Существуют ли позвоночные с шестью пальцами в норме?
Есть Шестипалая лягушка Rana hexadactyla (действительно ли она шестипалая?).
Если не ошибаюсь, у кротов на передних конечностях шесть пальцев.
Эти пальци образовались в результате уродств, как у шестипалых людей, т.е. шестой палец гомологичен и имеет такое же строение как и остальные пальци? Или он образовался не по их "образу и подобию" и имеет другое строение?
думаю, что шестой палец - всегда результат удвоениея другого пальца, а не совершенно что-то новое - растёт и растёт. Видел по телевизору про какуе-то породу собак, которых используют для охоты на морских птиц в норвегии и у неё на задних ногах в норме (для породы) шесть пальцев. но это, думаю, немного не то, о чём вы просите, хоть и близко. А неужто у крота шесть пальцев? Да нет пишут, что пятиплые... (Жизнь Животных)
В опредлённом смысле у китообразных множество пальцев - куда больше шести - ведь в ласте у них множество рядов мелких косточек - "амфиплицированных" фаланг. Не будт они объединены кожей, мышцами и связками в ласт это всё напоминало бы метёлку.
Нашел следующее:
"Полидактилия
... В иных случаях П. является, по-видимому, нормальной. Так у некоторых ископаемых водных рептилий число пальцев было часто более пяти. У некоторых китообразных тоже наблюдается наклонность к удвоению пальцев. Вообще же в этих случаях П. стоит в связи с превращением конечности в плавник. У многих позвоночных наблюдаются, как норма, пальцы впереди большого (praepollex и praehallux) и позади мизинца (postminimus)...."
и
"Недавно китайские ученые нашли останки вымершего позвоночного-амниота с большим количеством (более 5) пальцев на конечностях. Примечателен возраст находки - "всего" 242 миллиона лет. Интересно и то, что по всей видимости, дополнительные пальцы у этого позвоночного появились в ходе эволюции вторично.
Чжань Ли и Пао-Чхунь Чжоу из шанхайского Музея Науки и Техники, Чжи Мин Дон из Института Палеонтологии Позвоночных и Палеоантропологии Академии Наук Китая (Пекин) и канадец Сяо Чхунь Ву из Канадского Музея Природы (Оттава) описали окаменелые останки неизвестной ранее рептилии с большим количеством пальцев, найденные в китайской провинции Хубей.
Животное имело семь пальцев на передних конечностях и шесть на задних. Интересен и тип полидактилии (так называют в биологии наличие дополнительных (по сравнению с нормой) пальцев у животных) - преаксиальный (то есть дополнительные пальцы формируются впереди от первого). Столь "молодых" амниот (к амниотам относят высших позвоночных - рептилий, птиц и млекопитающих) с подобным типом полидактилии пока не находили.
Вообще-то, открытие полидактилии у древнего животного не является само по себе чем-то из ряда вон выходящим. Многим, наверное, помнится открытие в 80-е годы русскими палеонтологами "многопальцевого" тулерпетона (находка была сделана под Тулой). Есть и другие примеры - например, некоторые девонские акантостеги и ихтиостеги имели дополнительные пальцы. Да что там, -- полидактилия в виде исключения встречается даже среди современных кротов, панд и других животных, а в редких случаях - и среди людей.
Интереснее становится, если рассмотреть ситуацию в свете направлений эволюции конечностей позвоночных.
В позднедевонское время (370-354 лет назад) ихтиостеги и другие "классические" ископаемые животные с полидактилией только выходили на сушу. В тот момент природа как бы экспериментировала с количеством пальцев у наземных позвоночных. После того, как выход на сушу произошел, "набор" из пяти пальцев стал "отправной точкой" в эволюции их конечностей. Впоследствии это количество либо сохранилось, либо уменьшилось (примером служит эволюционный ряд современных лошадей, в котором количество пальцев постепенно редуцировалось до одного (копыто современной лошади)).
То есть получается, что рептилиям, птицам и млекопитающим "положено" иметь пять пальцев или меньше - этот выбор был сделан еще на стадии выхода позвоночных на сушу.
