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

Верблюды, ослы и псы-терапевты: самые необычные способы научить людей читать

Верблюды, ослы и псы-терапевты: самые необычные способы научить людей читать

«Охота на императора»: что в фильме правда, а что вымысел

«Охота на императора»: что в фильме правда, а что вымысел

Забытые суперфуды нашего детства: почему облепиха и шиповник не хуже ягод годжи — а в чём-то и лучше

Забытые суперфуды нашего детства: почему облепиха и шиповник не хуже ягод годжи — а в чём-то и лучше

Новые посты

13 подержанных вещей, которым точно не место у вас дома

13 подержанных вещей, которым точно не место у вас дома

Погружение в прошлое: 22 редких кадра, рассказывающих об истории

Погружение в прошлое: 22 редких кадра, рассказывающих об истории

История пионера-клептомана Вали Егорова, оставившего чекиста без золотых часов

История пионера-клептомана Вали Егорова, оставившего чекиста без золотых часов

15 фото, на которые вам захочется взглянуть дважды

15 фото, на которые вам захочется взглянуть дважды

Повседневная жизнь оккупированного Смоленска в цвете

Повседневная жизнь оккупированного Смоленска в цвете

Настоящий мотылёк внутри гиганта — история первого в мире компьютерного бага

Настоящий мотылёк внутри гиганта — история первого в мире компьютерного бага

Зашли в комнату и забыли зачем? Учёные знают, почему так происходит

Зашли в комнату и забыли зачем? Учёные знают, почему так происходит

Азартный игрок, святой или гений — 10 малоизвестных фактов о Льве Толстом

Азартный игрок, святой или гений — 10 малоизвестных фактов о Льве Толстом

Яркие картины в стиле ню от российского художника

Яркие картины в стиле ню от российского художника

14 самых милых объятий голливудских знаменитостей

14 самых милых объятий голливудских знаменитостей

Как выглядели первые станции московского метро в год их открытия

Как выглядели первые станции московского метро в год их открытия

Художница Элисон Герни создает войлочные мини-копии животных

Художница Элисон Герни создает войлочные мини-копии животных