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人類為何有五根手指?七根、八根的去哪裏了?

數字5是4與6之間的壹個自然數,也是第三個質數,我們會發現生物界有壹個非常重要的現象與“5”有關,那就是幾乎全部的哺乳動物和大多數的爬行類、鳥類的腳趾是5個,我們在日常生活中看到的大多數的鳥類的腳趾,之所以只有四個(前面三個,後面壹個),主要是因為鳥類為了適應雙足站立,有壹根趾頭退化了。

始祖鳥

我們現在的數學是十進制,為什麽不是三進制、八進制或者十六進制呢?亞裏士多德認為人類之所以采用十進制,是因為人類總***有十根手指。人類剛剛開始認識數字的時候,其實是以自己手指頭的數目為依據來進行統計和計算的,與今天幼兒園的小朋友做算術題,會用自己的手指頭來數數是壹個道理,以十進制為基礎的記數系統,可以說是整個人類科技的基石,而這個基石則是由3億年前的壹場生物之間的競爭所奠定的,當時的我們還是壹條魚。

兩棲類動物、爬行類動物、鳥類和哺乳動物都被稱為“四足類動物”,因為這些動物都是用四足來行走的,四足類動物四肢的趾頭幾乎全都是五個,甚至蛇類也是四足動物,只不過蛇的腳後來退化了而已。也就是說,地球上幾乎所有生活在陸地上的動物都是四足動物,並且擁有五個腳趾。

人類的手,歐洲中世紀的繪畫作品

在泥盆紀晚期(約3.5億年前),有很多四足類動物的腳趾數目是5個以上,但是,沒過多久,就統壹演化為了5個,擁有5個以上趾頭的四足類動物,基本上都滅絕了,滅絕的原因至今仍然是個謎,原因很有可能是5個趾頭的四足類動物,在行走、抓取方面更具優勢,靈活性更好,逐漸占據了生態位,導致了擁有較多趾頭的四足類動物逐漸退居主流地位,甚至滅絕。

地球上第壹個四足類動物誕生於3.65億年前的泥盆紀晚期,原始四足類動物是由肉鰭魚類演化而來的,包括人類在內的所有陸地脊椎動物都是由肉鰭魚類演化而來的。

我們根據什麽判斷我們人類的祖先在3.65億年前是淺海中的壹條魚呢?主要是根據化石和現存的肉鰭魚的結構來推斷的。

3億年前的肉鰭魚

地球上現在所存在的生物,並不是突然在某壹時刻出現的,否則的話,最早的生物化石就應該有鳥類、爬行類和哺乳動物了,生物化石在巖層中由簡單到復雜的排序,顯示了生物進化論的正確性。

地球上最早的生物化石是在加拿大魁北克發現的微體化石,微體化石的年代為42.8億年前,在之後漫長的歲月裏,生物都只是停留在微生物、菌類和藻類的階段,到了6.35億年前至5.42億年前,地球上出現了大量的多細胞動物,到了5.41億年前至4.85億年前的寒武紀,地球上又出現了最早的壹批擁有骨骼和堅硬外殼的生物。

根據化石復原的尼安德特人畫像

4.23億年前,海洋裏出現了肉鰭魚,這些肉鰭魚中的壹支是我們人類的祖先,當時的人類長什麽樣呢?現在已經無法復原了,我們只能根據現存的肉鰭魚來大致想象壹下4億年前的人類長什麽樣,肉鰭魚總綱包括腔棘魚綱和肺魚四足綱,地球上的絕大多數肉鰭魚現在已經滅絕了,現在生活在西印度洋的矛尾魚和生活在非洲的肺魚科是僅存的腔棘魚綱和肺魚四足綱幾個種類之壹。肉鰭魚類與後來的兩棲類動物、爬行類動物有著直接的關系,四足即是由肉鰭魚的四個鰭演化而來的。

肉鰭魚之所以能從海洋登陸到陸地,主要是因為到了3.65億年前,地球的陸地生態系統已經非常的豐富多彩了,在海岸邊和河口三角州附近,存在有大量的濕地,肉鰭魚當中的壹些分支,在沿海的灘塗中,逐漸演化為了四足動物,他們之所以向海灘、河口三角洲附近邁進,其實就是為了生存,占據沒有被別的動物占據的生態位,最早的開始在陸地上生活的四足類動物出現在石炭紀(3.59億年前至2.99億年前),不過,當時的四足類動物,只能離開水中壹會兒,這些四足類動物經常需要用鰭撥開灘塗中的汙泥,這樣壹來,經常漫長的時間演化,魚鰭就演化為了四肢。

重新回到海洋的海豚,四肢又演化為了鰭

從魚類到兩棲類動物的過渡物種,從某種意義上來說,就是彈塗魚,彈塗魚生活在沿海的淺灘中,並且還經常縱然壹躍捕捉陸地上的昆蟲,但是,它們卻無法長期生活在陸地上。

現在陸地上的所有的脊椎動物在3.6億年前,還是壹條魚的另外壹個重要證據,就是幾乎所有的動物都需要喝水,定期的補充水,沒有水就難以存活,這也就是說我們雖然離開了海洋,但是仍然離不開水。

從海洋動物演化為陸地動物的中間環節,就是這些動物要首先要能夠在陸上的河口三角洲和沿海的灘塗中生存。

剛剛開始登陸到陸地的四足動物,有很多都有五個以上的腳趾,後來,擁有五個以上腳趾的動物基本都滅絕了,六個腳趾、八個腳趾的動物,四足可能不怎麽靈活,在競爭中,逐漸輸給了五個腳趾的動物,這樣壹來,五個腳趾就占據了主流,這也是為什麽我們人類擁有五根手指的原因。

從肉鰭魚的魚鰭到四足動物的四肢

當然,四足動物統壹為五個腳趾以後,並不意味著五個腳趾都是恒定不必的,馬為了跑得更快,五個腳趾逐漸融合為壹個馬蹄,現在的馬看上去是用壹個腳蹄在奔跑,而實際上它們是擁有五個腳趾的,現在在馬蹄上還能看到五個腳趾的痕跡,鳥兒為了適應飛翔,前肢演化為了翅膀,後肢為了在著陸以後,更好的站立,五個腳趾演變為了四個,前面三個,後面壹個,還有壹個已經退化了,但我們仍然可以在鳥的腿上看到最小的那個腳趾的痕跡。

令人不可思議的是,3億年前,四足類動物的腳趾統壹為5個,竟然成為了今天的數學和自然科學的壹個基石,因為自然科學的壹些最基本的計量單位都是十進制,我們的記數系統也是十進制,如果是六進制、三進制或者是八進制,也許今天的科學是另外壹番景象了。

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