• РЕГИСТРАЦИЯ

Почему у нас есть отпечатки пальцев?

0 183

В 1910 году Томас Дженнингс скрылся с места убийства, но оставил зацепку, которая решила его судьбу: идеальные отпечатки пальцев возле дома, где он совершил преступление. Отпечатки пальцев Дженнингса были первыми, которые использовали в качестве доказательства в уголовном расследовании, и они привели к его осуждению 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, будто именно поэтому они и существуют.

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

Пальцы и трение

Оказывается, учёные так и не могут прийти к общему мнению.

"У людей есть две идеи относительно отпечатков пальцев: что они помогают улучшить сцепление и что они помогают улучшить сенсорное восприятие", – говорит Роланд Эннос, исследователь биомеханики и приглашённый профессор биологии из Университета Халла в Соединённом Королевстве.

Эннос потратил часть своей карьеры на исследование первой идеи – что отпечатки пальцев дают нам сцепление. Долгое время это была главная теория, согласно которой крошечные впадины и пики отпечатков пальцев создают трение между нашими руками и поверхностями, к которым мы прикасаемся.

Одним из доказательств в поддержку этой теории является то, что кончики пальцев могут работать как резиновые шины на автомобилях, гибкое строение которых позволяет им соответствовать поверхности, по которой они движутся. В шинах эта податливость сочетается с желобоподобными протекторами, находящимися на их поверхности – и это увеличивает площадь поверхности шины, что, в свою очередь, усиливает трение и сцепление. Эннос хотел выяснить, насколько хорошо эта идея будет поддерживаться лабораторным экспериментом.

"Мы хотели посмотреть, увеличивается ли трение пальцев в области контакта, как в шинах", – рассказал Эннос в интервью Live Science. Чтобы выяснить это, исследователи протаскивали пластину из плексигласа по подушечкам пальцев человека, изменяя силу и используя чернила для отпечатков пальцев, чтобы определить, какая часть плоти касалась стекла.

Удивительно, но эти эксперименты показали, что "фактическая площадь контакта была уменьшена благодаря отпечаткам пальцев, потому что впадины не соприкасались с поверхностью", как рассказал Эннос Live Science. Другими словами, по сравнению с гладкой кожей, которая покрывает остальную часть тела, "отпечатки пальцев должны уменьшать трение, по крайней мере, на гладких поверхностях".

Это не полностью опровергает идею, что отпечатки пальцев увеличивают сцепление, говорит Эннос. Считается, что отпечатки пальцев могут помочь нам хвататься за поверхность, например, в условиях влажности – каналы, отводящие воду, как это делают протекторы автомобильных шин – чтобы наши руки не скользили по поверхности. Тем не менее, эту идею труднее проверить, потому что в таких условиях трудно идеально имитировать поведение человеческих отпечатков пальцев, как считает Эннос.

Но существует и другая теория: роль отпечатков пальцев в тактильных ощущениях.

Мастерское прикосновение

Несколько лет назад Жорж Дебреже, физик, ставший биологом в Сорбоннском университете в Париже, размышлял об отсутствии убедительной теории о том, почему у нас есть отпечатки пальцев, когда задумался о потенциальной роли осязания. 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 мм ниже поверхности кожи кончиков пальцев. "Я был заинтересован в тельцах Пачини, потому что мы знали из предыдущих экспериментов, что эти специфические рецепторы опосредуют восприятие тонкой текстуры", – рассказал Дебреже в интервью Live Science.

Эти механорецепторы особенно чувствительны к крошечным вибрациям точной частоты – 200 герц – и, таким образом, придают нашим пальцам чрезвычайную чувствительность. Дебреже стало интересно, повышают ли отпечатки пальцев эту чувствительность.

Чтобы выяснить это, он и его коллеги сконструировали биомиметический тактильный датчик, устройство, которое напоминает структуру человеческого пальца, с датчиками, которые обнаруживают 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. Во время перемещений по поверхности ребристый вариант привёл к удивительному открытию: пики на датчике усиливали точную частоту колебаний, к которым так чувствительны тельца Пачини.

Так как датчик выступал в роли аналога человеческих кончиков пальцев, разработчики предположили, что наши отпечатки пальцев будут аналогичным образом направлять эти точные вибрации на сенсоры под кожей. Теория гласит, что усиливая эту тонкую и детальную сенсорную информацию, отпечатки пальцев увеличивают нашу тактильную чувствительность в несколько раз. "Тот факт, что на коже присутствуют отпечатки, полностью меняет природу сигналов", – говорит Дебреже.

