¿Cómo funcionaría una mano con dos pulgares?

Si nuestras manos tuvieran 2 pulgares y 3 dedos, ¿cómo funcionarían? Me preocupé principalmente por los huesos y cómo interferirían e interactuarían entre sí. Pero el trabajo muscular también sería útil.

La utilidad de tal configuración es difícil de seguir. Nuestra mano tiene 1 pulgar y lo que sostienes va en el espacio entre el pulgar y los dedos. la pata dividida del trepador de árboles coloca la rama en el espacio entre los dos juegos de dedos. Un pulgar doble parecería colocar el elemento sostenido justo encima de los tres dedos restantes y ponerlos en el camino. Podría jugar un game-boy con 1 mano, supongo.
He tenido muchos accidentes al usar un martillo, y nunca me aplasto el dedo, siempre es mi pulgar. Con dos pulgares, tendría el doble de probabilidades de lastimarme.
Sospecho que pretende que los pulgares estén en diferentes lados de la mano, pero no lo ha dejado claro. Es probable que dos pulgares uno al lado del otro proporcionen un agarre más seguro, mientras que dos pulgares opuestos entre sí y opuestos a los tres dedos restantes probablemente resulten en diseños muy diferentes para herramientas y empuñaduras de armas.
Si los pulgares están del mismo lado, entonces tenemos 5 dedos que son 2 de un lado (los 2 pulgares) y 3 del otro. La mano funciona como una abrazadera. Esta es una buena configuración para los trepadores de árboles. Piensa en los camaleones.

Respuestas (5)

En cuanto a la anatomía, se vería así:

ingrese la descripción de la imagen aquí Una mano de koala, mostrando sus dos pulgares.

Esa es una imagen de la mano de un koala, que tiene dos pulgares opuestos. Si tuviéramos dos pulgares oponibles, probablemente estarían estructurados más o menos de la misma manera. Este tipo de estructura de la mano también es común en varios otros marsupiales, como el cuscús. Les ayuda a trepar a los árboles.

ingrese la descripción de la imagen aquí El cuscús: otro animal con dos pulgares.

Para los animales con dos 'pulgares' que apuntan en sentido opuesto a los dedos, un buen ejemplo en la naturaleza puede ser el águila pescadora.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Un pie de águila pescadora.

A diferencia de los koalas, que utilizan su pulgar doble para agarrarse con fuerza a las ramas, el águila pescadora usa sus garras para agarrar peces resbaladizos y retorcidos de orientación incierta. Si bien el segundo pulgar puede obstaculizar la fuerte oposición de los dedos principales con el primer pulgar, este agarre omnidireccional facilita la pesca. Esta disposición de los dedos de los pies se denomina zigodactilia y se encuentra en águilas pescadoras y búhos, así como en loros y pájaros carpinteros.

Curiosamente, en las águilas pescadoras, el segundo dígito opuesto no se mantiene en oposición fija con los dígitos principales, como es el caso de nuestros pulgares, sino que puede girar hacia adelante y hacia atrás entre las garras principales opuestas y no opuestas. Esto, presumiblemente, permite que el ave obtenga un agarre más fuerte durante actividades como posarse, en las que un agarre firme es más importante que uno omnidireccional. Es probable que las estructuras de la mano de un ser consciente de dos pulgares con un pulgar a cada lado de la mano permitan un comportamiento similar.

Los pájaros carpinteros también se benefician de la naturaleza omnidireccional de un pie zigodáctilo, pero de una manera diferente. En lugar de usar sus garras para agarrar y levantar peces resbaladizos, los pájaros carpinteros las usan para aferrarse a los lados de los árboles mientras se alimentan. Los pájaros carpinteros, como resultado de sus pies zigodactilos, pueden orientarse hacia arriba o hacia abajo en el tronco de un árbol, o incluso en la parte inferior de las ramas, para obtener comida de un mayor número de lugares de los que serían capaces de obtener sin un firme. empuñadura o con una empuñadura que solo funcionaba de manera óptima en ciertas direcciones. Los loros, de manera similar, trepan en los árboles mientras comen fruta y utilizan sus patas zigodácticas para colgarse de lado o boca abajo mientras se alimentan.

