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

Из исправительной колонии на вершину мира: история Железного Майка

Из исправительной колонии на вершину мира: история Железного Майка

Конец света по расписанию: какие астероиды реально угрожают Земле

Конец света по расписанию: какие астероиды реально угрожают Земле

Человек, придумавший визуальный язык 60-х: как сын бруклинских эмигрантов стал главным фотографом эпохи Mad Men

Человек, придумавший визуальный язык 60-х: как сын бруклинских эмигрантов стал главным фотографом эпохи Mad Men

Новые посты

И так сойдет! 22 фото того, что получается, когда голова не дружит с руками

И так сойдет! 22 фото того, что получается, когда голова не дружит с руками

8 уникальных блюд из Таиланда, которые удовлетворят любого гурмана

8 уникальных блюд из Таиланда, которые удовлетворят любого гурмана

Отец привёл худышку в зал — а она стала сильнейшей женщиной планеты

Отец привёл худышку в зал — а она стала сильнейшей женщиной планеты

Реальные модели воссоздали знаменитые картины Густава Климта

Реальные модели воссоздали знаменитые картины Густава Климта

Холодное лето 1816 — как изменение погоды повлияло на мировую историю

Холодное лето 1816 — как изменение погоды повлияло на мировую историю

Без шума и пыли — Лайфхаки от эксперта по чистоте о том, как бороться с мелким мусором

Без шума и пыли — Лайфхаки от эксперта по чистоте о том, как бороться с мелким мусором

Последнее предупреждение

Последнее предупреждение

Как появилось выражение «тихой сапой», и что его связывает с военными

Как появилось выражение «тихой сапой», и что его связывает с военными

Феномен племени хунза

Феномен племени хунза

Коты-хлебоеды: тайна неестественного пристрастия домашних любимцев раскрыта!

Коты-хлебоеды: тайна неестественного пристрастия домашних любимцев раскрыта!

25 звезд со своими братьями и сестрами, известными и не очень

25 звезд со своими братьями и сестрами, известными и не очень

«Торговая казнь», шельмование и другие способы наказания, поражающие честь, а не тело

«Торговая казнь», шельмование и другие способы наказания, поражающие честь, а не тело