Біологія
Біологія

Відбитки пальців дають змогу регулювати зчеплення з поверхнями

stux / Pixabay

stux / Pixabay

Корейські вчені з’ясували, що наявність відбитків пальців надає еволюційну перевагу забезпечуючи найкраще зчеплення з поверхнями. Останнє стає можливим завдяки підтриманню подушечками пальців оптимального рівня вологи, зазначають автори статті у журналі Proceedings of the National Academy of Science.

Хто і чому має відбитки пальців?

Візерунок відбитка пальця, який ще називають папілярним візерунком, спричинений хвилеподібними підняттями епідермісу, які називають епідермальними гребінцями. Попередні дослідження показали, що у порівнянні з гладкою шкірою, в ділянці папілярного візерунка розташовано значно більше потових залоз, які радше залучені в реакції на тривогу та інші емоційні стани, ніж в процесах терморегуляції. Окрім людини, таку структуру мають також інші примати та коала, але науковці довгий час все не розуміли еволюційне значення відбитків, те, яку перевагу вони мають перед гладкими подушечками пальців інших тварин. Вчені Сеульського національного університету теж поставили собі таке питання та знайшли можливу відповідь.

Як вони вивчали відбитки?

Науковці застосували новітні технології спектроскопії та томографічного зображення, щоб дослідити, як поводиться рідина на подушечках пальців під час контакту зі скляною поверхнею.

З’ясувалося, що якщо спочатку шкіра є сухою, то після контакту з гладким об’єктом поступово стає вологою від виділення поту. Це її пом’якшує і, відповідно, збільшує зчеплення з поверхнею. Однак тісний контакт між епідермальними гребінцями та склом врешті призводить до блокування потових залоз, що перешкоджає перезволоженню, яке вже заважатиме зчепленню. У тих випадках, коли шкіра була із самого початку вологою, борозни між гребінцями діяли як водні канали, допомагаючи випаровувати зайву рідину. Ці дві функції — блокування потових залоз та випаровування — забезпечують підтримання оптимальної вологості подушечок, яка максимізує зчеплення, незалежно від того, чи пальці мокрі або сухі спочатку.

Яке значення має відкриття?

Автори вважають, що розкрили таким чином еволюційне значення відбитків. Велика кількість потових залоз та епідермальні борозни надали перевагу приматам у маніпуляціях та пересуванні як в сухих, так і в вологих умовах, що недоступно для інших тварин.

Проте розуміння механізмів хапання має ще й практичне значення. Дослідники пишуть, що результати їхньої роботи можуть допомогти розробляти реалістичніші тактильні сенсори, приміром, у робототехніці або протезуванні, чи виготовляти сенсорні екрани й середовища віртуальної реальності.