Neden Parmak İzimiz Var?

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.  Dava 1911’de Jennings’in mahkumiyetiyle sonuçlandı.

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 ve Sürtünme Kuvveti

Görünüşe göre bilim insanlarının üzerinde anlaştığı bir yanıt var.

İngiltere’deki Hull Üniversitesi’nde biyomekanik araştırmacısı ve misafir biyoloji profesörü olan Roland Ennos, “İnsanların parmak izlerinin bulunması hakkında iki hipotezimiz var: Kavramanın iyileştirilmesine yardımcı oldukları ve dokunma algısının geliştirilmesine yardımcı oldukları,” diyor.

Ennos, kariyeri boyunca parmak izlerinin bize kavrama yeteneği verdiği fikri üzerinde çalıştı. 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 laboratuarda test etmeye karar verdi.

Live Science’a konuşan Ennos, “Parmaklardaki sürtünme kuvvetinin lastiklerde olduğu gibi yüzey temas alanı ile artıp artmadığını görmek istedik,” diyor. 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 mürekkeple deneklerin parmak izlerini aldılar.

Şaşırtıcı bir şekilde deneyler temas alanının parmak izleri tarafından azaltıldığını, çünkü izlerdeki oluk tabanlarının cam ile temas edemediğini ortaya çıkarmıştı. Başka bir deyişle parmak izleri, vücudun geri kalanını kaplayan pürüzsüz cilde kıyasla sürtünmeyi azaltıyor olmalıydı.

“Ancak bulgularımız parmak izlerinin kavramaya yardımcı olduğu fikrini tamamen ortadan kaldırmıyor,” diyor Ennos. Parmak izlerinin ıslak yüzeyleri tutmamıza yardımcı olabileceği düşünülmektedir. Örneğin araba lastiklerinde olduğu gibi olukların suyu tahliye ederek, ellerin kayganlığını azaltabileceği mümkün görünmektedir. Ancak bu fikrin test edilmesi daha zordur. Çünkü bu koşullar altında parmak izlerinin davranışını mükemmel bir şekilde modellemek çok zordur.

Ama başka bir teori imdadımıza yetişiyor: Parmak izlerinin dokunmaya yardımcı olmadaki rolü.

Ustaca Dokunmak

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 bulunur. 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. Debrégeas verdiği demeçte, “Önceki deneylerden, bu özel almaçların ince dokuları algılamaya aracılık ettiğini biliyorduk,” diyor. “Ben özellikle bu almaçlarla ilgileniyordum.”

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. 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.

Peki ama hassas parmak dokunuşuna sahip olmanın avantajı ne olabilirdi?

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 faydalı olabilir. Böylece, ellerimize aldığımız yiyeceğin dokusunu hissetmek, onun yapısı hakkında bilgi sahibi olmamızı sağlayabilir: “Dokuları hissetmemizin ve farklı dokuları birbirinden ayırabilmemizin nedeni, iyi yiyeceği kötüsünden ayırmak istememizdir,” diye açıklıyor Debrégeas. İyi bir dokunuş hissi, çürüyen veya enfekte olmuş besinlerden uzak durmamıza yardım edebilir.

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.

Bununla birlikte Debregéas, yaptığı deneyin parmak izlerinin bu amaçla geliştiğinin kanıtı olmadığını vurguluyor. Ama yine de mantıklı ve zarif bir hipotez olduğunu söylüyor.

Zayıf Noktalar ve Yeni Sorular

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. “Böylece nesneleri kavrarken elimizin kuvvetini gerçek zamanlı ve doğru bir şekilde ayarlamamızı sağlıyor.”

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

Ennos başka bir olası açıklama öneriyor: Parmak izlerinin el derisinin kabarmasını önleyebileceğini de düşünüyor. “Son olarak izlerin el derisini bir yönde güçlendirip su toplamasını önlerken bir yandan da doğru açılarda gerilmesine izin vermesi, böylece cildin yüzeyle temasını sürdürmesini sağlıyor olabilir. Bu lastiklerdeki takviye olukları gibi düşünülebilir.”

Sonuç olarak, polislerin çok işine yarayan parmak izi bilim insanları için hâlâ bir muamma olmayı sürdürüyor.

Kaynak: LiveScience