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

Милые ящерицы: 40 снимков, которые изменят ваше отношение к рептилиям

Милые ящерицы: 40 снимков, которые изменят ваше отношение к рептилиям

Праздник середины осени — путеводитель для тех, кто окажется в Азии в конце сентября

Праздник середины осени — путеводитель для тех, кто окажется в Азии в конце сентября

Когда электричество пугало: страхи и мифы прошлого

Когда электричество пугало: страхи и мифы прошлого

Новые посты

Эти 22 фото смотришь дважды — сначала на картинку, потом читаешь подпись и смотришь снова

Эти 22 фото смотришь дважды — сначала на картинку, потом читаешь подпись и смотришь снова

6 реальных утечек вирусов, доказывающих, что «Обитель зла» не такая уж фантастика

6 реальных утечек вирусов, доказывающих, что «Обитель зла» не такая уж фантастика

Пресли Гербер, сын супермодели, который не хотел быть просто красивым

Пресли Гербер, сын супермодели, который не хотел быть просто красивым

6 мифов о болезни Альцгеймера, в которые верят даже врачи

6 мифов о болезни Альцгеймера, в которые верят даже врачи

Почему церковь порицает «кресты с крышей», известные на Руси с древних времен

Почему церковь порицает «кресты с крышей», известные на Руси с древних времен

Королева нуара: великолепная «плохая девчонка» Клео Мур

Королева нуара: великолепная «плохая девчонка» Клео Мур

Навстречу ветру: 25 самых живописных дорог мира

Навстречу ветру: 25 самых живописных дорог мира

Пугающий и завораживающий «Город Врат» Шона Эндрю Мюррея

Пугающий и завораживающий «Город Врат» Шона Эндрю Мюррея

Драма, тьма и магия в цифровых работах Мартины Фачковой

Драма, тьма и магия в цифровых работах Мартины Фачковой

Как поступали с ранеными нацистами красноармейцы

Как поступали с ранеными нацистами красноармейцы

Как создают венецианские гондолы и как стать гондольером

Как создают венецианские гондолы и как стать гондольером

Сладкие мини-миры итальянского кондитера Маттео Стукки

Сладкие мини-миры итальянского кондитера Маттео Стукки