大多数哺乳动物为何有5个指头

人、狗、猫等许多哺乳动物的前肢都有五指。

图片来源：美国趣味科学网

科技日报讯 （记者张佳欣）大多数哺乳动物都有五个手指，这背后的原因是什么呢？美国趣味科学网5月7日报道称，科学界对此有多种解释。

哺乳动物属于四足超纲，该超纲还包括爬行动物、两栖动物和鸟类。即使是缺乏传统四肢的成员，如鲸鱼、海豹和海狮，其骨骼结构中也留有五趾的痕迹。虽然也存在一些特例，例如马只有一个脚趾，鸟的翅膀末端只有一根融合的指骨。但科学家发现，这些动物在胚胎时期都曾拥有多达五个手指或脚趾，可在发育过程中它们部分消失了。

美国宾夕法尼亚州立大学研究人员表示，这个过程在很大程度上是由Hox基因控制的。Hox基因编码的蛋白质有助于调节其他基因的活性。在动物胚胎发育过程中，这些基因确保身体各部位最终位于正确位置。因此，它们参与决定了四肢动物的骨骼模式，并通过帮助控制由音猬因子基因创造的蛋白质来实现这一点。

之后，手指就像花草树木发芽一样开始生长。不同种类的动物，有的手指可以继续生长，有的被身体重新吸收。

关于哺乳动物何时开始遵循“五指惯例”，目前尚无人知晓。已知的第一种发育出手指的动物大约在3.6亿年前从鱼类进化而来，当时它们有多达8个指头。然而，在大多数现存四肢动物中，五指的存在表明这种特征很可能是一种“同源性”。也就是说，这些生物体有共同的祖先，它们之间共享了某些基因或结构。所有现存四肢动物的共同祖先很可能在某个阶段进化出了5个手指，并将这一模式遗传给了后代。

还有一种理论认为是渠化现象，即随着时间的推移，某个基因或特征变得更加稳定，变异的可能性降低。根据这一理论，如果某个特征已经存在了数百万年，那么就没有理由改变。

然而，并不是所有研究人员都认同该解释。也有科学家指出，多指症（即拥有5个以上指头）是许多哺乳动物（包括人类）的一种突变。但多指物种并不普遍，这可能是因为多指症在进化上是一种劣势。