نفرین پنج که دامن‌گیر انسان و دیگر پستانداران شد

اگر به پنجه‌های گربه، سگ یا حتی کانگورو نگاه کنید، متوجه می‌شوید که چیزی بین دستان ما و آن‌ها مشترک است. همه پستانداران به اشکال مختلفی پنج انگشت دارند. بنابراین سوالی که پیش می‌آید این است که چرا با وجود نحوه فرگشت متفاوت همه ما پستانداران، الگویی یکسان بین ما و آن‌ها وجود دارد؟

برای پاسخ به این سوال که چرا پستانداران پنج انگشت دارند، ابتدا باید بفهمیم که چرا چهارپایان پنج انگشت دارند. پستانداران همه متعلق به رورَده تتراپودا هستند که به جز پستانداران شامل خزندگان، دوزیستان و پرندگان نیز می‌شود. همه اعضای این گروه پنج انگشت دارند، حتی نهنگ‌ها، فوک‌ها و شیرهای دریایی پنج انگشت در باله‌های خود دارند. البته حیواناتی مانند اسب‌ها و پرندگان یک انگشت دارند؛ اما دانشمندان متوجه شده‌اند که این جانوران هم در دوران جنینی خود پنج انگشت دارند که به مرور زمان تا قبل از تولد آن‌ها کوچک و حذف می‌شود.

این فرآیند عمدتاً با ژن‌های هاکس (Hox) دیکته می‌شود. ژن‌های هاکس پروتئین‌هایی را رمزگذاری می‌کنند که به تنظیم فعالیت ژن‌های دیگر کمک می‌کنند و آنها را روشن یا خاموش می‌کنند. آنها کمک می‌کنند که از اینکه اعضای بدن در محل درست خود در بدن حیوان قرار می‌گیرند، اطمینان حاصل شود. به این ترتیب، آنها در دیکته کردن الگوی اسکلتی چهارپایان نقش دارند و این کار را با کمک به کنترل پروتئین‌های ایجادشده توسط ژن مورد نیاز انجام می‌دهند تا همزمان با ایجاد بافت، یکدیگر را فعال یا مسدود کنند.

از طریق این فرآیند، انگشت‌ها رشد می‌کنند. بسته به نوع جانور، این انگشت‌ها می‌توانند به رشد خود ادامه دهند یا دوباره جذب شوند. اینکه دقیقا چگونه این اتفاق می‌افتد هنوز هم سوال است و این فرایند برای هر جانوری متفاوت است.

راز جد مشترک؟

هیچ کس مطمئن نیست که این طرح پنج انگشتی برای اولین بار چه زمانی فرگشت یافته است. اما اولین جانوران شناخته‌شده‌ای که انگشتانشان رشد کرده، حدود ۳۶۰ میلیون سال پیش از ماهی‌ها فرگشت یافته و تقریباً ۸ انگشت داشته‌اند. با این حال، وجود طرح پنج انگشتی در اکثر چهارپایان زنده نشان می‌دهد که این ویژگی احتمالاً یک «همسانی» ژن یا ساختاری است که بین ارگانیسم‌ها مشترک است زیرا آنها جد مشترکی دارند. جد مشترک همه چهارپایان زنده باید به نحوی فرگشت یافته باشد تا پنج انگشت داشته باشد و این الگو را به فرزندان خود منتقل کند.

جد مشترک، توضیح مناسبی است برای اینکه چگونه پستانداران پنج انگشت داشتند، اما بازهم دلیل آن را نمی‌گوید. یکی از نطریه‌های که وجود دارد نظریه کانالیزه شدن است. بر اساس این نظریه با گذشت زمان،  ژن یا صفت خاصی پایدارتر می‌شود و احتمال جهش در آن کمتر می‌شود. به عنوان مثال اگر بخواهیم مهره‌های پستانداران را در نظر بگیریم، همه آن‌ها تقریباً همیشه هفت مهره گردن داشته‌اند، حتی اگر این تعداد به نظر مزیت خاصی نداشته باشد، بر اساس این نظریه، اگر هفت مهره برای گردن در طی میلیون‌ها سال کار کرده باشد و مشکلی پیش نیاورده باشد، دلیلی برای تغییر آن وجود ندارد.

نظریه‌های جایگزین

با این حال، همه محققان با ایده کانالیزه شدن موافق نیستند. کیمبرلی کوپر، متخصص ژنتیک تکاملی دانشگاه سن‌دیگو، می‌گوید داشتن بیش از پنج انگشت که پُرانگشتی یا پلی‌داکتیلی نیز نامیده می‌شود، به عنوان یک جهش در بسیاری از پستانداران از جمله انسان رخ می‌دهد. جهش‌های متعددی وجود دارد که می‌تواند باعث ایجاد پلی‌داکتیلی شود، اما مطالعه اخیری که در مجله نیچر منتشر شد، نشان داد که این جهش می‌تواند از طریق تنها یک نوکلئوتید در ژن اتفاق بیفتد.

بنابراین برخی دانشمندان این سوال را مطرح می‌کنند که چرا گونه‌هایی از جانوران پلی‌داکتیلی وجود ندارد؟

در پاسخ به این سوال گفته شده است که پلی‌داکتیلی یک نقطه ضعف فرگشتی است. برخی می‌گویند ممکن است به پیوند ژنی مربوط باشد. به این معنا که با فرگشت ژن‌ها در طی میلیون‌ها سال، برخی ژن‌ها به هم مرتبط می‌شوند، به عنوان مثال تغییر یک ژن در مقدار انگشتان دست می‌تواند منجر به مشکلات سلامت جدی‌تری شود. با این وجود هیچ کدام از این استدلال‌ها نمی‌تواند دلیل مناسبی برای پنج انگشتی بودن جانوران باشد.

شاید اگر این سوال را مطرح کنیم که چرا بیش از پنج انگشت در پستانداران نمی‌بینیم، به پاسخ ساده‌ای برسیم. اما هرچه که باشد این یکی از رازهای طبیعت است که فاش شدن آن احتمالا بسیار هیجان‌انگیز خواهد بود.