细心的朋友会注意到，老鼠、青蛙、鸟类和蜥蜴似乎都有五个手指。
当然，五指结构也有许多例外。在我们这个世界上，存在着一些特殊的情况：比如，有些人拥有7个或者9个手；还有的人拥有11只手；而另外一些人则只有1只或2只手。有些人一天能长六根手指，当然，这就是所谓的多指症，这不是正常现象。
事实上，科学家认为所有四足动物理论上都有5指结构，包括所有哺乳类、蜥蜴、两栖类和鸟类。
但是为什么大熊猫这个哺乳类的国宝有六个手指呢？
熊猫的六指
为什么手指这么长？
为什么要生长手指？ 还是动物们为什么会长手指？ 这是一个很有意思的问题，因为它关系到人类进化历史中最重要的事件之一——从原始人开始，就有了手这个东西。这似乎已经成为常识。然而，事实并非如此简单。 显然我们的手指是继承先人的。 但人生很早便有“指点江山”的观念，其实是不存在的。
当科学家思考这个问题时，他们在一些海洋化石中发现了线索。
人们需要知道，复杂的事物总是建立在简单的基础之上，生命也是如此！ 鱼类是地球最古老的生物之一，它与其他动物相比有着更多的奥秘和进化历程。我们都知道，鱼类有一条长长的尾巴，这条尾巴就是游泳时用来划水的工具——鳍。 早期海洋中的鱼类并没有像鳍一样的结构，它们的整个身体是在一个完整的鳍折的帮助下运动的，如下图所示。
远古化石褶皱中的早期鱼鳍
但随着生命的竞争，支撑、转向、减速等精细化控制变得越来越重要。 在鱼类中也是如此。它们有一个共同特征——头部两侧都长着一对扁平而细长的'眼睛',像鱼的嘴巴一样。这些小眼睛会随着时间不断地运动和变化。 因此，这种结构类似于早期鱼鳍的鳍，生长在身体的两侧。
早期鱼鳍结构
这些早期的鳍的结构很简单,它们是扁平的、平行结构. 当你把鱼从水里捞出来之后，就会发现它的身体已经被完全包裹起来。如果不小心，你也许还会发现鱼鳞上有一些细小的裂纹。但是仔细一看的话。 正如我们在下面看到的，鱼鳍的内部有一排整齐的骨头支撑。 这些骨头是随后的手指骨的来源。 换句话说，你看到的是几块骨头，从某种意义上说，实际上是手指。
然而，很明显，平整化整体鱼鳍骨并不能满足更多功能化的需要。 因此，我们提出了一个新概念——复合仿生骨片结构（CPC），其主要特点是通过改变材料表面微结构来提高生物活性和增强功能特性。 在高强度的环境强化中，一些特别有用的部位会得到加强，而一些无用的部位会被削弱。
因此，我们可以逐渐看到，随着时间的推移，更多功能鱼类的鱼鳍骨数量开始减少，长度也会发生变化。
但是，当前所遇到的最大困难应该仍然是鱼类上岸后形成爬行类动物。
大约在3.8亿年前，一些鱼终于长出了我们现在所说的“腿”，并开始登陆。 在这些爬行动物中，有一类非常特别，它们没有脚或只有一条尾巴。虽然这类动物并不常见，但它们却有着独特的运动方式和生活习性，堪称水中的脊椎生物之王。 其中最典型的是一种真掌鳍鱼，叫做Eusthenopteron。
真掌鳍鱼：有“腿”的鱼
来到陆地的鱼类在水中的浮力较小，明显地依赖于这些强有力的鳍来身体支撑和移动。 然而，随着人类对海洋开发的不断深入，人们发现水中的一些生物其实比陆上更为坚固、更容易受到打击。比如鱼的骨骼，就是一个典型例子。 骨骼的这一部分通过骨质周围的坚硬结构得到加强，这种硬件结构在长时间内明显地更牢固地支撑着身体的重量。 相邻的软组织等会变得“多余”并开始消失。
大约在3.65亿年前，地球上出现了一种叫Acanthostega的动物。 顾名思义，它是一种早期的爬行类动物，但实际上它是爬行类和鱼类的杂交体。 棘棘螈的体型与现在我们常见的爬行动物非常相似。不过，它比其他种类更小一些。体长只有1厘米左右。身体呈扁椭圆形，头部很小。 因为乍一看它还是像一条扁鱼。 但是它的鳍已经进化为四肢，前后各有八个手指。
棘螈：早期爬行类和鱼类
但是实质上属于同时期的涂氏螈已经开始拥有6根指头了，鱼石螈则把6, 7根指头融合在一起，最后变成了5根指头。
大约3.5亿年前，5指成为四足动物的主导趋势，最终形成了我们今天的大图景。
五根手指为何如此？
