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

Что такое Бэкрумс: история интернет-мифа, который стал фильмом A24

Что такое Бэкрумс: история интернет-мифа, который стал фильмом A24

Кровь как бизнес: почему в одних странах донорам платят, а в других это запрещено

Кровь как бизнес: почему в одних странах донорам платят, а в других это запрещено

Кафтаны, килограммы и стадионы: почему толстый грек в балахоне стал секс-символом 70-х

Кафтаны, килограммы и стадионы: почему толстый грек в балахоне стал секс-символом 70-х

Новые посты

От лошадей к «Форду»: как «одомашнивали» Дикий Запад

От лошадей к «Форду»: как «одомашнивали» Дикий Запад

55 миллионов пластинок и один фотосет в бикини, который помнят до сих пор

55 миллионов пластинок и один фотосет в бикини, который помнят до сих пор

Не хюгге единым — 4 чужие национальные идеи, которые подойдут нашему человеку

Не хюгге единым — 4 чужие национальные идеи, которые подойдут нашему человеку

Воображение, что же ты делаешь?! 22 фото, на которые нужно взглянуть несколько раз

Воображение, что же ты делаешь?! 22 фото, на которые нужно взглянуть несколько раз

Агриппина Ваганова: как толстая армянская девочка стала «матерью русского балета»

Агриппина Ваганова: как толстая армянская девочка стала «матерью русского балета»

Перед тем как жениться — победи. Как монгольская воительница Хутулун выбирала мужа

Перед тем как жениться — победи. Как монгольская воительница Хутулун выбирала мужа

Питаху — ядовитая птица из Новой Гвинеи

Питаху — ядовитая птица из Новой Гвинеи

Ешь ананасы, рябчиков жуй: как отдыхали в советских и американских ресторанах по разные стороны «железного занавеса» в 60-е годы

Ешь ананасы, рябчиков жуй: как отдыхали в советских и американских ресторанах по разные стороны «железного занавеса» в 60-е годы

Тайная ходьба самураев: 8 правил японской осанки, которые спасут вашу спину

Тайная ходьба самураев: 8 правил японской осанки, которые спасут вашу спину

Старинные снимки Японии в цвете и 3D

Старинные снимки Японии в цвете и 3D

Ешь жир и худей: вся правда о кето-диете

Ешь жир и худей: вся правда о кето-диете

Отец кормил её уксусом на завтрак и называл это методикой воспитания гения

Отец кормил её уксусом на завтрак и называл это методикой воспитания гения