人类为啥有指纹?科学家表示这个问题有点难!

2019-12-24 16:26:07 来源: 知否 网易号 举报
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(原标题:Why Do We Have Fingerprints?)

作者 | 过客

出品 | 网易科技《知否》栏目组(公众号:tech_163)

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呢?

事实上,科学家们在这个问题上一直存在分歧。关于指纹,科学家有两种观点:一是帮助改善抓紧力,二是帮助改善触觉

手指和摩擦力

支持第一个观点的研究人员认为,指尖的工作原理可能类似于汽车的橡胶轮胎。因此,研究人员想要了解手指摩擦是否会像轮胎那样随着接触面积的增加而增加。

令人惊讶的是,实验表明指纹减少了实际的接触面积,因为指纹的凹陷处没有发生接触。与身体其它部分的光滑皮肤相比,指纹在光滑的表面会减少摩擦力。但是,研究人员认为这并不能完全推翻指纹有助于抓握的观点。

另一种理论可能更站得住脚:指纹能提高触觉灵敏度。

我们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。

拥有如此敏感的指尖有什么好处?

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。

悬而未决的问题

即便如此,研究人员依然认为指纹可能同时肩负触摸和抓握的任务。我们之所以如此善于操纵和处理物品,是因为我们有这种敏锐的触觉。我们触摸到的东西和我们感觉到的东西之间有一个不断的反馈,这让我们能够实时修正握持物体的力量。

虽然科学家们提出了各种可能的理论,但我们的指纹起源仍然是一个谜,仍然需要科学。

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王凤枝 本文来源:知否 责任编辑:王凤枝_NT2541
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