Science Focus (issue 25)

簡介 在使用血液測試和 DNA分析這些複雜方法之前,我 們早已有一套簡單直接的方法來辨別身分,那就是我們經 常在電影中看到或是通關會用到的指紋分析。指紋又稱 為「皮嵴」(friction ridge skin),像我們的容貌一樣, 它是我們獨一無二的特徵。可是你有想過為甚麼每個人 的指紋都不同嗎?答案在於基因(尤其是控制四肢發育的 基因)和環境間的相互作用,它們創造出能被分成三個類 別的獨特皮紋圖樣(dermatoglyphic patterns):弧紋 (arch)、箕紋(loop)和斗紋(whorl)(圖一)。 指紋的形成 科學界對指紋形成有著不同理論,但皮膚學家傾向相信 摺疊假說 [1]。皮膚組織由緊密連接的三層垂直結構組成, 分別是表皮、基底層和真皮。頂層的表皮和底層的真皮細胞 生長速度的差別在快速生長的基底層構成張力,使其在不 同位置摺疊以釋放張力(圖二)[2, 3]。細胞繼續在摺疊的地 方增生的同時,不同拱起的摺疊會頗為隨機地集結成群,形 成一條條皮嵴,產生指紋中獨特的皺褶圖案(圖三)[2]。 圖四 淺灰色部分為胚胎發育期間手掌上的掌墊 Conclusion Our fingerprints are an important physical trait that can define who we are as individuals. The unique pattern formed during embryogenesis persists throughout our lives from the 19th week of gestation [3] and remains the same even after we die (until decomposition occurs). Its formation is dependent on the interaction between genetic and variable environmental factors, which ultimately give rise to our unique fingerprints: the key to our identity and individuality. 已知掌墊(volar pads)會影響指紋的圖案。掌墊是 胚胎發育(學術上稱為「胚胎發生」(embryogenesis)) 期間在包括指尖在內的手掌特定位置暫時形成的凸起組織 (圖四)。與皮嵴形成的時間吻合,這些結構會在第十週 縮小 [1],對皮膚產生額外的機械應力,從而影響皮嵴形 成的方向 [1]。科學家普遍同意掌墊的高度和大小會影響 指紋的樣式 [2, 4]:斗紋通常會在高掌墊上形成,低掌墊 會產生弧紋,而中高掌墊則會形成箕紋。 圖三 細胞增生中心聚集而形成皮嵴的過程 [2] 圖二 摺疊假說的示意圖 [3];三層垂直的結構分別為表皮(上)、 基底層(中)及真皮(下)。 圖一 指紋的三個類別:弧紋、箕紋和斗紋

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