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Qu'est-ce qui provoque la formation des empreintes digitales et pourquoi le motif formé est-il unique ?

Qu'est-ce qui provoque la formation des empreintes digitales et pourquoi le motif formé est-il unique ?



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J'ai trouvé des recherches qui suggèrent que la raison pour laquelle nous développons des empreintes digitales est qu'elles nous aident à ressentir les surfaces (Scheibert, et al. 2008) et de ne pas augmenter la friction et aider à la préhension d'objets lisses (Warman et Ennos 2009).

Une chose qui m'intéresse toujours, c'est à quel stade de croissance le motif se forme et pourquoi un motif unique est créé dans l'empreinte digitale de chaque personne (y compris les jumeaux identiques). Je suppose que cela a quelque chose à voir avec le mécanisme par lequel les motifs se forment, mais je n'ai pu trouver aucune recherche détaillée à ce sujet. Toute idée serait la bienvenue.


Je dirais que la diversité génétique est la principale raison qui entraîne d'autres raisons que vous recherchez. Au niveau le plus bas, croisement aléatoire à la prophase I, séparation aléatoire des chromosomes homologues à l'anaphase I, séparation aléatoire des chromatides sœurs à l'anaphase II et fécondation aléatoire : un spermatozoïde féconde un ovule au hasard.

La peau se développe à partir de l'ectoderme donc il faut s'intéresser à la formation du disque embryonnaire et plus précisément à la genèse des couches germinales : l'ectoderme.

Cependant, je m'en tiendrai aux raisons principales, car il est extrêmement difficile de visualiser la formation donnée - en fait, nous n'avons pas de ressources pour cela pour le moment.


Très bonne question la dernière partie. J'ai l'intuition que la peau se développe de manière aléatoire pour les raisons ci-dessus. Il faudrait aussi beaucoup de mémoire pour faire des skins identiques pour des jumeaux ! Il n'a pas été utile d'avoir des empreintes digitales identiques entre deux personnes, donc l'évolution n'y a pas abouti.

Les surfaces de sensation et la préhension sont des mouvements - des choses peu encombrantes, contrairement à la mémoire nécessaire pour stocker les surfaces exactes de la peau d'une génération à l'autre. - L'apprentissage est un moyen d'économiser des ressources ici et c'est beaucoup plus efficace que de stocker des informations statiques sur les espèces d'une génération à l'autre.


Réponse

La formation de motifs d'empreintes digitales a deux composantes : développementale et génétique.

Tout d'abord, le résumé de cet article décrit comment les empreintes digitales sont physiquement formées dans l'utérus.

[… ] des motifs d'empreintes digitales sont créés à la suite d'une instabilité de flambage dans la couche basocellulaire de l'épiderme fœtal. L'analyse des équations bien connues de von Karman nous informe que la direction de flambement est perpendiculaire à la direction de la plus grande contrainte dans la couche basale. Nous proposons que ce stress est induit par la résistance des sillons et des plis à la croissance différentielle de la couche basale et à la régression des coussinets palmaires pendant le temps de formation de la crête.

En outre, cette entrée de l'OMIM décrit une étude qui suggère la fonction des gènes directement liés à la formation des empreintes digitales.

Une hypothèse est que le schéma de base est constitué de toutes les boucles ulnaires et qu'une variété de gènes provoque des écarts par rapport au schéma de base. Ceux-ci incluent (1) un gène semi-dominant pour les verticilles sur les pouces (un homozygote a des verticilles sur les deux pouces, l'autre homozygote a des boucles ulnaires sur les deux pouces, et l'hétérozygote a deux boucles ulnaires ou une boucle ulnaire et un verticille); (2) un gène semi-dominant pour les verticilles sur les annulaires qui agit comme le gène pour les verticilles sur les pouces ; (3) un gène dominant pour les arcades sur les pouces et souvent sur les autres doigts ; (4) un ou plusieurs gènes dominants pour les arcades sur les doigts ; (5) un gène dominant pour les verticilles sur tous les doigts à l'exception d'une boucle ulnaire sur le majeur ; (6) un gène dominant pour les boucles radiales sur l'index, fréquemment associé à une arche sur le majeur ; et (7) un gène récessif pour les boucles radiales sur l'annulaire et l'auriculaire. Ils ont suggéré que ces gènes peuvent agir indépendamment ou de manière épistatique.

La première source explique pourquoi tout le monde a des empreintes digitales différentes, mais la seconde explique pourquoi les membres de la famille et les jumeaux identiques ont des schémas de plus en plus similaires.


