نگاهی به نتایج آخرین تحقیقات پژوهشگران برای پاسخ به این پرسش که چرا اثر انگشت داریم؟
اثر انگشت چه اثری دارد؟!
در سال ۱۲۸۹ شمسی/1910 میلادی، توماس جنینگز از یك صحنه قتل گریخت. اما سر نخی از خود بهجای گذاشت كه سرنوشتش را رقم زد؛ روی رنگ نرده بیرون خانهای كه در آن مرتكب جنایت شده بود؛ نقش كاملی از اثر انگشتش به جا مانده بود. جنینگز نخستین كسی بود كه اثر انگشتش به عنوان مدرك جرم در تحقیقات جنایی مورد بررسی قرار گرفت و سرانجام در سال ۱۲۹۰/ 1911 منجر به محكومیت او به قتل شد. از آن زمان به بعد، اثر انگشت به عنوان یك ویژگی مهم و قاطع در تحقیقات پزشكی قانونی برای كشف جرم شناخته میشود. این نشانههای منحصر به فرد هویت، آنچنان برای اثبات یك جرم مناسب هستند كه گویا اصلا به همین دلیل وجود دارند! اما این سؤال پیش میآید كه چرا ما اثر انگشت داریم و چه هدف زیستیای در پس خلقت آن وجود دارد؟ البته معلوم است كه دانشمندان در پاسخ به این سؤال با یكدیگر هم نظر نیستند.
اثر انگشت مثل آج لاستیك!
یكی از شواهد برای اثبات این نظریه آن است كه نوك انگشتان ممكن است مانند آج لاستیك روی تایر خودرو عمل كند كه ماهیت قابل انعطافش آن را قادر میسازد تا چرخ اتومبیل در طی سفر مطابق با سطح مورد نظر خود عمل كند. در لاستیكها، این پایداری و انعطاف از طریق آجها كه روی لاستیك را زینت میدهد و نیز باعث افزایش سطح تایر میشود صورت میگیرد. بنابراین اصطكاك و كشش را هم افزایش میدهد. اینوز میخواست آزمایش این ایده را در آزمایشگاه بررسی كند. او به نشریه لایو ساینس گفت: «ما میخواستیم ببینیم آیا میزان اصطكاك انگشت با ناحیه تماس - مانند آنچه در لاستیك خودرو اتفاق میافتد - بالا میرود؟» برای فهمیدن این موضوع، محققان ناحیه نرم سر انگشت شخص را با استفاده از جوهر، روی یك صفحه شیشهای قرار دادند تا با فشار دادن سر انگشت جوهری فرد روی آن صفحه، تعیین كنند چه مقدار از ناحیه جوهری انگشت، شیشه را لمس كرده است. اینوز میافزاید: «با كمال تعجب این آزمایش نشان داد سطح تماس واقعی نسبت به سطح جوهری اثر انگشت روی صفحه كاهش مییابد. زیرا شیارهای سر انگشت با جوهر تماس برقرار نكردند. به عبارت دیگر، در مقایسه با پوست صافی كه بقیه بدن را پوشانده است، خطوط اثر انگشت حداقل اصطكاك را روی سطح صاف نشان میدهد.»
وی این ایده كه خطوط اثر انگشت به گرفتن اشیا كمك میكنند را كاملا نادیده نمیگیرد و میگوید: «تصور میشود این خطوط ممكن است به ما در گرفتن سطوح در شرایط مرطوب برای جلوگیری از سُر خوردن اشیا در دستهایمان كمك كند.» با این حال این محقق تصریح میكند: «آزمایش این ایده دشوار است، زیرا تقلید كامل از اثر انگشت انسان تحت این شرایط مشكل است. اما نظریه دیگری هم وجود دارد كه به نقش كمكی خطوط اثر انگشت به هنگام لمس اشیا در شرایط مرطوب مرتبط میشود و بر اساس آن ممكن است این خطوط كمك كند آب بیشتری را در خود نگه دارد.»
لمس استادانه
جورج دبرگیس، فیزیكدان و زیست شناس دانشگاه سوربن در پاریس، از چند سال پیش به نقش بالقوه خطوط اثر انگشت در لمس كردن كنجكاو شد و به نداشتن یك نظریه مطمئن درباره اینكه چرا ما اثر انگشت داریم، میاندیشید. به گفته او، انگشتان دست ما دارای چهار نوع سلول (گیرنده) مكانیكی هستند كه به تحریكهای مكانیكی مانند لمس پاسخ میدهند. دبرگیس بهخصوص در مورد نوع خاصی از یك گیرنده مكانیكی كه به شكل گویچههای ریز، تقریبا در عمق دو میلیمتری زیر پوست سر انگشتان دست رخ میدهد، كنجكاو بود. وی گفت: «من به این گویچههای مكانیكی علاقهمند شدم زیرا ما با توجه به آزمایشهای پیشین میدانیم این گیرندههای خاص، واسطه درك لمس در بافت ریز پوست هستند.»