Но какая польза от таких гиперчувствительных пальцев?

На протяжении тысячелетий наши руки были важнейшими инструментами поиска и употребления пищи и помогали нам ориентироваться в мире. Эти задачи решались на ощупь. Чувствительность к текстурам, в частности, может быть эволюционно полезной, поскольку она помогала нам определять правильный тип пищи: "Причина, по которой нам нужно обнаруживать и отделять текстуры, заключается в том, что мы хотим отделять хорошую еду от плохой", – объяснил Дебреже. Хорошее чувство осязания может помочь нам избежать гнилой или заражённой пищи.

Вдобавок к этой идее, Дебреже отметил, что у других животных, таких как шимпанзе и коала, которые частично полагаются на тактильную чувствительность, тоже есть отпечатки пальцев и тельца Пачини, чтобы помочь им найти пищу.

Дебреже подчеркнул, однако, что его эксперимент не является доказательством того, что отпечатки пальцев эволюционировали для этой цели. Но, тем не менее, это убедительный и элегантный тезис. "Кажется, всё совпадает", – сказал он.

Незаконченные дела и новые вопросы

Несмотря на это, Дебреже на самом деле считает, что отпечатки пальцев могут служить как целям прикосновения, так и целям захвата. "Причина, по которой мы так хорошо умеем манипулировать и обрабатывать вещи, заключается в том, что у нас есть это изысканное чувство осязания – постоянная петля обратной связи между тем, чего мы касаемся, и тем, что мы чувствуем", – пояснил он. Это "позволяет нам в реальном времени корректировать силу, с которой мы собираемся захватить объект".

Например, если что-то соскальзывает, пока вы держите это, вы должны быть в состоянии обнаружить изменение на поверхности с помощью чувствительных кончиков пальцев, чтобы сохранить контроль. Таким образом, Дебреже считает, что возможно, наше тонкое чувство осязания и точная хватка развивались одновременно.

Эннос обдумывает ещё одно возможное объяснение: отпечатки пальцев могут предотвратить появление волдырей, как считает он. "Последняя идея, которую я поддерживаю, заключается в том, что гребни укрепляют кожу в некоторых направлениях и помогают ей противостоять образованию пузырей, в то же время, позволяя растягиваться под прямым углом, поэтому кожа сохраняет контакт, – сказал он. – Это немного похоже на усиление в шинах".

Итак, что мы имеем в итоге? Похоже, что, несмотря на предоставление нашим детективам и полиции неопровержимых улик, наши отпечатки пальцев остаются загадкой.

Специально для читателей моего блога Muz4in.Net 

Шесть лет перемоги гадости. Итоги

«Нищета ведет к революции, революция – к нищете» Виктор Гюго Ну что, кастрюльки? Гидностью там ещё не захлебнулись? По-моему, уже по уши в гидности, один чуб над поверхностью т...

Россия запустила секретную установку. Помог «единорог Чубайса»

Помните ли вы как совсем недавно словосочетание «российские нанотехнологии» вызывало приступы истерического смеха и безудержный троллинг рыцарей клавиатуры? Но вот прош...

Украина - виновные найдены. Можно деградировать дальше.

Четыре года назад я написал фантастический рассказ о деградации протоукров для проекта «СССР-2061» (но его тогда завернули). Но прошло несколько лет, и этот рассказ уже не каже...

Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

0 новых комментариев

    Загрузка...
    Марина Сегодня 08:12

    15 самых важных вещей, о которых люди сожалеют перед смертью

    Например, о том, что не решались жить и поступать так, как хотели. Оглядываясь, вы поймете, что стыд от неудачи – ничто в сравнении с сожалениями об упущенных возможностях.Мы все люди, и ничто человеческое нам не чуждо. Кто бы что ни говорил, но все боятся смерти. Иногда до такой степени, что страшит одна лишь мысль о том, что однажды окажемся на смертн...
    94
    Марина Вчера 19:56

    3 урока, которые Тому Хэнксу преподала роль самого доброго человека в мире

    Актер говорит, что роль Фреда Роджерса в фильме «Прекрасный день по соседству» научила его некоторым действительно важным вещам.Самый популярный телеведущий США Фред Роджерс вывел понятие доброты на качественно новый уровень. На его передаче «Соседство мистера Роджерса» выросло не одно поколение американцев. Его популярность среди детей сравнивали с Сан...
    571
    Марина Вчера 17:11

