五个手指的进化解释分解.doc

如果要分析人类为什么有五个手指，我们首先要从进化树中去寻找，最先出现五指结构的人类进化祖先。请看下图的较详细的进化树图（见图一）。仔细看看就不难看出进化树的红色枝叶部分的动物都具有较相似的前肢结构。 图一然后看看红色枝干中，最早出现前肢状结构的物种，我们就基本找到了问题的关键——两栖类。两栖类起源于古总鳍鱼（见图二）。最早的两栖类是尖头类（鱼头螈为代表种），距今3.5亿年前的泥盆纪晚期。由于泥盆季晚期出现了季节性干旱，陆地面积更为扩大。河流与湖泊周期性的变成污浊的池塘和广阔的泥滩。同时海平面下降，使得一些鱼类只能生活在沿岸边留存的水塘或潮湿的岸边。在如此恶劣的条件下，只有能行气呼吸、具“肺”（鳔）并有较强的偶鳍能在陆上爬行的种类才能更好地适应这种恶劣的环境条件。在泥盆纪的鱼类中只有肺鱼和总鳍鱼能行“肺”呼吸，但肺鱼的偶鳍细弱，为双列式的，不能适应在陆上爬行。只有总鳍鱼类，除具“肺”能行气呼吸外，尚具有类似陆生脊椎动物附肢的偶鳍，具有强壮的肌肉和类似陆生脊椎动物四肢的骨骼结构。当然，总鳍鱼的鳍作为陆上活动的运动器官不是很有效的，但终究能使其从一个干涸的池塘爬行到另外有水的池塘。气呼吸可使其在少氧的混浊的池塘和短时间越过陆地而存活。缺乏这些适应能力的鱼类就可能被自然选择所淘汰。因此，由逐渐适应和相对快速的一系列进化改变，具气呼吸与肉鳍的鱼越来越适应陆地生活，最后，某些总鳍鱼类进化成第一个类群的两栖动物，它们的鳍进化为陆生五指型附肢。 图二 随后由两栖类进化出的所有物种，都带有五指前肢的特征。部分物种有所简化，出现了四指、蹄等等。但是仍然具有明显的相关特征。（后附图供参考）当然，找到了五指前肢在物种进化历程中的出现点，和来龙去脉也许并不能然各位看官感到满足。如果，您一定要问我，为什么不进化出三指前肢、四指前肢、六指前肢。我想应该有下几点是较合理的推测。1、 减法论：从总鳍鱼骨骼数量较多的前肢，进化为两栖类较为典型的五指前肢，我们的老祖先们，进行了一段时间的减法练习。将数量较混乱较多，支撑力不强的前肢骨骼简化优化。当减法做到n-1-1-1-1-x=5的时候，结构较清晰，数量较少，能够附着较多肌肉产生较强的支撑能力的五指前肢就定性批量生产了。当然这个过程的原理和经典的物种进化论并不矛盾，我们认为减法做的好的物种，减法做的对的物种，表现出更强的两栖生存能力（请注意是两栖生存能力）。少投入，多产出这个合算的买卖就是远古两栖类学习减法的原动力。2、 适应论减法论大致描述了进化的发展方向，适应论却重点理解为啥减法的结果被确定为5，而且在很长的时间内得到了保持。a) 两栖生存的必要——5指就是支撑爬行能力和游泳能力的较佳结合点，数量太少（2~3个）划水能力较弱，多于5个结构太复杂爬行能力较弱。（其实进化后期大多数有前肢的动物所进化出的抓握能力，也需要多于2~3个的指才能有较好的实现该功能。）b) 做减法是很累的，能讲究一下就先凑合用吧——做减法进行改版设计是需要时间的，当其功能能够基本满足功能需要，为了争取时间，赶紧定型生产吧！c) 抗损能力——五指有较好的抗损能力，在个体狩猎、打斗等过程中少一个功能损失并不大。其他的剩余手指能基本完成整个前肢的主要功能。d) 可以发展出很多附加功能——除了支撑爬行功能以外，随着进化发展的需要，前肢功能的继续得到提高，主要是发展出了抓握的功能。于是可以捕猎、爬树等，而且在灵长类的进化中五指前肢由于抓握功能的锻炼和强化，进化出了灵巧的十指。奇迹就此诞生。经过对减法论和适应论的探讨，我们可以基本把进化的大方向理解清楚。但是各位看官仍然会敲着漂亮完美的五指前肢，疑惑的刨根问底。为啥一定是5呢？于是，我们只能进一步的探讨以下的问题。1、 偶然性——其实我们可以发现，生物进化论的经典理论，可以解释为什么当初我们的祖先从海洋来到陆地时为啥要做减法，也可以解释为啥5是较为合适的。但为啥就是5呢？达尔文们不能解释！只能说其中含有充斥于宇宙空间的偶然性，在其中起到了重要的作用。其实4个也是可以的，3个虽然紧巴巴的也可以将就的，6个也不是太浪费，7个就可以大大的提高文字输入的速度了。很可能在其他星球中获得统治地位的智慧生物，就拥有其他数量的前肢。（当然，前提是他们是有前肢的物种。）2、 必然性——如果我们来绘制一个手指数量和综合效能的函数图，将手指的数量作为横轴，将综合能力（生长出该部分肢体需要消耗的能量、抗损失能力、支撑能力、划水能力、进化出高级功能的潜力）作为竖轴。我们应该得到一个两头低中间高的曲线。而5就应该是该曲线的最高点。（起码是在顶点的附近。）经过千万次的自然选择，合适的数字就拥有最大的被选中的概率。3、 惯性——目前，大多数有前肢的动物仍然保存了五指前肢的