Les références

  • Kücken, M et A.C Newell. "Un modèle pour la formation d'empreintes digitales." Lettres Europhysiques (EPL) 68, no. 1 (octobre 2004) : 141-146.

  • Slatis, H M, M B Katznelson et B Bonné-Tamir. "L'héritage des modèles d'empreintes digitales." American Journal of Human Genetics 28, no. 3 (mai 1976) : 280-289.


Impression durable : comment les empreintes digitales sont créées

Le comportement criminel est souvent imputé aux événements de l'enfance. Mais la capacité d'attraper un voleur est enracinée dans le développement qui se produit dans l'utérus.

À la 17 e semaine de grossesse, les empreintes digitales d'un fœtus sont gravées dans la pierre, selon les observations. Le caractère unique des empreintes digitales est reconnu depuis environ deux millénaires et étudié scientifiquement depuis deux siècles. Mais les chercheurs n'ont pas été en mesure d'expliquer comment ils se forment.

Un nouveau modèle informatique théorique décrit comment les modèles sont probablement créés, à partir de la 10 e semaine de gestation, lorsqu'un fœtus mesure environ 3 pouces (80 mm) de long.

Les premiers signes de stress

Les empreintes digitales impliquent trois caractéristiques distinctes : les arches, les boucles et les verticilles.

Michael K?cken et Alan Newell de l'Université de l'Arizona ont découvert que la création des motifs implique des contraintes dans une feuille de peau prise en sandwich appelée couche basale. Chez un fœtus, la couche basale se développe plus rapidement que les couches environnantes - l'épiderme à l'extérieur et le derme intérieur. La couche basale se déforme et se plie dans plusieurs directions, forçant des formes complexes.

Des contraintes sont créées aux limites de la peau, y compris les ongles et les plis des articulations, ainsi qu'autour des coussinets du bout des doigts qui rétrécissent, rapportent K?cken et Newell dans un numéro d'octobre du journal. Lettres Europhysiques.

"Ces plis codent le futur motif d'empreintes digitales qui deviendra visible à la surface de la peau au cours des semaines suivantes", a déclaré K?cken. En directScience. « Parce que le motif des empreintes digitales est codé sous la surface de la peau, le motif ne peut pas être détruit par des lésions cutanées superficielles. »

Exactement, comment le modèle est préservé pendant la croissance du fœtus n'est toujours pas clair, a-t-il déclaré.

Le modèle confirme une explication vieille de 80 ans qui n'avait jamais été acceptée.

Peau étrange

Les empreintes digitales sont étranges pour les scientifiques. En fait, les paumes des mains sont mystérieusement différentes du reste du corps à plusieurs égards.

"Non seulement il y a des empreintes digitales sur la paume et pas sur d'autres endroits de la peau, mais la peau est aussi plus épaisse sur la paume, il y a plus de glandes sudoripares et il n'y a pas de follicules pileux", souligne K?cken. Il a déclaré que le même processus de flambage pourrait être responsable de la formation de sillons cérébraux, de certaines structures dans l'œil et même - bien que cela soit hautement spéculatif - des follicules pileux.

De nombreux dessins dans Nature sont mathématiquement similaires aux empreintes digitales.

Les ondulations des dunes de sable, les rayures sur les poissons tropicaux et les motifs d'un fluide de convection ne sont que quelques-uns, a déclaré K?cken.

Un phénomène similaire, connu sous le nom de vortex de von Karman, se produit lorsque des courants d'air ou de liquide se déplacent dans des directions opposées. Le processus peut créer des nuages ​​fantastiquement bouclés. Les insectes empruntent de l'énergie aux tourbillons de von Karman créés par leurs propres ailes pour améliorer la vitesse et la maniabilité.

Les divers modèles ne sont pas tous créés par le même mécanisme, a déclaré K?cken, mais ils peuvent être décrits par des équations similaires. Cette similitude rend très difficile la localisation du mécanisme physique derrière chacun, en particulier avec des modèles biologiques très complexes.

"Nos recherches suggèrent fortement que des instabilités mécaniques sont impliquées dans au moins certaines de ces circonstances", a déclaré K?cken. "En outre, il y a actuellement une discussion sur la question de savoir si les preuves dactyloscopiques devraient toujours être valables devant les tribunaux. Bien que notre modèle, tel qu'il est, n'ait aucune implication directe pour l'identification des empreintes digitales, il pourrait aider à fournir une base plus solide du sujet dans futur."


