Biyoloji ve Genetik

Parmak İzleri Neden Var? Parmak İzimiz Nasıl Oluşur?

Parmak izleri, her parmağınızda bulunan küçük çıkıntılar ve desenlerdir. Ve bildiğiniz gibi parmak izleri kişiye özeldir, yani her kişinin parmak izi benzersizdir. 1910’da Thomas Jennings bir cinayet işleyerek suç mahallinden kaçtı, ancak kaderini belirleyen bir ipucu bıraktı: Suçu işlediği evin etrafındaki çitin henüz kurumamış boyasına mükemmel bir şekilde işlemiş olan parmak izlerini… Ceza soruşturmasında delil olarak kullanılan ilk parmak izleri bunlardı. O zamandan beri parmak izleri adli soruşturmalarda önemli bir kanıt olarak gösteriliyor. Bu eşsiz kimlik belirteçleri, bir suçu ortaya çıkarma görevinde o kadar işe yarıyor ki, neredeyse var olmalarının nedeni buymuş gibi geliyor insana. Ama elbette gerçek işlevleri bu değil. Öyleyse neden parmak izimiz var? Hangi biyolojik amaca hizmet ediyorlar?

Parmak İzleri Nasıl Oluşur?

İnsanların parmak izlerinin neden birbirinden farklı olduğunu anlamak için parmak izlerinin oluşma sürecine göz atmak gerekir. Parmak izlerimiz, hayatımız başladığında karşılaştığımız ortamı yansıtır. Bir insanın parmak izleri ana rahmindeyken oluşur. Gebeliğin 10. haftası civarında başlayan süreç 16-17. hafta civarında tamamlanır. Parmak izlerinin şeklini belirleyen, derinin en dış katmanı olan epidermis ile daha içteki katman olan dermis arasındaki etkileşimdir ve bu etkileşimi belirleyen pek çok etken vardır. Örneğin kan basıncı, kandaki oksijen miktarı, hormon seviyeleri, parmaklar ile amniyotik sıvı arasındaki etkileşim ve fetüsün rahim içindeki hareketleri bu etkenlerden bazılarıdır. Bu nedenle de her insanın parmak izi birbirinden farklıdır.

Parmak izi oluşumu sadece genetik faktörlere değil, aynı zamanda benzersiz fiziksel koşullara da bağlıdır. Dolayısıyla tek yumurta ikizleri genetik olarak benzer olsalar bile anne karnındaki fetüsün maruz kaldığı baskı parmak izlerini etkileyebilir. Göbek kordonunun uzunluğundaki fark bile parmak izlerinde değişiklik yapabilir. Yani tek yumurta ikizleri görünüşleriyle aynı olsalar da parmak izleri birbirinden farklıdır.

Parmak İzi Neden Var?

Görünüşe göre bilim insanlarının üzerinde anlaştığı bir yanıt var. İngiltere’deki Hull Üniversitesi’nde biyomekanik araştırmacısı ve biyoloji profesörü olan Roland Ennos, “İnsanların parmak izlerinin bulunması hakkında iki hipotezimiz var: Kavramanın iyileştirilmesine yardımcı oldukları ve dokunma algısının geliştirilmesine yardımcı oldukları,” diyor.

Parmak İzleri ve Sürtünme Kuvveti

İnsanlar izlerdeki girinti ve çıkıntılarının ellerimiz ile dokunduğumuz yüzey arasındaki sürtünme kuvvetini arttırdığına inanıyorlardı. Bu teoriyi destekleyen kanıtlardan biri, parmak uçlarının esnek otomobil lastikleri gibi işlemesiydi. Lastiklerin esnekliği, yüzeyindeki oluklarla ilişkilidir. Bu oluklar lastiğin yüzey alanını büyüterek sürtünmeyi ve çekişi arttırır. Ennos, bu fikri laboratuvarda test etmeye karar verdi.

Araştırmacılar, bir kişinin parmak uçlarına bir perspeks plakası sürterek farklı parmak izi desenlerinin uyguladığı kuvveti ölçtüler. Bu arada derinin ne kadarının cam ile temas ettiğini belirlemek için deneklerin parmak izlerini aldılar. Deneyler temas alanının parmak izleri tarafından azaltıldığını, çünkü izlerdeki oluk tabanlarının cam ile temas edemediğini ortaya çıkardı. Başka bir deyişle parmak izleri, vücudun geri kalanını kaplayan pürüzsüz cilde kıyasla sürtünmeyi azaltıyordu.