Zygodactlyl en humanoides

En los humanoides, la zigodactilia se prestaría a dos patrones de comportamiento: la caza en emboscada de animales pequeños (probablemente peces) o el ahorcamiento no dependiente de la orientación. Los humanoides con la primera adaptación probablemente habrían evolucionado para vivir de manera similar a las cigüeñas o las garzas, esperando quietos en aguas poco profundas a que se acercaran los peces, y luego rápidamente agarrándose hacia abajo para atraparlos. Tales humanoides probablemente serían mucho más pacientes que los humanos, y necesitarían quedarse quietos durante horas para cazar.

Alternativamente, la zigodactilia podría ser una evolución para la locomoción a través de superficies verticales, como los lados de los árboles. Nuestros antepasados ​​desarrollaron pulgares para agarrar ramas, pero si hubiéramos evolucionado en un entorno donde los árboles tenían troncos largos, relativamente libres de ramas, con pocas ramas bajas o enredaderas, pero con una corteza robusta y destacada, las manos y el alimento de zigodáctilo les habrían otorgado la capacidad de subir y bajar de esos árboles en busca de alimento. Las secoyas son un ejemplo de tales árboles, aunque es probable que los humanoides necesiten una fuente de alimento mejor que las piñas para llevarlos a las copas de los árboles. Es probable que los humanoides zigodáctilos arbóreos también tengan garras fuertes, capaces de soportar su peso, para cavar en la corteza de los árboles.

De manera similar a cómo los humanos viven en el suelo pero sus pulgares evolucionaron para trepar a los árboles, también es posible que el pulgar zigodáctilo de una raza alienígena haya evolucionado para la locomoción arbórea o la pesca, pero fue retenido y reutilizado por un humanoide que habita en el suelo. Así como los humanos ocasionalmente aún trepan árboles o se columpian de nuestros brazos, una raza alienígena zigodáctilo probablemente retenga algunos de los rasgos y comportamientos de cualquiera que sea su forma ancestral, pero así como nuestro comportamiento difiere notablemente de los chimpancés, gorilas o bonobos, el comportamiento Los rasgos de nuestros hipotéticos extraterrestres estarían más impulsados ​​por su patrón de vida y las presiones ambientales que por su ascendencia.

esto es genial, pero estoy hablando de un pulgar a cada lado
Posible adición: los camaleones también tienen pies con una disposición de 2 contra 3 dedos, lo que les ayuda a agarrar ramas. Este es un ejemplo de evolución convergente, ya que ellos y los marsupiales alcanzaron el mismo diseño por separado...

Resumen

Tener dos dígitos oponibles les permite ser diferentes entre sí, cada uno especializado de manera diferente en lugar de un solo diseño de compromiso.

Tal diseño (sorprendentemente) evolucionó fácilmente a partir de humanos al reutilizar el dedo meñique.


Objetivos de diseño

En lugar de adivinar qué pasaría si , podemos examinar animales que tienen características relevantes . Nuestra mano no es la única disposición de dígitos. Las preguntas sobre cómo se ensambla y cómo se organizan los actuadores y los miembros estructurales se pueden observar en varios animales.

El enlace en el siguiente párrafo enumera no menos de 15 –dactlyl  para un punto de partida.

A diferencia de la ilustración del águila pescadora en otra respuesta, observé a mi mascota Zygodactyl y reflexioné sobre el hecho de que son esencialmente dos pulgares.

Tenga en cuenta que nuestro pulgar puede moverse de dos maneras diferentes: en oposición o de lado a lado hasta quedar paralelo a los otros dedos. Una de las garras de Diamond también es así de flexible en lo que puede hacer, pero se opone aún más que nuestro propio pulgar. La otra garra exterior está más dedicada a ser utilizada en la oposición. En lugar de girar 180° (como nuestro pulgar hace 90°) y luego doblarse, es más como si nuestro dedo meñique simplemente estuviera montado mirando en la otra dirección. Da más rigidez en el movimiento de lado a lado, que es lo opuesto a la flexibilidad.

