Wspólnota pięciu palców
W ręce umysł spotyka się ze światem. My, ludzie, używamy rąk do rozpalania ognisk i szycia kołder, do pilotowania samolotów, pisania, kopania, wycinania nowotworów i wyciągania królików z kapeluszy. Ludzki mózg, ze swą nieograniczoną kreatywnością, jest być może tym, co czyni nasz gatunek tak wyjątkowym, ale bez rąk wszystkie idee, które obmyślamy, byłyby jedynie bardzo długą listą rzeczy do zrobienia.
Przyczyną, dla której możemy wykorzystywać nasze ręce do tak wielu czynności, jest ich niezwykła anatomia. Pod skórą dłoni znajduje się wyjątkowe połączenie tkanek. Sam tylko kciuk jest poruszany przez dziewięć różnych mięśni. Jedne są przyczepione do kości w obrębie dłoni, podczas gdy inne sięgają aż do przedramienia. Nadgarstek to ruchome skupisko kości i więzadeł, przetykane naczyniami krwionośnymi oraz nerwami. Te nerwy rozgałęziają się i biegną do czubków wszystkich palców. Ręka może wytwarzać zarówno minimalne, jak i ogromne siły. Zegarmistrz za pomocą swoich rąk umieszcza pod mikroskopem, we właściwym miejscu, sprężynkę zegarka, a baseballowy miotacz, korzystając z tej samej anatomii, może cisnąć piłeczkę z prędkością 160 km/godz.
Ręka jest tak niezwykła, że wielki szkocki chirurg, sir Charles Bell, poświęcił jej w 1833 r. całą książkę – The Hand: Its Mechanism and Vital Endowments, as Evincing Design (Ręka, jej mechanizm i podstawowe możliwości jako dowód projektu). W tym czasie zaczynał szerzyć się pogląd, że życie powstało na drodze ewolucji, jednak Bell uważał, iż wystarczy uważnie przyjrzeć się ludzkiej dłoni, aby odrzucić takie bzdury. Stanowi ona ostateczny i najlepszy dowód zasady celowości, która świadczy o projekcie powstałym w trakcie stworzenia – pisał.
Argument Bella ma tylko jedną słabą stronę – nie wyjaśnia, dlaczego inne gatunki też mają dłonie. Nikt nie będzie kwestionował faktu, że pięć palców kończących ramię orangutana to właśnie dłoń. Inne przypadki wymagają nieco dokładniejszego zbadania. Skrzydła nietoperza wyglądają jak płaty skóry, ale pod tą skórą nietoperz ma te same pięć palców co orangutan lub człowiek. A także nadgarstek, złożony z tej samej grupy kości połączonych z długimi kośćmi ramienia.
Kiedy Karol Darwin pisał swoje dzieło O powstawaniu gatunków, wspomniał o tej osobliwej zbieżności. Cóż może być dziwniejszego – pytał – nad to, że wykształcona do chwytania ręka człowieka, grzebiąca kończyna kreta, noga konia, płetwa morświna i skrzydło nietoperza są zbudowane według tego samego planu?
Dla Darwina odpowiedź była jasna: jesteśmy kuzynami nietoperzy oraz wszystkich innych zwierząt posiadających dłonie i wszyscy odziedziczyliśmy je po wspólnym przodku.
Pragnąc dowiedzieć się, w jaki sposób wyewoluowały dłonie, przez ostatnie 150 lat naukowcy odkopywali skamieniałości na wszystkich kontynentach. Porównywali anatomię dłoni żyjących zwierząt. Badali geny budujące dłonie. I raz za razem odkrywali fakty potwierdzające tezę Darwina. Nasze ręce zaczęły się formować co najmniej 380 mln lat temu z płetw – nie tych cienkich, pofałdowanych płetw złotych rybek, tylko umięśnionych, mocnych płetw wymarłych przodków współczesnych ryb dwudysznych. Wewnątrz tych płatów znajdowało się kilka masywnych kości odpowiadających szkieletom naszych rąk. Z czasem u potomków tych istot wytworzyły się mniejsze kości będące odpowiednikami kośćca nadgarstka i palców. Później pojawiły się i rozdzieliły palce, co pozwoliło zwierzętom chwytać podwodną roślinność, przez którą się przedzierały.
Wczesne dłonie były bardziej oryginalne niż dzisiejsze. Niektóre gatunki miały siedem palców, inne osiem. Jednak w okresie, kiedy kręgowce zaczęły chodzić po suchym lądzie, 340 mln lat temu, dłoń była już ograniczona do zaledwie pięciu palców. I nigdy nie odzyskała ich pierwotnej mnogości – z powodów, których naukowcy jeszcze nie znają.
Mimo to u żyjących gatunków występuje ogromna różnorodność form dłoni, od płetw delfina, poprzez skrzydła orła, aż po haczyki, na których wiszą leniwce. Badając je, naukowcy zaczynają poznawać molekularne przemiany, które doprowadziły do tak ogromnego zróżnicowania – a także pojmować, że mimo zewnętrznych różnic wszystkie te zakończenia przednich kończyn mają mniej więcej taki sam początek. Istnieje sieć wielu genów budujących dłoń i wszystkie jej odmiany powstają dzięki wariantom tej samej sieci. Jedne geny tworzą nadgarstek, inne wydłużają palce. Wystarczą niewielkie przesunięcia w tych genach, żeby palce stały się dłuższe, żeby niektóre z nich zniknęły, żeby paznokcie zamieniły się w szpony.
Odkrycie molekularnej skrzynki narzędziowej do budowy dłoni pozwoliło uczonym głębiej zrozumieć wspaniałe spostrzeżenie Darwina. Przy całym odmiennym wyglądzie skrzydła sępa i łapy lwa różnica między nimi może sprowadzać się do drobiazgów – nieco więcej jednego białka tutaj, nieco mniej innego tam. Darwin mógł dostrzegać tylko zewnętrzne oznaki tego, że ręce wyewoluowały od wspólnego przodka. Dziś naukowcy poznają także wewnętrzne przejawy tego faktu.