Найти тему
zorkinadventures

Почему ученые полагают, что у человека общие руки с дельфинами и летучими мышами

Скелет передних конечностей у самых разных позвоночных – от лягушек до слонов, от летучих мышей до людей (на фото) – имеет один и тот же план строения: фаланги пальцев соединяются с костями запястья, а те прилегают к двум костям предплечья, которые идут к одной длинной кости, сочлененной с плечевым суставом. Фото: Брайан Кристи
Скелет передних конечностей у самых разных позвоночных – от лягушек до слонов, от летучих мышей до людей (на фото) – имеет один и тот же план строения: фаланги пальцев соединяются с костями запястья, а те прилегают к двум костям предплечья, которые идут к одной длинной кости, сочлененной с плечевым суставом. Фото: Брайан Кристи

Продолжаю знакомить дорогих читателей с темами, которые поднимает National Geographic (я тружусь в российском офисе). Вот, например, руки, которыми я набираю этот текст. Не руки – загадка! Исследуя эволюцию человеческой руки, ученые приходят к выводу, что люди связаны родственными узами и с дельфинами, и с летучими мышами, и с другими позвоночными. Ученый Карл Зиммер поясняет:

"Кисть руки – это орган, с помощью которого мы познаем реальный мир. Притягиваем его к себе или отталкиваем. Мы, люди, пользуемся руками, чтобы разводить костры и шить лоскутные одеяла, управлять самолетами и вырезать опухоли, стучать по клавиатуре компьютера. Конечно, уникальным наш биологический вид делает человеческий мозг с его бесконечными творческими возможностями, но, не будь у нас рук, все великие мысли, рожденные мозгом, оставались бы лишь невоплощенными идеями.

Причина, по которой мы можем совершать руками множество действий, заключается в удивительной анатомии наших верхних конечностей. Под кожей скрывается сложнейшее переплетение тканей. Одним только большим пальцем управляют девять разных мышц. Некоторые из них крепятся к костям кисти, другие уходят в предплечье. Запястье представляет собой подвижный комплекс костей и связок, пронизанный кровеносными сосудами и нервами. Отсюда отростки нервов расходятся к кончику каждого пальца.

Есть тут интересные совпадения. Так, крыло летучей мыши выглядит как кожистая перепонка, но под кожей – те же пять пальцев, что и у орангутана или у человека, а также запястье, состоящее из того же комплекса костей, которые, в свою очередь, соединены с теми же длинными трубчатыми костями предплечья. Чарлз Дарвин в «Происхождении видов» обратил внимание на это странное совпадение.

«Что может быть любопытнее того, – спрашивал он, – что пригодная для хватания рука человека, роющая лапа крота, нога лошади, ласт дельфина и крыло летучей мыши построены по тому же самому образцу?». Для Дарвина ответ был очевиден: люди связаны родственными узами и с летучими мышами, и со всеми другими позвоночными, у которых есть конечности, и все мы унаследовали эти органы от общего предка.

Конечности слона приспособлены к тому, чтобы выдерживать колоссальный вес туши. Толстые кости пальцев (недавние исследования показывают наличие шестого, ложного, пальца, который изначально состоит из хряща, но у некоторых пожилых слонов окостеневает) выполняют функцию основания колонны. Подушка волокнистой жировой ткани гасит удар каждого шага. Жилы и связки поглощают часть энергии, выделяющейся от столкновения подошвы ноги с землей, и отдают ее, когда нога поднимается. То есть слон в буквальном смысле слова шагает, словно на пружинах. Фото: Брайан Кристи
Конечности слона приспособлены к тому, чтобы выдерживать колоссальный вес туши. Толстые кости пальцев (недавние исследования показывают наличие шестого, ложного, пальца, который изначально состоит из хряща, но у некоторых пожилых слонов окостеневает) выполняют функцию основания колонны. Подушка волокнистой жировой ткани гасит удар каждого шага. Жилы и связки поглощают часть энергии, выделяющейся от столкновения подошвы ноги с землей, и отдают ее, когда нога поднимается. То есть слон в буквальном смысле слова шагает, словно на пружинах. Фото: Брайан Кристи

Исследуя эволюцию конечностей, ученые в последние полтора века постоянно обращаются к ископаемым остаткам, обнаруженным на всех континентах; сравнивают анатомическое строение передних конечностей у ныне живущих позвоночных; изучают гены, отвечающие за их развитие, – и снова и снова убеждаются в правоте Дарвина. Этот орган появился не позднее 380 миллионов лет назад, развились конечности на основе плавников, но не плоских ажурных плавничков золотой рыбки, а из мускулистых, мощных плавников вымершей группы кистеперых рыб. Внутри этих плавников было несколько коротких и толстых костей, соответствующих костям наших рук. Со временем у потомков этих рыб возникли и мелкие косточки, соответствующие костям запястий и пальцев. Затем пальцы оформились и отделились друг от друга, что позволило животным пробираться сквозь подводную растительность, хватаясь за нее.

Дельфины произошли от сухопутных копытных млекопитающих, которые перебрались в море около 50 миллионов лет назад. Копыта предков превратились в плавники, благодаря которым дельфины стали искусными пловцами. У разных видов плавники приспособлены к разным потребностям их обладателей: длинные и узкие хороши для быстрых пловцов, а широкие и короткие – для тех, кому нужно маневрировать в ограниченном пространстве и совершать резкие повороты. Фото: Брайан Кристи
Дельфины произошли от сухопутных копытных млекопитающих, которые перебрались в море около 50 миллионов лет назад. Копыта предков превратились в плавники, благодаря которым дельфины стали искусными пловцами. У разных видов плавники приспособлены к разным потребностям их обладателей: длинные и узкие хороши для быстрых пловцов, а широкие и короткие – для тех, кому нужно маневрировать в ограниченном пространстве и совершать резкие повороты. Фото: Брайан Кристи

Существует система генов, отвечающих за формирование этого органа, и все разнообразие передних конечностей предопределено перестройками в этой системе. Одни гены отвечают за образование запястья, другие – за пальцы. Достаточно мельчайшего генетического сдвига, и пальцы удлиняются или частично исчезают, а когти превращаются в ногти. Насколько непохожими внешне ни казались бы крыло грифа и лапа льва, разница между ними может сводиться к мелочам: немножко больше одного белка тут, немножко меньше другого белка там".

Почитайте еще здесь (про то, как ученые исследовали скелет древнейшего предка человека - Ardipithecus ramidus).

В своем блоге Zorkinadventures собираю захватывающие истории и опыт читателей, делаю интервью с лучшими в своем деле, устраиваю тесты нужных вещей и экипировки. А еще здесь – подробности деятельности редакции National Geographic Россия, где я работаю.