我们为什么要长指纹?科学家这样解释

在我国流传着“一斗穷二斗富,三斗四斗卖豆腐,五斗六斗开当铺,七斗八斗把官做,九斗十斗享清福”的说法,其中说的斗其实就是我们手指其中一种指纹。

而在现代社会,随着应用的不断增加,指纹似乎已经成为一个人独有的身份标识,但是你有没有想过,为什么我们会有指纹?指纹有什么生物学意义?

事实上,科学家们对该问题的答案一直争论不休。关于指纹,科学家有两种观点:一是认为它有助于增强抓握时的摩擦力;二是它有助于增强触觉。

观点一:指纹帮助改善抓紧力

英国赫尔大学生物力学研究员及生物学客座教授罗兰·恩诺斯曾花精力研究过第一种观点,即指纹帮助改善抓紧力 。很长时间以来,该理论一直占主导地位,认为指纹的细微沟槽能够在手和物体表面之间产生摩擦力。

指纹的作用原理可能类似汽车的橡胶轮胎。橡胶天生柔韧,可以很好地贴合地面。此外,轮胎上沟槽密布的花纹增加了轮胎的表面积,从而进一步增强其摩擦力和抓地力。这或许能佐证“指纹可以增强指尖摩擦力”的观点。为此,恩诺斯在实验室中展开了验证。

“我们想看看指纹是否能像轮胎花纹一样、增强指尖与被接触表面之间的摩擦力。”为弄清这一点,研究人员在受试者两手的指尖之间放置了一块有机玻璃板,向其施加大小不同的力,并借由印泥判断指尖与玻璃的接触面积。

而实验结果令人颇为意外:由于指纹的沟壑触碰不到玻璃,指纹反而减少了指尖与玻璃的接触面积。换句话说,与身体其余部位的光滑皮肤相比,指纹似乎反而会减少摩擦力,至少对光滑表面会表现出这种效果。

但恩诺斯指出,这并不能彻底推翻“指纹可增强抓握力”的理论。也许指纹在潮湿条件下可以增强指尖与物体表面之间的摩擦力,就像轮胎的花纹可通过毛细作用排水一样。不过这种观点更难验证,因为很难精确模拟人类指纹在这类条件下的表现。

观点二:指纹能提高触觉灵敏度

研究人员指出,的手指包含四种类型的机械性感受器,其中一种特殊类型的机械性感受器被称为帕西尼氏小体,就位于指尖皮肤表面下约2 毫米处。之前的研究已经表明,这些特定的感受器可以调节对精细纹理的感知。

研究人员设计了一种人类手指结构的仿生触觉传感器,其传感器可以像帕西尼氏小体那样探测振动。实验表明,传感器上的脊状突起能增强帕西尼氏小体对振动频率的敏感度。这意味着指纹同样能够将我们的触觉敏感度提高了好几倍。

数千年来,我们的手一直是寻找食物和探索世界的重要工具。这些任务都是通过触摸来完成的。良好的触觉可以帮助我们区分食物的好坏。

研究人员发现,指纹和帕西尼式小体的搭配也存在于其它动物身上,比如黑猩猩和考拉,它们部分依赖触觉来寻找食物。然而研究人员也强调,他们的实验并不能证明指纹进化就是为了这个目的。

所以最终的结论是什么呢?就目前来说,除了为警察提供板上钉钉的犯罪证据之外,指纹的起源还是一个谜,仍然需要科学。

(来源:综合新浪科技、网易科技等)返回搜狐,查看更多