地球上再也沒有人擁有你完全一樣的指紋。即使你碰巧有一個同卵雙胞胎，你手腳指頭上的漩渦狀脊紋也將是你所獨有的特徵。
科學家們一直想知道是哪些因素決定了指紋圖案的唯一性。
一支國際研究團隊藉助老鼠、人體組織、細胞培養物和基因工程，深入探索了導致我們皮膚出現標誌性皺紋的過程。
在胎兒生命的第 13 周左右開始形成人類指尖上的微小凸起塊和皺紋。最終從這些相互碰撞的線條中浮現出來的模式會在一個人餘下的日子裡一直伴隨著他們，幾乎在任何磨損和撕裂後都會持續存在。
同卵雙胞胎由相同的卵子和精子形成，但在他們出生時，每對雙胞胎都在子宮內經歷了基因突變，這使得他們並非 100% 完全相同。
他們出生時指紋匹配的幾率約為 640 億分之一——以前從未被觀察到的小機率事件。
雙胞胎擁有不同指紋的部分原因可能與他們略微不同的基因組有關。 但是還有許多其他微妙的因素在起作用，例如在基因之間共享信息和指令的分子途徑。
這些被稱為信號通路，它們對子宮內的微小局部因素高度敏感，這意味著它們對每個人(甚至雙胞胎)的影響都不同。
目前由愛丁堡大學的研究人員領導的這項研究現在已經確定了三種不同的信號通路，它們似乎塑造了我們手指：Wnt、骨形態發生蛋白 (BMP) 和外發育不良 A 受體 (EDAR) )途徑。 這三者都是通過在實驗室觀察人體細胞的發育而確定的，並在小鼠模型中進一步驗證了它們的作用。
老鼠不像我們，它們沒有指紋，但老鼠的爪子上確實存在橫向的皮膚脊，那些和指紋的發育相似，儘管複雜性較低。
在人類和小鼠中，Wnt通路似乎會刺激手指皮膚外層脊的生長，而 BMP 會抑制這些凹槽的形成。 與此同時，EDAR 信號有助於塑造形成的皮膚隆起的大小和間距。
例如，當 EDAR 活動在小鼠模型中被抑制時，它們的手指不會顯示橫向脊，而是顯示類似圓點的圖案。
這種生成-抑制機制，滿足所謂的圖靈反應擴散系統模式，這似乎就是我們的指紋看起來如此不同的一個重要原因。
圖靈模式是艾倫·圖靈於 1952 年提出的一個數學概念，用於解釋自然界中如花斑豹的斑點這種特徵從何而來。
當兩種「可擴散」物質發生碰撞時，圖靈模型顯示結果是隨機的。存在很多噪音和可變性，導致難以預測的混亂。
就像斑馬的條紋一樣，科學家們認為這種複雜性是導致我們每個指紋中出現如此「細節豐富的精細結構」的部分原因。
另一種機制有點像海洋中的多個橫波碰撞，迫使波浪形成複雜的模式。
「在這些可變位置發起的圖案化波的匯合決定了指紋圖案類型，這與圖靈模式固有的隨機性一起為每個指紋提供了獨特性。」作者寫道。
細微的解剖學差異也可能發揮作用。 例如，屈曲摺痕似乎形成脊線必須繞過的邊界，幾乎就像河流中的一塊石頭。
在胎兒發育的後期，當小鼠和人類的指尖形成汗腺時，我們的指紋更加分化。
研究人員說，所有這些因素最終都會影響到一個複雜而動態的發展系統——一個導致我們今天看到的「人類指紋模式無休止的變化」的系統。
該研究發表在《細胞》雜誌上。
文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-sg/836aa00d423a1b1bec919e0daad0610a.html