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Impressione duratura: Come vengono create le impronte digitali

Il comportamento criminale è spesso attribuito a eventi dell’infanzia. Ma la capacità di catturare un ladro è radicata nello sviluppo che avviene nel grembo materno.

Dalla 17a settimana di gravidanza, le impronte digitali di un feto sono fissate nella pietra, come dimostrano le osservazioni. L’unicità delle impronte digitali è stata riconosciuta da circa due millenni e studiata scientificamente per due secoli. Ma i ricercatori non sono stati in grado di spiegare come si formano.

Un nuovo modello teorico del computer descrive come i modelli sono probabilmente creati, a partire dalla decima settimana di gestazione, quando un feto è lungo circa 3 pollici (80 mm).

Segni precoci di stress

Le impronte digitali comportano tre caratteristiche distinte: archi, anelli e spirali.

Michael K?cken e Alan Newell dell’Università dell’Arizona hanno scoperto che la creazione dei modelli coinvolge le sollecitazioni in un foglio di pelle a sandwich chiamato strato basale. In un feto, lo strato basale cresce più velocemente degli strati circostanti – l’epidermide all’esterno e il derma interno. Lo strato basale si piega in diverse direzioni, costringendo a forme complesse.

Le sollecitazioni si creano ai confini della pelle, comprese le unghie e le pieghe delle nocche, così come intorno ai cuscinetti delle dita che si restringono, K?cken e Newell riferiscono in un numero di ottobre della rivista Europhysics Letters.

“Queste pieghe codificano il futuro modello di impronta digitale che diventa visibile sulla superficie della pelle nelle settimane successive”, ha detto K?cken a LiveScience. Poiché il modello di impronta digitale è codificato sotto la superficie della pelle, il modello non può essere distrutto da lesioni cutanee superficiali”.”

Esattamente, come il modello è conservato durante la crescita del feto non è ancora chiaro, ha detto.

Il modello conferma una spiegazione vecchia di 80 anni che non era mai stata accettata. Infatti, i palmi delle mani sono misteriosamente diversi dal resto del corpo in diversi modi.

“Non solo ci sono impronte digitali sul palmo e non su altri punti della pelle, ma la pelle è anche più spessa sul palmo, ci sono più ghiandole sudoripare e non ci sono follicoli piliferi”, sottolinea K?cken. Ha detto che lo stesso processo di inarcamento potrebbe essere responsabile della formazione dei solchi cerebrali, di certe strutture nell’occhio e anche – sebbene questo sia altamente speculativo – dei follicoli dei capelli.

Molti disegni in Natura sono matematicamente simili alle impronte digitali.

Le increspature delle dune di sabbia, le strisce sui pesci tropicali e i modelli di un fluido convettivo sono solo alcuni, ha detto K?cken.

Un fenomeno simile, noto come vortice di von Karman, si verifica quando le correnti di aria o di liquido si muovono in direzioni opposte. Il processo può creare nuvole fantasticamente arricciate. Gli insetti prendono in prestito energia dai vortici di von Karman creati dalle loro stesse ali per migliorare la velocità e la manovrabilità.

I diversi modelli non sono tutti creati dallo stesso meccanismo, ha detto K?cken, ma possono essere descritti da equazioni simili. Questa somiglianza rende molto difficile individuare il meccanismo fisico dietro ciascuno di essi, specialmente con modelli biologici altamente complessi.

“La nostra ricerca suggerisce fortemente che le instabilità meccaniche sono coinvolte in almeno alcune di queste circostanze”, ha detto K?cken. “Inoltre, c’è attualmente una discussione sul fatto che le prove delle impronte digitali debbano essere ancora valide in tribunale. Anche se il nostro modello, così com’è, non ha implicazioni dirette per l’identificazione delle impronte digitali, potrebbe contribuire a fornire una base più solida sull’argomento in futuro.”

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