5 根手指可能并不完美,但它缔造了人类王朝。
我所说的不是畸形那种,而是功能正常,遗传完全稳定的 6 根手指。
人类多指现象,被成为多指症(Polydactyly)。
多指症的形式非常多。
虽然很多表现出显著的畸形,且不能稳定遗传。
但也有的功能和外观都正常,且能稳定遗传的多指现象,尤其是典型的六指家族。
巴西著名的六指家族
基因严格的调控,是我们绝大多数人都是稳定遗传五根手指的原因。合适的基因突变,可能导致完整功能性多指的出现。
正常表达的小鼠与多指表达的小鼠
ZPA/SHH水平逐渐增大,与可能得指型变化
这些多出来的指头,可以和正常指头没有什么两样。
具有完整的多的一套骨骼、肌肉,以及神经。
一般来说,多指往往作为一种疾病对待。
但正常的六指家族,不仅完全算不上疾病,其实某些方面比起普通人还略有优势。
有研究者对六指家族成员,进行了研究。惊讶的发现,他们使用六根手指,不仅可以更加复杂的指间协调运动,甚至还能完成一些普通人双手才能完成的一些任务。
我们正常的五根手指,都有相关的大脑皮层区域。而六指家族成员多出来的手指,同样具有自己的大脑皮层分区。
当然,仅仅依据这个研究,我们并不能得出,在现代社会中六指的综合优势强于五指。毕竟,这个仅仅是研究的精细运动,在其它方面的五指和六指的对比,其实欠缺更多的研究。
但无论怎么样,人类的确已经演化出了能稳定遗传的正常六指家族。而人类之所以主流依旧是五根手指,这其实和过去长达 4 亿年的演化有关。
这和生物力学有关。在水环境中,鱼类前进,主要面对水的阻力,优化身体的流体力学结构就可以了。
但在动物由海洋登陆陆地后,它们的身体和四肢,必须前所未有地抵抗重力。因此,无论四肢、掌骨、还是指/趾骨,都随着陆地爬行产生的应力,发生全新的适应性变化。
在重力下,它们腕骨(前肢)和跗骨(后肢),发生了轴向前折。身体重量全部施加在腕骨和跗骨位置,造成骨骼发生重新排列。
手掌内部和外部两块小骨的内缩,使得指骨附着面积减少,最终造成了边缘指/趾骨的退化,手指数目自然便逐渐减少。
时间到了 2.5 亿年前的二叠纪末期,随着中温动物乃至恒温动物的出现,动物的活动能力增加。不仅速度慢的植食动物会被吃掉,速度慢的掠食者也会被饿死。
有跑步经验的人应该知道,高速奔跑时,抬起脚后跟,脚趾抓地,接近趾行的状态,能奔跑得更快。随着速度演化越来越内卷,不能保持高速步态的动物灭绝,最终活下来的步态发生了彻底改变,成了完全的趾行动物。一开始的趾行动物,也都全部具有五根指/趾头。
不过指/趾头越多,意味着力量更加的分散,对奔跑速度也越有影响。
因此,随着速度需求的增强,指/趾头就会具有退化趋势。不过对于有着抓握和攀爬需求的动物来说,又具有反向的演化压力来对抗趾头的减少。
例如,今天的猫科动物,前爪还具有抓握和攀爬需求,因此保留了五爪。后肢抓握需求降低,更加倾向于奔跑,因此只有四趾。
在夜行丛林生态位上,我们祖先不仅有攀爬的需求,挖洞的需求,也有捕捉昆虫的需求,采摘果实需求,这些都我们的双手一直保持着保守的原始特征——五指状态。
双手的不断演化,是人类崛起的保证,但五根手指始终如一。
体型大型化后,为了增强抓握能力,双手出现了一个看起来很不起眼,但却足以对人类演化起到决定作用的关键特征——对生拇指。
旧世界猴以前的灵长类,拇指和其它四肢位于同一个方向,从旧世界猴开始大拇指发生了侧移,不仅与其它四肢相对,还出现了鞍状关节,使得大拇指更加的灵活,有了更大的运动幅度。
这样的手可以上下包裹树枝,不仅抓握更加牢固有力,而且对力量的精细控制也很有帮助。
这虽然是一个非常小的变化,但却为未来古猿和人科的崛起,埋下了巨大的伏笔。
狒狒、猩猩、黑猩猩、人
哺乳动物的智力,一般通过脑化指数来评价。即便排除人类,拥有对生拇指的旧世界猴,都是整个哺乳动物中智力最高的那一档。
可以发现,脑化指数也随着拇指长度的增加而增加。
因为抓握能力的强化,智商比起其他灵长类得到了很大的提升。
原康修尔猿属(Proconsul)
黑猩猩的大脑与人类的大脑极其的相似,它们几乎相当于缩小版的人类大脑:
除了缩小以外,人类前额叶也比黑猩猩更加发达,这正好属于前额叶联络区的部分,这就造成了黑猩猩与我们在思维判断能力,以及人格属性上的差异。
200 万年前的典型直立人,盂肱关节逐渐移向外侧,胸大肌的屈曲力矩与扭转力矩,也对齐在了同一轴线上。他们同时还发展出了宽肩膀,长腿,以及伸展的手腕。
这些生理特征,意味着他们已经完全掌握了高速投掷的能力。
在一次次制造石斧、长矛等工具的过程中,它们的双手也变得越来越灵活,为未来创造和使用各种非凡的工具和武器,打下了坚实的基础。
为了能够驱动灵活双手,芯片必须再度升级(脑容量的提升)。
芯片提升,然后和语言方面(族群的发展,社交发展,有了语言的需求)又互相促进,芯片再度提升。
现代人脑容量 1500ml 左右,早期人种脑容量 700-1000ml 不等,而南方古猿的脑容量只有 450-530ml,猴子的脑容量低到 200ml。
……
最终,我们用双手缔造了属于我们自己的辉煌。
5 根手指可能并不完美。
但正是我们祖先把原始的五指特征坚守了 3.5 亿年的时间,才让我们今天有机会创造出人类王朝。
1.六指可行:穿戴式六指义肢及巴西六指家族证明,人类大脑可适配六指,且六指在精细操作上更高效。
2.五指主流原因:基因渠化使五指结构稳定遗传,多指易伴畸形;4 亿年演化中,五指适配陆地重力与抓握需求。
3.关键优势:对生拇指提升抓握力,驱动脑容量升级,助力人类创造工具与文明。