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

От Леди Гаги до Киркорова: 10 звёзд, которых интернет записал в «эксплуататоры» за суррогатное материнство

От Леди Гаги до Киркорова: 10 звёзд, которых интернет записал в «эксплуататоры» за суррогатное материнство

Их убивали за то, что они учили. 6 историй об опасной профессии учителя

Их убивали за то, что они учили. 6 историй об опасной профессии учителя

9 фильмов о выживании, 5 из которых основаны на реальных событиях

9 фильмов о выживании, 5 из которых основаны на реальных событиях

Новые посты

Первый раз — он трудный самый: 10 звездных историй про лишение девственности

Первый раз — он трудный самый: 10 звездных историй про лишение девственности

Развенчиваем стереотипы о США, созданные кинематографом

Развенчиваем стереотипы о США, созданные кинематографом

Вековая история главного кабаре мира «Мулен Руж» в фотографиях

Вековая история главного кабаре мира «Мулен Руж» в фотографиях

Кельты, майя и другие народы, о которых мы слышали, но мало знаем об их судьбе

Кельты, майя и другие народы, о которых мы слышали, но мало знаем об их судьбе

Чудесная дюжина удивительно красивых осенних превращений

Чудесная дюжина удивительно красивых осенних превращений

Как известный израильский вор стал национальным героем

Как известный израильский вор стал национальным героем

Какие семьи считаются проклятыми: топ-8 династий с трагедиями

Какие семьи считаются проклятыми: топ-8 династий с трагедиями

45 фотографий, после которых хочется немедленно завести собаку

45 фотографий, после которых хочется немедленно завести собаку

Пост, после просмотра которого перфекционисты пойдут прыгать с моста

Пост, после просмотра которого перфекционисты пойдут прыгать с моста

Лицо в геометрических татуировках и дело о взломе: что стоит за самым обсуждаемым снимком из полиции Флориды

Лицо в геометрических татуировках и дело о взломе: что стоит за самым обсуждаемым снимком из полиции Флориды

Глянцевые фото и тёмная правда: что рассказали телохранительницы Каддафи

Глянцевые фото и тёмная правда: что рассказали телохранительницы Каддафи

Эпидемия смеха в Танганьике в 1962 году. И это было совсем не смешно

Эпидемия смеха в Танганьике в 1962 году. И это было совсем не смешно