Entonces, tener dos dígitos oponibles diferentes significa diferentes compensaciones con elementos de diseño en conflicto. No son dos de la misma cosa, sino una elección de dos cosas.

Te sugiero que encuentres videos de diferentes animales usando sus dígitos manipuladores. Pasar tiempo observando algo más extraño que cualquier otro mamífero (como perros y gatos) puede expandir la mente.


Alterando la mano humana

¿Se puede alterar el diseño de la mano humana de esta manera? Parece que esto sería fácilmente viable.

huesos

Tome el dedo meñique (más a la izquierda en esta imagen), incluido el metacarpiano, y gírelo, de modo que las articulaciones se doblen hacia el otro lado. Ajuste la forma de un par de carpianos (huesos de la muñeca) para inclinar el dedo de modo que se cierre en oposición a los dos dígitos del medio.

Ahora, por la razón, esto es sorprendentemente fácil: en lugar de tener los músculos del brazo con tendones que se extienden a través de la muñeca, el dedo meñique es como el pulgar que ya tiene los músculos en la mano.

músculos de la mano

Simplemente vuelva a apilar los tres músculos en el orden opuesto para que el digiti minimi del oponente tenga influencia en la otra dirección.

La carne de la palma tendrá la forma adecuada, de modo que el metacarpiano del nuevo pulgar secundario no esté alineado con los demás; se parecería a la forma que se hace ahora cuando el pulgar está cerrado, como doblado. Sin embargo, la idea es que no viva alineado con los demás como lo hace ahora nuestro pulgar. No se puede traer de vuelta.

La articulación del metacarpiano con el carpo no necesita girar de esta manera y no necesita el músculo para proporcionar tal rango. En cambio, la anatomía está optimizada para cerrar y agarrar con fuerza.

Esto significa que el pulgar (original) puede ser relevado de esta responsabilidad y estar más especializado para girar. Tendrá un rango más amplio de lo que puede oponerse y una destreza mejorada cuando se combina con el dedo índice para tareas de precisión. Por lo tanto, reducir el tamaño de los oponentes del pulgar y el abductor puede desarrollarse mejor en lugar de ser "lo más superficial".

Sería un apretón de manos muy interesante.
¿Sería plausible, en lugar de usar el dedo meñique, mover los músculos que lo controlan hacia la muñeca y el antebrazo, de manera similar a la forma en que funcionan los otros dedos e introducir un sexto dedo para el pulgar?
¿O simplemente hacer lo que dijiste y agregar un dedo adicional en la configuración normal?
Estoy dando la recompensa a esta respuesta, ya que no ha aparecido una respuesta mejor (en mi opinión, de todos modos). Esta respuesta hace un excelente trabajo al explicar la plausibilidad de tal configuración y recomienda exactamente qué cambios hacer en la mano humana. Excelente trabajo @JDlugosz
@Gryphon vuelve a mover los músculos: eso es complejo y delicado, necesita un túnel a través de la muñeca. Probablemente se haría duplicando el dedo medio.
Pero es factible, a la derecha. ¿No es imposible que algo tenga esta modificación?
En los tetrápodos el número de extremidades y dígitos está completamente bloqueado .

Podrías tener 1 pulgar a cada lado con los dedos en el medio. Los pulgares deben estar desplazados para que cuando hagas un puño, uno quede debajo del otro. La configuración de los huesos y músculos debería ser bastante obvia. Sabes colocar 1 pulgar, a un lado de la mano; ahora refleja este principio en el otro lado de la mano.

