I 1910 flyktet Thomas Jennings fra et mordsted, men han etterlot seg en ledetråd som ville forsegle skjebnen hans: et perfekt inntrykk av fingeravtrykkene hans i tørkemaling på et rekkverk, utenfor huset hvor han hadde begått forbrytelsen. Jennings fingeravtrykk var de første som noensinne ble brukt som bevis i en kriminell etterforskning, og de førte til domfellelse for drap i 1911.
Siden den gang har fingeravtrykk fortsatt vist seg som avgjørende bevis i rettsmedisinske undersøkelser. Disse unike identitetsmarkørene er så ideelt egnet til oppgaven å sprenge en forbrytelse, at det nesten er som om det er grunnen til at de eksisterer.
Men dette er selvfølgelig ikke tilfelle. Noe som bringer oss til spørsmålet: Hvorfor har vi fingeravtrykk, og hvilket biologiske formål tjener de?
Fingre og friksjon
Det viser seg at forskere historisk har vært uenige om svaret.
"Folk har hatt to ideer om fingeravtrykk: at de hjelper til med å forbedre grepet, og at de hjelper til med å forbedre berøringsoppfatningen," sa Roland Ennos, en biomekanisk forsker og besøkende professor i biologi ved University of Hull i Storbritannia.
Ennos har brukt deler av sin karriere på å undersøke den første ideen - at fingeravtrykk gir oss grep. I lang tid har dette vært den ledende teorien, at fingeravtrykk 'miniscule renner og topper skaper friksjon mellom hendene og overflatene vi berører.
Et bevis som støtter denne teorien er at fingertuppene kan fungere som gummidekkene på biler, hvis fleksible natur lar dem tilpasse seg til overflaten de ferdes over. I dekk er denne fleksibiliteten sammenkoblet med bunnlignende slitebaner som dekorerer overflaten - og dette forstørrer dekkets overflate, og øker derfor også friksjon og trekkraft. Ennos ønsket å undersøke hvor godt denne ideen ville holde seg i et laboratorieeksperiment.
"Vi ønsket å se om fingerfriksjon går opp i kontaktområdet slik det gjør i dekk," sa Ennos til Live Science. For å finne ut av det, dro forskerne en perspexplate over en persons fingerputer, og varierte styrken over forskjellige forsøk og brukte fingeravtrykkblekk for å bestemme hvor mye av kjøttområdet som berørte glasset.
Overraskende nok avslørte disse eksperimentene at "det faktiske kontaktområdet ble redusert av fingeravtrykkene, fordi dalene ikke tok kontakt," sa Ennos til Live Science. Med andre ord, sammenlignet med den glatte huden som dekker resten av kroppen, bør "fingeravtrykk redusere friksjonen, i det minste på glatte overflater."
Dette slipper ikke helt tanken om at fingeravtrykk hjelper grepet, sa Ennos. Det er tenkt at fingeravtrykk kan hjelpe oss med å gripe overflater under våte forhold, for eksempel - kanalene som viker bort vann omtrent som slitebanen på bildekk - for å forhindre at hendene våre glir over en overflate. Likevel er denne ideen vanskeligere å teste fordi det er vanskelig å etterligne oppførselen til menneskelige fingeravtrykk under disse forholdene, sa Ennos.
Men det er den andre teorien, som kanskje holder mer vann: fingeravtrykkens rolle i å hjelpe berøringen.
Mesterlig berøring
For noen år siden funderte Georges Debrégeas, en fysiolog-drept biolog ved Sorbonne University i Paris, over mangelen på en avgjørende teori om hvorfor vi har fingeravtrykk, da han ble nysgjerrig på den potensielle berøringsrollen. Fingrene våre inneholder fire typer mekanoreseptorer, eller celler som reagerer på mekanisk stimulering som berøring. Debrégeas var spesielt nysgjerrig på en bestemt type mekanoreceptor - Pacinian corpuscles - som forekommer omtrent 0,08 inches (2 millimeter) under overflaten av huden i fingertuppene. "Jeg var interessert i Pacinian lik, fordi vi fra tidligere eksperimenter visste at disse spesifikke reseptorene formidler oppfatningen av fin struktur," sa Debrégeas til Live Science.