Science de la succession : les modèles d'empreintes digitales sont-ils hérités ?

introduction
Avez-vous déjà vu un enfant qui ressemblait à son père quand ce dernier était plus jeune ? Nous pouvons souvent dire que deux personnes sont liées car elles ont plusieurs traits physiques similaires, tels que les traits du visage ou la couleur des cheveux. En effet, les enfants reçoivent la moitié de leur ADN (plans génétiques) de chaque parent. Mais qu'en est-il de quelque chose de petit, comme les empreintes digitales et qui partagent un trait héréditaire ? Les empreintes digitales sont utilisées pour identifier les personnes parce que les empreintes digitales de chaque personne sont uniques, mais les gens peuvent avoir des empreintes digitales similaires. Cette fête des pères, vous pourriez faire cette activité avec votre famille pour déterminer si les modèles d'empreintes digitales sont aléatoires ou influencés par la génétique. Vous pourrez voir si votre empreinte digitale n'est qu'un trait de plus que vous pouvez remercier votre père (et votre mère) de vous avoir donné.

Fond
Vous avez commencé à avoir vos propres empreintes digitales uniques avant même votre naissance ! Au cours des semaines 10 à 24 de développement, des crêtes se forment sur l'épiderme (couche la plus externe de la peau) du bout des doigts d'un fœtus. Les motifs que ces crêtes forment sur chaque doigt et pouce sont connus sous le nom d'empreintes digitales, qui sont statiques et ne changent pas avec l'âge, de sorte qu'un individu aura les mêmes empreintes digitales de la petite enfance à l'âge adulte. Les motifs changent de taille, mais pas de forme, à mesure que la personne grandit. (Pour avoir une meilleure idée de la façon dont cela fonctionne, vous pouvez modéliser le changement de taille en marquant votre empreinte digitale sur un ballon, puis en gonflant le ballon.) Parce que chaque personne a des empreintes digitales uniques qui ne changent pas avec le temps, ces empreintes peuvent être utilisées pour identification. Par exemple, la police utilise les empreintes digitales pour déterminer si une personne en particulier s'est rendue sur une scène de crime.

Bien que le nombre exact, la forme et l'espacement des crêtes changent d'une personne à l'autre, les empreintes digitales peuvent être classées en trois catégories générales en fonction de leur type de motif : boucle, arc et verticille.

  • Au moins un couple de parents et leurs fils ou filles génétiques (Plus il y a de membres de la famille nucléaire disponibles, meilleurs seront les résultats.)
  • Loupe (facultatif)
  • Regardez quelques dessins ou images des trois types de motifs d'empreintes digitales de base : boucle, arc et verticille. Dans un modèle en boucle, les crêtes entrent de chaque côté, se courbent vers le haut puis sortent généralement du même côté où elles sont entrées. Dans un motif verticille, les crêtes sont généralement circulaires. Dans un motif en arc, les crêtes entrent d'un côté, font une petite élévation au centre et sortent généralement du côté opposé.
  • Familiarisez-vous avec les différents types afin de pouvoir les identifier facilement. Notez qu'il existe des variations sur ces types de base, tels que "l'arc sous tente", qui ressemble à une version plus incurvée de l'arc typique.
  • Rassemblez les membres de la famille afin de pouvoir examiner leurs empreintes digitales en groupe.
  • Un à la fois, regardez l'index droit de chaque personne où se trouve son empreinte digitale. En regardant le motif sur le doigt, caractérisez le motif comme un verticille, une arche ou une boucle. Vous pouvez utiliser une loupe pour regarder de plus près son doigt. Quel type de motif d'empreintes digitales ont-ils ?
  • Regardez le modèle d'empreintes digitales des autres membres de la famille, un à la fois, et caractérisez chacun comme l'un des trois modèles de base. Quel type d'empreintes digitales les autres membres de la famille ont-ils ? Voyez-vous des tendances?
  • Dans l'ensemble, semble-t-il que les modèles d'empreintes digitales sont hérités ? En d'autres termes, les frères et sœurs avaient-ils généralement le même schéma d'empreintes digitales et les gens avaient-ils des schémas d'empreintes digitales en commun avec leurs parents ?
  • Supplémentaire: Essayez à nouveau cette activité, mais cette fois, collectez des informations sur les empreintes digitales d'un plus grand nombre de personnes pour tirer une meilleure conclusion quant à savoir si les empreintes digitales sont héritées. Essayez d'avoir au moins 15 paires de personnes apparentées (comme des frères et sœurs) et au moins 15 paires de personnes non apparentées. Comparez le pourcentage de fois où les paires avaient des modèles d'empreintes digitales correspondants. Les pourcentages sont-ils les mêmes pour les paires apparentées et non apparentées ? Lequel est le plus élevé ? Qu'est-ce que cela vous dit sur la question de savoir si les modèles d'empreintes digitales sont génétiques ?
  • Supplémentaire: Essayez cette activité avec plus de personnes (liées et/ou non liées). Certains modèles d'empreintes digitales sont-ils plus courants que d'autres ?
  • Supplémentaire: Les orteils ont également des motifs de crête. Les "empreintes d'orteils" suivent-elles les mêmes règles que les empreintes digitales ?


