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

Принцесса Укока: как алтайская шаманка 2500 лет пролежала во льду — и стала проклятием для тех, кто ее потревожил

Принцесса Укока: как алтайская шаманка 2500 лет пролежала во льду — и стала проклятием для тех, кто ее потревожил

Фотографы из 14 стран сняли природу — и каждый увидел что-то своё

Фотографы из 14 стран сняли природу — и каждый увидел что-то своё

Клоун-убийца, наркобарон и роковая лестница: 10 лучших сериалов о реальных преступлениях

Клоун-убийца, наркобарон и роковая лестница: 10 лучших сериалов о реальных преступлениях

Новые посты

Мексиканская кухня — вредная, но жутко вкусная

Мексиканская кухня — вредная, но жутко вкусная

«Ей запрещали смотреть в глаза на площадке»: 10 самых горячих ролей Моники Беллуччи

«Ей запрещали смотреть в глаза на площадке»: 10 самых горячих ролей Моники Беллуччи

Ироничные образы и игра слов в работах художника с ником «Чайный гриб»

Ироничные образы и игра слов в работах художника с ником «Чайный гриб»

«Гениальный карлик» Трумен Капоте — любимец женщин и мужчин, не оправдавший доверия

«Гениальный карлик» Трумен Капоте — любимец женщин и мужчин, не оправдавший доверия

Объединяя фотографию и иллюстрацию: 22 креативные работы Робина Яйла

Объединяя фотографию и иллюстрацию: 22 креативные работы Робина Яйла

Он покорил интернет за 2 недели — а потом оказалось, что его не существует

Он покорил интернет за 2 недели — а потом оказалось, что его не существует

25 соблазнительных фотокарточек сердцеедки Сабрины, британской Мэрилин Монро

25 соблазнительных фотокарточек сердцеедки Сабрины, британской Мэрилин Монро

Что век грядущий нам готовит: какой будет наша жизнь в 2050 году

Что век грядущий нам готовит: какой будет наша жизнь в 2050 году

Редкие кадры со съемок советских фильмов

Редкие кадры со съемок советских фильмов

Фотографии Гаити 1960-80-х годов

Фотографии Гаити 1960-80-х годов

Сногсшибательная Софи Лорен во время съемок фильма «Миллионерша»

Сногсшибательная Софи Лорен во время съемок фильма «Миллионерша»

На самом ли деле безалкогольное пиво полностью безвредно

На самом ли деле безалкогольное пиво полностью безвредно