Anatomisch würde das ungefähr so ​​aussehen:

Eine Koalahand, die ihre Doppeldaumen zeigt.

Das ist ein Bild einer Koala-Hand, die zwei gegensätzliche Daumen hat. Wenn wir zwei opponierbare Daumen hätten, wären sie wahrscheinlich ungefähr gleich aufgebaut. Diese Art von Handstruktur ist auch bei mehreren anderen Beuteltieren üblich, beispielsweise beim Kuskus. Es hilft ihnen beim Klettern auf Bäume.

Der Kuskus: ein anderes Tier mit zwei Daumen.

Für Tiere mit zwei „Daumen“, die den Fingern gegenüberliegen, kann der Fischadler ein gutes Beispiel in der Natur sein.

Ein Fischadlerfuß.

Im Gegensatz zu Koalas, die ihren doppelten Daumen verwenden, um sich fest an Ästen festzuhalten, verwenden Fischadler ihre Krallen, um rutschige, sich windende Fische mit unsicherer Orientierung zu greifen. Während der zweite Daumen einem starken Widerstand gegen die Hauptzehen mit dem ersten Daumen im Weg stehen kann, erleichtert dieser omnidirektionale Griff das Angeln. Diese Anordnung der Zehen wird als Zygodaktylie bezeichnet und findet sich bei Fischadlern und Eulen sowie bei Papageien und Spechten.

Interessanterweise wird der zweite gegenüberliegende Finger bei Fischadlern nicht in festem Gegensatz zu den Hauptfingern gehalten, wie es bei unseren Daumen der Fall ist, sondern kann zwischen den Hauptkrallen gegenüber und nicht gegenüber hin und her schwenken. Dies ermöglicht dem Vogel vermutlich einen festeren Griff bei Aktivitäten wie dem Sitzen, bei denen ein fester Griff wichtiger ist als ein omnidirektionaler. Es ist wahrscheinlich, dass die Handstrukturen eines Lebewesens mit zwei Daumen und einem Daumen auf beiden Seiten der Hand ein ähnliches Verhalten ermöglichen würden.

Spechte profitieren ebenfalls von der omnidirektionalen Natur eines Zygodactyl-Fußes, jedoch auf andere Weise. Anstatt ihre Krallen zu verwenden, um rutschige Fische zu greifen und anzuheben, verwenden Spechte sie, um sich während der Nahrungsaufnahme an den Seiten von Bäumen festzuhalten. Spechte können sich aufgrund ihrer zygodakten Füße auf dem Stamm eines Baumes oder sogar auf der Unterseite von Ästen nach oben oder unten orientieren, um Nahrung von einer größeren Anzahl von Orten zu erhalten, als sie es ohne einen festen Standort könnten Griff oder mit einem Griff, der nur in bestimmten Richtungen optimal funktionierte. Papageien klettern in ähnlicher Weise in Bäumen herum, während sie Obst essen, und benutzen ihre zygodakten Füße, um sich während der Nahrungsaufnahme seitlich oder kopfüber zu hängen.

Zygodactlyl bei Humanoiden

Bei Humanoiden würde sich die Zygodaktylie für zwei Verhaltensmuster eignen: Jagd aus dem Hinterhalt auf kleine Tiere (wahrscheinlich Fische) oder orientierungsunabhängiges Erhängen. Humanoide mit der ersten Anpassung hätten sich wahrscheinlich so entwickelt, dass sie ähnlich wie Störche oder Reiher leben, immer noch im flachen Wasser warten, bis sich Fische nähern, und dann schnell nach unten greifen, um sie zu fangen. Solche Humanoiden wären wahrscheinlich viel geduldiger als Menschen und müssten stundenlang stocksteif sitzen, um zu jagen.

Alternativ könnte die Zygodaktylie eine Evolution für die Fortbewegung über vertikale Flächen wie die Seiten von Bäumen sein. Unsere Vorfahren haben Daumen entwickelt, um Äste zu greifen, aber wenn wir uns stattdessen in einer Umgebung entwickelt hätten, in der Bäume lange, relativ astfreie Stämme mit wenigen niedrigen Ästen oder Ranken, aber mit ausgeprägter, kräftiger Rinde, hätten Zygodaktylus-Hände und Futter ihnen gewährt die Fähigkeit, auf der Suche nach Nahrung auf diesen Bäumen auf und ab zu klettern. Die Mammutbäume sind ein Beispiel für solche Bäume, obwohl es wahrscheinlich ist, dass Humanoide eine bessere Nahrungsquelle als Tannenzapfen benötigen, um sie in die Baumkronen zu treiben. Baumartige Zygodactyl-Humanoide hätten wahrscheinlich auch starke Krallen, die in der Lage sind, ihr Gewicht zu tragen, um in Baumrinde zu graben.

