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

Что такое Бэкрумс: история интернет-мифа, который стал фильмом A24

Что такое Бэкрумс: история интернет-мифа, который стал фильмом A24

Кровь как бизнес: почему в одних странах донорам платят, а в других это запрещено

Кровь как бизнес: почему в одних странах донорам платят, а в других это запрещено

Кафтаны, килограммы и стадионы: почему толстый грек в балахоне стал секс-символом 70-х

Кафтаны, килограммы и стадионы: почему толстый грек в балахоне стал секс-символом 70-х

Новые посты

Питаху — ядовитая птица из Новой Гвинеи

Питаху — ядовитая птица из Новой Гвинеи

Ешь ананасы, рябчиков жуй: как отдыхали в советских и американских ресторанах по разные стороны «железного занавеса» в 60-е годы

Ешь ананасы, рябчиков жуй: как отдыхали в советских и американских ресторанах по разные стороны «железного занавеса» в 60-е годы

Тайная ходьба самураев: 8 правил японской осанки, которые спасут вашу спину

Тайная ходьба самураев: 8 правил японской осанки, которые спасут вашу спину

Старинные снимки Японии в цвете и 3D

Старинные снимки Японии в цвете и 3D

Ешь жир и худей: вся правда о кето-диете

Ешь жир и худей: вся правда о кето-диете

Отец кормил её уксусом на завтрак и называл это методикой воспитания гения

Отец кормил её уксусом на завтрак и называл это методикой воспитания гения

Эпичные скульптуры из песка, достойные места в музее

Эпичные скульптуры из песка, достойные места в музее

Самые известные в мире деревья, прославившиеся в кино, музыке и живописи

Самые известные в мире деревья, прославившиеся в кино, музыке и живописи

Пикассо рисовал её красавицей, а потом — чудовищем. Что случилось с женой художника

Пикассо рисовал её красавицей, а потом — чудовищем. Что случилось с женой художника

25 примеров необычной мебели, которая вызывает смех и восхищение в соцсетях

25 примеров необычной мебели, которая вызывает смех и восхищение в соцсетях

Замки на воде или 20 самых красивых замковых рвов в мире

Замки на воде или 20 самых красивых замковых рвов в мире

Призрачный поезд и другие чудеса долгой выдержки

Призрачный поезд и другие чудеса долгой выдержки