据外媒报道,1910年,一名名叫托马斯詹宁斯( )的男子杀人后仓皇逃离现场,但他在犯罪现场外的栏杆上留下了完整的指纹,最终导致他死亡。 1911年被定罪。这是指纹首次被用作刑事调查的证据。
从那时起,指纹就被认为是刑事调查中的关键证据。 由于每个人的指纹都是独一无二的,指纹无疑是破案的绝佳工具,几乎就好像它们就是为此而生的。
但当然事实并非如此。 那么问题来了:我们为什么要长指纹呢? 指纹的生物学意义是什么百思特网?
手指和摩擦力
事实上,科学家们一直在争论这个问题的答案。
英国赫尔大学生物力学研究员、生物学客座教授罗兰恩诺斯(Ennos)介绍,人们对指纹有两种看法:一是它有助于增强抓握时的摩擦力;二是它有助于增强抓握时的摩擦力。 二是它有帮助增强触觉。
恩诺斯为第一个想法付出了很多努力,即指纹可以增强我们的抓握力。 长期以来,主流理论认为指纹的微小凹槽会在手和表面之间产生摩擦。
指纹的作用可能就像汽车的橡胶轮胎一样。 橡胶本身具有柔韧性,并且与地面贴合良好。 此外,轮胎上密集的花纹沟增加了轮胎的表面积,从而进一步增强其摩擦力和抓地力。 这或许支持了“指纹可以增强指尖摩擦力”的观点。 为此,Ennos在实验室进行了验证。
“我们想看看指纹是否像轮胎胎面一样,增加指尖和被触摸表面之间的摩擦力。” 为了找出答案,研究人员在受试者双手的指尖之间放置了一块有机玻璃板,对其施加不同的力,并通过印泥判断指尖与玻璃之间的接触面积。
实验结果相当令人惊讶:由于指纹的凹槽无法接触到玻璃,指纹实际上减少了指尖与玻璃的接触面积。 换句话说,与身体其他部位的光滑皮肤相比,指纹似乎可以减少摩擦,至少对于光滑的表面而言是如此。
但恩诺斯指出,这并不能完全反驳指纹可以增强握持力的理论。 也许指纹会增强潮湿条件下指尖与表面之间的摩擦力,就像轮胎上的胎面吸走水一样。 但这个想法更难测试,因为很难准确模拟人类指纹在这些条件下的表现。
但别忘了,还有另一种观点。
精致的触感
几年前,巴黎大学一位名叫乔治德布雷热斯 ( Debrgeas) 的生物学家在好奇人类为什么有指纹时突然对触摸的作用产生了兴趣。 我们的指尖点缀着四种类型的机械感受器,这些细胞对触摸等机械刺激做出反应。 德布雷吉亚斯对其中一种称为帕西尼小体 ( ) 的受体特别感兴趣。 该感受器位于指尖皮肤下方约 2 毫米处。 “我对此很感兴趣,因为我们从之前的实验中知道,这些受体介导对精细纹理的感知。”
这些机械感受器对 200 Hz 频率的微弱振动特别敏感,这赋予指尖极高的灵敏度。 德布雷吉亚斯想知道指纹是否会增强这种敏感性。
为了找到答案百思特网,他和他的同事设计了一种仿生触觉传感器,巧妙地模仿人类手指的百思特网结构,并配有一个类似帕西尼的小体,可以检测微小的振动。 他们制作了两种版本,一种具有光滑的表面,另一种具有类似于人类指纹的凹槽状结构。 当两个设备穿过同一表面时,研究人员惊讶地发现第二个设备上的凹槽结构可以放大帕西尼小体最敏感的特定频率的振动。 。
这表明人类指纹也可能能够筛选特定频率的振动并将筛选的振动传输到皮肤下的机械感受器。 该理论认为,通过放大这种精细的感官信息,指纹可以增强我们的触觉灵敏度。 正如德布雷吉亚斯所说:“皮肤上的指纹完全改变了这些触觉信号的性质。”
但如此超灵敏的指尖有什么用呢?
几千年来,我们的双手一直是帮助我们觅食、进食和探索世界的关键工具,这些任务都需要触觉。 从进化的角度来看,对质地的敏感性尤其重要,因为它可以帮助我们找到合适的食物,区分可接受的食物和有问题的食物,并防止我们吃变质的食物。
德布雷吉亚斯还注意到,这种指纹与黑猩猩和考拉等依靠敏感触觉进行觅食的动物的帕西尼体配对。
但他也强调,这些实验并不能证明指纹是为此目的而进化的。 但这个理论确实很有说服力,仿佛“一切都符合要求”。
尚无定论
事实上,德布雷吉亚斯认为人类可能出于这两个目的而进化出指纹。 “我们之所以如此擅长操纵和抓取物体,正是因为我们拥有出色的触觉,它在我们触摸的物体和我们自身的感官之间形成一个连续的反馈循环,帮助我们调节手指施加的压力实时作用于物体。强度。”
例如,如果你握着的物体即将滑落,你需要用敏感的指尖感受物体表面的变化,才能抓住它。 因此,德布雷吉亚斯认为,我们精细的触感和精确的把握能力实际上是相辅相成、共同进化的。
恩诺斯还提供了另一种可能的解释:指纹可以防止指尖起水泡。 指纹的凹槽状结构可以在某些方向上强化皮肤,抑制水泡的形成,同时可以让皮肤以特定的角度拉伸并保持与物体表面的接触,有点类似于钢铁用于增强轮胎。 绳索。
那么最终的结论是什么呢? 目前,除了为警方提供确实的犯罪证据外,指纹的用途对我们来说仍然是一个未解之谜。 (叶子)