Найденное же китайскими учеными животное было, по всей видимости, вторичноводной рептилией. То есть его предки жили на суше, а затем переселились в водную среду (как, например, предки современных крокодилов), и появление дополнительных пальцев было приспособлением к жизни именно в водной среде (чем шире лапа, тем легче плавать). По всей видимости, гребли они этой конечностью примерно таким же образом, как и их далекие первичноводные предки.
Получается, что в ходе эволюции возможна конвергенция (сближение) к предковым формам и вторичное появление утраченных структур (дополнительных пальцев).
Источник информации: Xiao-Chun Wu, Zhan Li, Bao-Chun Zhou, Zhi-Ming Dong. A polydactylous amniote from the Triassic period. Nature. Vol 426., P. 516 (2003).
Пересказал А. Ермаков"
Наверное у кротов и у панд(!?!) эта аномалия встречается особенно часто.
Интересно шестипалые люди могут нормально управлять лишним пальцем? Или он двигается только синхронно с соседним пальцем в ту же сторону?
полидактилия разная бывает - дополнительные пальцы могут быть как с суставами (тогда они гнутся), так и с единственной фалангой. как правило, они двигаются хуже, чем основные пальцы. сейчас их обычно удаляют при рождении, чтобы не мешали жить.
По-моему, у крота пять пальцев, а "шестой палец" - это просто отросток одной из костей кисти, увеличивающий рабочую поверхность.
Полидактилия есть и у птиц: для шёлковых кур, кур пород гудан и фавероль пятипалая лапа - обязательный признак. Отсутствие пятого пальца означает путёвку в суп, а не на племенную ферму. Пятый палец у кур растёт на цевке над задним (около шпоры у петуха).
Цитата: "e-note"как правило, они двигаются хуже, чем основные пальцы.
Но могут ли движения лишнего пальца быть хотя бы отчасти независимыми отдругих пальцев? Или он обязательно иннервируется одним нервом с каким-либо другим пальцем, и движется с ним одновременно и одинаково?
Господа, уместно вспомнить, что с количеством пальцев природа продолжает эксперименты уже давно. И обычно это редукция их числа с пяти до одного. Полидактилию можно, наверное, назвать возвращением к предковой форме. Или сбоем в процессе формирования кисти из "плавника" у зародыша. Помимо мутаций, причиной этому могут являться и некоторые лекарства, которые беременные мамы принимают или несмотря на приписки "не для беременных" , либо по причине недоисследованности ряда препаратов.
Переход от пентадактилии к адактилии происходит через стадию
полидактилии (в эксперименте и при патологии), что связывают
с пенетрацией генов Хокса.
http://www.gate.net/~rwms/EvoLimb.html
http://biology.uoregon.edu/classes/bi355f05/topics/Hox.html
VadimS, спасибо за ссылки. Мне особенно полезна вторая.
Но только нельзя говорить "гены Хокса", т.к. это не фамилия человека, а сокращение слова "хомеобокс". Значит надо просто транслитерировать их как "Хокс-гены".
А бывают ли такие уродства: 4 передних конечности (одна прара за другой), либо же 4 задних конечности (одна прара за другой)? Т.е сегмент тела, несущий какую-то из пар конечностей, удваивается. (Хвост (дистальные сегменты) и голова не удваиваются)
Неправильный вопрос.
Дело в том, что в отличие от членистоногих, у позвоночных пара конечностей не является принадлежностью одного конкретного сегмента тела. Это - конгломерат боковых отростков целой серии сегментов.
Может ли повториться весь этот набор сегментов 2 раза (по длине тела)?
Насколько я помню у 6-ногих телят было обязательно либо 2 головы либо 2 зада и хвоста. (т.е. тело было раздвоенным на одном из концов)
Интересно - один палец относится к одному сегменту?
Нет, весь этот набор сегментов два раза повториться не может.
Когда конечности дублируются - это бывает совсем по другим принципам.
По каким? (Если Вам не трудно изложить в двух словах)
Или пара конечностей дублируются только в случаях, когда тело "раздвоенo" на одном из концов.
Это наблюдается в основном у хвостатых амфибий, у которых даже во взрослом состоянии почти полностью сохраняется способность к регенерации.
Так вот. При естественном или искусственном повреждении конечности в ходе регенерации вырастают не совсем точные копии исходника. То они неполные, а то наоборот в той или иной степени удвоенные.
