Когда в 1910 году Томас Дженнингс попытался скрыться с места убийства, ему “посчастливилось” стать первым в истории человеком, который был пойман благодаря оставленным отпечаткам пальцев на высыхающих перилах рядом с домом. С тех пор дактилоскопия, которая представляет из себя способ идентификации человека благодаря неповторимому рисунку на коже, активно продолжает фигурировать в качестве важнейших доказательств в судебных расследованиях. Но, совершенно очевидно, что отпечатки пальцев существуют не ради занесения в общую базу данных полиции. Так почему же у человека существует папиллярные узоры на коже рук и какую биологическую роль они выполняют? Давайте попробуем разобраться в этом в данной статье.
Для чего у человека узоры на пальцах рук?
В ходе работы над изучением папиллярного узора на коже, специалисты придерживались двух теорий об их биологическом предназначении. Так, рисунок на пальцах рук человека может быть нужен для улучшения сцепления с какой-либо поверхностью, а также для усиления сенсорного восприятия. Долгое время главенствующей теорией являлось создание лучшего сцепления благодаря крохотным впадинам и возвышениям на пальцах, так как аналогичным образом устроены современные автомобильные шины. Для того, чтобы проверить подобную гипотезу, ученые провели лабораторный эксперимент для выявления функциональных сходств узоров пальцев рук с принципом работы автомобильных шин.
Согласно статье, опубликованной на портале LiveScience.com, в ходе эксперимента специалисты перетягивали специальную пластину из органического стекла через подушечки пальцев, меняя при этом силу надавливания. Как выяснилось позднее, фактическая площадь контакта была уменьшена по сравнению с гладкими участками кожи, что может служить опровержением теории о создании дополнительного сцепления.
Известно, что наши пальцы имеют четыре типа механорецепторов или клеток, реагирующих на механическую стимуляцию и прикосновения. Для того, чтобы подтвердить или опровергнуть теорию об увеличении сенсорных способностей, ученые детально изучили тельца Пачини, которые встречаются на расстоянии около 2 миллиметров на кончиках пальцев и отвечают за восприятие тонких текстур и легких вибраций.
Для проведения очередного эксперимента, ученые сконструировали биомиметрический тактильный датчик, который способен обнаружить вибрации, аналогично человеческим тельцам Пачини. Одна версия устройства была создана с гладкой структурой, а вторая имела рельефную поверхность, аналогичную человеческому пальцу. Кроме того, ребристая поверхность усиливала частоту колебаний, к которым очень чувствительны тельца Пачини. Ученые предполагают, что отпечатки пальцев усиливают точечные вибрации и направляют их на сенсоры под кожей, усиливая тонкую детальную сенсорную информацию о поверхности. Проведенный опыт послужил дополнительным фактором для подтверждения предположений об их биологической функции в природе.
Ученые предполагают, что процесс захвата какого-либо предмета также связан с нашими отпечатками. Именно благодаря своему специфическому узору на пальцах, мы способны не только удержать предмет в руке, но и почувствовать степень фиксации объекта для того, чтобы при необходимости усилить хватку в случае скольжения.