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

Медичи: как флорентийские банкиры превратили брак, яд и скандал в политическое оружие

Медичи: как флорентийские банкиры превратили брак, яд и скандал в политическое оружие

«Давление»: как прогноз погоды решил судьбу высадки в Нормандии и всей Второй мировой — история метеоролога Джеймса Стэгга и генерала Эйзенхауэра

«Давление»: как прогноз погоды решил судьбу высадки в Нормандии и всей Второй мировой — история метеоролога Джеймса Стэгга и генерала Эйзенхауэра

Их имена забыли, а зря: 10 секс-символов зарубежных сериалов 90-х, которых вы не найдете в стандартных подборках

Их имена забыли, а зря: 10 секс-символов зарубежных сериалов 90-х, которых вы не найдете в стандартных подборках

Новые посты

20 забавных примеров того, когда лень-матушка победила

20 забавных примеров того, когда лень-матушка победила

Как выглядит безопасная кухня: правила, которые шеф-повара соблюдают, а вы — нет

Как выглядит безопасная кухня: правила, которые шеф-повара соблюдают, а вы — нет

15 примеров гениальной рекламы, на которые стоит взглянуть дважды

15 примеров гениальной рекламы, на которые стоит взглянуть дважды

Настенная живопись: потрясающие муралы Димитриса Таксиса

Настенная живопись: потрясающие муралы Димитриса Таксиса

Фотографии известных людей и их история

Фотографии известных людей и их история

Подловили: 19 невероятно удачных кадров

Подловили: 19 невероятно удачных кадров

Какие химикаты мы потребляем каждый день?

Какие химикаты мы потребляем каждый день?

Исчезающая Италия на снимках культового фотографа Джанни Беренго Гардина

Исчезающая Италия на снимках культового фотографа Джанни Беренго Гардина

Как в 50 лет выглядеть на 20: щелочная диета голливудских звезд

Как в 50 лет выглядеть на 20: щелочная диета голливудских звезд

11 продуктов, которые мы неправильно резали всю свою жизнь

11 продуктов, которые мы неправильно резали всю свою жизнь

Какими были школьные принадлежности в Советском Союзе

Какими были школьные принадлежности в Советском Союзе

Странная эротика в стиле аниме от тайваньского художника Pigo Lin

Странная эротика в стиле аниме от тайваньского художника Pigo Lin