Observations et résultats
Avez-vous vu des exemples de modèles d'empreintes digitales hérités ?

Il existe une composante héréditaire dans les modèles d'empreintes digitales, mais la génétique de la façon dont ils sont hérités est compliquée. (Plusieurs gènes sont impliqués.) Les empreintes digitales sont également affectées par l'environnement d'une personne tout en se développant dans l'utérus. Pour cette raison, vous avez peut-être vu des exemples de modèles d'empreintes digitales susceptibles d'être hérités (comme un fils et/ou une fille ayant le même type de modèle que leur père). Mais cela n'a peut-être pas toujours été le cas pour les personnes que vous savez être étroitement liées. Pour voir plus clairement comment les modèles d'empreintes digitales sont hérités, vous devez utiliser une taille d'échantillon beaucoup plus grande, comme décrit dans la première étape "Extra". Parce que les empreintes digitales de chaque personne sont uniques, et même pas les jumeaux identiques qui partagent le même ADN et mdash ont des empreintes digitales identiques, cela montre également que les empreintes digitales ne sont pas complètement contrôlées par la génétique.

Cette activité vous est proposée en partenariat avec Science Buddies


Création de crêtes

Les premières marques d'identification qui apparaissent sur la peau d'un fœtus sont appelées crêtes. Les crêtes sont les lignes faibles sur le bout des doigts qui créent la base d'une empreinte digitale. Un fœtus touche les structures environnantes - sa position exacte dans l'utérus et la densité du liquide amniotique de l'utérus déterminent la formation de chaque crête individuelle. Le niveau d'activité d'un fœtus et le chaos général des conditions de l'utérus empêchent les empreintes digitales de se développer de la même manière chez les fœtus.

  • Les premières marques d'identification qui apparaissent sur la peau d'un fœtus sont appelées crêtes.
  • Le niveau d'activité d'un fœtus et le chaos général des conditions de l'utérus empêchent les empreintes digitales de se développer de la même manière chez les fœtus.

Quelle couche de derme est responsable des empreintes digitales ?

Une partie du derme, la couche papillaire est l'endroit où se forment les empreintes digitales, les empreintes de paume et les empreintes de pas, déclare Penn Medicine. La peau est constituée de trois couches principales de l'extérieur vers l'intérieur : l'épiderme, le derme et l'hypoderme.

La couche de derme, souvent appelée « vraie peau », se compose de deux couches : la couche papillaire et la couche réticulaire, selon Penn Medicine. La couche papillaire est la première couche sous l'épiderme, ou la couche la plus externe, et se connecte à l'épiderme via les papilles. Certaines papilles transportent le sang vers l'épiderme, tandis que d'autres fonctionnent comme des récepteurs sensoriels appelés corpuscules de Meissner. Deux rangées de ces papilles forment des empreintes uniques. Ces aides permettent de saisir des objets et aident à garder la peau moins sujette aux déchirures.

La couche réticulaire est plus dense que la papille et se compose de fibres de collagène solides, élastiques et entrelacées. Les récepteurs sensibles à la pression profonde, les glandes sudoripares, les vaisseaux lymphatiques, les muscles lisses et les follicules sont tous situés dans la couche réticulaire.


Les empreintes digitales sont couramment utilisées pour identifier un individu. Chaque empreinte digitale se développe par phases au fur et à mesure que le fœtus grandit dans l'utérus. Chaque impression forme un motif unique de crêtes, d'arcs, de verticilles et de boucles. Certaines recherches suggèrent également que les empreintes digitales pourraient fournir des informations sur les maladies futures auxquelles un individu pourrait être exposé. Mais quand les empreintes digitales commencent-elles réellement à se former ?

Développement du doigt

Le développement de coussinets sur le bout des doigts et les paumes marque le seuil du développement des empreintes digitales. Les coussinets commencent à se former au cours des deuxième et troisième mois de grossesse. Lorsque cela commence à se produire, les fœtus peuvent mesurer entre 1 et 3,5 pouces. Le taux de croissance et le placement des coussinets sur le fœtus déterminent où seront placés les futurs crêtes, arcs, verticilles et boucles d'identification des empreintes digitales. Continuez à lire pour en savoir plus!

