Az emlősök ötujjas rejtélye

Az emlősök és az emberek közötti egyik legfeltűnőbb hasonlóság az öt ujj jelenléte a végtagokon. A tudomány mai állása szerint ez a jelenség a Hox gének működésének köszönhető, amelyek az embrió fejlődése során irányítják a testrészek helyes kialakulását.

Az emlősök a Tetrapodák főosztályába tartoznak, amely a hüllőket, a kétéltűeket és a madarakat is magában foglalja. Ebben a csoportban még azok az állatok is rendelkeznek öt ujjal a csontvázuk szerint, amelyeknek a hagyományos végtagok hiányoznak, mint például a bálnák és a fókák úszószárnyai. A lovak és a madarak esetében azonban eltérések figyelhetők meg, ahol a lábujjak vagy az ujjcsontok egyesülnek vagy eltűnnek a fejlődés során.

Thomas Stewart, a Penn State egyetem evolúciós biológusa szerint a Hox gének felelősek a végtagok kialakulásáért, mivel ezek a gének szabályozzák más gének aktivitását az embrió fejlődése során. Az SHH, azaz a sonic hedgehog gén által létrehozott fehérjék irányításával alakítják ki a csontvázat, és ezáltal az ujjak rügyeit is.

A tudósok még nem tudják pontosan, hogy mikor alakult ki az ötujjas minta, de az első ujjakkal rendelkező állatok mintegy 360 millió évvel ezelőtt fejlődtek ki halakból, és nyolc ujjuk volt. Valószínűleg létezett egy közös ős, amely öt ujjal rendelkezett, és ezt a mintát örökítette tovább a leszármazottaira. Egyes kutatók szerint a genetikai stabilitás, az úgynevezett csatornázás miatt az ötujjas minta vált dominánssá.

Kimberly Cooper, a San Diego-i Kaliforniai Egyetem evolúciós fejlődési genetikusa szerint a sokujjúság, vagyis a polidaktilia egyetlen nukleotid mutációjával is előfordulhat a sonic hedgehog génben. Ez a jelenség azonban ritkább, mint az ötnél kevesebb ujj kialakulása. A pleiotrópia jelensége magyarázhatja, hogy miért nem előnyös a több ujj, mivel bizonyos gének több funkciót is ellátnak, és egy mutáció nem kívánt mellékhatásokat is okozhat.