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

«Дети Бога»: как христианская секта 1960-х превратилась в машину сексуального насилия над детьми

«Дети Бога»: как христианская секта 1960-х превратилась в машину сексуального насилия над детьми

Железный генсек и две несчастные жены: личная жизнь Андропова, которую он скрывал всю жизнь

Железный генсек и две несчастные жены: личная жизнь Андропова, которую он скрывал всю жизнь

Почему ваш утренний чай стоил жизни таможенникам и целым империям

Почему ваш утренний чай стоил жизни таможенникам и целым империям

Новые посты

Почему «вор в законе» не мог солгать полицейскому — и как это уничтожило всю касту

Почему «вор в законе» не мог солгать полицейскому — и как это уничтожило всю касту

Тревожный чемоданчик: эволюция со времен СССР до наших дней

Тревожный чемоданчик: эволюция со времен СССР до наших дней

История выражения «Последнее китайское предупреждение» и почему его неправильно используют

История выражения «Последнее китайское предупреждение» и почему его неправильно используют

Монгол, серб и осетин пишут одними буквами — но не понимают друг друга. Почему?

Монгол, серб и осетин пишут одними буквами — но не понимают друг друга. Почему?

Не все потеряно: гениальные примеры исправления неудачных тату

Не все потеряно: гениальные примеры исправления неудачных тату

22 горячих фото девушек на музыкальных фестивалях

22 горячих фото девушек на музыкальных фестивалях

Самые громкие скандалы вокруг обзоров BadComedian

Самые громкие скандалы вокруг обзоров BadComedian

Брачная тюрьма Бьертана — старинный румынский способ сохранить семью

Брачная тюрьма Бьертана — старинный румынский способ сохранить семью

Как и зачем покушались на мумию вождя мировой революции Ленина

Как и зачем покушались на мумию вождя мировой революции Ленина

Необычный уличный арт: канализационные люки из Японии

Необычный уличный арт: канализационные люки из Японии

Сколько длится самая длинная беременность у животных

Сколько длится самая длинная беременность у животных

Дайан Фосси — жизнь и смерть отважной «Королевы обезьян»

Дайан Фосси — жизнь и смерть отважной «Королевы обезьян»