Az első/hátsó (felső/alsó) végtag felépítése miért analóg egymással?

Az evolúciós fán, a különböző fajok között százmillió években mérhető a távolság.

Annyi idő alatt azért volt bőven idő a módosulásokra, bármennyire is lassú folyamat az evolúció a természetben.

Minden gerincesnek négy végtagja volt, és van, azok az évmilliók alatt módosultak.

Még a kígyók csontvázán is felismerhetőek a teljesen elcsökevényesedett végtag maradványok, illetve az ember csontvázában is ott vannak a farokcsigolyák, vagy a zsiráfnak is úgy lett hosszú a nyaka, hogy a nyakcsigolyák hossza lett nagyobb, nem a számuk lett több.

Az emlősök "hátsó kerék meghajtásúak", ennek megfelelően módosultak a végtagok az évmilliók során, sőt a ceteknél vissza is módosult a meghatás teljesen a kiindulásig, a halakhoz hasonlóan a farokuszony lett a hajtóerő motorja, csak a pocicipója módosult, de minden cetnél vízszintes a farokuszony.

Mivel a hátsó végtag a mozgásért felet, azok abba az irányba módosultak tovább, annak is van sokféle példája.

Azok a gerincesek, amelyek megtanultak két lábra állni, a mellső végtagjaikat fogásra is elkezdték használni. (kenguru, mókus, mormota, stb). A valódi fogásra alkalmas kéz kialakulása még hosszú folyamat , de megvolt a fejlődésnek az íve.

Az ember nem tud fogni a lábával mert már évmilliókkal ezelőtt lejött a fáról, de a fákon élő majmok még mindig tudnak a hátsó végtagjukkal is kapaszkodni, nekik az a túléléshez feltétel

“Sajnos a gerincesek létrejöttéről tudomásom szerint szinte semmit nem tud a tudomány, kérdésem kapcsán sem találtam semmit a neten.”

Hát nem is tudom, csak rákerestem (angolul, mert úgy rendszerint több-jobb eredményt ad ki) s kb első találat:

[link]

Csak hirtelen átfutottam, de elég korrektnek tűnik. El lehet indulni ezzel is.

“Az is érdekes, hogy amikor a gerincesek végtagjai (vmikor a halak korai törzsfejlődése során) uszonyként létrejöttek, még nagyon-nagyon távol álltak a náluk jóval "fejlettebb" (ha e szónak van értelme) mai gerincesek (akár pl. ember) végtagjaitól”

Ne feledd ,hogy a szárazföldi gerinceseknek izmosúszójú halak voltak az őseik. Manapság ha haluszonyra gondolunk akkor leggyakrabban a sugárúszójú halakéra gondolunk, de az más. Az izmosuszójúaknak már a kezdetekben csontok alkották az úszót s már akkor kivehetőek voltak például az ujjak. A 4 db páros úszóból lettek a végtagok.

Egyébként (ha most hülyeséget írok valaki gyorsan javítson ki) az emberek/ főemlősöknek is gyakorlatilag ugyan annyi “hajlata” van a lábában s karjában mint a többi négylábúnak. Viszont azok a csontok amin mi járunk, ami nekünk a talpunk/ lábfejünk az a legtöbb gerincesnek az “alsó lábszára”. És a lábfej feletti hátrafele hajló izület felel meg a mi sarkunknak, a fentebb levő előre hajló rész a térd. Ugyan ez a karral is.

A szimmetria pedig azért alakult ki s maradt fenn mert így előnyösebb. Rendszerint az első két végtagot ugyan arra használja az állat, a hátsó kettőnek sincs értelme különböznie egymástól. Persze különbözhet és különbözik is a hátsó és első mert elől-hátul sokszor más feladatra fejlődtek, míg jobbra-balra nem volt ilyen igény.

#6 Kérdező

“A szimmetria alatt direkt nem a jobb-bal, hanem az elöl-hátul szimmetriát értettem.”

Ja vagy úgy. Bocsi, vagy félreértettem vagy figyelmetlen voltam.

“Az alkar csontjai ugyanis anatómiai alaphelyzetben nincsenek keresztezve, tenyér előre néz, négykézláb gyakorlatilag hátra nézne kézfejünk. Az más kérdés, hogy előnyösebb, ha a mellső végtag ujjai is előre néznek, ezért a két alkarcsont megcsavarodott a törzsfejlődés során.”

Itt meg is válaszoltak magadnak: a törzsfejlődés során lett olyan amilyen (igen, ez most ilyen “nem mondod 🤯” volt tőlem). Az ember esetében már tulajdonképpen mindegy ,hogy alaphelyzetben fordítva állnak-e a kezek mert már vagy 5-7 millió éve gyakorlatilag teljesen két lábon járunk. Viszont meglehet pont emiatt a mindennapi életben kicsit előnyösebb az alapból előre néző kéz/ tenyér. De az annál korábbi ősök is olyasmik voltak mint a mai főemlősök azaz alkalmanként tudtak két lábon járni, például. Viszont a kezeink (nekünk is meg nekik is) igen mozgékony, ahogy gondolom magadon is láthatod simán “visszaforgatod” különösebb gond nélkül s tudnál a behajtott ujjaidon járni mint a főemlősök. Viszont már rég nem úgy járunk szóval az evolúciónk nem is erre tartott.

“De mindezekkel együtt is érdekes, hogyan tudott létrejönni a törzs két távoli részén egy-egy pár végtag úgy, hogy egymással alapvetően jellegre egyező felépítésűek.”

