У человека на руках и на ногах пять пальцев, не у всех конечно, но обычно у нас пять пальцев, потому что именно столько пальцев было у обезьян, от которых мы произошли, а обезьяны унаследовали пятипалые конечности от своих предков, и так далее, вплоть до древних амфибий, живших более 300 миллионов лет назад.
По-видимому, общий предок всех современных наземных позвоночных имел пятипалые конечности. Иными словами, пятипалая конечность — это примитивное, исходное строение конечности для всех наземных позвоночных. У большинства видов, включая человека, это строение сохранилось по сей день.
Почему так произошло ?
У НЕКОТОРЫХ ПОЗВОНОЧНЫХ ПРОИЗОШЛО УМЕНЬШЕНИЕ ЧИСЛА ПАЛЬЦЕВ или даже полная их утрата, иногда вместе с самими конечностями. Обычно это происходило у тех животных, которым по каким-то причинам некоторые пальцы начинали мешать, становились «лишними». Например, у предков лошадей на среднем пальце развилось большое копыто, сам палец сильно увеличился, а остальные пальцы стали не нужны, они только мешали росту среднего пальца, и постепенно исчезли. У предков человека, видимо, не возникало таких ситуаций, чтобы какие-то пальцы стали «лишними». Поэтому они все и сохранились.
Вопрос, стало быть, сводится к тому, почему у общего предка всех современных наземных позвоночных конечность была именно пятипалой. Ученые на сегодняшний день считают, что никаких специальных причин для этого не было. Пятипалая конечность не имеет каких-то принципиальных конструктивных преимуществ по сравнению с четырех- или шестипалой. По-видимому, пятипалость закрепилась в эволюции позвоночных чисто случайно.
Среди древнейших ископаемых четвероногих, как выяснили палеонтологи, были формы с другим числом пальцев: например, у ихтиостеги было по семь пальцев на задних ногах (передние не сохранились), у акантостеги было по восемь пальцев на передних лапах и как минимум столько же — на задних. Ноги произошли от плавников рыб, пальцы — от лучей этих плавников, а число плавниковых лучей у тех рыб, от которых произошли наземные позвоночные, было изменчивым.
По всей видимости, у древнейших наземных четвероногих число пальцев на ногах тоже варьировало. Случайно получилось так, что именно пятипалые формы дали начало всему разнообразию современных четвероногих, а животные с иным числом пальцев вымерли. Но они вымерли, скорее всего, не потому, что у них было неудачное число пальцев, а по каким-то совершенно иным причинам, в связи с какими то другими, более существенными «недостатками» своего строения. В принципе, вполне могло «повезти» не пятипалым, а, скажем, семипалым древним амфибиям. И тогда, может быть, у людей сейчас было бы по семь пальцев на руках.
Мы должны быть правильно сбалансированы, чтобы наш организм функционировал легко и правильно. Тем, кто родился с лишними пальцами, все дается не так просто. Над животными и насекомыми природа тоже постаралась: у насекомых обычно 6 ног, а у паука 8, – и это нужное количество для того, чтобы они могли нормально существовать. Вот почему у собаки именно 4 лапы, а не 5, и так далее. Многие люди считают, что наша система исчисления десятичная именно по тому, что у нас 10 пальцев. Если бы у нас было по 6 или 8 пальцев, система наверняка бы изменилась.
Есть еще один интересный вопрос. А все ли пальцы нам так необходимы? Ответ «нет» , или, вернее, не совсем. Удивительно, но на ногах самыми необходимыми пальцами являются большие, они помогают держать равновесие. Некоторые уверены, что необходимы все пальцы. На руках самыми важными являются большой и указательный пальцы. Остальные просто помогают, но основные манипуляции осуществляются этими двумя.
Стала бы жизнь хуже, если б на руках человека развилось по шесть пальцев?
Дополнительный палец около мизинца упростил бы некоторые задачи. Мы могли бы играть на более сложных музыкальных инструментах, быстрее печатали бы и крепче хватали бы предметы. «Более широкая рука упростила бы игру в баскетбол, — рассказывает Клифф Тэбин, генетик из Гарвардской медицинской школы, изучающий эволюцию конечностей у позвоночных. – Но мелкая моторика нашей руки – это, в основном, большой и указательный палец. Дополнительный маленький палец не сыграл бы большой роли».
Однако наибольшее влияние было бы в математической сфере, и иная система счета имела бы удивительно глубокие последствия.
