ヒトの手足の指はなぜ５本？

はじめに

　ヒトの手足の指はなぜ５本なのでしょうか。子供のときにいだいた質問ですが、納得できるようにずばり回答できる人は少ないようです[1]。
　参考文献[1]によると、6本が退化して５本に。。ということが書いてあります。構造学的には5本ではないという話もされています。
　魚から進化した哺乳類。魚のDNAをマウスに移植したら指の数が７本になったという実験結果もあるそうです。突然変異のたぐいだとすると、元の設計図では何本だったのか（7本？）がさらに疑問です。指については、早期の四肢動物は五本の指を持っていました。

５本でなくともよい？

　参考文献[3]には、Naturer論文誌に発表された"Evolution of Hoxa11 regulation in vertebrates is linked to the pentadactyl state "（脊椎動物でHoxa11遺伝子調節領域の進化が指が５本あることに関わっている）」を引用して、遺伝学的にはホメオティック遺伝子[2]のHoxa11という遺伝子調節領域の進化が、ヒトの指が５本あることに関わっていると記載されています。ただ、[3]の著者はその論文は５本指をうまく説明していないと言います。

この、ホメオティック遺伝子の異常のため多指症（６本）、少指症（合指４本）という事例もあります（多指も合指も１歳で手術すれば治ります[4]）。多指は、手足の元となる組織内で細胞を増殖させる「SHH」というタンパク質の濃度の濃淡（濃度勾配）の有無が関係しているといいます[5]。DNA->mRNA->タンパク質の３ステップ（セントラルドグマ）に支配されているです。

　ロボット（ハンド）の指の数は、つかんだりにぎったりする対象物によってかわりますが通常は２本。食品や医療機器などの繊細なものを扱うロボットは３本とか４本になります。

　大事なのは、５本目の指の親指。道具を強く握るために必要な手の親指。足の親指は２足歩行で前進するときに体重をかける場所として必要だそうです。

SHH：ソニック・ヘッジホッグ。ヘッジホッグ (HH) ファミリーに属する5種類のタンパク質の内の1つ。SHHは発生において四肢や、脳脊髄正中線構造などの、多くの器官系のデザインを形成する役割がある。
ソニック・ヘッジホッグ - Wikipedia

まとめ

・ヒトのDNAは先祖となる生物のDNAをもとに突然変異で変わってきました。
　脊椎動物としては、祖先の魚のひれがヒト指に進化しました。
・５本指は、足の指は２足歩行、手はものを力強く握るのに必要なため進化したものです。

参考文献

[1]手足の指の数が5本なのは理由があるのですか？4本や6本よりも優位なのか、たまたまなのかを知りたいです。 - Quora
[2]ホメオティック遺伝子 - Wikipedia
[3]10月12日：なぜ指は５本になったのか（Natureオンライン版掲載論文） | AASJホームページ
[4]手足の先天異常【多指症（多趾症）と合指症（合趾症）】｜日本医科大学武蔵小杉病院
[5]指が5本になる謎を東大グループが解明 細胞を増殖させるタンパク質が関係 | Science Portal - 科学技術の最新情報サイト「サイエンスポータル」 (jst.go.jp)

変更履歴

Rev.1 2024.4.3　初版