Зашто имамо отиске прстију?

Pin
Send
Share
Send

Тхомас Јеннингс је 1910. године побегао са места убиства, али је оставио траг који ће му запечатити судбину: савршен утисак његових отисака на сувој боји фарбања, изван куће у којој је починио злочин. Јеннингсови отисци прстију су први пут коришћени као доказ у кривичној истрази, а они су довели до његовог осуде за убиство 1911. године.

Од тада, отисци прстију и даље су кључни докази у форензичким истрагама. Ови јединствени маркери идентитета толико су идеални за задатак да извргну злочин да је готово као да због тога постоје.

Али наравно, то није случај. Што нас доводи до питања: Зашто имамо отиске прстију и којој биолошкој сврси служе?

Прсти и трење

Испада да су научници историјски неспорни у вези са одговором.

"Људи су имали две идеје о отисцима прстију: да помажу побољшању приањања и да побољшавају перцепцију додира", рекао је Роланд Еннос, истраживач биомеханике и гостујући професор биологије на Универзитету Хулл у Великој Британији.

Еннос је део каријере провео истражујући прву идеју - да нам отисци прстију омогуће добро. Већ дуже време ово је била теорија вођења да минискуларна корита и врхови отисака прстију стварају трење између наших руку и површина које додирујемо.

Један доказ који иде у прилог овој теорији јесте да врхови прстију могу радити попут гумених гума на аутомобилима, чија флексибилна природа омогућава да се ускладе са површином којом путују. Код гума је та флексибилност упарена са газиштима који наликују коритима који украшавају њихову површину - а тиме се повећава површина површине гуме, чиме се такође повећава трење и вуча. Еннос је желео да истражи колико ће се та идеја одржати у лабораторијском експерименту.

"Желели смо да видимо да ли трење прста иде уз контактну површину као што је то случај у гумама", рекао је Еннос за Ливе Сциенце. Да би сазнали, истраживачи су превукли плочу са перспексом преко јастучића прстију, мењајући силу у различитим покушајима и користећи мастило за отиске прста да би утврдили колики део меса додирује стакло.

Изненађујуће, ови експерименти открили су да је „стварна површина контакта смањена отисцима прстију, јер долине нису оствариле контакт“, изјавио је Еннос за Ливе Сциенце. Другим речима, у поређењу са глатком кожом која покрива остатак тела, „отисци прстију треба да смање трење, бар на глатким површинама“.

То у потпуности не уништава идеју да отисци прстију помажу приањању, рекао је Еннос. Сматра се да отисци прстију могу да нам помогну да приањамо за површине у влажним условима, на пример - канали који одводе воду слично као газишта на аутомобилским гумама - да спрече наше руке да клизне по површини. Ипак, ову је идеју теже тестирати, јер је тешко савршено опонашати понашање људских отисака у тим условима, рекао је Еннос.

Али постоји и друга теорија, која би могла да држи више воде: улога отисака прстију у помагању додира.

Мајсторски додир

Пре неколико година, Георгес Дебрегеас, биолог физичара са Универзитета Сорбонне у Паризу, размишљао је о недостатку коначне теорије о томе зашто имамо отиске прстију, када је постао знатижељан о потенцијалној улози додира. Наши прсти садрже четири врсте механорецептора или ћелија које реагују на механичку стимулацију попут додира. Дебрегеас је био посебно знатижељан према једној посебној врсти механорецептора - пацинијским труплима - који се налазе око 0,08 инча (2 милиметра) испод површине коже прстима. "Занимали су ме пацински корпускли јер смо, из претходних експеримената, знали да ти специфични рецептори посредују у перцепцији фине текстуре", рекао је Дебрегеас за Ливе Сциенце.

Ови механорецептори су посебно осетљиви на ситне вибрације прецизне фреквенције - 200 хертза - и на тај начин помажу да прстима пружимо њихову екстремну осетљивост. Дебрегеас се питао да ли отисци прстију повећавају ову осетљивост.

Да би то сазнали, он и његове колеге дизајнирали су биомиметички тактилни сензор, контрацепцију која подсећа на структуру људског прста, са сензорима који би детектовали вибрације слично на начин на који то чине пацински трупци. Једна верзија овог уређаја била је глатка, а друга је имала резани узорак на површини који је опонашао људски отисак. Када се помера по површини, гребен је донео фасцинантно откриће: гребени на сензору појачали су тачну фреквенцију вибрација на које су пацинијски трупци толико осетљиви.

Дјелујући као посредник за људске врхове прстију, контрацепција је сугерисала да би наши отисци прстију слично прецизирали ове прецизне вибрације у сензоре испод коже ... Повећавајући ове фине и детаљне сензорне информације, теорија је да отисци прстију стога вишеструко повећавају нашу тактилну осјетљивост. "Чињеница да ставите отиске прстију на кожу у потпуности мења природу сигнала", рекао је Дебрегеас.

Али која је корист од оваквих преосјетљивих врхова прстију?

Наше руке су миленијумима биле пресудно средство за проналажење и једење хране и помажући нам да кренемо по свету. Ти задаци се посредују додиром. Осетљивост на текстуре може бити еволуцијски корисна јер нам је помогла да откријемо праву врсту хране: „Разлог зашто морамо открити и одвојити текстуре је тај што желимо одвојити добру храну од лоше хране“, Дебрегеас објаснио. Фини осећај додира може нам помоћи да избегнемо труљење или заражене предмете.

Додајући тежину идеји, Дебрегеас је приметио да упаривање отисака прстију и пацинијских трупала постоји и код других животиња попут шимпанзи и коала, које се делимично ослањају на тактилну осетљивост како би им помогле да пронађу храну.

Дебрегеас је међутим нагласио да његов експеримент није доказ да су отисци прстију еволуирали у ту сврху. Али то је ипак упечатљива и елегантна теза. "Изгледа да се све поклапа", рекао је.

Лабави крајеви и нова питања

Упркос томе, Дебрегеас заправо мисли да отисци прстију могу служити циљевима додира и захвата. "Разлог зашто смо тако добри у манипулирању и руковању стварима је тај што имамо овај изузетан осећај додира - сталну петљу повратних веза између онога што додирнемо и онога што осећамо", објаснио је. То нам „омогућава да у стварном времену исправимо силу којом желимо да зграбимо предмет.“

На пример, ако нешто клизи док га држите, морате да осетите промене на површини осетљивим врховима прстију, како бисте одржали свој стисак. Тако Дебрегеас мисли да је могуће да се наш фини осећај додира и прецизан захват заправо развили

Еннос разматра још једно могуће објашњење: отисци прстију могу спријечити настанак пликова, сматра он. „Крајња идеја коју волим је да гребени ојачавају кожу у неким смеровима и помогну јој да се одупре и стварању пликова, а истовремено допушта да се истеже под правим углом, тако да кожа одржава контакт“, рекао је. "Ово је помало као појачања у гумама."

Енносу га ове многе могућности заинтригирају.

Па, где нас то оставља? Чини се да упркос пружању непобитних форензичких доказа детективима и полицији, за сада наши отисци остају нешто загонетно.

Pin
Send
Share
Send