Человек считающий
По всему миру люди считают десятками. Антропологи уверены, что такой десятизначной системе счета мы обязаны количеству пальцев на руках. Она нам кажется естественной, но это лишь потому, что мы к ней привыкли. Если б у нас было по шесть пальцев на каждой руке, мы бы однозначно привыкли к 12-значной системе, уверен Тэбин, при этом цифры были бы такие: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, x, y, 10. «Мы бы считали, что 12-значная система самая простая и естественная, а 10-значную нашли бы такой же непонятной, как и 14-значную», — говорит ученый.
Возможно, нет большой разницы, как считать – десятками или дюжинами, но Марк Шангизи думает иначе. Заведующий лабораторией по изучению свойств человеческого восприятияпри исследовательском институте в штате Айдахо, США, считает, что многие достижения человека, будь то математика, владение речью или музыка, быстро прогрессируют, когда человеческая культура принимает самую природную форму выражения данного достижения.
«В своей книге «Революция зрительного восприятия» я доказывал, что наша способность так хорошо читать связана с формой букв, которые в процессе развития культуры стали выглядеть естественно. Их формы и изгибы можно увидеть в живой природе, а потому они активизируют наш механизм распознавания зрительных объектов, позволяющий нам читать, — объясняет Шангизи. – В следующей своей работе я объяснил, что мы обладаем способностью понимать речь благодаря тому, что в культурном отношении речь развивалась как нечто естественное. То есть в ее звучании прослеживаются шум от твердых предметов, который можно было услышать в местах обитания, где мы эволюционировали».
Когда культура использует эволюционные условия и создает природные способы выполнения каких-либо заданий, у нас все получается прекрасно. Когда же культуре не удается задействовать эволюцию человека, мы выполняем новое задание неуверенно, неестественно и жалко, отмечает ученый. Например, выполнение логических задач – это классический случай, когда мы кажемся недостаточно приспособленными, так как даже самые простые понятия в логике откровенно сложные и для действительно умных людей.
Возвращаясь к подсчету пальцев, следует отметить, что 12 пальцев значительно повлияли бы на математические способности людей. Ведь цифра 12 имеет гораздо больше факторов, чем цифра 10.
«Выбор системы счета может повлиять и на чтение. В итоге вместо привычного нам чтения букв мы были бы вынуждены считывать штриховые коды (причем нам бы никогда не удалось это делать хорошо, несмотря на длительные тренировки)», — объясняет Шангизи.
По словам ученого, сложно сказать наверняка, превратил ли бы нас переход от 10-значной системы счета к 12-значной в человека считающего. Но он точно стал бы серьезным ударом по нашей «цифровой технологии», которая обеспечивает максимальное использование культурной эволюции для наших достижений.
Правило большого пальца?
Дополнительные пальцы иногда появляются как врожденный порок. Это называется «полидактилия» и является обычной генетической ошибкой. Но естественный отбор не сделал эти дополнительные пальцы постоянным явлением. Почему нет? По мнению Клиффа Тэбина, еще один палец не дает ничего нового, а потому не предоставляет никаких эволюционных преимуществ на мировом уровне. Если б у нас развился по-настоящему необходимый шестой палец, он, наверное, вырос бы из запястья в качестве дополнительного большого пальца.
Это стандартная модель для немногих населяющих Землю тетраподов (четвероногих животных), таких как панда, обладающих дополнительным отростком в виде большого пальца. На самом деле это удлинение кости запястья, используемое пандами для поддержки при хватании бамбука.
Но Шангизи утверждает, что у людей дополнительный большой палец не мог появиться. Он разработал теорию для объяснения пятизначного количества пальцев на конечности в животном мире, которую назвал «закон конечности». Это простая математическая формула, выведенная из правил для количества узлов в компьютерных сетях, которая предусматривает оптимальное количество конечностей, необходимых телу для взаимосвязи с внешним миром на основе его размера. Закон указывает, что когда конечности очень длинные относительно тела, их в идеале должно быть шесть (например, насекомые). С укорочением конечностей их количество возрастает до больших значений (например, многоножки). Закон также предполагает количество пальцев, необходимых конечности на основании их размера. Учитывая то, что они должны быть правильной длины, чтоб охватить ладонь, оптимальным количеством пальцев для руки человека оказывается число пять.
«Если б нам нужен был еще один палец для выполнения новомодных задач (печатание, хирургия, обмахивание веером и т.д.), это оказалось бы значительным отклонением от оптимальной морфологии, для выполнения которой развились наши руки, а именно хватание различных предметов», — объясняет Шангизи.
Некоторые неврологи согласны, что шесть пальцев – это слишком много. В современном протезировании разрабатываются роботизированные руки, отлично работающие с двумя, тремя и четырьмя пальцами. Потому нормальным числом будет скорее четыре, чем шесть.