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Oct. 28 2019

這種怪怪靈長類竟然還有根先前未發現過的「手指」

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  • 指猴擁有古怪特徵的大雜燴,例如巨大的耳朵、毛茸茸的尾巴、類似囓齒動物的牙齒,以及一根用來從樹木撬出昆蟲幼蟲的超長第四指。PHOTOGRAPH BY PETE OXFORD, NAT GEO IMAGE COLLECTION

  • 特寫影像顯示指猴偽拇指上的肉墊。IMAGE BY ADAM HARTSTONE-ROSE

馬達加斯加的指猴(aye-aye)具有一根偽拇指(pseudo-thumb),可能幫助牠們抓握樹木,這顯示我們對於牠們的解剖學還有許多要學習的地方。

指猴擁有古怪特徵的大雜燴,例如巨大的耳朵、毛茸茸的尾巴、類似囓齒動物的牙齒,以及一根用來從樹木撬出昆蟲幼蟲的超長第四指。PHOTOGRAPH BY PETE OXFORD, NAT GEO IMAGE COLLECTION

亞當.哈茲東-羅斯(Adam Hartstone-Rose)研究前臂的肌肉,這些肌肉出乎意料地複雜精細,而且容易被忽略。我們的手所進行的精細動作──例如彈奏一首莫札特的鋼琴協奏曲──必須歸功於這些肌腱才有可能做出來。

不過,哈茲東-羅斯可不只研究人類前臂:他專精於許多靈長類的前臂,並比較不同物種間的解剖學差異。他在北卡羅萊納州立大學(North Carolina State University)的實驗室偶然發現一隻死亡指猴的標本時,他非常興奮。他說:「牠們有奇怪的手跟古怪的手指,都是很著名的特徵。」──這樣對研究更有利了。

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如果你對指猴不太熟悉,你會發現牠們是大自然最荒謬的作品之一。這些體型如家貓般的狐猴是馬達加斯加的原生種,具有超級長又纖細的第三指及第四指,牠們用這兩根手指來敲擊樹木以尋找昆蟲幼蟲。牠們的腦相對於身體質量的比例是所有狐猴中最大的,這讓牠們能找到幼蟲的甬道。然後牠們會以類似囓齒動物的門齒啃進樹幹,並用像筷子的手指掏出幼蟲。

哈茲東-羅斯與同事檢查那隻指猴的標本,開始觀察一條稱為「外展拇長肌」(abductor pollicis longus muscle)的肌肉,追蹤這條肌肉的路徑往下進入前臂。在人類身上,這條肌肉將拇指往離開身體的方向伸展,這種動作稱為外展。他說:「這就是讓你能免費搭便車的肌肉。」

多數靈長類的外展拇長肌是從前臂開始,連接拇指基部。不過指猴的一部分外展拇長肌會分裂,並連接到一塊稱為橈端種子骨(radial sesamoid)的骨頭,這塊骨頭在其他靈長類身上通常相當小,但在指猴這種瀕危物種身上卻變長了。

↑↑↑↑↑這張核磁共振影像顯示指猴手部的各個構造。偽拇指由橈端種子骨構成,為紅色區域;其軟骨延伸稱為前拇指,為粉色區域。偽拇指由外展拇長肌控制,以紫色區域表示,而其他兩條肌肉則以淺綠色及深綠色顯示。其他肌腱與肌肉以淺藍色顯示。COURTESY EDWIN DICKINSON, NC STATE UNIVERSITY

研究團隊於10月21日將研究發表在《美國體質人類學期刊》(American Journal of Physical Anthropology),報告中顯示橈端種子骨的頂端也有一塊軟骨延伸。進一步調查發現,有其他兩條肌肉連接橈端種子骨,讓這塊骨頭能在抓握動作中移動。哈茲東-羅斯與同事已將這塊種子骨命名為「偽拇指」,並認為它有第六指的作用,協助指猴這種樹棲動物抓住樹枝。