科学家对老鼠进行了研究，他们修改了相关基因，使老鼠长出了更多的手指。 研究发现，当老鼠的手指超过10根时，它们就不能正常站立。 而人类则不同，因为人的手臂长度是12—15厘米左右，而鼠的手臂只有6—8毫米。 由此可见，手指的数目显然不是越多越好。 手指太多显然违反了“能量效率最大化原则”的原则。
减法原则；
此外，从上面提到的鱼类登陆的演进过程中，我们可以看出手指的数量是由环境本身的需要决定的。 而四足类则是按照自己所需做出选择。如果环境本身不需要四足类这样的生物了，它们就会放弃这个选择。那么，这种情况下的物种进化方向又如何呢？ 显然，从鱼到四足动物的减法一直在进行。
每根指头的减少，都是环境对这根指头的抛弃，因为它变得多余。 我们的大脑在不断地进行着选择和淘汰：如果你想要做一件事情，那么它就应该尽可能多；而如果你不喜欢做这件事，那它则应该尽量少。这是一种自然的法则。 人生明显倾向于“效率最大化”的原则，从来不养“懒汉”。
也许在历史的某些时期，四足动物在走向更少手指的道路上接近五指。 而当手指逐渐增加时，4根手指就会变得更加粗大；但到一定程度后，又开始慢慢地变小，最后变成1根较小的手或脚。 此时，手指继续下降，可能不是生存的根本改善。
有些人认为，如果把手指数量及其综合效能绘制出函数图，把手指数目作为横轴，把综合能力（生长该部分肢体所需的能量、承受损失的能力、支撑能力、划水能力、进化高级功能的可能性）作为竖轴。 那么，这个“手指数”就是最适合人类发展的长度了。但我不同意这种看法，因为它太不合理。因为任何事物都不是固定不变的，而是不断变化着的。比如。 我们应该在两端画一条低、中、高曲线。 曲线的最高点应该是5。 （至少在顶点附近。）经过成千上万次的自然选择，正确的数字最有可能被选中。
但即使如此，5也不是绝对的黄金标准。 在进化过程中，人类已经逐渐学会了对自己身体各部位进行划分和测量，并且随着科技的进步，这些方法变得越来越简便。例如，我们现在就可以将一个人分成几个不同的部分。 例如，有些有蹄类动物、猪、牛、马等，从五指逐渐增加到四肢或更少。
手指退化或消失也是环境适应的结果。 如果你想在这个世界上生存下去，就必须学会如何保护自己和周围的生态环境。在一个由5根手组成的团队中，每个人都会遇到不同程度的问题。 显然，五指并不是最好的解决方法！
熊猫加法
熊猫是了不起的动物。 它们是一种肉食动物，实际上是坐在树枝上吃竹子，好像是一种素食动物。 而且，竹子从来没有被人类食用过，所以，大熊猫需要不停地吃！因为竹子本身就是植物，所以它不像别的动物那样会去啃树皮。相反，它更喜欢吃竹笋。为什么呢？ 其他动物在减法同时，它在加法。 它的第六只手指，可能是由于食性的改变。 这种以前食肉的动物现在变成了素食动物，它坐在树枝上吃竹子。 此外，竹子根本没有营养，所以熊猫需要继续吃竹子。 由于熊猫需要长时间将竹子握在手中，这就迫使它们手掌边沿的肌肉得到加强。
熊猫的无名指在最左边
这种肌肉长时间附着在拉力上，最终导致骨质分裂，最终形成额外的手指。 在这个过程中，骨骼肌与骨骼之间存在着相互协调作用，使得整个肢体能够正常工作。这一点在人类和灵长类动物身上都能找到例证。 但即使如此，熊猫仍然是5指动物，而不是新的6指动物机制，它是一个连续体的结果。
总结和概括；
总之，手指的数量一定是环境适应造成的。 从进化观点来看，每个人都具有自己独特的手指结构和运动方式。这一点已为许多科学家所证实。 但从功能上讲，没有证据表明五指一定优于四指或六指。
然而，为什么大多数动物仍然选择五指而不是四指或六指？ 有学者认为，五指山并不特别，一个人的五指，可能只是偶然的结果。 但是，我们却不能否认，人类确实存在着一个“五指山”现象，即：人们会将自己的五个指头分别放在不同的地方，以显示出各自的个性和特点。 也许是因为在历史的某一时刻，四足动物占据了上风，并且所有的后代人都继承了这一特征。
总的来看,'五指'为什么会出现这种现象，还有待于更深入地研究发现！
手指是如何生长的？
机体的每一个细胞都携带着完整的生命遗传密码。 然而，每个细胞只表达了其中的一小部分。 在转录水平上，它只能表达一个或几个基因；而在翻译和修饰水平上，它可以表达数百个甚至数千种不同的基因。那么，这种“一元化”到底是怎么回事呢？ 也就是说,基因是有选择性的表达的.
