Кojoj biološkoj svrsi služe?

Naučnici se istorijski nisu slagali oko odgovora zašto imamo otiske prstiju.

Jedni su smatrali da oni pomažu u poboljšanju prianjanja, a drugi da pomažu u poboljšanju percepcije dodira.

Dugo vremena je bila vodeća teorija da minijaturna udubljenja i vrhovi otisaka prstiju stvaraju trenje između ruku i površina koje dodirujemo.

Jedan dokaz koji ide u prilog ovoj teoriji je da vrhovi prstiju mogu imati istu funkciju kao šare guma na automobilima, čija im savitljiva priroda omogućava prilagođavanje površini preko koje putuju. Kod pneumatika je ova savitljivost uparena sa gazećim slojevima poput korita koji ukrašavaju njihovu površinu - a to povećava površinu gume, a samim tim i trenje i vuču.

Da bi definitivno potvrdili ovu teoriju, istraživači su prevukli ploču od perspeksa preko jastučića prstiju osobe, menjajući silu tokom različitih pokušaja i koristeći mastilo za otiske prstiju da bi utvrdili koliki deo površine mesa dodiruje staklo.

Iznenađujuće, ovi eksperimenti su otkrili da je stvarna površina kontakta bila smanjena otiscima prstiju, jer udubljenja nisu uspostavila kontakt. Drugim rečima, u poređenju sa glatkom kožom koja prekriva ostatak tela, otisci prstiju treba da smanje trenje, barem na glatkim površinama.

Ovo ne odbacuje potpuno ideju da otisci prstiju pomažu prianjanju. Smatra se da nam otisci prstiju mogu pomoći da prianjamo za površine u vlažnim uslovima, na primer - kanali koji odvode vodu, slično kao što gazeće površine automobilskih guma - kako bi sprečili da naše ruke klize po površini. Ipak, ovu ideju je teže testirati, jer je teško savršeno oponašati ponašanje ljudskih otisaka pod tim uslovima.

Naši prsti sadrže 4 vrste mehanoreceptora ili ćelija koje reaguju na mehaničku stimulaciju poput dodira. Naučnici su bio posebno bili radoznali u vezi sa jednom određenom vrstom mehanoreceptora - Pacinijevim telašcima - koji se javljaju oko 2 milimetra ispod površine kože na vrhovima prstiju. Zanimali su ih Pacinijeva telašca, jer su iz prethodnih eksperimenata znali da ovi specifični receptori posreduju u percepciji fine teksture.

Ovi mehanoreceptori su posebno osetljivi na sitne vibracije precizne frekvencije - 200 herca - ovo daje vrhovima naših prstiju ekstremnu osetljivost. Naučnici su se pitali da li otisci prstiju pojačavaju ovu osetljivost.

Da bi to saznali, oni su dizajnirali biomimetički taktilni senzor, izum koji podseća na strukturu ljudskog prsta, sa senzorima koji bi detektovali vibracije slično načinu na koji to čine Pacinijeva telašca. Jedna verzija ovog uređaja bila je glatka, a druga je imala rebrasti uzorak na površini koji je imitirao ljudski otisak prsta. Kada se premešta preko površine, grebenasti je dao fascinantno otkriće: grebeni na senzoru pojačali su tačnu frekvenciju vibracija na koje su Pacinijeva telašca tako osetljivi.

Delujući kao zamena za ljudske vrhove prstiju, ovaj izum sugeriše da bi naši otisci prstiju na sličan način usmerili ove precizne vibracije na senzore ispod kože. Pojačavanjem ovih finih i detaljnih senzornih informacija, teorija glasi da otisci prstiju stoga nekoliko puta povećavaju našu taktilnu osetljivost.

Ali koja je korist od takvih preosetljivih vrhova prstiju?

Hiljadama godina naše ruke su bile presudni alati za pronalaženje i jedenje hrane i pomoć u kretanju svetom. Ti zadaci se posreduju dodirom. Osjetljivost na teksture, posebno bi mogla biti evolucijski korisna jer nam je pomogla da otkrijemo pravu vrstu hrane. Razlog zašto moramo otkriti i razdvojiti teksture je taj što želimo razdvojiti dobru hranu od loše hrane. Fini osećaj dodira mogao bi nam pomoći da izbegnemo truljenje ili zaražene predmete.

Naučnici su primetili da korišćenje otisaka prstiju i Pacinijevih telašca postoji i kod drugih životinja poput šimpanzi i koala, koje se delimično oslanjaju na taktilnu osetljivost kako bi im pomogla da pronađu hranu ili da dodirmo osete kuda se penju.

Autor: redportal.rs

#Ljudski otisak

#otisci prstiju

#čovek