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

Это климатическое явление уже один раз убило 50 миллионов человек. И оно возвращается

Это климатическое явление уже один раз убило 50 миллионов человек. И оно возвращается

«Игра престолов» в Белгородской губернии: Кровавый путь помещицы Марфы Дуровой

«Игра престолов» в Белгородской губернии: Кровавый путь помещицы Марфы Дуровой

Государство вместо мамы: как израильские кибуцы отменили семью — и что из этого вышло

Государство вместо мамы: как израильские кибуцы отменили семью — и что из этого вышло

Новые посты

Дешево и сердито: как выглядит самый бюджетный отель в мире

Дешево и сердито: как выглядит самый бюджетный отель в мире

«Катакомбные святые» с Виа-Салариа: бойкий бизнес на драгоценных останках

«Катакомбные святые» с Виа-Салариа: бойкий бизнес на драгоценных останках

10 тайн мировых шедевров живописи, о которых вы не знали

10 тайн мировых шедевров живописи, о которых вы не знали

22 атмосферных снимка 90-х, вызывающие ностальгию

22 атмосферных снимка 90-х, вызывающие ностальгию

Уникальные фотографии Америки 1940-х в цветах Кодахром

Уникальные фотографии Америки 1940-х в цветах Кодахром

Фотореалистичная живопись шариковой ручкой от Андрея Полетаева

Фотореалистичная живопись шариковой ручкой от Андрея Полетаева

Это климатическое явление уже один раз убило 50 миллионов человек. И оно возвращается

Это климатическое явление уже один раз убило 50 миллионов человек. И оно возвращается

Опасный пранк Франсуа Рабле, или Как бесплатно доехать до Парижа

Опасный пранк Франсуа Рабле, или Как бесплатно доехать до Парижа

30 удивительных фактов, которые на первый взгляд кажутся абсурдом

30 удивительных фактов, которые на первый взгляд кажутся абсурдом

Как делают звезд: как устроена кухня российской музыкальной фабрики

Как делают звезд: как устроена кухня российской музыкальной фабрики

Что такое думскроллинг и почему его эпидемия поражает все больше людей

Что такое думскроллинг и почему его эпидемия поражает все больше людей

Самая несчастная миллиардерша XX века: почему наследница Woolworth Барбара Хаттон раздала 60 миллионов и умерла в долгах

Самая несчастная миллиардерша XX века: почему наследница Woolworth Барбара Хаттон раздала 60 миллионов и умерла в долгах