那么，手指是如何通过基因调控来表达的呢？
作为回应，科学家们发现了一个叫Hox的基因负责决定手指的数量。
决定手指数的Hox基因
Hox基因在胚胎分化和发育过程中分布态势不同，在手指开始生长的肢体末端。 如果这些基因都存在于一个细胞内，那么它就可以将其整合到同一个染色体上；反之则不能。但是在这一过程中,Hox基因却不会出现任何变化。 它们在肢端呈铰链式分布。 然后根据叠加原则表示不同的手指：
Hox(4.8)基因表达开始形成第五指.
手指4的形成开始于Hox(4.8＋4.7)基因的表达.
第三只手指的形成始于Hox(4.8＋4.7＋4.6)基因表达.
手指2的形成是在Hox基因表达(4.8＋4.7＋4.6＋4.5)时开始的.
当Hox基因表达量为4.8 4.7 4.6 4.5-4.4时，第1手指开始形成。
在这个过程中，如果其中一个联合基因没有被表达，手指就会不正常地分化。
此外，科学家们还对鸡的胚胎进行了实验。 正常的鸡胚层脚趾的表达可以从下图左侧的对应关系中看出。 右图中的白色代表着红色和黄色部分；黑色表示为绿色和蓝色部分。这也说明了这些颜色的形成与家禽不同时期所处的生理状态有关。 边线上划定的面积对应于1-4号面积，对应于孵化鸡的脚趾数。 然而,这些斑点是Hox4.6基因被表达区的区域.
科学家通过病毒特异性作用于第1趾Hox4.6基因表达区，而第2-4趾仍保持正常。 这一发现有助于开发出治疗禽流感的疫苗和药物。英国科学家在新一期《自然》杂志上报告说，他们从一只母鸡身上分离到一株能够产生抗体并能抑制病毒增殖的病毒株。 所以，刚刚孵化出来的鸡崽会在本该长出第一趾的部位长出第二趾。
实验充分验证了Hox的加法累积表达原则. 第二趾长和第三趾长均为3cm,并且它们都有两个明显的不同：一是长度差异；二是结构上存在显着差别。 在第一脚趾，需要多个基因共同表达，但当它到达那里时，它自然长出了第二个脚趾，而不是第一个脚趾，因为特定的失活导致它保持了与第二个脚趾相同的基因特性。
总结归纳；
一般来说，拥有五根手指不是一件随便的事情。 他为什么有五根手指，这不是个空话。 科学家们发现了这个有趣的现象：在地球上生活着一种叫做“人猿同祖”的灵长类动物，它们是如何做到这一点的？这种生物又有什么特别之处呢？ 这背后，隐藏着几亿年的故事！
但最令人惊叹的是：如果说这个看似“简约''简明”的真理背后蕴含着太多的自然规律。 比如：地球大气中存在着大量微小的气体分子和尘埃粒子，这些小颗粒在阳光照射下会发出耀眼光芒。当它们遇到光线时会发生剧烈反应。这种现象被称为光化学反应。 而我们人类也在一点点撩开这层不易察觉的薄纱，就像当年我们认为空气是空无一物那样，终于在科学严谨地探究下找到了空气的本质。
有时候，摊开双手，干脆捏紧了再松，不由得心中无限慨叹，到底经历了多少事情，才有条件完成这么简单的动作啊！
