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

Она наклонилась поцеловать собаку, ударилась головой — и прозрела после 13 лет слепоты

Она наклонилась поцеловать собаку, ударилась головой — и прозрела после 13 лет слепоты

«101-й километр»: кого советская власть выгоняла из городов и как с этим жили

«101-й километр»: кого советская власть выгоняла из городов и как с этим жили

Тайное место: история татуировок на интимных зонах — от самоанских ритуалов до современной моды

Тайное место: история татуировок на интимных зонах — от самоанских ритуалов до современной моды

Новые посты

Лица на зданиях от Никиты Nomerz

Лица на зданиях от Никиты Nomerz

Любимица детей и взрослых «тетя Валя»: как ведущая Валентина Леонтьева покорила СССР

Любимица детей и взрослых «тетя Валя»: как ведущая Валентина Леонтьева покорила СССР

Что такое биодизель и почему он не спас мир от нефти

Что такое биодизель и почему он не спас мир от нефти

Какие странные обычаи были у советских дембелей

Какие странные обычаи были у советских дембелей

Сто лет прошло, а ничего не изменилось: перечитываем Зощенко

Сто лет прошло, а ничего не изменилось: перечитываем Зощенко

Запретные фото — кадры из знаменитых мест, где нельзя снимать

Запретные фото — кадры из знаменитых мест, где нельзя снимать

Реактор рванул за 0,7 секунды. Их прах залили в бетон, а страну ни о чём не предупредили

Реактор рванул за 0,7 секунды. Их прах залили в бетон, а страну ни о чём не предупредили

22 фотодоказательства, что настоящие мужики никогда не страхуются

22 фотодоказательства, что настоящие мужики никогда не страхуются

Что означают буквы XO, VS, VSOP на этикетках коньяка

Что означают буквы XO, VS, VSOP на этикетках коньяка

Групповое убийство в Кедди — преступление, которое 40 лет остается нераскрытым

Групповое убийство в Кедди — преступление, которое 40 лет остается нераскрытым

17 простых человеческих изобретений за гранью гениальности

17 простых человеческих изобретений за гранью гениальности

Лукуста — отравительница императоров, которую казнили через изнасилование жирафом

Лукуста — отравительница императоров, которую казнили через изнасилование жирафом