Disse mekanoreseptorene er spesielt følsomme for bittesmå vibrasjoner med en presis frekvens - 200 hertz - og bidrar dermed til å gi fingertuppene deres ekstreme følsomhet. Debrégeas lurte på om fingeravtrykk forbedret denne følsomheten.
For å finne ut av det, designet han og kollegene en biomimetisk taktil sensor, en kontrast som likner strukturen til en menneskelig finger ,, med sensorer som vil oppdage vibrasjoner på samme måte som de Pacinian likene gjør. En versjon av denne enheten var glatt, og en annen hadde et skjevt mønster på overflaten som etterlignet et menneskelig fingeravtrykk. Når den ble beveget over en overflate, ga den rivete en fascinerende oppdagelse: åsene på sensoren forsterket den nøyaktige frekvensen av vibrasjoner som Pacinian-likene er så følsomme for.
Kontraksjonen antydet at fingeravtrykkene våre på samme måte skulle kanalisere disse presise vibrasjonene til sensorer under huden… Ved å forsterke denne fine og detaljerte sensoriske informasjonen, er teorien at fingeravtrykk derfor øker vår taktile følsomhet flere ganger. "Det at du legger fingeravtrykk på huden, endrer karakteren av signalene fullstendig," sa Debrégeas.
Men hva er fordelen med å ha slike overfølsomme fingertupper?
I årtusener har hendene våre vært avgjørende verktøy for å finne og spise mat, og hjelpe oss med å navigere i verden. Disse oppgavene formidles ved berøring. Spesielt følsomhet for teksturer kan være evolusjonært fordi den har hjulpet oss med å oppdage riktig type mat: "Årsaken til at vi trenger å oppdage og skille teksturer er at vi ønsker å skille den gode maten fra den dårlige maten," sier Debrégeas forklart. En fin følelse av berøring kan hjelpe oss med å unngå råtnende eller infiserte gjenstander.
Tillegger ideen vekt, bemerket Debregéas at sammenkoblingen av fingeravtrykk og Pacinian lik også finnes i andre dyr som sjimpanser og koalaer, som delvis er avhengige av følsom følsomhet for å hjelpe dem med å finne maten.
Debregéas understreket imidlertid at eksperimentet hans ikke er et bevis på at fingeravtrykk utviklet seg til dette formålet. Men det er en overbevisende og elegant avhandling, likevel. "Det virker som om alt stemmer," sa han.
Løse ender og nye spørsmål
Likevel tror Debrégeas faktisk at fingeravtrykk kan tjene målene om både berøring og grep. "Grunnen til at vi er så flinke til å manipulere og håndtere ting, er fordi vi har denne utsøkte følelsen av berøring - en konstant tilbakemeldingssløyfe mellom det vi berører og det vi føler," forklarte han. Det "lar oss i sanntid rette opp kraften som vi skal gripe gjenstanden med."
For eksempel, hvis noe glir mens du holder det, må du være i stand til å oppdage endringen i overflaten med følsomme fingerspisser for å beholde grepet. Så Debrégeas tror det er mulig at vår fine følelse av berøring og presise grep faktisk utviklet seg
Ennos lurer på nok en mulig forklaring: Fingeravtrykk kan forhindre blemmer, mener han. "En siste ide jeg favoriserer, er at åsene forsterker huden i noen retninger og hjelper den å motstå blemmer, mens den fremdeles lar den strekke seg i rette vinkler, slik at huden opprettholder kontakten," sa han. "Dette er litt som forsterkningene i dekk."
For Ennos, disse mange mulighetene intriger ham.
Så, hvor forlater dette oss? Det ser ut til at til tross for at vi har tilbakevist kriminalteknisk bevis til detektiv og politi, er fingeravtrykkene våre foreløpig noe av en gåte.
