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

«Звезда мировой фотографии»: как советский фотограф Лев Бородулин превратил спорт в абстрактное искусство

«Звезда мировой фотографии»: как советский фотограф Лев Бородулин превратил спорт в абстрактное искусство

Что внутри резиновой уточки, Zippo и термитника: 30 фото в разрезе

Что внутри резиновой уточки, Zippo и термитника: 30 фото в разрезе

Война за кадром: как поссорились Ким Кэттролл и Сара Джессика Паркер

Война за кадром: как поссорились Ким Кэттролл и Сара Джессика Паркер

Новые посты

В реалити-шоу «Последний герой» разделили мужчин и женщин. Что из этого получилось?

В реалити-шоу «Последний герой» разделили мужчин и женщин. Что из этого получилось?

Андреа Варани — мастер объектива, объединивший тревел- и фэшн-фотографию

Андреа Варани — мастер объектива, объединивший тревел- и фэшн-фотографию

Их не узнать: 20+ звёзд до того, как Голливуд и советское кино сделали их легендами

Их не узнать: 20+ звёзд до того, как Голливуд и советское кино сделали их легендами

Как работал первый в мире сейсмограф Чжан Хэна, чья тайна так и не раскрыта

Как работал первый в мире сейсмограф Чжан Хэна, чья тайна так и не раскрыта

22 алкогольных напитка со странными и просто смешными названиями

22 алкогольных напитка со странными и просто смешными названиями

Другой Питер: художник населил город необычными обитателями

Другой Питер: художник населил город необычными обитателями

7 жизней Лени Рифеншталь: балерина, альпинистка, актриса, режиссёр Гитлера, изгой, фотограф нубийцев, дайвер в 70+

7 жизней Лени Рифеншталь: балерина, альпинистка, актриса, режиссёр Гитлера, изгой, фотограф нубийцев, дайвер в 70+

Помогало ли на самом деле выпить перед боем: что говорит наука

Помогало ли на самом деле выпить перед боем: что говорит наука

Как 14-летняя Элизабет Шоаф перехитрила маньяка и спасла свою жизнь

Как 14-летняя Элизабет Шоаф перехитрила маньяка и спасла свою жизнь

Папа-шляпа: почему нельзя доверять маленьких детей их собственным отцам

Папа-шляпа: почему нельзя доверять маленьких детей их собственным отцам

Поразительные портреты представителей племен севера Вьетнама

Поразительные портреты представителей племен севера Вьетнама

В стране лиллипутов: поразительные фото растений-гигантов на Сахалине

В стране лиллипутов: поразительные фото растений-гигантов на Сахалине