Yo sugeriría que el dedo meñique se convierta en un pulgar. No sería necesario hacer muchos ajustes a la estructura de la mano, excepto que la palma tendría que dividirse (como el lado del golpe) desde la base del dedo meñique hasta la articulación de la muñeca. Esto haría una palma mucho más pequeña y, por lo tanto, los objetos serían más difíciles de sostener en la palma. Esto se compensaría con la capacidad de que el pulgar y el meñique funcionen como una abrazadera. ho; dong cosas de dos lados a la palma. Los tres dedos también podrían agarrar algo, y el pulgar oponible y el pulgar meñique podrían manipularlo.
Sin embargo, la principal diferencia, como alguien ha señalado, no estaría en la mano sino en el cerebro. ¿Cuánta potencia de procesamiento asignaría el cerebro al pulgar? ¿O dividiría la potencia de procesamiento actualmente dedicada al pulgar, entre el pulgar y el meñique?
@JustinThyme eso es lo que desarrollé en mi respuesta.
@JDługosz♦ Lo siento, TL: DR. Esto fue corto y dulce. :)

Dale la vuelta: ¿Qué desventaja tendría tener un pulgar extra en nuestras manos?

En nuestras manos, la articulación en la base del pulgar está varias pulgadas por encima de los nudillos de los dedos. Tener dos en este lado requeriría lo que equivale a la misma estructura paralela que vemos en los nudillos de los dedos.

Si en el otro lado de la mano, al lado del dedo meñique, sería golpeado primero al usar el borde de nuestra mano para golpear algo.

Que los dígitos se vuelvan más pequeños/débiles/menos controlables a medida que se aleja del pulgar sugiere que la asimetría de la mano es útil.

He leído que una parte relativamente grande del cerebro se ocupa de controlar la acción motora del pulgar. Dado el tiempo que lleva aprender una habilidad motora, tener un segundo pulgar no es una clara ventaja.

(Tienes dos manos. Pero trata de firmar tu nombre con tu mano no dominante. Músculos diferentes, nervios diferentes, memoria motora diferente).

¿Por qué no tenemos dos pulgares en cada mano? ¿Qué ventaja tiene la configuración humana normal?

Tenemos músculos igualmente fuertes en ambos lados de la mano y ninguna limitación de diseño general (disposición de huesos, ligamentos, etc.) que pueda discernir. Así que podríamos tener dos pulgares pero no, ¿por qué?

Porque tendríamos muchos pulgares rotos. Esa almohadilla carnosa de músculo en el lado meñique de la mano es comúnmente con lo que golpeamos y es el lado principal de la mano en la mayoría de las actividades. Con los huesos más pequeños y flexibles, hay espacio para absorber el impacto a través de una mayor proporción de músculo y tendón con respecto al hueso, y una menor sensibilidad nerviosa en comparación con el pulgar (¡pruébelo!).

Pon el borde de tu mano sobre la mesa con el pulgar hacia arriba; Es cómodo. Ahora hazlo con el pulgar hacia abajo, solo en el pulgar (sin el dedo índice); no tan agradable Sería incómodo y peligroso hacer trabajo manual o incluso moverse a lo largo de una rama. Dado que el trabajo de oficina era difícil de conseguir hace un millón de años en las sabanas africanas, esto no habría sido una ventaja. En general, parecería limitar la adaptabilidad ya que las criaturas que la tienen están especializadas.

Quizá en vuestro mundo de dos pulgares no habría surgido la agricultura, demasiados pulgares aplastados. La cooperación sería un desafío, ya que sería difícil dar la mano en un trato :) Nuestras manos se curvan y ahuecan, son útiles cuando se cargan cosas pequeñas y se toma un trago; no es tan posible sin el lado meñique de la mano (inténtelo, mantenga el lado meñique rígido e intente ahuecar la mano por el lado del pulgar).

Cuanto más lo pienso, más incómodas serían muchas actividades regulares. Ahora veo que ambos lados de la mano tienen una función especializada, un segundo pulgar sería redundante y limitaría las habilidades generales. También sería como tener tres pinzas, siendo la del medio más flexible.