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

5 смертельно опасных болезней, которые больше не угрожают человечеству

5 смертельно опасных болезней, которые больше не угрожают человечеству

Бросил авокадо ради кокаина: история Эль Менчо — самого неуловимого наркобарона Мексики, которого ликвидировали спустя 15 лет охоты

Бросил авокадо ради кокаина: история Эль Менчо — самого неуловимого наркобарона Мексики, которого ликвидировали спустя 15 лет охоты

Как инквизиция раскрыла все интимные тайны средневековой французской деревни Монтайю

Как инквизиция раскрыла все интимные тайны средневековой французской деревни Монтайю

Новые посты

8 шокирующих историй о людях, которые почти всю жизнь провели в одиночестве

8 шокирующих историй о людях, которые почти всю жизнь провели в одиночестве

Азиатские шершни-убийцы осваивают континенты и это смертельно опасно для людей

Азиатские шершни-убийцы осваивают континенты и это смертельно опасно для людей

Даем сверх плана: советская молодежь 60-х

Даем сверх плана: советская молодежь 60-х

Удивительный город Гадамес на краю пустыни

Удивительный город Гадамес на краю пустыни

18 дизайнеров, которые заслуживают награду за свою изобретательность

18 дизайнеров, которые заслуживают награду за свою изобретательность

Кто такие «миндальные мамы», и как они портят жизнь своим детям

Кто такие «миндальные мамы», и как они портят жизнь своим детям

11 гектаров свободных женщин

11 гектаров свободных женщин

22 необычных способа экономии, которыми поделились пользователи сети

22 необычных способа экономии, которыми поделились пользователи сети

Картины из скотча

Картины из скотча

Оружие заполярных самураев: чем воевали грозные чукчи

Оружие заполярных самураев: чем воевали грозные чукчи

История Николая Кобелькова, или Как русский без рук и без ног стал австрийским миллионером

История Николая Кобелькова, или Как русский без рук и без ног стал австрийским миллионером

В поисках птицы моа: как исчезли самые большие пернатые планеты и почему в это верят не все

В поисках птицы моа: как исчезли самые большие пернатые планеты и почему в это верят не все