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冷知识:人类为何要进化出独一无二的指纹?

人类为啥要有指纹?有的动物没有指纹,也活得好好的呀!难道人类的祖先知道千万年后的上班族要用指纹打卡,才进化出指纹吗?

开个玩笑啦……

人类的指纹的确是独一无二的,你不可能从这个世界上找出两枚相同的指纹,这种独特性在一定程度上受遗传因素影响,但又不完全受遗传因素影响。

受遗传因素影响的,主要有三种基本模式:环状、拱形或轮状。曾经有研究指出,一个人的手指指纹发育成这三种基本模式中的哪一种,与受基因影响的胎儿指尖肉质掌垫发育时间有关。也就是说,只要给科学家们足够的信息,他们就可以推断出胎儿的某根手指的指纹是环状的,拱形的还是轮状的。

然而,使每个人的指纹独一无二的细节,科学家们是推断不出来的,因为那不是遗传的,是随机的――即使是同卵双胞胎,也不会出现相同的指纹。在发育中的胎儿手指上,这些细节点是随机出现的,至少部分是由于胎儿在皮肤发育过程中接触到的表面的影响。它们通常在第10周到第15周之间出现,所以它们是在出生时就定形的,在出生后不会发生显著变化。

从技术上讲,你指尖上的纹路,叫摩擦脊。在这些像一条条山脉一样的脊上,有着丰富的汗腺,细小的汗滴源源不断地从这些汗腺涌出来,让你的指尖保持湿润。但这些汗液不足以让你在触摸过的物体上留下特别清晰的指纹――这些指纹通常是因为你触摸过其他物体的表面,面部皮肤或头发,这些部位分泌的含油物质足以形成清晰的指纹。

但人类的手指进化出摩擦脊,究竟图什么?

人类指尖上的摩擦脊,主要有两个用途,要完全理解这两个用途,你需要从灵长类动物的角度来思考,而不仅仅是人类。

第一个是防滑功能。当接触或抓取潮湿物体时,这些脊状物就像汽车轮胎上的胎面,将水从接触点带走,从而提高牵引力或抓地力。想象一只猴子沿着热带森林树冠上潮湿的树枝行走,你很容易就能看出这一点对生存的重要性。

一辆汽车能够在湿润的路面上平稳行驶,归功于它的轮胎上密密麻麻的的花纹,如果没有这些花纹,汽车会频繁地打滑。而如果灵长类动物的手掌上没有摩擦脊,它们可能会经常在湿滑的树梢上打滑,它们会从高高的树上摔落,这往往是致命的。

但摩擦脊所提供的摩擦力还是不够的,灵长类动物还需要在湿滑的环境中获得更多的摩擦力――为此,灵长类动物的手掌和脚板底在泡水之后会变皱。你可能会认为,这种发皱是自然形成的,就像一团纸巾遇水起皱一样。

非也!这种发皱是受神经控制的,这是一种适应性神经反应。因为科学家们发现,当灵长类动物的指尖的神经被切断后,这种遇水起皱的现象消失了。或者更简单来说,一个失去生命的人,他的手脚就算泡在水里,短时间内是不会发皱的。

摩擦脊的第二个功能是触觉敏感性。在这些脊线(以及身体的许多其他地方)下方的皮肤真皮中,我们有称为板层小体的振动受体。它们相对较大(1-2毫米长),单个感觉树突包裹在成纤维细胞和雪旺细胞层中。

当你在一个表面上拖动指尖时,指尖上的摩擦脊会被交替地拖动和滑动。这会产生更有效地刺激这些板层小体的振动。这将使你即使闭着眼睛,也能在被要求轻轻抚摸玻璃、缎面床单、羊毛毯和砂纸时分辨出不同之处。

这种极其灵敏的触觉,给了人类非常大的生存优势,能将石头磨出锋利的刀刃,能精确地制造出非常微小的小部件,这是其他动物不可能办到的,在这种优势下,人类才建立其辉煌灿烂的文明。

因此,我们知道,这小小的指纹,不仅是灵长类动物的保命利器,也是人类建立文明的秘密武器。不要再认为指纹只是给你上班打卡用的了。

来源:网易