Croissance de la couche de peau

Au cours des troisième et quatrième mois de gestation, la peau du fœtus commence comme une fine couche transparente et se transforme en une couche cireuse. Pendant ce temps, la couche intermédiaire de la peau, la couche basale, commence à devenir trop grande pour le derme interne et l'épiderme. Le flambage et le pliage de cette couche de peau sont en partie responsables des marques uniques sur les coussinets au bout des doigts.

Création de crêtes

Les crêtes sont les premières marques d'identification qui se produisent sur la peau d'un fœtus. Ce sont les lignes faibles sur le bout des doigts qui créent une base de l'empreinte digitale. Le fœtus touchant les structures environnantes, leur position exacte dans l'utérus et la densité du liquide amniotique déterminent la formation de chaque crête individuelle. Le niveau d'activité d'un fœtus et le chaos général à l'intérieur de l'utérus empêchent les empreintes digitales de se développer de la même manière pour chaque fœtus.

Motifs de crête

6 mois chez le fœtus mesurent environ 12 pouces et ses empreintes digitales et empreintes de pas sont pleinement développées. Les crêtes sur le bout des doigts d'un fœtus ont formé trois motifs principaux. Ils sont identifiés comme des arcs, des boucles et des verticilles, avec de nombreux motifs entre les deux. Ces motifs se trouvent sur le bout des doigts, les paumes et la plante des pieds et sont principalement utilisés pour saisir des objets.

Caractéristiques des empreintes digitales

Les motifs de crête partagent deux caractéristiques communes trouvées dans chaque extrémité et bifurcation de crête d'empreinte digitale. Les séquences de caractéristiques d'extrémité de crête et de bifurcation sont différentes dans chaque empreinte digitale. Une extrémité de crête consiste en une crête qui se termine brusquement. La bifurcation est créée par une seule crête qui se divise en deux et se poursuit sous forme de crêtes séparées. Ces crêtes peuvent être caractérisées comme une feuille de route génétique pour la prédisposition à certaines maladies. Jusqu'à présent, les chercheurs ont découvert que les personnes atteintes de diabète ont un nombre de crêtes beaucoup plus élevé que celles qui ont une tolérance normale au glucose.

Vos empreintes digitales sont-elles similaires à celles de vos parents ?

Glenn Langenburg, un examinateur certifié d'empreintes latentes au Minnesota Bureau of Criminal Apprehension, explique que oui, les empreintes digitales ont une qualité héréditaire. Les types de motifs sont souvent hérités génétiquement, mais les détails individuels qui rendent une empreinte digitale unique ne le sont pas. Les premiers pionniers dans le domaine des dermatoglyphes ont démontré une forte corrélation entre l'hérédité des motifs d'empreintes digitales et la taille globale, la forme et l'espacement des crêtes. Les caractéristiques de la crête d'identification, cependant, ne sont pas héréditaires, ce qui rend chaque empreinte digitale unique. Pourquoi les modèles sont-ils hérités mais n'identifient-ils pas les caractéristiques des crêtes ? La raison réside dans le moment du développement du fœtus. Deux événements critiques dans la formation de la peau de la crête de friction entrent en collision pendant les semaines dix à quinze. Les fœtus développent des coussinets palmaires lisses qui sont des coussinets surélevés sur les doigts, les paumes et les pieds. Ils développent ces coussinets lisses à cause du gonflement des tissus mésenchymateux qui est un précurseur des vaisseaux sanguins et des tissus conjonctifs. Vers la semaine 10, les coussinets palmaires cessent de croître mais la main continue de croître. Les coussinets sont réabsorbés dans la main où les crêtes commencent à apparaître.

Arches, boucles et verticilles

Comment se forment les arcs, les boucles et les verticilles ? Si les crêtes primaires apparaissent alors que le coussinet palmaire est presque absorbé, parfois appelé coussinet palmaire bas, le fœtus développera un motif en arc. Si les crêtes primaires apparaissent alors que le coussinet palmaire est moins prononcé, parfois appelé coussinet palmaire intermédiaire, alors le fœtus développera un motif en boucle. Si les crêtes primaires apparaissent alors que le coussinet palmaire est encore assez prononcé, également décrit comme un coussinet palmaire élevé, le fœtus développera un motif de verticille.


Pouvez-vous perdre vos empreintes digitales ?

