从爪到手

秋　水

进化为直立行走的人是分为上肢和下肢的，而动物则分为前肢和后肢。尽管非人类灵长类的前肢也与人类的上肢相似，但如果假设其一切条件与人类相似的话，如有语言、会用手机，还是在手部有一个地方与人形成明显的差异。

这个差异可以换成一个问题来提出：猴子为何不会单手发短信?或者是，猴子为何只能双手捧着水果吃?答案是，猴子不能做对掌运动。这就要从人和非人类灵长类的手掌和五指谈起。

复杂肌群和神经

伸开你的手，观察手掌一面，你可以看到手掌是凹凸不平的，这是由三个部分的肌肉组织(筋膜)构成的。在靠近拇指的一侧(外侧)是鱼际筋膜，靠近小指一侧(内侧)是小鱼际筋膜，而中间的部分则是掌腱膜。

人类手掌的这种肌肉分布，主要是鱼际肌群，决定了人的拇指能贴向手掌，即对掌运动，同时还可以接触其他四个手指的从指尖到指根的掌面。这就决定了人可以单手握着物品，如一只手握着苹果啃咬，同时也可以一只手握着手机，用可对掌的拇指发短信。

然而，低等猿猴的爪，如长尾猿只有五个爪，没有肌肉。而高级猿猴也缺少鱼际肌群，再加上拇指短小，即使能做一些与人的手指相似的活动，也不能做对掌运动。这就决定了猿猴只能用双手捧着苹果吃，而不能单手握着吃苹果，更不可能单手握着手机用拇指来发短信。

当然，仅仅只有鱼际肌群也不能做复杂的对掌运动，如发短信，还必须有正常的手部神经支配，即正中神经的正常运作。如果前臂受伤，腕部正中神经完全断裂，或横腕韧带变得肥厚引起手腕隧道(手腕隧道是由腕骨及横腕韧带所构成的一条隧道，正中神经从此通过，然后支配到手指及拇指内侧的肌肉)狭窄，就会压迫到下面的正中神经。

由于正中神经受压迫无法支配三个鱼际肌，即拇对掌肌、拇短展肌及拇短屈肌，造成肌肉的瘫痪，拇指不能对掌，不能与手掌平面形成90°角，不能用拇指指腹接触其他指尖。而且。第一掌骨与其他四个掌骨处在一个平面排列，掌心凹陷消失，手掌变平，就会形如猿猴手。这时，也就不能单手吃苹果，更不能发短信。

还有一种情况是，孩子受到体罚，会造成对掌功能的丧失。医院里常见这样的现象，一些孩子被老师或家长体罚，用鞭子打手，严重时可把孩子的手打成组织肿胀，腕部血肿，从而压迫或损伤腕管里的正中神经。如此可能会造孩子手部的麻痹，使拇指、食指和中指感觉麻木，不能屈曲握拳，拇指不能与小指对掌，很像猿猴手。因此，如果你是家长或是教师，千万要记住这一点。

拇指是手中的老大

当然，人手不仅是对掌功能优于和区别于猿猴，而且由于有了拇指的多种功能，使得人手的功能更为复杂和多样。由于拇指的独特性，人类手部的大部分动作都离不开它。大拇指的功能要占全手功能的一半以上。各种精巧复杂的动作，都要大拇指来帮忙。人们端碗举筷、握笔、拿枪和抓鎯头等，都少不了要用大拇指。

没有大拇指，手的掐、握、抓、捻的能力都会大大削弱。而且，进化只给予了拇指二个指节，这使得它与其他手指的搭配最为默契。如果拇指为1节，就不便于与其余4指配合抓握东西；如为3节，拇指则将软弱无力而难以胜任复杂的动作。正因为大拇指特别重要，汉语以“拇”字来指称，意为指中之母。这与美洲的印第安人的指称是一致的，他们称拇指为“手指之母”。非洲的索马里人则把拇指看成是手指的“祖父”。

