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

4 королевские любовницы, повлиявшие на ход истории

4 королевские любовницы, повлиявшие на ход истории

Почему на Руси боялись съесть яблоко до 19 августа: жуткое поверье, которое работало лучше любого запрета

Почему на Руси боялись съесть яблоко до 19 августа: жуткое поверье, которое работало лучше любого запрета

«Таблетки счастья» для 15-летней звезды: как шоубизнес убивал Хейден Панеттьери

«Таблетки счастья» для 15-летней звезды: как шоубизнес убивал Хейден Панеттьери

Новые посты

Миллионер, гонщик, маньяк: как Кристофер Уайлдер годами охотился на моделей на глазах у полиции

Миллионер, гонщик, маньяк: как Кристофер Уайлдер годами охотился на моделей на глазах у полиции

Операция «Финал»: как евреи похитили Адольфа Эйхмана, самого разыскиваемого нациста

Операция «Финал»: как евреи похитили Адольфа Эйхмана, самого разыскиваемого нациста

Хотите выглядеть на фотографиях превосходно? Все дело в позе!

Хотите выглядеть на фотографиях превосходно? Все дело в позе!

25 примеров урбанистического ада, в котором кому-то приходится жить

25 примеров урбанистического ада, в котором кому-то приходится жить

Художник Богдан Резуненко и его завораживающая «темная сторона»

Художник Богдан Резуненко и его завораживающая «темная сторона»

Как появилось выражение «стоять как вкопанный» и какой жуткий смысл в нем скрыт

Как появилось выражение «стоять как вкопанный» и какой жуткий смысл в нем скрыт

8 действенных советов, которые помогут приучиться пить больше воды

8 действенных советов, которые помогут приучиться пить больше воды

22 раза, когда мойка высокого давления сделала невозможное

22 раза, когда мойка высокого давления сделала невозможное

22 старые, но очень классные вещи, которые будут служить вечно

22 старые, но очень классные вещи, которые будут служить вечно

Человек и ручной динозавр: что творилось бы сейчас на планете, если бы динозавры не вымерли

Человек и ручной динозавр: что творилось бы сейчас на планете, если бы динозавры не вымерли

Либерийские маньяки Сэмуэль Доэ и Чарльз Тейлор, или История неудавшейся демократии

Либерийские маньяки Сэмуэль Доэ и Чарльз Тейлор, или История неудавшейся демократии

Как появилась котлета по-киевски

Как появилась котлета по-киевски