Выглядит это примерно как шестой палец у человека. Если экспериментатор отрезал или другой тритон откусил тритону палец, то вместо него может вырасти не один, а два или целая гроздь. Если откусили по локоть - дубликаты начинаются оттуда, если всю конечность, то дублируется вся.
Дубликаты могут быть неполными и даже заркальными - например на месте правой ноги вырастает правая и две левых.
Но в любом случае все они гнездятся на одном основании и только на поврежденной стороне.
А промежуточные ноги на боку можно получить экспериментально путем всяких пересадок, причем не обязательно надо пересаживать ногу - можно что-нибудь еще.
Спасибо ZK!
Цитата: "Alexy"Интересно шестипалые люди могут нормально управлять лишним пальцем? Или он двигается только синхронно с соседним пальцем в ту же сторону?
Считается, что нет (действительно, ведь для этого нужно, чтобы выросла отдельная мышца для нового пальца, отдельная связка, отдельный нерв и отдельный цетр в мозгу, что маловероятно).
Но. С другой стороны, если Вы проведёте эксперимент с самим собой и попробуете, собрав руку в кулак, разогнуть один лишь мизинец (не придерживая остальные пальцы), то обнаружите, что безымянный устремляется за мизинцем.
У меня на левой руке мизинец почти независим, а на правой -- почни не независим.
Так что я думаю, это дело возможно натренировать.
В случае уродства видимо должны возникать функциональные проблемы из-за геометрии "непредусмотренного природой" сустава и тех связок и мышц, которые начинаются на руке и кончаются на лишнем пальце.
Натренировать нормальный палец можно потому, что он иннервируется отдельным нервом (нервами?) - т.е. имеет "независимое" от других пальцев соединение с мозгом.
А лишний пальец возможно будет иннервироваться отростком нерва соседнего пальца. Хотя возможно в случаях уродств все равно проростает отдельный нерв: тогда должно быть можно натренировать. Не знаю, какой из вариантов верен?
Принадлежит ли один палец целиком к одному сегменту тела?
И соответствует ли он одному "лучу" плавника предков?
А имеет ли каждый палец независимое соединение? Я точно не знаю, но у меня сложилось впечатление, что иннервация рассматривается организмом просто как ресурс, который надо поставить. К органу поставляется кровеносная система и нервная.
Может быть, когда нервы проведены, мозг уже динамически сопосбен обеспечить правильное управление? Допустим, команда двигаться сперва отдаётся "широким мазком", а обучение состоит в "фокусировке" этого воздействия.
Луч плавника (мы говорим о парных плавниках) соответствует сегменту тела, например у осетра.
У акулы и ската - по два луча на сегмент (типа как ног у двупарноногих многоножек-кивсяков).
А у двоякодышащих рыб ситуация неоднозначна.
Соответственно, и у кистеперых - тоже.
А при переходе к четвероногим вторично возникают дополнительные осложнения. И я не рискну сказать, что палец четвероногих конкретно соответствует лучу плавника кистеперых.
КОРОЧЕ ГОВОРЯ - НЕТ - ПАЛЕЦ НЕЛЬЗЯ СООТНЕСТИ СТРОГО НИ С ЛУЧОМ ПЛАВНИКА, НИ С СЕГМЕНТОМ ТЕЛА.
И шестой палец - одно из подтверждений независимости их числа от числа позвонков.
__________________________________________
Относительно того, что в шестой палец еще должны врасти и мышцы, и сосуды, и нервы - то такой проблемы нет, потому что это НЕ независимые события, а все компоненты пальца в общем-то поставляются в комплекте. Например, сосуды и нервы обычно идут вместе, так сказать, в одном трубопроводе. То есть если палец жив, значит в него поступает кровь, значит есть и нервы. Я уж не говорю о том, что наличие кожного осязания в 6-м пальце подразумевает наличие чувствующих нервов, а где чувствующие - там и двигательные.
