Почему руки не похожи на ноги? Даже у лошади или собаки? Даже у лягушки? Даже у рыбы?
Ну не могут они быть абсолютно одинаковыми! У нас голова всего одна. И движемся мы в основном туда, где у нас находится перед. А это уже ассимметрия.
С другой стороны, вы уверены, что руки и ноги совершенно разные? Рука: плечевая кость, пара из локтевой и лучевой костей, запястье, пясть (ладонь), фаланги пальцев. Нога: бедренная кость, пара из большой и малой берцовых костей, предплюсна, плюсна (стопа), фаланги пальцев. У лягушки локтевая кость срослась с лучевой, а большая берцовая с малой. Но они там всё равно есть! А вот существенная разница заключается в поясе конечностей, т.е. в том, каким образом передние и задние конечности прикреплены к позвоночному столбу.
Почему конечности делятся на передние и задние? Потому что центр тяжести тела расположен где-то между ними. И «складываемся» мы закономерно внутрь. Для сохранения устойчивости. Но не совсем верно сказано, что конечность – это «многочленный рычаг, служащий для опоры тела о твёрдый субстрат». Задние конечности – это опора и отталкивание. А передние – опора и гашение удара. Но… Та же лягушка передней лапкой может муху глубже в ротик запихнуть, та же черепаха клюв от корма может ей очистить, тот же геккончик может глазик лапкой потереть. Вот лошадь не может свой глазик потереть: она теперь узкоспециализированная. И ветку от головы она не отведёт. Наверное, только поэтому и ушла когда-то, бедолага, жить в лесостепь. Зато кошачьи свои «руки» довели до совершенства, и не только чтобы умыться. А потом уже и мы, приматы, как говорится, догнали и перегнали. Говорят, первые млекопитающие были похожи на мышь. Видели, как мышка или крыса берёт в лапки зерно или другой кусочек корма и начинает грызть? Так что для них передняя лапка – тоже уже не нога: они знают, что рукой можно пользоваться иначе. Напомню: первые млекопитающие датируются в 240 млн. лет. Поэтому наличие рук и ног у млекопитающих меня не смущает.
Пресмыкающиеся. Хамелеон. Ноги длинные, своеобразно приспособленные к лазанью. Пальцы срастаются в две противополагающиеся друг другу группы по 2 и 3 и имеют вид «клешней», которые могут плотно обхватывать ветви дерева. Т.е. для них рука – это нога, но противопоставление пальцев тоже оправдано. Но… Самый древний из известных хамелеонов найден в Европе (находке примерно 26 млн лет). Однако хамелеоны, вероятно, намного старше, чем этот (есть находки более чем 100 млн лет назад). Всё равно, маловато будет. И они медленные. Крокодил и тот быстрее.
А что нужно, чтобы стать быстрее? При очень быстром беге становится необходимым уменьшение поверхности трения. Одновременно стопа, направленная у первых земноводных наружу и назад, должна повернуться внутрь и вперед. Колено благодаря этому приближается к туловищу, и тело более опирается на внутреннюю часть стопы, чем на наружную. Благодаря всему этому утрачивается крайний наружный, т. е. пятый палец. (Ликуйте, ламаркисты!) В таких условиях именно большие пальцы получают установку на особое развитие (как говорится, вследствие постоянного упражнения). Но я думаю, что здесь немалую роль играют регуляторные гены, которых в наших хромосомах до неприличного много. Старая беда: руководителей больше, чем подчинённых…
Из современных рептилий способность к быстрому бегу наблюдается у австралийской плащеносной ящерицы. Мы видим у нее способность пробегать небольшие расстояния только на задних ногах, держа передние в несколько опущенном состоянии и балансируя хвостом. Кроме Chlamydosaurus, эта способность встречается лишь у немногих современных ящериц, но она была весьма распространена у рептилий-динозавров. И были среди них не только мелкие формы, как Compsognathidae, нo и весьма крупные, как Allosaurus (6—7 м. длины) и Iguanodon (10 м. длиной и 5 м. в вышину). Руками они при этом работать разучились. Ну и вымерли при первом же похолодании, когда огонь нужно было разводить.