    4 повседневные технологии, которые никогда не улучшались

    Если вы не будете в курсе последних достижений в области технологий, однажды вы оторвётесь от своей книги и обнаружите, что все дети носят очки виртуальной реальности и ездят на электрических скутерах. Этот день наступил несколько лет назад. Наша точка зрения состоит в том, что изменения происходят довольно стремительно... по большей части. Но с некотор...
    105
    Марина Вчера 14:33

    Почему огонь – величайший инструмент всех времён

    Удивительное воздействие, которое оказывает на людей умение поджигать вещи… Будь то наблюдение за горением костра или сжиганием топлива космическим челноком, который вот-вот взлетит ввысь, одержимость человечества огнём является настолько естественной, что мы практически воспринимаем его как должное. Тем не менее, огонь стал катализатором наиболее значит...
    77
    Марина Вчера 11:21

    10 научно обоснованных способов «взлома» социальных ситуаций

    Даже если мы предпочитаем проводить большую часть времени, глядя на экран, по своей природе люди – социальные существа. Социальное взаимодействие по-прежнему составляет важную часть нашей повседневной жизни, будь то с коллегами на работе, семьёй дома или незнакомыми людьми в Интернете. В то время как одни люди, кажется, от природы хорошо понимают социальные сигналы и ...
    1034
    Марина Вчера 08:10

    Гарвардский психолог говорит, что люди оценивают вас по двум критериям при первой встрече

    Профессор Эми Кадди считает, что все мы хотим видеть в новых знакомых именно эти два качества, и желательно – одновременно.Профессор Гарвардской школы бизнеса Эми Кадди уже более 15 лет работает над изучением того, какое первое впечатление мы производим на других людей. В своей новой книге «Присутствие [духа]. Как направить силы своей личности на достиж...
    261
    Марина 24 февраля 15:14

    Уравновешивающий акт оригинальности

    Хотите создать то, что понравится другим? Уникальность – это лишь часть уравнения. Я наконец-то сделал это.Недавно я дочитал бестселлер Юваля Ноя Харари «Человек разумный» (он на протяжении 130+ недель возглавлял список 20 лучших книг на Amazon), который я приобрёл несколько лет назад. Если вы ещё не знакомы с «Человеком разумным», то я скажу вам, что эт...
    751
    Марина 23 февраля 14:55

    Какой запах является наихудшим в мире?

    Одни запахи кажется более отвратительными, чем другие. Но какой из них является наихудшим? Дело в том, что всё субъективно.В 1998 году Памеле Далтон, когнитивному психологу из Центра химических чувств Монелла, было поручено разработать вонючую бомбу для Министерства обороны. Её эксперименты показали, что люди из разных слоев общества и разных частей све...
    1226
    Марина 22 февраля 14:22

    Иллюзия айсберга: скрытая логика успеха

    Восприятие реальности никогда не бывает одинаковым для всехУспех – это айсберг; то, что люди видят, сильно отличается от реальности. Большинство людей не учитывают затраты, которые успешные люди заплатили в своё время (под поверхностью), чтобы достичь того, что они видят (над поверхностью). Люди видят только конечную цель, славу, монументальную победу. ...
    665
    Марина 21 февраля 17:14

    Эвпалинов туннель

    Рытьё туннелей, пожалуй, является одним из самых сложных инженерных проектов древности, поскольку оно требовало овладения несколькими сложными областями науки, включая архитектуру, геодезию, гидравлику и геологию. Это делает древние туннели увлекательными объектами для изучения.Один из ярких примеров – Эвпалинов туннель на греческом острове Самос. Постр...
    126
    Марина 21 февраля 16:27

    Упускаемые из виду детали, которые делают людей счастливыми

    Когда вы обращаете внимание на мелочи, это приносит эмоциональное удовлетворение.Счастье – это такое же универсальное желание, как наша потребность в пище или кислороде. Но состояние удовлетворённости не всегда легко достичь. Некоторые люди платят деньги, чтобы испытать его. Но им всё равно мало. Оно редко достигается в важные моменты/праздники – те нез...
    111
    Марина 21 февраля 11:19

