Чому у людини 5 пальців

Сьогодні не існує однозначної відповіді на питання, як саме у тварин (і у людини) на землі з'явилася п'ятипала кінцівку.

Однак нам відомо, яким чином вона формується на ембріональній стадії розвитку тіла у різних живих істот. Джеймс Шарп (ОДИН ІЗ ПРОВІДНИХ ФАХІВЦІВ ЦЕНТРУ геномної регуляції В БАРСЕЛОНЕ (ІСПАНІЯ)) разом зі своєю дослідницькою групою з'ясував, що за процес створення пятипалой руки, ноги або лапки відповідають 3 молекули ДНК: так звані Wnt, Bmp і Sox9. Вони відзначають зони, де на кінцівки ембріона повинні вирости пальці, і зони, які повинні стати проміжками (так що подальший розвиток тканини там припиняється). Молекулярне тріо працює з математичної схемою, існування якої вперше передбачив Алан Тьюринг - британський криптограф, зломщик коду нацистської шифрувальної машини «Енігма» і творець одного з перших прототипів комп'ютера. У 1952 році Тьюринг припустив, що молекули ДНК можуть створювати генетичні патерни за рахунок взаємодії один з одним. Наприклад, перша молекула може активувати другу, а друга - блокувати дію першої. Жодна з них не отримує ніяких вказівок: весь процес відбувається спонтанно, в результаті чого, наприклад, на шерсті живих істот можуть виникати плями, смуги і проміжки між ними (як це відбувається у зебр і гепардів).
У випадку з пальцями до дій Wnt і Bmp також підключається молекула Sox9. Вона контролює активність цих генів, і, якщо її «знеструмити», вони втратять здатність до дії. Вченим вдалося з'ясувати, що в процесі формування кінцівок ембріона пара Wnt і Sox9 активна там, де повинен вирости пальчик (а Bmp в цей час вимикається), а пара Bmp і Sox9 - там, де між пальчиками повинен бути проміжок (і в цей момент вимикається Wnt). При цьому Bmp активує Sox9, в той час як Wnt її блокує. Сама Sox9 здатна заблокувати обох своїх партнерів.

Фахівці з Центру геномної регуляції провели кілька експериментів (в чашці Петрі), щоб з'ясувати, що відбувається при блокуванні окремих елементів молекулярної тріади. Виявилося, що при «відключенні» Bmp Sox9 також відключається, розвиток кінцівки зупиняється, і пальці не формуються зовсім, так що замість лапки виходить грудку тканини. «Відключення» Wnt призводило до того, що Sox9 активізувалася всюди, і проміжки між пальцями зникали. При блокуванні обох молекул, Bmp і Wnt, ефекти їх відключення частково нейтралізували один одного, але число пальців скорочувалася.

Чому у людини 5 пальців

З генетичної точки зору кількість пальців на наших руках і ногах залежить від того, наскільки активно молекули ДНК взаємодіють один з одним, і від того, як швидко зростає кінцівку. Якщо Bmp, Wnt і Sox9 поширюються в тканинах швидше, проміжки будуть більше і пальців вийде менше. Якщо ж швидше, ніж зазвичай, зростає сама кінцівка (долоню, стопу), в той час як інші частини тіла зберігають колишню швидкість росту, на ній з'являється місце для запасного пальця; ось чому у одного з 500 людей на нозі є зайвий пальчик - шостий.

Чому у людини 5 пальців

Схожі статті