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太平洋电脑网：巴黎一位生物学家研究：我们为什么要长指纹？

据国外媒体报道 ， 1910年 ， 一位名叫托马斯·詹宁斯（Thomas Jennings）的男子在杀人后匆匆逃离了现场 ， 但他在罪案现场外的栏杆上留下了一枚完整的指纹 ， 最终导致他在1911年被定罪 。 这是指纹首次作为证据、被运用在犯罪调查之中 。太平洋电脑网：巴黎一位生物学家研究：我们为什么要长指纹？
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自此之后 ， 指纹便一直被视为犯罪调查中的一项关键证据 。 由于每个人的指纹都独一无二 ， 指纹无疑是个绝佳的破案工具 ， 简直像是专门为此而生的一样 。
但事实当然不是这样 。 所以问题来了：我们为何会长指纹？指纹究竟有什么生物学意义？
手指与摩擦力
事实上 ， 科学家们对该问题的答案一直争论不休 。
据英国赫尔大学生物力学研究员及生物学客座教授罗兰·恩诺斯（Roland Ennos）介绍 ， 人们对指纹持两种观点：一是认为它有助于增强抓握时的摩擦力；二是它有助于增强触觉 。
恩诺斯曾花精力研究过第一种观点 ， 即指纹可以增强我们的抓握能力 。 很长时间以来 ， 该理论一直占主导地位 ， 认为指纹的细微沟槽能够在手和物体表面之间产生摩擦力 。
指纹的作用原理可能类似汽车的橡胶轮胎 。 橡胶天生柔韧 ， 可以很好地贴合地面 。 此外 ， 轮胎上沟槽密布的花纹增加了轮胎的表面积 ， 从而进一步增强其摩擦力和抓地力 。 这或许能佐证“指纹可以增强指尖摩擦力”的观点 。 为此 ， 恩诺斯在实验室中展开了验证 。
“我们想看看指纹是否能像轮胎花纹一样、增强指尖与被接触表面之间的摩擦力 。 ”为弄清这一点 ， 研究人员在受试者两手的指尖之间放置了一块有机玻璃板 ， 向其施加大小不同的力 ， 并借由印泥判断指尖与玻璃的接触面积 。
而实验结果令人颇为意外：由于指纹的沟壑触碰不到玻璃 ， 指纹反而减少了指尖与玻璃的接触面积 。 换句话说 ， 与身体其余部位的光滑皮肤相比 ， 指纹似乎反而会减少摩擦力 ， 至少对光滑表面会表现出这种效果 。
但恩诺斯指出 ， 这并不能彻底推翻“指纹可增强抓握力”的理论 。 也许指纹在潮湿条件下可以增强指尖与物体表面之间的摩擦力 ， 就像轮胎的花纹可通过毛细作用排水一样 。 不过这种观点更难验证 ， 因为很难精确模拟人类指纹在这类条件下的表现 。
不过别忘了 ， 还有另一种观点呢 。
精妙的触觉
几年前 ， 巴黎大学一位名叫乔治·德布雷吉亚斯（Georges Debrégeas）的生物学家在苦苦思索人类拥有指纹的原因时 ， 忽然对触觉的作用产生了兴趣 。 我们的指尖分布着四种力学感受器 ， 即能够对触摸等机械刺激产生反应的细胞 。 德布雷吉亚斯对其中一种名叫“帕西尼式小体”（Pacinian corpuscles）的感受器尤其感兴趣 。 该感受器约位于指尖皮肤下方2毫米处 。 “我对它感兴趣的原因是 ， 我们从之前的实验中了解到 ， 这些感受器能够对精细纹理的感知起到调节作用 。 ”
这些力学感受器对频率为200赫兹的微弱振动尤其敏感 ， 也因此赋予了指尖极高的敏感度 。 而德布雷吉亚斯想知道 ， 指纹是否对这种敏感度起到了强化作用 。
为弄清这一点 ， 他和同事们设计了一款仿生触觉传感器 ， 精妙地模仿了人类手指的结构 ， 还装有类似帕西尼式小体、能够检测出微弱振动的传感器 。 他们制作了两个版本 ， 一个版本表面光滑 ， 另一个的表面则具有类似人类指纹的沟壑状结构 。 将这两台设备从同一表面划过时 ， 研究人员惊讶地发现 ， 第二台设备上的沟壑结构竟能放大某一特定频率的振动 ， 而帕西尼式小体恰恰对该频率的振动最为敏感 。
这说明人类的指纹或许也能对特定频率的振动进行筛选、并将筛选出的振动传递给皮肤下方的力学感受器 。 理论认为 ， 通过放大这种精细的感觉信息 ， 指纹可以增强我们的触觉敏感度 。 正如德布雷吉亚斯所说：“皮肤上的指纹彻底改变了这些触觉信号的本质 。 ”


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