    10 историй о происхождении противоречивых стереотипов

    Стереотипы существуют столько же, сколько и человечество, и по большей части они не являются негативными. Есть множество стереотипов о людях, местах и вещах, которые дополняют друг друга, даже если они не соответствуют действительности. Кроме того, существуют негативные стереотипы, которые могут быть довольно неприятными. Большая часть негативных стереотипов, однако, ...
    81
    Марина 21 февраля 08:09

    Михаил Казиник: «Забирать у детей детство, чтобы сообщать им кучу информации, – это преступно»

    Музыкант, философ и автор «комплексно-волнового урока» Михаил Казиник рассказывает, почему школа похожа на стюардессу, зачем учителя физики должны говорить о Бахе и кто крадет у детей лучшие годы жизни.«В моей юности учителя были намного более знающими, чем нынешние. Образование было более фундаментальным. И все равно я считаю, что очень много времени п...
    125
    Марина 20 февраля 20:30

    10 секретов знаковых звуков Голливуда

    Смотря очередной голливудский блокбастер с эпичными батальными сценами и умопомрачительными трюками, мало кто обращает пристальное внимание на звуковое сопровождение. И абсолютно напрасно, ведь звук является одной из самых значимых составляющих фильма. Над его совершенствованием работают целые команды, хотя их вклад и не так очевиден, как, скажем, у каскадеров.И сейча...
    160
    Марина 20 февраля 17:45

    7 странных судебных разбирательств с участием McDonald's

    Начиная с 1950-х годов, McDonald's предлагает меню с разнообразными блюдами быстрого приготовления, начиная от фирменного Биг-Мака до куриных наггетсов Chicken McNugget, которые можно взять с собой. К сожалению, не все остаются довольными Happy Meals. Компания время от времени оказывается втянутой в судебные разбирательства, инициированные недовольными ...
    91
    Марина 20 февраля 14:21

    О циклической природе жизни

    Вверх и вниз. Вот как можно описать реальную жизнь в трёх словах. Но вместо того чтобы признать, что жизнь циклична и что плохие периоды – это нормально, мы ожидаем, что всегда будем переживать только взлёты.Практически всё, что мы делаем, связано с другими людьми. И поскольку мы эмоциональные и противоречивые существа, мы получаем непоследовательные ре...
    97
    Марина 20 февраля 11:23

    Шпанская мушка, освящённый хлеб и пюре из червей: самые странные афродизиаки и любовные зелья в истории

    На протяжении всей истории тоскующие влюблённые использовали любовные зелья, чтобы завоевать сердца объектов своей любви. Эмма Слэттери Уильямс поведает нам о самых странных средствах, к которым прибегали люди, чтобы влюбить в себя других, начиная от пюре из червей и заканчивая пирожными с добавлением человеческого пота. Что вы можете сделать с безответн...
    105
    Марина 19 февраля 17:37

    Синтия, знаменитый манекен

    Все, наверное, слышали историю о Пигмалионе из древнегреческой мифологии. Он был скульптором, который влюбился в собственное творение – статую из слоновой кости, вырезанную в форме прекрасной женщины. Пигмалиону хотелось, чтобы статуя ожила, и прекрасная женщина стала его невестой. Его желание исполнилось, и они жили долго и счастливо.Нечто подобное произошло с Лестер...
    831
    Марина 19 февраля 14:22

    10 самых опасных вещей, которые вы можете съесть

    Люди перемещаются по этой планете уже более 200 тысяч лет, и за это время мы успели попробовать множество сомнительных вещей. Некоторые умирают, съев ядовитые растения или животные, только чтобы дать понять другим, что не нужно следовать их примеру. Вы, наверное, думаете, что к 21-му веку люди хорошо знают, что можно есть, а что – нет, и отчасти это так. Однако это не...
    2298
    Марина 19 февраля 11:16

    Что происходит с вашим мозгом, когда вы жалуетесь

    Если вам что-то не нравится, измените свою реакцию или пожалуйтесь намеренноЖалобы, как и прочие мысленные шаблоны, могут легко войти в привычку, чем больше вы жалуетесь, тем больше вы привлекаете в свою жизнь того, на что можно пожаловаться. Со временем вы обнаруживаете, что более склонны к негативу, нежели к позитиву. Если вы чем-то недовольны, есть д...
    750
    Служба поддержи

    Яндекс.Метрика