Miért van ujjlenyomatunk?

Mindenki tudja, hogy az ujjlenyomatok (vagy a szakszerű megnevezésüket használva: ujjnyomatok) egyediek, még az egypetéjű ikrek ujjbegyeinek bőrmintázatai is eltérők. Ezért lehet e jellegzetességeket az emberek szinte százszázalékos pontosságú azonosítására használni. De miért léteznek e bőrredők egyáltalán?

A ujjlenyomatot a bőrlécek által kirajzolt, az ujjbegy felületéből kiemelkedő mintázat hozza létre. A bőrlécek a bőr apró redői, amelyek az evolúció során az emlősöknél jelentek meg. Sok főemlősnek vannak az emberrel homológ (tehát azonos leszármazási eredetű) ujjlenyomatai, de ilyen mintázatokat találunk például a koalák és a halásznyestek ujjbegyein is.

A súrlódást növelik?

A klasszikus elképzelés szerint e jellegzetességek azért alakultak ki, hogy növeljék az ujjak bőrének súrlódását, ezáltal az állat könnyebben tudjon tárgyakat megragadni, és azok ne csússzanak ki a kezéből. Ebben van logika, hiszen a barázdás gumi is jobban kapaszkodik a vizes aszfaltba, mint a sima felületű (bár száraz pályán fordított a helyzet).

Csakhogy mindennek az ellenkezője jött ki, amikor megpróbálták kísérleteken is igazolni e feltevést. A Manchesteri Egyetem kutatója olyan berendezést tervezett, amely meghatározott erővel nyomott akrilüveget egy diákja ujjaihoz, majd oldalirányban húzni kezdte azt. Eközben mérték a két felület között ható súrlódási erőt. E kísérletekből kiderült, hogy az ujjak bőre a gumihoz hasonlóan viselkedik, és a közte, illetve az akrilüveg közötti súrlódási erő annál nagyobb, minél nagyobb felületen érintkeznek egymáshoz.

Márpedig a bőrlécek kiemelkedése miatt az ujjlenyomatos ujjbegyek egyharmaddal kisebb felületen érintkeznek a sima felszínekkel, magyarul az ujjlenyomat éppenséggel csökkenti a súrlódást. Amikor erősen szorítunk valamit, akkor nemcsak a nyomóerő miatt lesz szilárdabb a fogásunk, de azért is, mert ilyenkor ellapulnak a bőrlécek, és ujjaink felülete simává válik.

A kutatók csak azt tudták ebből kijelenteni, hogy a sima felületek megfogásakor az ujjnyomat hátráltató tényező lehet. Azt nem zárták ki, hogy őseink, amikor durva felszínű faágakat fogdostak, valóban élvezhették az ujjlenyomatok előnyeit. Esetleg a bőrlécek árkai elvezethették az ujjbegyeken keletkező izzadságot, ezáltal szárazabb fogást biztosíthattak.

A tapintást segítik?

Ezek azonban csak találgatások. Van azonban egy másik elmélet is, amely nem a fogásra, hanem a tapintásra összpontosít. A párizsi École normale supérieure kutatói e teóriát ujjlenyomatos és sima felületű gumi műujjbegyek segítségével dolgozták ki.

Amikor a bőr tapintásához hasonló felületet húztak végig ezeken, azt tapasztalták, hogy a barázdás műujj százszorta erősebben jött rezgésbe. Ebből úgy okoskodtak, hogy a barázdás ujjfelület érzékenyebb tapintást tesz lehetővé, különösen a felületi textúra érzékelésében segíthet. A bőrlécek ugyanis éppen abban a frekvenciatartományban erősítik fel leginkább a tapintott felületek kiváltotta rezgéseket, amelyeket érzékelni tudnak a felület jellegét detektáló receptorok.

A kutatók úgy vélték, hogy a tapintófunkció magyarázza azt is, hogy a bőrlécek miért helyezkednek el gyakran örvénylő vagy hurkos alakzatban az ujjon. Így ugyanis mindig lesznek olyan szakaszaik, amelyek merőlegesen állnak a simítás irányára, így a lehető legerősebb vibrációt tudják kelteni.

(Index)