人的拇指与非人类灵长类比较起来还有一个重要的区别，即人的拇指比猿猴的拇指要长，这保证了拇指在劳动中的重要地位，因为拇指的伤残被认为是劳动能力的严重损伤。而人类拇指的长度是中指的60％～64％，但这一比例在猩猩中仅为39％，在黑猩猩中为40％，在大猩猩中为43％。由此可以看出拇指长度的重要性。因为拇指太短，如猩猩，即使有如同人一样发达的鱼际肌，也不可能做对掌和对指运动。另外，人类拇指掌指关节呈明显的鞍形，也能保证它能够做多种多样的运动。

当然，拇指再重要也需要其他手指的合作才能完成人类所需的种种动作。人的一只手有8块腕骨、5根掌骨、14节指骨，有59条肌肉、3大神经干，还有营养手部的特别发达的血管系统。正是这些“零部件”的合理组合，才使人的双手灵活自如。

人类基因组测序发现，人和大鼠在基因组结构上只有3％的差异，但在手部却有较大的差异。例如，人手上的神经纤维约比大鼠前爪上的神经纤维多35倍。

人大脑皮质对手的指挥是以其在大脑中所含有的神经元来体现重要性的。手在大脑皮质中的投影所占的面积最大，达到1／4～1／3。因此，手的高度灵活是和大脑紧密相联的，是人类高度进化的结果。

在手指活动和脑血流量的关系上，人的手指也拥有独特的优势。人的手指简单活动时，脑血流量约比手不动时增加10％。但在手指做复杂、精巧的动作时，脑血流量就会增加35％以上。这提示，脑血流量的相对增加对于指挥手指的灵巧动作有重要的意义，如弹奏钢琴和拉小提琴。

人手如何进化?

人的手部拥有的种种优势当然是进化而来，但是它们是何时和如何进化的呢?为何人类的手会分化成5指，而不是像鸭子的脚那样趾是由蹼连在一起的，或为何不分化成4指或3指，或6指?这是一个需要化石和比较解剖才能回答的重大问题。

现在的一些研究做出了某种回答。刚开始时，胎儿的手指和脚趾之间也像鸭子的脚一样有组织相连，就像蹼一样。但是，人类进化中形成的一种基因密码在胎儿早期就开始指令细胞凋亡，也即细胞程序性死亡，于是手指和脚趾之间相连的细胞凋零和死亡。当胎儿发育到第56天左右，其手指和脚趾才完全分开，因此在出生后到成年，我们才拥有5指和5趾。

细胞凋亡不是一件被动的过程，而是主动过程，它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用，是有机体为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。对于人类来说，细胞发生凋亡是手指和脚趾形成的基础。对于植物来说，高等植物的木质部细胞就是在植物发育至一定阶段时凋亡的细胞，这些细胞构成了输送液体的管道，使植株得以生长。所以，生物体局部的、个别的死亡有利于整体的或种群的存活。

正是由于发现了细胞凋亡的规律，英国的西德尼·布伦纳、美国的H·罗伯特·霍维茨和英国的约翰·E·苏尔斯顿获得了2002年的诺贝尔生理学或医学奖。

当然，并非所有的人都是分化成了5指，也有人生成了6指或更多，也有人生成4指或更少。例如，2005年出生的印度男孩梅纳瑞尔就有25个手指和脚趾，其中12个手指、13个脚趾。另一位生于1995年1月的印度男孩哈尼同样是有手指和脚趾25个。

从现在人类的进化适应来看，多于5指和少于5指都是畸形，多余手指统称为“枝指”，而有枝指的人在我国约有150万。无论是多指还是少指，都可能是在胚胎发育时细胞凋亡出现了问题。

尽管人的手指比非人类灵长类具有更多的优势，但比较起来，人的上肢似乎没有猿猴的前肢更有力量。不过，这也是进化的需要。因为，过分大的手对于自由而迅速的运动来说显得有些累赘，像黑猩猩那样的长手和大手无疑会增加人上肢的重量，并且有碍于运动。但是，从功能上来看，人类上肢尽管没有猿猴的前肢那样有力，但人的上肢臂部却具有非常发达的旋后肌，使得我们的前臂可以进行自如的前后回旋运动，这种类型的运动也是劳动和工作时经常发生的动作。如果缺少前臂的旋前、旋后运动，人就不会用改锥拧紧螺钉，也不会转动方向盘驾驶汽车，更不会握住网球拍、乒乓球拍和羽毛球拍击打出各种美妙绝伦的球。

[责任编辑张田勘]