Ähnlich wie Menschen auf dem Boden leben, aber Daumen entwickelt haben, um auf Bäume zu klettern, ist es auch möglich, dass sich der Zygodactyl-Daumen einer außerirdischen Rasse für die Fortbewegung auf Bäumen oder zum Fischen entwickelt hat, aber von einem bodenbewohnenden Humanoiden beibehalten und umfunktioniert wurde. So wie Menschen gelegentlich immer noch auf Bäume klettern oder sich von unseren Armen schwingen, würde eine außerirdische Zygodaktylen-Rasse wahrscheinlich einige der Merkmale und Verhaltensweisen ihrer angestammten Form beibehalten, aber genauso wie sich unser Verhalten deutlich von Schimpansen, Gorillas oder Bonobos unterscheidet, das Verhalten Die Eigenschaften unserer hypothetischen Außerirdischen würden mehr von ihrem Lebensmuster und Umweltbelastungen bestimmt als von ihrer Abstammung.

Zusammenfassung

Durch zwei gegensätzliche Ziffern können sie sich voneinander unterscheiden, wobei jede auf unterschiedliche Weise spezialisiert ist und nicht auf ein einziges Kompromissdesign.

Ein solches Design lässt sich (überraschenderweise) leicht von Menschen entwickeln, indem der kleine Finger umfunktioniert wird

Designziele

Anstatt zu raten, was wäre wenn , können wir Tiere untersuchen, die relevante Merkmale aufweisen . Unsere Hand ist nicht die einzige Anordnung von Ziffern. Fragen nach dem Aufbau und der Anordnung der Aktuatoren und Bauteile lassen sich bei verschiedenen Tieren beobachten .

Der Link im folgenden Absatz listet nicht weniger als 15 –dactlyl  als Ausgangspunkt auf.

Anders als in der Fischadler-Illustration in einer anderen Antwort habe ich mein Zygodactyl- Haustier beobachtet und darüber nachgedacht, dass es im Wesentlichen zwei Daumen sind.

Beachten Sie, dass sich unser Daumen auf zwei verschiedene Arten bewegen kann: in Opposition oder von einer Seite zur anderen, bis er parallel zu den anderen Fingern ist. Eine von Diamonds Krallen ist auch so flexibel in dem, was sie kann, aber noch mehr im Gegensatz zu unserem eigenen Daumen. Die andere äußere Klaue ist eher dazu bestimmt, in der Opposition eingesetzt zu werden. Anstatt 180° nach außen zu schwenken (wie unser Daumen 90°) und sich dann zu biegen, ist es eher so, als wäre unser kleiner Finger einfach in die andere Richtung montiert. Es gibt mehr Steifigkeit bei der Bewegung von Seite zu Seite, was das Gegenteil von Flexibilität ist.

Zwei verschiedene gegensätzliche Ziffern zu haben, bedeutet also unterschiedliche Kompromisse mit widersprüchlichen Designelementen. Es sind nicht zwei gleiche Dinge, sondern eine Wahl zwischen zwei Dingen.

Ich schlage vor, Sie finden Videos von verschiedenen Tieren, die ihre manipulativen Finger verwenden. Es kann bewusstseinserweiternd sein, Zeit damit zu verbringen, etwas zu beobachten, das außerirdischer ist als jedes andere Säugetier (wie Hunde und Katzen).

Veränderung der menschlichen Hand

Kann das Design der menschlichen Hand auf diese Weise verändert werden? Es scheint, dass dies leicht praktikabel wäre.

Nehmen Sie den kleinen Finger (in diesem Bild ganz links) einschließlich des Mittelhandknochens und drehen Sie ihn um, sodass sich die Gelenke in die andere Richtung beugen. Passen Sie die Form einiger Handwurzelknochen (Handgelenkknochen) an, um den Finger so anzuwinkeln, dass er sich gegenüber den mittleren beiden Fingern schließt.

Aus dem Grund ist dies überraschend einfach: Anstatt die Muskeln im Arm mit Sehnen durch das Handgelenk zu ziehen, hat der kleine Finger wie der Daumen bereits die Muskeln direkt in der Hand.

Stapeln Sie einfach die drei Muskeln in der entgegengesetzten Reihenfolge neu, damit die gegnerischen Digiti Minimi eine Hebelwirkung in die andere Richtung haben.

Das Fleisch der Handfläche wird passend geformt, sodass der Mittelhandknochen des neuen sekundären Daumens nicht an den anderen ausgerichtet ist. es würde der Form ähneln, die jetzt entsteht, wenn der Daumen geschlossen ist – irgendwie gefaltet. Die Idee ist jedoch, dass es nicht in einer Reihe mit den anderen lebt, wie es jetzt unser Daumen tut. Es kann nicht zurückgebracht werden.

Das Gelenk des Mittelhandknochens zum Handwurzelgelenk muss nicht auf diese Weise schwenken und benötigt nicht den Muskel, um einen solchen Bereich bereitzustellen. Stattdessen ist die Anatomie für das Schließen und Festhalten optimiert.

