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

Лицо в геометрических татуировках и дело о взломе: что стоит за самым обсуждаемым снимком из полиции Флориды

Лицо в геометрических татуировках и дело о взломе: что стоит за самым обсуждаемым снимком из полиции Флориды

45 фотографий, после которых хочется немедленно завести собаку

45 фотографий, после которых хочется немедленно завести собаку

11 фактов о «Руссо-Балте», которые вас удивят

11 фактов о «Руссо-Балте», которые вас удивят

Новые посты

Цифровой пинап от мастера комиксов Дрю Посада

Цифровой пинап от мастера комиксов Дрю Посада

22 забавных фото из серии «показалось», на которые стоит взглянуть дважды

22 забавных фото из серии «показалось», на которые стоит взглянуть дважды

20 фотографий, сделанных за секунду до неизбежного

20 фотографий, сделанных за секунду до неизбежного

Эпидемия безумства в Пон-Сент-Эспри: как отравленный хлеб свел французов с ума

Эпидемия безумства в Пон-Сент-Эспри: как отравленный хлеб свел французов с ума

10 неожиданных способов использования микроволновки

10 неожиданных способов использования микроволновки

Звезды изображают радость, грусть и недоумение. У некоторых получается неплохо

Звезды изображают радость, грусть и недоумение. У некоторых получается неплохо

Ученые назвали 4 признака, по которым можно выявить потенциального алкоголика

Ученые назвали 4 признака, по которым можно выявить потенциального алкоголика

Девушка в норковом бикини Диана Дорс — британский ответ Мэрилин Монро

Девушка в норковом бикини Диана Дорс — британский ответ Мэрилин Монро

22 раза, когда люди забыли про правила безопасности

22 раза, когда люди забыли про правила безопасности

Бонни и Клайд — история банды Бэрроу

Бонни и Клайд — история банды Бэрроу

Когда поколение ЭГЕ нашло себе работу: 22 ашипки, которые просто бесят

Когда поколение ЭГЕ нашло себе работу: 22 ашипки, которые просто бесят

Травма свидетеля: как созерцание насилия разрушает психику человека

Травма свидетеля: как созерцание насилия разрушает психику человека