哈茲東-羅斯說:「在一種靈長類身上首次發現這種解剖構造是一件很酷的事,尤其是像指猴這麼古怪的靈長類。」這類研究探討手臂與手部的解剖構造,以及親緣物種間的差異,能有助於我們更了解這些構造如何在不同物種身上演化,包括人類。

緊抓不放

研究團隊假設,因為其他手指的極端特異化,指猴在演化過程中失去抓握的能力。指猴的第四指佔了手長的三分之二;如果人類有這樣一根手指,就會有將近30公分的長度。指猴的第三指主要用於敲擊,這根手指非常纖細,擁有很大的可動範圍,並具備一個獨特的杵臼關節。

特寫影像顯示指猴偽拇指上的肉墊。IMAGE BY ADAM HARTSTONE-ROSE

指猴的第一指(拇指)不像其他某些靈長類一樣完全與其他手指相對;它反而與其他手指排列成同一直線。因此,指猴演化出這種偽拇指,目的或許是協助牠們維持在高處,甚至可能是拿取不同物品或食物。

類似的狀況也可能發生在大貓熊,這種動物以擁有第六指而聞名,牠們的第六指也稱為偽拇指。這些熊的祖先跟其他熊科動物一樣,具有排列成一直線的手指,讓牠們能在地面上行走;相對的手指會妨礙這種動作。

但大貓熊已演化成以竹子為食,儘管牠們每天需要進食超過12小時來消化竹子。哈茲東-羅斯開玩笑說:「任何有尊嚴的肉食動物都不應該消化那些纖維。」不過更重要的是,沒有相對的手指很難攀爬竹子。

大貓熊的偽拇指也是由一個增大的橈端種子骨與軟骨延伸組成,而且跟指猴一樣,也受到同樣的三條肌肉控制。

這似乎是趨同演化的案例之一,趨同演化是血緣極遠的物種逐漸擁有相似身體構造的過程。

「大貓熊跟指猴的偽拇指基本上具有相同解剖構造。」哈茲東-羅斯說:「這真的很巧妙。」

研究團隊接下來計畫研究活著的指猴與大貓熊如何使用牠們的特殊手指。

靈長類學家兼國家地理探險家多蘿希.法拉加西(Dorothy Fragaszy)並未參與該研究,她說她會很感興趣看到指猴如何使用這根小手指;她猜想這根手指能幫助指猴抓握樹枝及潛在的食物。

她說,最讓她著迷的是偽拇指具有自己的肉墊,這項特徵可在照片中見到。法拉加西說:「這些肉墊顯然能讓牠們以〔偽拇指〕的骨質突起加壓或摩擦牠們握在掌心的東西。」她也是喬治亞大學(University of Georgia)的榮譽教授。

安妮-克萊兒.法布爾(Anne-Claire Fabre)是倫敦自然史博物館的演化生物學家,她也沒有參與該研究。她說她見過指猴「進食時仍把食物握在手掌中」,而這根偽拇指可能有助於解釋牠們是如何做出這種動作的。

令人分心的手指

至於為何之前沒人注意到指猴這根多出來的拇指,哈茲東-羅斯只能猜測原因。

他說:「我能想到的唯一理由是指猴的手太有趣──尤其是手指──也太奇怪,所以人們從來沒真正注意到手的其他部位有個古怪構造。」

這種動物也很稀有,而且數目正在減少,或許這是缺乏研究的另一個原因。牠們被國際自然保護聯盟列為瀕危動物,而且因為在馬達加斯加的獵捕、伐木、棲地碎裂化,牠們的數量正在下降。

該研究的發現是一個很好的例子,顯示這個領域還有多少等待發掘的知識,就如同整個生物學領域一樣。

哈茲東-羅斯常被問到一個問題:「我們不是已經知道解剖學的幾乎一切知識了嗎?」

答案當然是否定的,只要問指猴就知道了。

 

延伸閱讀:為何這種猴子要相互幫忙養嬰兒? / 這些猴子在3000年前已邁入自己的「石器時代」!

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