Почему у людей есть отпечатки пальцев: мнение экспертов

Источник материала:

Издание Live Science задалось вопросом, почему у людей есть отпечатки пальцев, и поговорило об этом со специалистами. Приводим перевод статьи с некоторыми сокращениями.

В 1910 году Томас Дженнингс скрылся с места убийства, но оставил зацепку — идеальные отпечатки своих пальцев на перилах возле дома, в котором он совершил преступление. Отпечатки пальцев Дженнингса стали первыми в истории, которые были использованы в качестве доказательства в уголовном расследовании, и именно они позволили осудить мужчину за убийство в 1911 году.

С тех пор отпечатки пальцев продолжают фигурировать в качестве важнейших доказательств в судебных расследованиях. Эти уникальные маркеры идентичности настолько идеально подходят для раскрытия преступления, что кажется, именно поэтому они и существуют.

Но, конечно, это не так. Что приводит нас к вопросу: почему у нас есть отпечатки пальцев, и какой биологической цели они служат?

«У людей было две идеи относительно отпечатков пальцев: что они позволяют улучшить трение и что они помогают улучшить сенсорное восприятие», — говорит Роланд Эннос (Roland Ennos), специалист по биомеханике и приглашенный профессор биологии в Университете Халла в Великобритании.

Эннос провел часть своей карьеры, исследуя идею, что отпечатки помогают создать трение между нашими руками и поверхностями, к которым мы прикасаемся.

Одним из доказательств в поддержку этой теории является то, что кончики пальцев могут действовать как резиновые шины, которые адаптируются к поверхности, по которой движется автомобиль. Протекторы не только украшают шины, но и увеличивают площадь их поверхности, а также увеличивают сцепление с дорогой.

Чтобы проверить это в отношении человеческих пальцев, исследователи просили испытуемых с разной силой давить на пластину из плексигласа. При этом они использовали чернила, чтобы определить, какая часть пальца касалась стекла.

Однако эти эксперименты показали, что фактическая площадь прикосновения наоборот, была уменьшена отпечатками пальцев, так как желобки «не вступали в контакт», говорит Эннос.

Это не полностью опровергает идею, что отпечатки пальцев помогают трению. Все еще считается, что они могут помочь нам брать предметы, например, когда влажно, чтобы наши руки не скользили по поверхности. Тем не менее, эту идею труднее проверить в лабораторных условиях.

Но есть и другая теория — что отпечатки помогают ощущать касания.

Несколько лет назад Жорж Дебреже (Georges Debrégeas), физик, ставший биологом в парижском университете Сорбонна, заинтересовался потенциальной ролью отпечатков в осязании. Наши пальцы содержат четыре типа механорецепторов, или клеток, которые реагируют на механическую стимуляцию, такую как прикосновение. Дебреже было особенно любопытно узнать об одном конкретном типе механорецепторов — тельцах Пачини — которые встречаются на расстоянии около 2 миллиметров ниже поверхности кожи на кончиках пальцев. Он рассказал Live Science, что был особенно заинтересован в их изучении, так как эти рецепторы улавливают малейшие вибрации точной частоты — 200 герц — и, таким образом, придают нашим пальцам чрезвычайную чувствительность. Ученому стало интересно, повышают ли отпечатки пальцев эту самую чувствительность.

Чтобы выяснить это, он и его коллеги сконструировали биомиметический тактильный датчик, устройство, напоминающее структуру человеческого пальца, с датчиками, которые могли бы обнаруживать вибрации аналогично тому, как это делают тельца Пачини. Одна версия этого устройства была гладкой, а другая имела рельефный рисунок на поверхности, имитирующий отпечаток человеческого пальца. В итоге оказалось, что бороздки действительно усиливали точную частоту колебаний, к которым так чувствительны тельца Пачини.

Таким образом, исследователи предположили, что наши отпечатки действительно способны увеличивать нашу тактильную чувствительность в несколько раз.