Также меня мучает подозрение, что даже у медлительных земноводных-стегоцефалов большие пальцы могли иметь какое-то значение для улучшения рессорной функции стопы. Логично предположить, что рыбам в воде все эти «заморочки» не нужны. Что и подтверждается при изучении скелета грудных и брюшных плавников костистых рыб.
У них, вообще, всё наоборот. У нас подвижная лопатка и соединённые с осевым скелетом тазовые кости. А знаете, как у рыб?
Начнём с ног. Тазовый пояс состоит из двух плоских треугольных костей, лежащих в толще брюшной мускулатуры. С осевым скелетом тазовый пояс не связан. У окунеобразных обычно тазовые кости прикреплены к ключицам (соединены с поясом передних конечностей!). К боковым сторонам тазового пояса причленяются лучи брюшных плавников. Т.е. есть таз и лучи, задней конечности, хотя бы отдалённо напоминающей нашу, у современных костистых рыб нет.
Продолжим руками. Лопатка с помощью дополнительных костей неподвижно сращена с черепом. Грудной плавник в своем основании имеет один ряд мелких косточек — радиалий, отходящих от лопатки (частично и от коракоида). Вся свободная лопасть плавника состоит из членистых кожных лучей. Особенность скелета грудных плавников костистых рыб, по сравнению с хрящевыми, заключается в редукции базалий. Т.е. «руки» в привычном нам виде у современных костных рыб тоже нет! А как же мы?! Ведь мы же произошли от рыб?
Оказывается, большинство сегодняшних групп костистых рыб возникло в меловом периоде и палеоцене, то есть 120–60 млн. лет назад, вместе с первыми млекопитающими и птицами. Анализ также показал, что самыми ранними представителями современных костистых рыб были угреобразные и альбулеобразные. Мы произошли не от этих рыб! Те, старые (процветавшие 415–355 млн лет назад), большей частью от чего-то вымерли. Вот и латимерия, которая считается живым ископаемым, имеет вполне узнаваемые «руки». Ноги почему-то в подробностях не показывают.
Вопрос: кто такие «мы»? Мы – это Тетраподы (Четвероногие). Общим для четвероногих является наличие легких и двух пар конечностей.
Первыми когда-то в девоне на суше и уже с конечностями оказались амфибии (земноводные), такие как стегоцефал. Вот у него лапы практически одинаковые: где руки, где ноги – только пояс конечностей подскажет. А перед этим жили ихтиостега и акантостега. Ихтиостеги имели хвостовой плавник и некоторые органы чувств, функционирующие только в воде. Тело их было покрыто мелкими чешуйками. Конечности акантостеги не имели запястий, что говорит о крайне низкой приспособленности к передвижению по суше, и на каждой из них насчитывалось 8 пальцев. Строение скелета указывает на наличие внутренних жабр. Слабые конечности, которые не смогли бы выдержать вес животного, и короткие рёбра, на которые оно также не могло опираться, говорят о его преимущественно водном образе жизни. Т.е. это как бы переходное звено от рыб к земноводным.
У нас конечности пятипалые. Но полидактилия тоже встречается. Например, две породы собак – босерон и лунденхунд – по стандарту должны иметь на лапах прибылые пальцы. Другим "тузикам" такие пальцы обычно удаляют.
Бывают лишние пальцы и у людей. Несиндромная полидактилия обычно наследуется по аутосомно-доминантному типу с различной пенетрантностью. Т.е. этот признак преобладает над нормальным количеством пальцев, но вероятность его проявления ниже 100 %. У человека описаны 4 гена, вызывающих полидактилию (GLI3, ZNF141, MIPOL1 и PITX1), а также обнаружены ещё 10 генных локусов. Привет от акантостеги?
Получается, до рыб наши конечности – очень даже наши. А если «нырнуть» в глубину, то что-то там намечается…