Birkaç yıl önce, Paris’teki Sorbonne Üniversitesi’nde fizikçi bir biyolog olan Georges Debrégeas, dokunmanın potansiyel rolü üzerinde araştırma yaparken neden parmak izlerimiz olduğuna dair nihai bir teorinin eksikliğini fark etti. Parmaklarımızda dört tip mekanik almaç yer alır. Bu hücreler dokunma gibi mekanik uyarılara yanıt verirler. Debrégeas, özellikle parmak uçlarında cilt yüzeyinin 2 milimetre altında bulunan özel bir tip mekanik almaçları (Pacinian Yuvarları) araştırıyordu.

Bu almaçlar özellikle 200 hertz frekansındaki küçük titreşimlere karşı duyarlıdır. Parmak uçlarımızın aşırı hassas olmalarını sağlarlar. Debrégeas parmak izlerinin bu duyarlılığı daha da geliştirip geliştirmediğini merak ediyordu. Bu amaçla meslektaşlarıyla birlikte biyomimetik dokunsal bir sensör tasarladı. Bu bir insan parmağının yapısına benziyordu ve Pacinian Yuvarlarının yaptığı gibi titreşimleri algılayan sensörler içeriyordu.

Parmak izlerinin dokunmaya yardımcı olmadaki rolü

Bu cihazın bir versiyonu pürüzsüzken diğeri insan parmak izini taklit eden bir dokuya sahipti. Sensör bir yüzey üzerinde hareket ettirildiğinde büyüleyici bir sonuç elde edildi. Sensördeki çıkıntılar, Pacinian Yuvarlarının hassas olduğu titreşimleri büyütmüştü. Deney, parmak izlerimizin bu titreşimleri cildin altındaki sensörlere daha güçlü bir şekilde iletebileceğini göstermişti. Böylece parmak izlerimiz dokunuş hassasiyetini birkaç kat arttırabiliyordu. Debrégeas, “Ciltte parmak izleri bulunması, sinyalleri tamamen değiştiriyor,” diyor.

Binlerce yıl boyunca ellerimiz yiyecek bulmamıza, beslenmemize ve etrafta gezinmemize yardımcı olan önemli bir organımızdır. Dokunma duyusu olmaksızın bu görevleri yerine getiremeyiz. Bu yüzden duyarlı bir dokunuş yeteneği evrimsel olarak faydalıdır. Bu düşünceye destek olan bir başka kanıt da, parmak izi ve Pacinian yuvarlarının şempanze ve koala gibi yiyecek bulmak için kısmen dokunma duygusuna güvenen hayvanlarda da bulunmasıdır.

Debrégeas aslında parmak izlerinin hem dokunma hem de kavrama hedeflerine hizmet edebileceğini düşünüyor. “Alet yapma ve kontrol etmede çok iyi olmamızın nedeni bu ince dokunuş hissine sahip olmamız… Dokunup ve hissettiklerimiz arasında sürekli bir geri bildirim döngüsü var,” diyor. Örneğin, tuttuğumuz bir cisim elimizden kaymaya başlarsa tutuşumuzu korumak için temastaki değişikliği parmak uçlarıyla tespit edebilmeniz gerekir. Bu yüzden Debrégeas, hassas dokunuş ve hassas tutuş yeteneğinin birlikte evrimleşmesinin mümkün olduğunu düşünüyor. Sonuç olarak, polislerin çok işine yarayan parmak izi bilim insanları için hâlâ bir muamma olmayı sürdürüyor.

Kaynaklar:

Matematiksel

SİNAN İPEK

Yazar, çizer, düşünür, öğrenir ve öğretmeye çalışır. Temel ilgi alanı Bilimkurgu yazarlığıdır. Bunun dışında Matematik, bilim, teknoloji, Astronomi, Fizik, Suluboya Resim, sanat, Edebiyat gibi konulara ilgisi vardır. Ara sıra sentezlediklerini yazı halinde evrene yollar. ODTÜ Matematik Bölümü mezunudur ve aşağıdaki başarılarıyla gurur duyar:TBD Bilimkurgu Öykü yarışmasında iki kez birincilik, 2. Engelliler Öykü yarışmasında birincilik, Ya Sonra Öykü Yarışması'nda finalist, Mimarlık Öyküleri Yarışması'nda finalist, 44. Antalya Altın Portakal Belgesel Film Yarışmasında finalist. Ithaki yayınları Pangea serisinin 5. üyesi "Beyin Kırıcı" adlı bir romanı var. https://www.ilknokta.com/sinan-ipek/beyin-kirici.htm

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Başa dön tuşu