Пальцы — одна из нескольких наиболее дистальных частей конечности , таких как пальцы рук или ног , присутствующих у многих позвоночных .
В некоторых языках цифры рук и ног называются по-разному (английский: соответственно « палец » и « палец », немецкий: «Finger» и «Zeh», французский: «doigt» и «orteil»).
На 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 их называют «пальцами руки» или «пальцами стопы». В японском языке юби (指) может означать и то, и другое, в зависимости от контекста.
У человека обычно по пять пальцев на каждой конечности. Каждый палец состоит из нескольких костей, называемых фалангами , окруженных мягкими тканями. Человеческие пальцы обычно имеют ноготь на дистальной фаланге. Явление полидактилии возникает при наличии дополнительных пальцев; Также возможно меньшее количество пальцев, чем обычно, например, при эктродактилии . Можно ли исправить такую мутацию хирургическим путем и показана ли такая коррекция, зависит от случая. [1] Например, бывший чемпион мира по шахматам Михаил Таль всю жизнь имел всего три пальца на правой руке.
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]
Представление руки в соматосенсорной коре представляет собой динамическое отражение пальцев на внешней стороне руки: при синдактилии у людей наблюдается косолапость из перепончатых, укороченных пальцев. Однако не только пальцы их рук срослись, но и корковые карты отдельных пальцев образуют булавовидную руку. Пальцы можно разделить хирургическим путем, чтобы сделать руку более полезной. Хирурги Института реконструктивной пластической хирургии в Нью-Йорке сделали это 32-летнему мужчине с инициалами OG. Они прикасались к пальцам О.Г. до и после операции, используя МРТ-сканирование мозга. Перед операцией пальцы, нанесенные на его мозг, были плотно слиты вместе; 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 лишь несколько переходных форм, подробно разъясняющих этот переход. Одним из конкретных примеров является Panderichthys , прибрежная рыба, обитавшая в девонском периоде 385 миллионов лет назад. До 2008 года считалось, что Panderichthys имеет плавник, заканчивающийся одной большой пластиной, окруженной лепидотрихиями (плавниковыми лучами). Однако исследование Boisvert et al., проведенное в 2008 году. решил, что это ошибка. Они обнаружили, что последняя костная часть плавника Panderichthys разделена как минимум на четыре радиальных плавника, кости, похожие на рудиментарные пальцы. [9]
Таким образом, в эволюции четвероногих произошел сдвиг, при котором крайние лучи плавников были потеряны и заменены внутренними радиальными, которые эволюционировали в самые ранние пальцы. Это изменение согласуется с дополнительными данными, полученными из эмбриологии актиноптеригиев , акул и двоякодышащих рыб . Ранее существовавшие дистальные радиальные кости у этих современных рыб развиваются очень похоже на пальцы четвероногих. [9] [10]
Несколько рядов пальцевидных радиальных дистальных плавников присутствуют у Тиктаалика , гораздо более полного девонского позвоночного, описанного в 2006 году. Хотя его часто называют недостающим звеном между рыбами и четвероногими, точные взаимоотношения между Пандерихтисом , Тиктааликом и четвероногими еще предстоит установить. полностью решена. У тиктаалика были некоторые особенности переднего плавника, более похожие на более ранние рыбы, такие как большая локтевая область и отчетливая ось из более крупных костей посередине плавника. По данным Boisvert et al. (2008): «Трудно сказать, означает ли это распределение признаков, что Тиктаалик аутапоморфен , что Пандерихтис и четвероногие конвергентны, или что Пандерихтис ближе к четвероногим, чем Тиктаалик . В любом случае, это демонстрирует, что переход рыба-четвероногие был сопровождается значительным несоответствием характеров в функционально важных структурах». [9] с. 638.
Цифроподобные радиальные кости также известны у ризодонтных рыб Sauripterus , хотя это, вероятно, случай конвергентной эволюции. Elpistostege , рыба-тетраподоморф, тесно связанная с тиктааликом , сохраняет одну из самых четвероногих рук среди всех доисторических рыб. Рука Elpisostege имела 19 дистальных радиальных плавников, сгруппированных в блоки длиной до четырех радиальных плавников. Эти последовательные блоки радиалов очень похожи на цифры. [11]
Птицы и динозавры-тероподы (от которых произошли птицы) имеют на руках три пальца. Парадоксально, но две отсутствующие цифры разные: считается, что птичья рука (встроенная в крыло) произошла от второго, третьего и четвертого пальцев древней пятизначной руки. Напротив, динозавры-тероподы , похоже, имеют первый, второй и третий пальцы. Недавно в Джунгарском бассейне на западе Китая был найден промежуточный ископаемый теропод юрского периода - лимузавр, который имеет сложную смесь: у него есть обрубок первого пальца и полные вторые, третьи и четвертые пальцы, но его кости запястья подобны тем, которые связаны со вторым. , третьего и четвертого пальцев, а кости пальцев — кости первого, второго и третьего пальцев. [12] Это предполагает, что эволюция пальцев у птиц произошла в результате «сдвига в идентичности пальцев, [который] характеризовал ранние стадии эволюции теропод» [12]