И не надо грешить на то, что мол в какой-то палец врастает не отдельный нерв, а веточка от нерва другого пальца. Нервы это не река с ручейками, а скорее жгут электропроводов. А жилы в них - это аксоны нервных клеток, соединенных в цепочки и сети. И внутри одного нерва есть масса независимых "проводков". Его разветвление - чисто внешнее событие. Пустить в каждый такой проводок отдельный сигнал - вопрос, действительно, тренировки. Результат достигается путем активаци/дезактивации тех или иных коммутаций в нейронной сети - а коммутаторы расположены и в мозге, и в ганглиях нервных сплетений конечностей.
Спасибо! Но очевидно могут быть проблемы движения таким пальцем из-за мышц и связок, начинающихся на руке (или кисти), и кончающихся на пальце. Получается, что к абсолютно нормальной кости руки (выше пальца) должно быть присоединено больше, чем в норме, связок (мышц). Либо мышцы (связки) должны быть раздвоенными. И тот и тот вариант по идее должен делать движения олишним пальцем не такими, как у нормальных пальцев.
Подскажите пожалуйста, в каком месте (местах) конечности расположены ганглии нервных сплетений конечностей.
Нервные сплетения расположены в самом основании конечностей, практически в туловище - под мышкой, в паху. Для передней конечности это называется plexus brachialis, а для задней - два - plexus lumbalis и plexus sacralis. Там все ганглии с переключениями и сосредоточены.
Главный прикол в следующем. У рыб (возьмем для простоты осетра) можно без особых натяжек сказать, что каждый луч плавника соответствует сегменту тела (грубо - позвонку, хотя как раз позвонок у осетра довольно чахлый), и в этом плавнике каждый луч имеет свою пару мышц-антагонистов и свой нерв.
А у четвероногих все смешивается. То есть для образования ноги в эмбриональном развитии несколько сегментов тела тоже дают свои выросты, но они сразу теряют раздельность друг от друга, смешиваются в некую кашу, а потом делятся по новому плану - плану наземной конечности. А названные выше нервные сплетения являются отражением данного смешения на нервном уровне. Т.е. если у рыб нервы в плавник в принципе идут параллельной гребенкой, то у четвероногих они по выходе из позвоночника смешиваются в эти сплетения, а потом уже выходят как бы в новом обличьи.
Цитата: "Alexy"Может ли повториться сегмент или несколько смежных сегментов 2 раза по длине тела? ?
Может у членистоногих такие уродства бывают?
(в природе или их можно вызвать искусственно, например у дрозофилы)?
Один из примеров. У какой-то (не помню) кажется южноамериканской лягушки встречаются особи с двумя парами задних лапок. Причина - влияние паразита, который тем самым делает лягушек доступной пищей птиц, в теле которых он и размножается. Природная органоинженерия, я бы сказал.
"ХОрошая" подборка уродств в книге "Семипалатинский ядерный полигон: вчера, сегодня, завтра" Якубовская Е.Л. и др. Новосиб, 2000.
Alexy, у дрозофил такое точно бывает.
Тут интересно не только редукцию пальцев рассмотреть, но и ходильных ног к примеру. Многоножки - раки - пауки - насекомые. Или четыре ноги - две - одна у позвоночных. Одна - не шутка. В принципе у кенгуру две ноги функционируют как одна при прыгании. Какие тут экологические силы движут превращениями??
Цитата: "gleb"Тут интересно рассмотреть ... редукцию ходильных ног к примеру. Многоножки - раки - пауки - насекомые.
А случаи, чтоб в результате уродства ног больше становилось, да и сегментов впридачу, есть?
Цитата: "Alexy"А чтоб в результате уродства ног больше становилось, да и сегментов впридачу?
У китообразных сегментов в ластах больше, лем было в конечностях. То же самое, наверное с сегментами хвоста. Но модификация головы и груди будет фатальной, так как к ним привязаны уникальные внутренние органы.
У членистоногих можно вспомнить личинок-гусениц с лишними ложноножками. Но они не похожи на нормальные 6 ножек.
Цитата: "Alexy"Интересно шестипалые люди могут нормально управлять лишним пальцем? Или он двигается только синхронно с соседним пальцем в ту же сторону?
Если я не ошибаюсь, знаменитейший папа Сикст, у коего на одной руке было 6 пальцев, двигал и нормально,
Цитата: "Данте Алигьери"Да, верно, список врёт.