این گیرندههای مكانیكی به ویژه در برابر لرزشهای كوچك با فركانس دقیق 200 هرتز حساس هستند. بنابراین به حساسیت شدید سر انگشتان كمك میكنند. دبرگیس از اینكه آیا خطوط سر انگشت موجب افزایش این حساسیت شده، شگفتزده شد.
برای فهمیدن این موضوع، او و همكارانش یك حسگر لمسی بیومیمتیك طراحی كردند كه میتوانست ارتعاشاتی مشابه آنچه در ساختار انگشت انسان رخ میدهد را تشخیص دهد. یك نسخه از این دستگاه دارای سطح صاف و نسخه دیگر كه سطحش ناصاف بود، اثر انگشت انسان را تقلید میكرد. این حسگر هنگامی كه روی یك سطح حركت كرد، كشفی شگفتانگیز به همراه داشت؛ ناصافیهای روی حسگر، درست فركانسی از ارتعاش را تقویت میكرد كه گیرندههای مكانیكی سر انگشت به آن حساس هستند؛ زیرا درست مانند آنها عمل میكرد!
این ابتكار نشان داد سر انگشتان ما میتواند شبیه به یك كانال، این ارتعاشات دقیق را به حسگرهای زیر پوست منتقل كند. به این ترتیب با تقویت این اطلاعات حسی خوب و دقیق، درستی نظریه حساسیت لمسی سر انگشتان ما چند مرتبه قویتر شد.
پرسشهای جدید
با وجود همه این مطالعات، دبرگیس واقعا فكر میكند كه خطوط سر انگشت ممكن است برای لمسكردن و گرفتن باشد. به نظر او، علت اینكه ما در اداره و رسیدگی به كارها خیلی خوب عمل میكنیم، داشتن حس لمس عالی و باز خورد این احساس، یعنی گرفتن است و به ما این امكان را میدهد كه به موقع نیروی لازم را برای گرفتن اشیا به كار ببریم.
اینوز در مورد اثر انگشت بحث دیگری را مطرح میكند. به اعتقاد او، خطوط سر انگشتان ممكن است از تاول زدن جلوگیری كند. او گفت، ایده نهایی مورد توجه من این است كه برآمدگیهای ظریف موجود در اثر انگشت از جهاتی، پوست سر انگشت را محكم كرده و در موقع لزوم با كشیدهشدن این برآمدگیها به سمت راست، كمك میكنند تا در برابر تاول زدن مقاوم باشند و اینچنین، پوست ناحیه تماس را حفظ میكند.
منبع: Live Science
این سرانگشتهای حساس
هزاران سال است، دستهای ما ابزارهای مهمی برای یافتن و خوردن غذا و همچنین كمك به حركت ما در جهان است. این وظایف به واسطه لمسكردن صورت میگیرند. حساسیت سر انگشتان نسبت به بافتها ممكن است از نظر تكاملی مفید باشد زیرا به ما در یافتن غذای مناسب كمك كرده است. دبرگیس اضافه كرد، دلیل اینكه چرا به تشخیص و جداكردن بافتها از هم نیاز داریم این است كه میخواهیم غذای خوب را از غذای بد جدا كنیم؛ زیرا ممكن است حس خوب لمسكردن به ما كمك كند از فاسد شدن یا آلوده شدن مواد پرهیز كنیم.
دبرگیس با تأكید بر ایده خود میافزاید: ارتباط بین سر انگشت و گیرندههای مكانیكی ریزی كه در زیر پوست آن است؛ در انگشتان دست حیواناتی مانند شامپانزهها و كوآلاها كه تا حدودی به حساسیت لمسی متكی هستند نیز وجود دارد تا به آنها در یافتن غذا كمك كند. دبرگیس تأكید كرد، هر چند نتایج این آزمایش او كه نشان میدهد اثر انگشت برای این منظور تكامل یافته است اثبات نشده، اما این یك نتیجه تقریبا قانع كننده است و به نظر میرسد همه چیز با هم مطابقت دارد.