نفرین پنج که دامن‌گیر انسان و دیگر پستانداران شد

سوال ساده، چرا پنج؟ شاید باورتان نشود، اما همین سوال ساده دانشمندان چندین رشته را متحیر کرده است و جالبتر این است که هنوز پاسخ کاملی برای این سوال وجود ندارد.

به گزارش سرگرمی روز؛ اگر به پنجه های یک گربه، سگ یا حتی یک کانگورو نگاه کنید، متوجه می شوید که دستان ما با آنها اشتراکاتی دارند. همه پستانداران دارای پنج انگشت به اشکال مختلف هستند. بنابراین سوالی که مطرح می شود این است که چرا با وجود اینکه همه ما به عنوان پستانداران به طور متفاوتی تکامل یافته ایم، یک الگوی مشترک بین ما و آنها وجود دارد؟

برای پاسخ به این سوال که چرا پستانداران پنج انگشت دارند، ابتدا باید بدانیم چرا چهارپاها پنج انگشت دارند. همه پستانداران متعلق به گروه Tetrapoda هستند که علاوه بر پستانداران شامل خزندگان، دوزیستان و پرندگان می شود. همه اعضای این گروه پنج انگشت دارند، حتی نهنگ ها، فوک ها و شیرهای دریایی پنج انگشت روی باله های خود دارند. البته حیواناتی مانند اسب و پرندگان یک انگشت دارند. اما دانشمندان متوجه شده اند که این حیوانات در دوره جنینی خود نیز دارای پنج انگشت هستند که به مرور زمان کاهش یافته و تا زمانی که به دنیا می آیند برداشته می شوند.

این فرآیند عمدتاً توسط ژن های Hox دیکته می شود. ژن های Hox پروتئین هایی را کد می کنند که با روشن یا خاموش کردن آنها به تنظیم فعالیت ژن های دیگر کمک می کنند. آنها به اطمینان از قرار گرفتن اعضای بدن در جای مناسب خود در بدن حیوان کمک می کنند. به این ترتیب، آنها در دیکته کردن الگوی اسکلتی چهارپایان نقش دارند و این کار را با کمک به کنترل پروتئین های ساخته شده توسط ژن لازم برای فعال یا مسدود کردن یکدیگر به عنوان بافت انجام می دهند.

از طریق این فرآیند انگشتان رشد می کنند. بسته به نوع حیوان، این انگشتان ممکن است به رشد خود ادامه دهند یا دوباره جذب شوند. اینکه دقیقا چگونه این اتفاق می افتد هنوز یک سوال است و این روند برای هر حیوان متفاوت است.

راز جد مشترک؟

هیچ کس مطمئن نیست که این طرح پنج انگشت برای اولین بار چه زمانی ظاهر شد. اما اولین جانوران شناخته شده ای که انگشتان خود را رشد دادند، حدود 360 میلیون سال پیش از ماهی تکامل یافتند و تقریباً 8 انگشت داشتند. با این حال، وجود طرح پنج انگشتی در اکثر چهارپایان زنده نشان می‌دهد که این ویژگی احتمالاً یک ژن یا “همولوژی” ساختاری مشترک بین موجودات است زیرا آنها یک اجداد مشترک دارند. جد مشترک همه چهارپاهای زنده باید به نحوی تکامل یافته باشد تا پنج انگشت داشته باشد و این الگو را به فرزندان خود منتقل کند.

اجداد مشترک توضیح خوبی برای این است که چگونه پستانداران پنج انگشت داشتند، اما هنوز دلیل آن را توضیح نمی دهد. یکی از نظریه های موجود، نظریه کانالینگ است. بر اساس این نظریه، با گذشت زمان یک ژن یا صفت خاص پایدارتر می شود و احتمال جهش در آن کاهش می یابد. به عنوان مثال، اگر به مهره‌های پستانداران نگاه کنیم، تقریباً همیشه هفت مهره گردنی داشتند، حتی اگر این تعداد چندان سودمند به نظر نمی‌رسد، طبق این نظریه، اگر هفت مهره برای گردن میلیون‌ها سال کار می‌کردند و اگر چنین بود. مشکلی ایجاد نمی کند، دلیلی برای تغییر آن وجود دارد.

نظریه های جایگزین

با این حال، همه محققان با ایده کانال سازی موافق نیستند. کیمبرلی کوپر، متخصص ژنتیک تکاملی در دانشگاه سن دیگو، می‌گوید داشتن بیش از پنج انگشت، که پلی داکتیلی نیز نامیده می‌شود، به عنوان یک جهش در بسیاری از پستانداران از جمله انسان ایجاد شد.

چندین جهش وجود دارد که می تواند باعث ایجاد پلی داکتیلی شود، اما مطالعه اخیر منتشر شده در مجله Nature نشان داد که این جهش می تواند تنها توسط یک نوکلئوتید در ژن رخ دهد. بنابراین برخی از دانشمندان این سوال را مطرح می کنند که چرا هیچ گونه گونه ای از حیوانات پلی داکتیل وجود ندارد؟

در پاسخ به این سؤال گفته شده است که پلی داکتیلی یک ضعف تکاملی است. برخی می گویند ممکن است پیوند ژنتیکی داشته باشد. به این معنا که با تکامل ژن ها در طول میلیون ها سال، برخی از ژن ها به هم مرتبط می شوند، به عنوان مثال، تغییر یک ژن در تعداد انگشتان دست می تواند منجر به مشکلات جدی تری برای سلامتی شود. با این حال، هیچ یک از این استدلال ها نمی تواند دلیل خوبی برای پنج انگشت بودن حیوانات باشد.

شاید اگر این سوال را مطرح کنیم که چرا در پستانداران بیش از پنج انگشت نمی بینیم، به یک پاسخ ساده برسیم. اما هر چه که باشد، یکی از اسرار طبیعت است که احتمالاً کشف آن بسیار هیجان انگیز خواهد بود.