Un patient cancéreux singapourien a été détenu par les douanes américaines parce que son traitement contre le cancer avait fait disparaître ses empreintes digitales. Un expert médico-légal explique d'autres façons dont les gens peuvent perdre - intentionnellement et non - l'un de leurs identifiants uniques

Un homme de 62 ans originaire de Singapour se rendait aux États-Unis pour voir des proches en décembre dernier et a été arrêté après qu'un scan d'empreintes digitales de routine a montré qu'il n'en avait pas. Alors, comment est-ce arrivé?

L'homme, identifié dans un rapport de cas dans un journal médical uniquement comme "M. S, " avait été sous chimiothérapie pour contrôler son cancer de la tête et du cou. Il s'avère que le médicament, la capécitabine (nom de marque, Xeloda) lui avait donné un cas modéré de quelque chose connu sous le nom de syndrome main-pied (alias érythème acral induit par la chimiothérapie), qui peut provoquer un gonflement, une douleur et une desquamation sur les paumes et la plante des pieds. les pieds et mdashand apparemment, perte d'empreintes digitales.

Le médecin de M. S, Eng-Huat Tan, consultant senior en oncologie au National Cancer Center de Singapour, a décrit l'incident dans une lettre publiée plus tôt cette semaine dans Annales d'oncologie et les patients recommandés sur ce médicament obtiennent des lettres de leurs médecins avant de se rendre aux États-Unis.

Les fonctionnaires ont autorisé M. S à entrer dans le pays après quelques heures de détention alors qu'ils étaient « convaincus qu'il ne représentait pas une menace pour la sécurité », a noté Tan dans sa lettre. M. S dit qu'il n'avait pas remarqué que ses empreintes digitales avaient disparu avant de partir en voyage, et son médecin a trouvé des mentions en ligne informelles d'autres patients en chimio se plaignant d'empreintes digitales perdues.

L'expert en médecine légale Edward Richards, directeur du programme de droit, de science et de santé publique à l'Université d'État de Louisiane, explique que « d'autres maladies, éruptions cutanées et autres peuvent provoquer une dégradation vésiculaire de la peau de vos doigts » un bon cas de sumac vénéneux le ferait. " Mais, note-t-il, "Laissée seule, votre peau se remplace à un rythme assez bon, donc à moins que vous n'ayez causé des dommages permanents aux tissus, elle se régénérera."

À mesure que la numérisation des empreintes digitales et d'autres données biométriques deviennent plus courantes (les visiteurs cherchant à entrer aux États-Unis doivent faire numériser leurs empreintes pour s'assurer qu'ils ne détiennent pas actuellement de visa sous un autre nom), la technologie de numérisation progresse également. Mais des cas comme celui-ci indiquent que vous avez en fait besoin d'empreintes digitales pour l'identification. Alors, quelle est l'efficacité des scanners actuels, et de quelle autre manière les gens ont-ils accidentellement ou intentionnellement supprimé leurs empreintes digitales ?

Pour le savoir, nous nous sommes entretenus avec l'expert en empreintes digitales Kasey Wertheim, président de Complete Consultants Worldwide, LLC, qui fournit une expertise en matière d'examen d'empreintes digitales aux clients gouvernementaux et a effectué des travaux médico-légaux et biométriques pour le département américain de la Défense et Lockheed Martin.

[Une transcription éditée de l'interview suit.]

Toutes les empreintes digitales sont-elles vraiment uniques ?

Oui. Cela a à voir avec la façon dont les empreintes digitales se forment dans l'utérus. Au cours du premier trimestre, les empreintes digitales ont déjà établi leur permanence et leur unicité.

Mis à part la médecine légale et les voyages, à quoi d'autre les scans d'empreintes digitales sont-ils utilisés de nos jours ?

De plus en plus, les empreintes digitales sont utilisées dans les dispositifs biométriques pour permettre une connexion sécurisée, pour ouvrir des serrures et pour le contrôle d'accès en général. Les plus grands utilisateurs de biométrie sont les entreprises et les particuliers, mais les empreintes digitales ont également une longue histoire dans le monde de la médecine légale pour l'identification criminelle remontant à plus d'un siècle.

Les scanners actuels sont-ils assez fiables ?
Le taux exact de rejet d'impression [celles qui ne peuvent pas être lues] dépend du scanner. Les appareils à ultrasons vont au-delà de la couche externe et capturent une partie du système racinaire. En moyenne, le taux de rejet des empreintes digitales [numérisées] est d'environ 1 à 2 %.

