Ученые раскрыли секрет появления отпечатков пальцев

0

Всем известно, что отпечатки пальцев каждого человека абсолютно уникальны. Это сложно себе представить, но в мире нет двух людей, у которых бы совпадали линии на коже ладоней. До недавнего времени происхождение этих узоров оставалось для науки загадкой. Однако международная команда исследователей наконец раскрыла механизм, лежащий в основе формирования дактилоскопических рисунков.

Микроскопическое изображение отпечатков пальцев человека, крупный план

Загадка, остававшаяся неразгаданной более века

Более ста лет дактилоскопия служит надёжным инструментом в криминалистике. Позже появились биометрические системы, которые используют отпечатки для идентификации личности — от разблокировки смартфонов до контроля доступа на секретные объекты. Удивительно, но при всей практической пользе человечество долгое время не знало, почему эти узоры возникают и почему они уникальны даже у генетически идентичных людей.

Эмбрион человека на ранней стадии развития, клетки кожи формируют первые узоры

Формирование отпечатков начинается ещё в утробе матери

Когда-то учёные предполагали, что за рисунок отвечают гены. Но эта гипотеза быстро рухнула: даже у однояйцевых близнецов отпечатки пальцев различаются. Ключ к разгадке оказался не в ДНК, а в физико-химических процессах, управляющих развитием тканей. Неожиданно важную роль сыграли… мыши. Исследователи наблюдали за формированием узоров на лапках эмбрионов грызунов и обнаружили универсальный механизм, действующий и у человека.

Система Тьюринга: как природа рисует узоры

Оказалось, что формирование отпечатков подчиняется так называемой «реакционно-диффузионной системе», впервые описанной английским математиком Аланом Тьюрингом в 1950-х годах. Согласно его теории, в развивающихся тканях действуют два типа молекул: одни стимулируют рост определённых структур, другие — подавляют их. Их взаимодействие порождает сложные, самопроизвольно возникающие узоры — волны, пятна, полосы.

A closeup shot of a human finger skin on a black background

Этот принцип действует не только в случае с отпечатками. Именно так появляются полосы зебры, пятна жирафа и уникальный рисунок носа у собак и кошек. Отслеживая развитие отпечатков пальцев у мышей и в культурах человеческих клеток, биологи заметили, что клетки ведут себя в строгом соответствии с законами реакции-диффузии. Поэтому гребешки на коже извиваются как волны и взаимодействуют друг с другом, создавая неповторимый рельеф.

Три точки зарождения уникального рисунка

Процесс формирования отпечатков запускается в трёх ключевых зонах пальца: на самом кончике, в верхней части подушечки и в области второй фаланги. На начальном этапе это напоминает формирование волосяного фолликула. Отличие лишь в том, что для волос задействуются более глубокие слои кожи, тогда как узоры папиллярных линий возникают в эпидермисе.

Схема формирования папиллярных узоров на коже человека

 

Схема формирования папиллярных узоров

Биологи уверены: если в будущем появится технология, способная считывать микроструктуру роста волос, окажется, что и она неповторима — и строится по тому же принципу Тьюринга. Таким образом, уникальность человека проявляется не только в генах, но и в физике его собственного тела.

А вы задумывались, что каждый ваш отпечаток — это результат математического закона, открытого ещё в середине XX века? Какие ещё «тайны тела» могут быть объяснены простыми физическими принципами?

Смотрите также — О чем могут рассказать руки человека. Фотопроект Омара Реды

А вы знали, что у нас есть Telegram?

Подписывайтесь, если вы ценитель красивых фото и интересных историй!

Популярное

Самые горячие темы

Враг ФБР номер один: как Джон Диллинджер за год ограбил два десятка банков, дважды бежал из тюрьмы — и все равно проиграл

Враг ФБР номер один: как Джон Диллинджер за год ограбил два десятка банков, дважды бежал из тюрьмы — и все равно проиграл

Украла штаны — убила коллегу: как кража в магазине Lululemon обернулась убийством с 331 ударом

Украла штаны — убила коллегу: как кража в магазине Lululemon обернулась убийством с 331 ударом

Отец привёл худышку в зал — а она стала сильнейшей женщиной планеты

Отец привёл худышку в зал — а она стала сильнейшей женщиной планеты

Новые посты

22 фото, на которые придется посмотреть дважды, чтобы понять, что происходит

22 фото, на которые придется посмотреть дважды, чтобы понять, что происходит

Изысканная страсть на фото мастера эротического жанра Ксавье Рено

Изысканная страсть на фото мастера эротического жанра Ксавье Рено

Нерукотворная красота: 12 самых удивительных пещер мира

Нерукотворная красота: 12 самых удивительных пещер мира

Девушки и поглощающая водная стихия от Нила Крейвера

Девушки и поглощающая водная стихия от Нила Крейвера

Зачем люди в Испании бегают от быков: история праздника Сан-Фермин в Памплоне

Зачем люди в Испании бегают от быков: история праздника Сан-Фермин в Памплоне

Любовь до смерти: как пара убивала одиноких женщин

Любовь до смерти: как пара убивала одиноких женщин

Соблазнительная Кара дель Торо, покорившая подиум и осваивающаяся в Голливуде

Соблазнительная Кара дель Торо, покорившая подиум и осваивающаяся в Голливуде

«Я живу с монстром!» — 35 фото полных хаоса от королей беспорядка

«Я живу с монстром!» — 35 фото полных хаоса от королей беспорядка

«Убивайте всех — Господь узнает своих»: как Папа Римский объявил войну христианам

«Убивайте всех — Господь узнает своих»: как Папа Римский объявил войну христианам

20 спорных семейных фото, от которых хочется смеяться и плакать

20 спорных семейных фото, от которых хочется смеяться и плакать

На долгую память. Кого еще, кроме Ленина, сохранили для потомков

На долгую память. Кого еще, кроме Ленина, сохранили для потомков

Природа изобрела зомби раньше Голливуда: 6 паразитов, которые превращают животных в живых марионеток

Природа изобрела зомби раньше Голливуда: 6 паразитов, которые превращают животных в живых марионеток