Nem teljesen értem a problémád. Mármint láthatóan tisztában vagy a témakörrel s mégis… véletlenül nem volt már korábban is kérdésed hasonló témakörben? 🤔

Szóval ott voltak a páros úszók a hal testén. 2 mellúszó valahol a fej mögött, 2 hasúszó hátrább a “dereka” környékén. Azokkal hajtotta magát a sekély víz fenekén vagy épp a parton (hasonlóan a mai partokon evickélő halakhoz) ezért azokból lettek később a végtagok.

Ez így szimmetrikus is volt így normálisan tudott haladni. S pont emiatt a páratlan úszókkal nem nagyon tudott mit kezdeni. Hát- és farokúszó sokat segít a vízben, de nem sokat a szárazon (jó, farokúszóval/ farkával tudna ugrani, lökni magát előre. De erre nem volt szükség ha ott vannak hátul a hasúszók s emiatt lett a farokuszonyból sima farok kezdetben gőteszerűen “vitorlával”, majd anélkül ahogy egyre jobban idomuntak a szárazföldhöz), a farok alatti úszójával sem nagyon tudott mit kezdeni. Az úgy ott volt, oké, de nincs sok “értelme” abból is lábat növeszteni. Az idővel eltűnt.

Így lett 4 végtag ami gerincesek esetén úgy néz ki elég. Többre nem is volt sok lehetőség meg hely az állaton, na meg plusz végtag az plusz energia, plusz sérülési lehetőség stb szóval a kevesebb végtagú kiszoríthatja. Viszont a túl kevés (2 vagy 0) sem jó ha a vetélytársak ugyan abban a környezetben vannak s ők sikeresebbek több végtaggal mert pl: a 4 végtagúak sokkal stabilabban járnak így könnyebben találnak élelmet, mozgékonyabbak stb.

Most persze hozhatnád ellenpéldának mondjuk a kígyókat akiknek 0 végtagja lett s mégis sikeresek. De ne feledd ,hogy most egy olyan időszakról beszélünk mikor még nem volt túl diverz a szárazföldi gerinces paletta. Még csak kétéltűszerű állatok voltak akik bár kezdetben biztos nem túl ügyesen de mászkáltak a partokon.

“Az pedig alapvetően kijelenthető-e, hogy pl. az ember keze és lába nem hasonlít jobban egymásra, mint ezek bármelyike az izmosúszójú halak végtagjaira?”

Ezt sem teljesen értem. Az ember keze-lába sokkal jobban hasonlít egymásra mint bármelyik az egykori izmosúszójú halakéra. Nagyjából 300 millió év választja el a kettőt, ez alatt olyan sok variáció létezett ,hogy az emberi kezeknek-lábaknak az alap anatómiai vonásokat leszámítva nem sok köze maradt az egykori halősök uszonyaihoz. Ugyan ez elmondható a legtöbb gerincesről.

Ez a kérdés szerintem kicsit érdekesebb lenne ha a mai kétéltűeket vetnénk össze az egykori izmosúszójú halakkal és az azutáni kétéltűszerű állatokkal. Ha jól tudom az egykori kétéltűek és a mai modern kétéltűek közt nincs egyértelmű kapcsolat (pl: azt hiszem a koponya-gerinc kapcsolódási pontja elég más).

“Nem volt itt ilyen kérdésem, amúgy nem is vagyok biológus, csak érdekelnek ilyen témák.”

Ugyan így vagyok én is 😅

Azért kérdeztem mert emlékeztettél egy valamikori másik kérdezőre aki szintén evolúcióval kapcsolatban tett fel kérdéseket (olyanokat amik bár érdekesek, jók voltak de mondjuk úgy nem kellett egyetemi végzettség egy-egy jó válaszhoz vagy legalább is nem kellett olyan mélyre menni) viszont látszott ,hogy amúgy ért a témához.

“Míg kezünk és lábunk a test két távolabbi részén van.” (…)

Jó-jó, de egy 4 lábú szárazföldhöz alkalmazkodó állatnak az első és hátsó lábai is a szárazföldhöz kell alkalmazkodjanak. A halak esetében úgy alakultak az úszók ,hogy azok segítsék az úszást. Mind a mai napig rengeteg uszonyvariáció létezik, de bizonyos dolgokban hasonlítanak többnyire a víz tulajdonságai miatt. Majd annak idején az izmosúszójúak egy csoportja kezdte meghódítani a sekélyebb vizeket is, majd a partokat. Itt a talajhoz közeli, páros úszók voltak a leghasznosabbak ahogy arról korábban írtam. S ugye az evolúció elsősorban abból dolgozik ami már van. Vagyis ha már vannak ott úszók akkor sokkal nagyobb eséllyel lesznek azokból valamiféle lábak minthogy azoktól függetlenül alakulna ki valami láb-szerűség.

Szóval az tulajdonképpen mindegy mennyire voltak távol egymástól mert kezdetben ugyan arra a feladatra alkalmazkodtak. Majd később jött az igazi változatosság a végtagok közt, főleg azoknál a fajoknál amik 2 lábon jártak/járnak s így felszabadultak az elsők. Most nem csak az emberre gondolok mert például a madarak első “lábai” sokkal jobban különböznek a hátsóktól mint a mi kezünk s lábunk egymástól.

Egyébként igazad van, a végtagoknak is megvan a maga különlegessége, egyedisége.