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

Священная проституция в Месопотамии: как один грек превратил религиозный ритуал в скандальный миф на 25 веков

Священная проституция в Месопотамии: как один грек превратил религиозный ритуал в скандальный миф на 25 веков

Кукла, которая сбежала: Ким Новак против системы

Кукла, которая сбежала: Ким Новак против системы

Тамара де Лемпицка: художница ар-деко, чья жизнь была откровеннее ее картин

Тамара де Лемпицка: художница ар-деко, чья жизнь была откровеннее ее картин

Новые посты

Одинаковые реквизит и одежда, которые появлялись в разных советских фильмах

Одинаковые реквизит и одежда, которые появлялись в разных советских фильмах

Что такое «дофаминовая петля» и как из нее вырваться

Что такое «дофаминовая петля» и как из нее вырваться

15 животных, которые отказываются верить, что их не берут с собой

15 животных, которые отказываются верить, что их не берут с собой

10 невероятных фактов о человеческом мозге, которые вас удивят

10 невероятных фактов о человеческом мозге, которые вас удивят

Ученые выяснили, как в разных странах относятся к сексу вне брака и даже составили карту

Ученые выяснили, как в разных странах относятся к сексу вне брака и даже составили карту

Анатолий Бугорский — человек, который засунул голову в работающий ускоритель частиц и выжил

Анатолий Бугорский — человек, который засунул голову в работающий ускоритель частиц и выжил

Футуризм в цифровой графике: фантастические иллюстрации британского концепт-художника Кол Прайса

Футуризм в цифровой графике: фантастические иллюстрации британского концепт-художника Кол Прайса

Коты, познавшие науку сна

Коты, познавшие науку сна

Альфонсо де Портаго: испанский маркиз, который гонял на Ferrari, прыгал с трамплина и погиб в 28 лет на последней в истории Милле Милья

Альфонсо де Портаго: испанский маркиз, который гонял на Ferrari, прыгал с трамплина и погиб в 28 лет на последней в истории Милле Милья

17 забавных примеров того, что значит настоящая клиентоориентированность

17 забавных примеров того, что значит настоящая клиентоориентированность

Семья Гэлвинов: как у 6 из 12 детей развилась шизофрения, а мать делала вид, что все в порядке

Семья Гэлвинов: как у 6 из 12 детей развилась шизофрения, а мать делала вид, что все в порядке

Легенды отеля «Челси»: как жили и умирали постояльцы самого богемного места Нью-Йорка

Легенды отеля «Челси»: как жили и умирали постояльцы самого богемного места Нью-Йорка