Le patient qui a été détenu pour manque d'empreintes avait un syndrome mains-pieds causé par son médicament de chimiothérapie. Quelles sont les autres façons dont les empreintes digitales peuvent disparaître ?
Le plus important de ces problèmes concerne les maçons & mdash qui usent les arêtes sur leurs impressions en manipulant fréquemment des matériaux lourds et rugueux & mdashor les personnes qui travaillent avec de la chaux [oxyde de calcium], car elle est vraiment basique et dissout les couches supérieures de la peau. Les empreintes digitales ont tendance à repousser avec le temps. Et, étonnamment, des secrétaires, car elles s'occupent du papier toute la journée. La manipulation constante du papier a tendance à user les détails de la crête.

De plus, l'élasticité de la peau diminue avec l'âge, de sorte que de nombreuses personnes âgées ont des empreintes difficiles à capturer. Les crêtes deviennent plus épaisses, la hauteur entre le haut de la crête et le bas du sillon se rétrécit, donc il y a moins de proéminence. Donc, s'il y a la moindre pression [sur le scanner], l'impression a juste tendance à s'étaler.

Comment les gens ont-ils intentionnellement modifié ou "disparu" leurs empreintes digitales ?

Il existe de nombreux cas documentés de mutilation intentionnelle des empreintes digitales, mais généralement ceux-ci impliquent des dommages assez graves à la peau et plus précisément entre la couche génératrice, où le modèle de l'empreinte digitale survit, et la couche supérieure, l'épiderme.

Pratiquement toute coupure ou brûlure qui va plus loin que la couche externe de la peau peut affecter le motif des empreintes digitales de manière permanente. Mais même avec des cicatrices permanentes, la nouvelle cicatrice devient un aspect unique de l'empreinte digitale de cette personne.

Le premier cas de mutilation d'empreintes digitales documenté remonte à 1934, par Theodore "Handsome Jack" Klutis, qui dirigeait un gang appelé les College Kidnappers. Lorsque la police l'a finalement rattrapé, Klutis est allé chercher son arme et la police a riposté, le tuant. Lorsqu'ils ont comparé ses empreintes digitales post mortem, la police a découvert que chacune de ses empreintes avait été coupée par un couteau, ce qui a entraîné des cicatrices semi-circulaires autour de chaque empreinte digitale. Bien qu'il ait été glorifié dans les médias, c'était un travail d'amateur, la procédure a laissé plus qu'assez de détails de crête pour l'identifier.


Pourquoi avons-nous des empreintes digitales ?

Les empreintes digitales nous suivent toute notre vie. Chaque petite tache nous distingue en tant qu'individus distincts parmi des milliards d'autres êtres humains - ou du moins c'est ce qu'on nous a toujours dit.

Même les vrais jumeaux ont des empreintes digitales différentes. L'un des frères et sœurs rusés d'Olsen ne pouvait pas laisser les empreintes de l'autre sur une arme du crime, car toutes ces boucles, crêtes, verticilles et arches uniques étaient écrites à l'intérieur de l'utérus par pression sur la peau en développement des jumeaux.

Vous voyez, l'épiderme externe et le tissu sous-cutané interne prennent en sandwich la couche de cellules dermiques entre eux comme une tranche de fromage entre deux tranches de pain. Au fur et à mesure que la pression augmente, cette "tranche de fromage" se comprime et se déforme, éclatant selon des motifs de surface aléatoires [source : Ray].

En fait, les chances que deux personnes possèdent une empreinte digitale identique sont minces, mais pas tout à fait impossibles. Selon le mathématicien du XIXe siècle Sir Francis Galton, ces probabilités étaient de 1 sur 64 milliards [source : Stigler]. Mais selon l'expert en empreintes digitales, le professeur Edward Imwinkelried, étant donné que la population mondiale dépasse maintenant 6,4 milliards et que la plupart d'entre nous possèdent 10 chiffres délicats, nous avons plus de 64 milliards d'empreintes pour augmenter les chances de « partager » une seule empreinte avec un étranger. C'est l'une des raisons pour lesquelles plusieurs empreintes digitales sont importantes pour une identification positive. La probabilité que des personnes aient trois empreintes digitales en commun est de l'ordre de 100 quadrillions pour 1, dit Imwinkelried. C'est aussi pourquoi lui et d'autres experts demandent une réforme des empreintes digitales et une plus grande confiance dans les preuves ADN.

