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

Секунда за неделю работы: 10 фильмов XXI века с самой потрясающей картинкой

Секунда за неделю работы: 10 фильмов XXI века с самой потрясающей картинкой

Кот или круассан? 21 пара, после которой завтрак уже не будет прежним

Кот или круассан? 21 пара, после которой завтрак уже не будет прежним

Свиноскреб: как устроена самая большая высотная свиноферма на планете

Свиноскреб: как устроена самая большая высотная свиноферма на планете

Новые посты

Смешные фотобомбы: 30 кадров, которые никто не планировал

Смешные фотобомбы: 30 кадров, которые никто не планировал

4 вида продуктов, способных вызывать ночные кошмары

4 вида продуктов, способных вызывать ночные кошмары

Гипнотизирующие и невероятно приятные глазу гифки о том, как делаются продукты питания

Гипнотизирующие и невероятно приятные глазу гифки о том, как делаются продукты питания

Люди-леопарды — жестокие и загадочные убийцы из Западной Африки

Люди-леопарды — жестокие и загадочные убийцы из Западной Африки

Вибратор и еще 6 предметов, которыми люди пользуются не по назначению

Вибратор и еще 6 предметов, которыми люди пользуются не по назначению

Отец есть, но не для государства: как указ 1944 года лишил миллионы детей отцов

Отец есть, но не для государства: как указ 1944 года лишил миллионы детей отцов

16 крутых примеров нестандартного маркетинга

16 крутых примеров нестандартного маркетинга

22 артефакта, за которыми прячутся истории интереснее любого сериала

22 артефакта, за которыми прячутся истории интереснее любого сериала

С легким кошмаром! Самые жуткие и отвратительные банные обычаи Руси

С легким кошмаром! Самые жуткие и отвратительные банные обычаи Руси

Прекрасная Каролина Отеро: как бывшая проститутка свела с ума Европу

Прекрасная Каролина Отеро: как бывшая проститутка свела с ума Европу

Кейт Барри — фотограф, которому доверяли

Кейт Барри — фотограф, которому доверяли

Кто эта женщина рядом с Трампом — и что с ней не так

Кто эта женщина рядом с Трампом — и что с ней не так