Палец — одна из самых дистальных частей конечности , таких как пальцы рук или ног , присутствующая у многих позвоночных .
В некоторых языках существуют разные названия пальцев рук и ног (в английском языке это соответственно « finger » и « toe », в немецком — «Finger» и «Zeh», во французском — «doigt» и «orteil»).
В других языках, например, арабском , русском , польском , испанском , португальском , итальянском , чешском , тагальском , турецком , болгарском и персидском , нет конкретных однословных названий для пальцев рук и ног; вместо этого они называются «пальцами руки» или «пальцами ноги». В японском языке yubi (指) может означать и то, и другое, в зависимости от контекста.
У людей обычно по пять пальцев на каждой конечности. Каждый палец образован несколькими костями, называемыми фалангами , окруженными мягкой тканью. Пальцы человека обычно имеют ноготь на дистальной фаланге. Явление полидактилии возникает, когда присутствуют дополнительные пальцы; возможно также меньшее количество пальцев, чем обычно, например, при эктродактилии . Можно ли такую мутацию исправить хирургическим путем и показана ли такая коррекция, зависит от случая. [1] Например, бывший чемпион мира по шахматам Михаил Таль прожил всю свою жизнь только с тремя пальцами правой руки.
Каждый палец имеет упорядоченное соматотопическое представительство в коре головного мозга в соматосенсорной области коры 3b, [2] части области 1 [3] и распределенное, перекрывающееся представительство в дополнительной двигательной области и первичной двигательной области . [4]
Соматосенсорное корковое представление руки является динамическим отражением пальцев на внешней руке: при синдактилии люди имеют косоглазие с перепончатыми, укороченными пальцами. Однако не только пальцы их рук сращены, но и корковые карты их отдельных пальцев также образуют косоглазие. Пальцы могут быть хирургически разделены, чтобы сделать более полезную руку. Хирурги сделали это в Институте реконструктивной пластической хирургии в Нью-Йорке с 32-летним мужчиной с инициалами OG. Они коснулись пальцев OG до и после операции, используя МРТ-сканирование мозга. До операции пальцы, отображенные на его мозге, были сращены близко друг к другу; после этого карты его отдельных пальцев действительно разделились и приняли расположение, соответствующее нормальной руке. [5]
Существуют две идеи о гомологии рук, кистей и пальцев.
До недавнего времени было известно о немногих переходных формах, которые подробно описывали этот переход. Одним из конкретных примеров является Panderichthys , прибрежная рыба из девонского периода 385 миллионов лет назад. До 2008 года считалось, что Panderichthys имеет плавник, заканчивающийся одной большой пластиной, окруженной лепидотрихиями (плавниковыми лучами). Однако исследование 2008 года, проведенное Буавертом и др., показало, что это ошибочно. Они обнаружили, что конечная костная часть плавника у Panderichthys разделена по крайней мере на четыре плавниковых радиальных отростка, кости, похожие на рудиментарные пальцы. [9]
Таким образом, в эволюции четвероногих произошел сдвиг, когда внешние лучи плавников были утеряны и заменены внутренними радиальными, которые эволюционируют в самые ранние пальцы. Это изменение согласуется с дополнительными доказательствами из эмбриологии лучепёрых , акул и двоякодышащих рыб. Существовавшие ранее дистальные радиальные у этих современных рыб развиваются очень похожим образом, как и пальцы четвероногих. [ 9] [10]
Несколько рядов пальцеобразных дистальных плавниковых радиальных отростков присутствуют у Tiktaalik , гораздо более полного девонского позвоночного, описанного в 2006 году. Хотя его часто описывают как недостающее звено между рыбами и четвероногими, точная связь между Panderichthys , Tiktaalik и четвероногими еще не полностью решена. Tiktaalik имел некоторые черты переднего плавника, более похожие на более ранних рыб, такие как большая локтевая кость и отчетливая ось более крупных костей посередине плавника. Согласно Boisvert et al. (2008), «трудно сказать, означает ли это распределение признаков, что Tiktaalik является аутапоморфным , что Panderichthys и четвероногие конвергентны или что Panderichthys ближе к четвероногим, чем Tiktaalik . В любом случае, это демонстрирует, что переход от рыбы к четвероногим сопровождался значительным несоответствием признаков в функционально важных структурах». [9] с. 638.
Пальцевидные радиальные отростки также известны у корненожной рыбы Sauripterus , хотя это, скорее всего, случай конвергентной эволюции. Elpistostege , тетраподоморфная рыба, тесно связанная с Tiktaalik , сохраняет одну из самых тетраподоподобных рук среди всех доисторических рыб. Рука Elpisostege имела 19 дистальных плавниковых радиальных отростков, организованных в блоки длиной до четырех радиальных отростков. Эти последовательные блоки радиальных отростков очень похожи на пальцы. [11]
Птицы и тероподовые динозавры (от которых произошли птицы) имеют три пальца на руках. Парадоксально, но два отсутствующих пальца различны: считается, что птичья рука (встроенная в крыло) произошла от второго, третьего и четвертого пальцев предковой пятипалой руки. Напротив, тероподовые динозавры, похоже, имеют первый, второй и третий пальцы. Недавно в Джунгарском бассейне на западе Китая была найдена промежуточная окаменелость юрского теропода Limusaurus , которая имеет сложную смесь: у нее есть корешок первого пальца и полные второй, третий и четвертый пальцы, но ее кости запястья похожи на те, которые связаны со вторым, третьим и четвертым пальцами, в то время как кости пальцев являются костями первого, второго и третьего пальцев. [12] Это говорит о том, что эволюция пальцев у птиц произошла в результате «изменения идентичности пальцев, [которое] характеризовало ранние стадии эволюции теропод» [12]