不大。

只是在之后的发育中,五指的差异变的大了起来。

那么大拇指有什么特别的吗?

首先是大拇指有鞍状关节,这个关节位于角骨和第一掌骨之间,看起来就像一个马鞍一样。

这就让第一掌骨可以向内侧旋转九十度,让大拇指具备了屈,伸,收,展的功能。

而四肢虽然也具备这四种功能,但它们是用两个不同的面实现的,屈和伸使用冠状面获得,收和展是用矢状面获得。

再有大拇指具备向内侧旋转九十度的功能,所以大拇指是可以对掌心运动,这个特点可以让握力更加紧密。

按照书面上的说法,会加深手掌的凹陷。

物理学中凹陷越明显,作用的压强就越大。

要知道握力是非常关键的,他决定了一只手的对于操作的精细程度。

比如在生活中,拿、捏一件物品,尤其是小的物品,四指不管使用任何一指,有大拇指的配合,难度就会降低很多。

但如果光用其他四指来进行拿、捏,难度直接倍增。

最后就是大拇指的周围比其他四指有着更多的肌肉群,它们和正中神经,尺神经进行连接,让大拇指具备更多的灵活度,让它具有更多的运动能力。

所以别看就只是一根大拇指,但它的功能占据了整个手掌的一半功能。

不过随着科技的进步,大拇指现在也遇到了麻烦。

不说别的,就说手机。

手机的屏幕越来越大,很多人很喜欢。

不过在使用手机的时候,有没有发现一个问题,大拇指的长度是不是不够长,很多时候触摸不到,需要的区域了?

这种情况让大拇指挺着急的,但它本身的结构决定了,它办不到,毕竟它只有两个关节。

于是环境的变化,让大拇指的生病率攀升。

这就是生理结构和环境的变化不想适应的结果。

发病率最多的就是腱鞘炎。

对于一般人来说,腱鞘炎是疾病,让人疼,让人痛苦,对身体是有害的。

但在科学家们的眼里,这何尝不是大拇指在适应环境的过程中,要进行进化的一种现象。

所以生命的进化,其实就为了适应环境,不适应的额必然会被淘汰。

五指的进化

所以大拇指是必不可少的。

那么为什么是五指呢?不是四指,不是六指呢?

现在已经知道了手指其实就鱼鳍进化来的,鱼鳍的骨头就是手指头进化的源头。

所以最开始的手指头数量绝对比五根多,这其实和鳍折进化成鱼鳍是一个道理。

先粗糙的适应,然后精细分工,没有用的就进化掉,有用的留下。

最开始上岸的鱼手指头基本上是六根,七根的也有。

到了距今3.5亿年之前,陆地上的四肢动物,基本上都是以五指作为标准的。

如今的自然界也是一样,很多四肢动物,都是五指。

以人类为例,如果人长出了六根手指头,是利大于弊,还是弊大于利呢?

首先六根手指头,可以让人类的抓握的能力变强,比如打篮球的时候,抓取篮球的时候,变的更加容易。

六根手指还可以演奏更加复杂的乐器等等。

但手指讲究的是什么?是灵活度,具有更高的灵活度,才能制造更好的工具。

而手掌的灵活度,只取决于两根手指,大拇指和食指。

所以多一根手指,并不影响灵活度,甚至是少一根也是一样的。

从进化的角度来讲,合理的消耗能量,可以让机体保持很长时间的生存时间。

平白无故白养活一根手指头,凭什么?

那么少一根不好吗?

看起来最没用的小手指,除了掏鼻孔,仿佛没有用。

其实不然,去掉小手指,抓握能力变弱了,协调性也会变差。

所以五是最好的。

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以山爱科学

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