Selon le statisticien Stephen M. Stigler, la dépendance du 20e siècle à l'égard des empreintes digitales avait moins à voir avec la science et la fiabilité qu'avec le drame en salle d'audience et un manque chanceux de répétition des motifs dans les empreintes. Ce n'est pas une méthode parfaite. Depuis 1995, les évaluations des laboratoires de prise d'empreintes par Collaborative Testing Services ont découvert des taux d'erreur de prise d'empreintes allant de 3 % à 20 % [source : Arpin].

Les empreintes digitales, la magie derrière la préhension ?

Les empreintes digitales sont plus qu'un outil d'identification et un coup de dés biologique. Si vous avez déjà envisagé de brûler vos empreintes digitales avec de l'acide pour éviter d'être arrêté (et qui ne l'a pas fait, n'est-ce pas ?), réfléchissez-y à deux fois, car les empreintes digitales nous aident également à sentir les textures fines et les objets minuscules.

Vous voyez, lorsque vous ressentez des caractéristiques particulièrement subtiles - comme un seul cheveu humain sur un bureau - votre sens du toucher dépend des vibrations de la peau qui surviennent lorsque vos doigts se déplacent sur le bureau.

En 2009, une équipe de chercheurs français a étudié ce phénomène et a découvert qu'un doigt strié se déplaçant sur une surface produit des fréquences de vibration qui sont détectées par des terminaisons nerveuses spéciales appelées corpuscules de Pacini [source : AAAS]. Ces terminaisons nerveuses transmettent cette information aux neurones sensoriels qui signalent le cerveau. Brûlez ces empreintes et vous pourriez esquiver une peine de prison, mais bonne chance pour apprécier – et ressentir – les belles choses de la vie.

Il y a aussi une autre proposition. Les empreintes digitales nous aident-elles à saisir des objets - disons un verre de lait ou une hache de combat ? L'idée dit que nos empreintes rainurées améliorent le taux de friction entre nos doigts et l'objet que nous tenons. Mais comme nous l'assure une équipe de chercheurs de l'Université de Manchester, toute l'idée est un tas de houey.

Dans une étude de 2009 publiée dans le Journal of Experimental Biology, l'équipe de Manchester a mesuré le taux de friction entre la chair et l'objet et n'a découvert qu'une augmentation marginale. Ils ont également découvert que les doigts imprimés avaient en fait 33% moins de contact avec un verre acrylique que les doigts complètement lisses. Ainsi, dans certains cas, les impressions réduisent en fait notre adhérence plutôt que de l'améliorer.

L'un des chefs de file de l'étude, le Dr Roland Ennos, a poursuivi en suggérant que nos impressions peuvent toujours nous aider à saisir les surfaces rugueuses, ou qu'elles peuvent permettre à notre peau de s'étirer plus facilement, la rendant moins sensible aux blessures [source : BBC] .

C'est pourquoi vous avez des empreintes digitales. Maintenant, trempez-les dans de l'encre, du pudding ou de la délicieuse poudre de Cheetos et allez les partager avec le monde.


Quel est le lien entre l'électrophorèse sur gel et les empreintes génétiques ?

L'électrophorèse sur gel est le processus par lequel nous prélevons l'ADN et y faisons passer une charge électrique. Nous pouvons donc l'utiliser pour comparer deux échantillons d'ADN, d'où le nom d'empreinte ADN.

Explication:

Électrophorèse sur gel est fondamentalement le processus par lequel nous prenons l'ADN, et exécutons une charge électrique à travers lui. L'ADN, étant chargé négativement par défaut, se déplacera vers le côté positif. Au fur et à mesure que cela se produit, l'ADN avec une densité plus faible parcourra moins de distance vers le haut. Cela peut créer un modèle d'ADN très unique.

Maintenant, vous pouvez le faire sur un autre échantillon d'ADN et le faire correspondre aux fréquences de l'échantillon connu. S'ils sont identiques, ils proviennent probablement de la même source. C'est appelé Empreinte génétique. Ceci est principalement utilisé dans les enquêtes criminelles, où l'ADN trouvé sur les scènes de crime est comparé à l'ADN des suspects.


Termes et concepts

  • Gestation
  • In utero
  • Épiderme
  • ADN
  • Motifs d'empreintes digitales
  • Frères et sœurs biologiques
  • Formation d'empreintes digitales
  • Héritage
  • La génétique

Des questions

  • Que signifie être lié biologiquement ?
  • Que sont les empreintes digitales et comment se forment-elles ?
  • Quelles procédures les fonctionnaires, comme la police, utilisent-ils pour enregistrer les empreintes digitales ?
  • Quels sont les différents types ou classes d'empreintes digitales ?