Dadurch kann der (ursprüngliche) Daumen von dieser Verantwortung entlastet und stärker auf das Schwenken spezialisiert werden. Es wird eine größere Auswahl an Widerständen haben und eine verbesserte Geschicklichkeit, wenn es für Präzisionsaufgaben mit dem Zeigefinger gepaart wird. Reduzieren Sie also die Größe des Opponens pollicis und der Abduktor kann besser entwickelt werden, anstatt „der oberflächlichste“ zu sein.

Sie könnten 1 Daumen auf jeder Seite mit den Fingern in der Mitte haben. Die Daumen müssen so versetzt sein, dass, wenn du eine Faust machst, einer unter dem anderen sitzt. Die Konfiguration der Knochen und Muskeln sollte ziemlich offensichtlich sein. Sie wissen, wie man einen Daumen auf einer Seite der Hand platziert; Spiegeln Sie dieses Prinzip nun auf die andere Seite der Hand.

Umgekehrt: Welchen Nachteil hätte es, einen zusätzlichen Daumen an den Händen zu haben?

An unseren Händen befindet sich das Gelenk am Daumenansatz einige Zentimeter über den Fingerknöcheln. Zwei auf dieser Seite zu haben, würde die gleiche parallele Struktur erfordern, die wir in den Fingerknöcheln sehen.

Wenn auf der anderen Seite der Hand neben dem kleinen Finger zuerst getroffen würde, wenn wir mit der Handkante etwas schlagen.

Dass die Ziffern kleiner/schwächer/weniger kontrollierbar werden, wenn Sie sich vom Daumen entfernen, deutet darauf hin, dass die Asymmetrie der Hand nützlich ist.

Ich habe gelesen, dass ein relativ großer Teil des Gehirns mit der Steuerung der motorischen Aktion des Daumens befasst ist. Angesichts der Zeit, die zum Erlernen einer motorischen Fähigkeit benötigt wird, ist ein zweiter Daumen kein klarer Vorteil.

(Du hast zwei Hände. Aber versuche, deinen Namen mit deiner nicht dominanten Hand zu unterschreiben. Andere Muskeln, andere Nerven, anderes motorisches Gedächtnis.)

Warum haben wir nicht zwei Daumen an jeder Hand? Welchen Vorteil hat die normale menschliche Einrichtung?

Wir haben ähnlich starke Muskeln auf beiden Seiten der Hand und keine allgemeine Designbeschränkung (Anordnung von Knochen, Bändern usw.), die ich erkennen kann. Wir könnten also zwei Daumen haben, haben es aber nicht, also warum?

Weil wir viele gebrochene Daumen hätten. Dieses fleischige Muskelpolster auf der kleinen Seite der Hand ist normalerweise das, mit dem wir schlagen, und es ist bei den meisten Aktivitäten die führende Seite der Hand. Mit den kleineren, flexibleren Knochen gibt es Raum, um Stöße durch das größere Verhältnis von Muskeln und Sehnen zu Knochen und die geringere Nervenempfindlichkeit im Vergleich zum Daumen zu absorbieren (probieren Sie es aus!).

Legen Sie die Handkante mit dem Daumen nach oben auf den Tisch; Es ist bequem. Machen Sie es jetzt mit dem Daumen nach unten, nur am Daumen (kein Zeigefinger); nicht so angenehm. Es wäre unbequem und gefährlich, Handarbeit zu verrichten oder gar an einem Ast entlang zu hangeln. Da Büroarbeit vor einer Million Jahren in den afrikanischen Savannen schwer zu bekommen war, wäre das kein Vorteil gewesen. Insgesamt scheint es die Anpassungsfähigkeit einzuschränken, da die Kreaturen, die es haben, spezialisiert sind.

Vielleicht wäre in deiner Zwei-Daumen-Welt die Landwirtschaft nicht entstanden, zu viele zerschmetterte Daumen. Die Zusammenarbeit wäre eine Herausforderung, da es schwierig wäre, bei einem Geschäft die Hand zu schütteln :) Unsere Hände sind gekrümmt und haben eine Tasse, was nützlich ist, wenn man kleine Dinge trägt und etwas trinkt; nicht so möglich ohne die kleine Seite der Hand (versuchen Sie es, halten Sie die kleine Seite steif und versuchen Sie, Ihre Hand von der Daumenseite zu umfassen).

Je mehr ich darüber nachdenke, desto umständlicher würden viele regelmäßige Aktivitäten. Ich sehe jetzt beide Seiten der Hand als spezialisierte Funktion an, ein zweiter Daumen wäre überflüssig und würde die Gesamtfähigkeiten einschränken. Es wäre auch so, als hätte man drei Zangen, wobei die mittlere flexibler wäre.