Megfejtették a vakond plusz hüvelykujjának eredetét

A ma élő négylábú állatok közül csupán kettőről tudjuk, hogy öt helyett hat ujja van: a panda plusz hüvelykujjának rejtélyét már korábban megoldották, most feltárták a vakond hüvelykujjának eredetét is.

A legősibb négylábú szárazföldi gerinceseknek, amilyen az Acanthostega és az Ichthyostega volt, öt, hat, hét, sőt akár nyolc ujjuk is lehetett a kezükön. A jelek szerint azonban az evolúció valamiért előnyben részesítette az ötujjas típust, így a mai gerincesek zömének öt ujja van a kéz- és lábfején. A kivételek, például a patások vagy a madarak szintén mind ötujjú ősöktől származnak.

Ma csupán két állatot ismerünk, amelynek végtagja látszólag eltér az ötujjas alapmodelltől: ez az óriáspanda és a vakond. Mindkettőnek plusz hüvelykujja van, így összesen tizenkét ujjuk van a mellső végtagjukon. A pandák hatodik ujjáról már korábban kiderült, hogy nem igazi ujj, hanem az egyik kéztőcsonthoz csatlakozó ujjszerű képződmény. A vakondok ujjáról most bizonyították be, hogy ez is csak hamis ujj.

A plusz hüvelykujjat általában az életmódhoz való alkalmazkodásnak tekintik. A medvéknél az eredeti hüvelykujj nem szembe fordítható ujjá alakult, pedig a pandának nagyon jól jönne egy hüvelykujj szinte kizárólagos táplálékának, a bambuszszálaknak a megragadásához. Az evolúció végül - kicsit suta megoldásként - az egyik kéztőcsontból "növesztett" egy hüvelykujjszerű képződményt. (Ez egyébként erős érv az intelligens tervezettség ellen is, hiszen egy intelligens tervezőtől joggal várhatnánk ennél ügyesebb megoldást is.)

A vakond kezének csontszerkezete (balra) és az ujjfejlődés menete az embrióban (jobbra)

A vakond az ásásban veszi nagy hasznát a plusz hüvelykujjának, az amúgy is lapátszerű kezének így még szélesebb az ásófelülete. A hüvelykujj eredetét azonban csak most sikerült tisztázniuk a Zürichi Egyetem fejlődésbiológusainak.

Christian Mitgutsch és munkatársai nyolc vakondfaj kézfejlődését vizsgálták meg, és hasonlították össze közeli rokonaik, a cickányok kézfejlődésével. A vakondok plusz hüvelykujja anatómiailag is jelentősen eltér a többi ujjtól: nincs benne mozgó ízület, egyetlen sarló alakú csontból áll.

Molekuláris jelzők segítségével a kutatók megállapították, hogy fejlődése a csukló egyik átalakult csontjából, a szezámcsontból indul ki (ugyanúgy, mint a pandák álhüvelykujja esetében), és később kezdődik, mint a valódi ujjaké. A cickányoknál viszont semmi jel sem utalt az extra hüvelykujj kialakulására, ami igazolja, hogy ez kizárólag a vakond sajátossága.

A kutatók azt gyanítják, hogy a hatodik ujj kifejlődésének hormonális okai vannak. A nőstény vakondokban mind petefészek-, mind hereszövet megtalálható, ezért sokkal magasabb a tesztoszteronszintjük, mint a rokon fajokénak. A tesztoszteron hormonról pedig tudott, hogy elősegíti a csontnövekedést. Ha más állat embriója magas tesztoszteronszintnek van kitéve a méhben, akkor gyakran alakul ki nála polidaktilia (sokujjúság). Azt a feltételezést azonban, hogy a vakond szám feletti ujja is a magas tesztoszteronszint miatt alakul ki, még további kutatásoknak kell megerősíteniük.