Miért pont öt ujja van az embernek az összes végtagján?

Nyilván senkinek nem árulunk el nagy titkot azzal, hogy az embereknek általában öt ujja van mindkét kezén és mindkét lábán, és ha véletlenül mégsem, akkor megeshet, hogy táltosoknak tartják őket. Az ötujjúság nemcsak az emberekre, hanem nagyon sok, kézzel és/vagy lábbal rendelkező állatfajra igaz, még az olyanokra is, mint a ló, aminek egyetlen, patává fejlődött ujja van – embrióként ugyanis az ő végtagjaik végén is van öt ujjkezdemény, csak ez aztán később eltűnik.

Érdekes kérdés, hogy ez miért van így. 360 millió éve még több olyan négylábú állat élt a Földön, amelyeknek hat, hét vagy akár nyolc ujja is volt, ám ez valamikor a magzatburkosok és a kétéltűek 340 millió évvel ezelőtti evolúciós kettészakadása előtt megváltozott. Hogy miért, azt nem tudjuk, és arra sincs bizonyíték, hogy az öt lenne az ideális szám, sok fajnak ennél is kevesebb ujja van.

Azt viszont egy 2014-es kutatásban már kiderítették a tudósok, hogy hogyan alakulnak ki a méhben már a hetedik hétre az ujjaink a végtagjainkon. Már negyven évvel ezelőtt felmerült a tudományos közösségben, hogy ehhez lehet némi köze az úgynevezett Turing-mintának, vagyis annak az Alan Turing matematikus által 1952-ben leírt matematikai modellnek, amely szerint két, a szövetekben vándorló molekula spontán kölcsönhatása képes lehet sajátos mintákat alkotni.

A következő évtizedekben több alkalommal is felmerült, hogy ez a folyamat valóban létezik, 2012-ben pedig a gyakorlatban is bebizonyították, hogy a tigrisek és a zebrák csíkjaitól a gepárdok foltjain át egészen az egerek bordázott szájpadlásáig valóban egy aktiváló és egy gátló molekula felelős. Azt is többször pedzegették, hogy az ujjak kialakulása hasonlóan történhet, és mint kiderült, nem is tévedtek, csak kettő helyett itt három gén, a Sox9, a Bmp és a Wnt (utóbbi kettő nem konkrét gén, hanem géncsoportok) működik együtt, és alakítja ki az öt csíkot, amiből az ujjak lesznek.

A kutatás során a gyakorlatban is sikerült bizonyítani, hogy öt ujj csak akkor fejlődik ki, ha ezek a molekulák együtt tudnak dolgozni, és ahhoz is közelebb jutottak valamivel a kutatók, hogy miért pont öt ujj fejlődik ki. Ez függ attól, hogy a molekulák milyen gyorsan haladnak a végtagokban, mennyire intenzíven lépnek interakcióba egymással és mennyire gyorsan fejlődik ki az adott végtag. Ha a molekulák gyorsabbak, akkor nagyobb rések maradnak, és kevesebb ujj lesz,

ha pedig a végtag nagyobbra nő, akkor van hely extra ujjnak – így lehet minden ötszázadik embernek extra ujja valamelyik végtagján.

Az ebből is látszik, hogy a rendszer elég rugalmas, ám a közös ősnek öt ujja volt, és az embereknél az evolúció nem is akart ezen változtatni. Ötnél kevesebb ujjra számtalan példa létezik, de ahogy azt már a lovakkal kapcsolatban említettük, náluk is az a kiindulópont, és azt is érdemes megjegyezni, hogy miközben a csökkenés viszonylag gyakori, az ujjak száma szinte sosem nő. Pedig, mint az kiderült, nem lenne nehéz ezen változtatni, és igény is lenne rá, a pandák például csuklócsontot alakították át az idők során ujjá, hogy könnyebben megmarkolhassák a bambuszt.

Ennek hátterében az úgynevezett pleiotrópia állhat, vagyis az, hogy bizonyos gének több mindenért is felelősek, így egy olyan mutációjuk, amelytől több ujjunk lehetne, más, nem kívánt mellékhatásokkal is járna. Például deformálódna a gerincünk, tönkremehetne a szívünk vagy elváltozhatnának a nemi szerveink. Ez persze szintén csak feltételezés, a 2014-es kutatásban részt vevő James Sharpe pedig akkor azt nyilatkozta, hogy igazából fogalmuk sincs, hogy miért pont öt ujjunk van. „Gyakran szoktam mondani, hogy ha értenénk, hogy miért öt, akkor lényegében már mindent értenénk” – tette hozzá.