راز انگشتان پستانداران / سفری به دنیای تکامل و ژنتیک

به گزارش سلام نو آنطور که عصر ایران نوشته است چرا ما انسان‌ها و اغلب پستانداران دیگر پنج انگشت داریم؟ سوالی ساده که ذهن دانشمندان را به چالش کشیده و هنوز پاسخ قطعی برای آن پیدا نشده است.

طرح پنج انگشتی: یک معمای مشترک

اگر به پنجه‌های گربه، سگ یا حتی کانگورو نگاه کنید، متوجه شباهت آن ها با دستان ما خواهید شد. این پستانداران، علیرغم تکامل در شرایط مختلف، همگی پنج انگشت دارند.

ریشه‌ی این طرح در کجاست؟

برای پاسخ به این سوال، باید به اجداد پستانداران، یعنی چهارپایان، بازگردیم. حتی اعضای این گروه که اندام‌های سنتی ندارند، مانند نهنگ‌ها و فوک‌ها، در اسکلت خود پنج انگشت دارند.

اما چرا برخی حیوانات انگشتان کمتری دارند؟

اسب‌ها فقط یک انگشت و پرندگان یک استخوان انگشت در انتهای بال خود دارند. دانشمندان معتقدند که این حیوانات در دوران جنینی با پنج انگشت شکل می‌گیرند، اما قبل از تولد، انگشتان اضافی کوچک شده و از بین می‌روند.

نقش ژن‌ها در خلق انگشتان

توماس استوارت، زیست‌شناس تکاملی، معتقد است که ژن‌های هاکس (Hox genes) نقش کلیدی در شکل‌گیری انگشتان دارند. این ژن‌ها با کنترل فعالیت ژن‌های دیگر، تعیین می‌کنند که اعضای بدن در کجا قرار بگیرند.

ژن‌های هاکس همچنین با کمک به پروتئین‌های ایجاد شده توسط ژن سونیک خارپشت (sonic hedgehog gene)، الگوی اسکلتی چهارپایان را شکل می‌دهند.

رشد و جدایی انگشتان

از طریق فرایند کنترل ژن‌ها، جوانه‌های انگشت رشد می‌کنند. این جوانه‌ها بسته به نوع جانور، می‌توانند به رشد خود ادامه دهند یا دوباره جذب شوند. سپس، سلول‌های اطراف، جایی که انگشتان باید در آن قرار داشته باشند، می‌میرند و انگشت‌های جداگانه ایجاد می‌کنند.

چرا پنج انگشت؟

هیچ‌کس به طور قطعی نمی‌داند که این طرح پنج انگشتی چه زمانی تکامل یافته است.

با این حال، وجود آن در اکثر چهارپایان زنده نشان می‌دهد که این ویژگی احتمالاً یک "همسانی" یا "هم‌ساخت‌شناسی" است؛ یعنی ژنی که بین ارگانیسم‌ها مشترک است، زیرا آن‌ها ریشه در یک جد مشترک دارند.

نظریه‌های مختلف برای توجیه طرح پنج انگشتی

• کانالیزه‌شدن: با گذشت زمان، ژن‌ها پایدارتر شده و احتمال جهش آن‌ها کمتر می‌شود.
• پیوند ژن: تکامل ژن‌ها در طی میلیون‌ها سال، برخی از آن‌ها را به هم مرتبط می‌کند، به این معنی که تغییر یک ژن (میزان انگشتان دست) می‌تواند به مشکلات جدی‌تر برای سلامتی منجر شود.

معمای انگشتان، همچنان حل نشده

اگرچه ژنتیک نقش کلیدی در شکل‌گیری انگشتان دارد، اما هنوز سوالات زیادی در این زمینه بی‌پاسخ مانده است.

چرا برخی جهش‌ها منجر به پلی‌داکتیلی (داشتن بیش از پنج انگشت) می‌شوند؟

چرا گونه‌های پلی‌داکتیل وجود ندارند؟

آیا پیوند ژن نقشی در این موضوع دارد؟

پاسخ به این سوالات، می‌تواند به درک بهتر تکامل و ژنتیک پستانداران کمک کند.

مطالعه در این زمینه، رازهای شگفت‌انگیزی را در مورد بدن ما و دنیای پیرامونمان آشکار می‌کند.