Исследование индивидуальности отпечатков пальцев

Городское научное соревнование

«Юниор»

Секция «Медицина и здоровье»

Тема:

«Исследование индивидуальности отпечатков пальцев»

Автор: Манглюс Дмитрий,

учащийся 6А класса

МБОУ «СОШ № 33»

Руководитель: Акуленко

Марина Владимировна,

учитель биологии

Кемерово 2020

Содержание

1. Введение……………………………………………………..3
2. Литературный обзор………………………………………...4
3.  Основная часть

           2.1. Методика исследования………………………………..8

           2.2. Практическая часть (исследование на уникальность

                  Отпечатков пальцев) …………………………………...9

4. Выводы………………………………………………………11
5. Список литературы…………………………………………14

1.  Введение

Генетический паспорт человека. Что это? Его имеет каждый из нас. Если вы скажете, что никогда не держали его в руках, то будете неправы. Он всегда при нас. Этот важнейший документ мы носим на кончиках наших пальцев. Линии, украшающие верхние фаланги пальцев (называют их папиллярными линиями) — это генетический паспорт человека.

Через пальцы, осязание мы получаем огромный процент информации об окружающем мире только потому, что на кончиках пальцев очень много нервных окончаний. Можно сказать, что мы впитываем знание об окружающей среде, пропуская информацию через эти узоры, а наши эмоции, реакция на внешние раздражители также проходят через наши папиллярные рисунки.

Мне стало интересно: какую же информацию обо мне скрывают узоры на моих пальцах и что они означают? Также возник вопрос, а совпадают ли отпечатки моих пальцев с отпечатками пальцев моих родственников, одноклассников. Поэтому темой моего исследования стало «Исследование уникальности моих отпечатков пальцев».

       Цель исследования: исследовать отпечатки пальцев и доказать уникальность моих отпечатков.
    Задачи исследования:
1. Изучить литературу по данной теме

2.Изучить отпечатки пальцев у родственников, одноклассников и сравнить их между собой (практическая часть)

3.Сделать анализ и выводы

     Актуальность:

Отпечатки пальцев являются уникальными и неповторимыми, позволяющими точно опознать человека, что в современном мире является крайней необходимостью не только для предотвращения преступлений, но и совершения иных действий человека в быту и на работе.

     Гипотеза:

     Если отпечатки пальцев индивидуальны, то их можно использовать как личный пароль (код).

2. Литературный обзор

С давних времен люди использовали отпечатки пальцев. Их следы сохранились на многих древнейших памятниках планеты, достоверно известно, что еще в Древнем Вавилоне, используя глиняные таблички, делали оттиски пальца. Считалось, что данным оттиском, должны резервироваться различного рода документы государственного характера, т.к. он фактически являлся росписью, которая считалась уникальной в своем роде. Через пальцы, мы получаем огромный процент информации об окружающем мире только потому, что на кончиках пальцев очень много нервных окончаний. Можно сказать, что мы впитываем знание об окружающей среде, пропуская информацию через эти узоры, а наши эмоции, реакция на внешние раздражители также проходят через наши папиллярные рисунки.

Строение папиллярного узора у каждого человека уникально. Классификация папиллярных узоров различает такие основные элементы: петли, завитки и дуги. Петля – узор, включающий потоки линий, которые входят и выходят с одной стороны. Завиток – узор с круговыми выступами. Дуга – узор, в котором потоки линий входят с одной стороны и выходят с другой стороны.

Дактилоскопия – это способ опознания человека по следам пальцев и ладоней его рук, основанный на неповторимости рисунка кожи. Широко применяется в криминалистике.

Папиллярный узор – это рисунок кожи рук, формирующийся из папиллярных линий и бороздок, образующих различные формы на эпидермисе.

Кожный покров рук человека имеет анатомические особенности. Он включает три основных слоя: верхний — эпидермис, дерму и подкожную жировую клетчатку. Кожа состоит из 3 основных слоёв: верхнего – эпидермиса, который имеет в основном защитную функцию; среднего – дермы, выполняющего жизненно важные физиологические функции (опорную, механическую, осязательную) и подкожной клетчатки. 

Дерма кожи имеет два слоя: сосочковый и сетчатый. Второй слой состоит из плотной ткани, а первый формируется из разнообразных по форме и величине сосочков или папиллей. Сосочки расположены парами в виде линейных рядов, перемежающихся бороздками. Эпидермис с точностью копирует рельеф сосочкового слоя дермы, образуя линии в виде валикообразных выступов или папиллярных линий, разделенных бороздками.

Папиллярные узоры рук обладают рядом свойств. К основным из них относятся: индивидуальность, относительная неизменяемость, восстанавливаемость, способность отпечатываться на предметах.

Дактилоскопия применяется не только в криминалистической сфере. Такое устройство как сканер отпечатка пальца сейчас находит разнообразные применения. Его устанавливают на ноутбуки, смартфоны, клавиатуры, флеш-накопители, замки, сейфы, а также применяют в виде отдельных внешних устройств и терминалов.

Сегодня смартфон стал настолько привычным предметом, что уже сложно найти человека, который бы не обладал этим. Они являются хранилищами важной личной и даже финансовой информации. И эта информация нуждается в надежной защите, на страже которой стоит сканер отпечатков пальцев в смартфоне.

Дерматоглифика - наука, изучающая узоры на пальцах. Ее родоначальник англичанин Френсис Гальтон, опубликовавший монографию об отпечатках пальцев в конце ХIХ века. Термин "дерматоглифика" появился меньше века назад - в 1926 году и переводится, как "гравировка кожи". Папиллярные узоры на подушечках пальцев формируются еще в утробе матери и не исчезают после смерти. Они не меняются в течение жизни.

Раньше жила всемирно известная шпионка Мата Хари. Я невольно обратил внимание на то, что она почти всегда ходила в перчатках. Носила она их для того, чтобы не оставлять отпечатки своих пальцев, так как у каждого человека свой уникальный узор пальцев.

Предметом дактилоскопической экспертизы является идентификация лица оставившего отпечатки пальцев на месте преступления, а также срок их давности.

Посмотрите на свои подушечки пальцев, вы видите узоры? Это и есть наши отпечатки. Отпечатки пальцев – это папиллярные линии, образующие узор на подушечках пальцев.

След руки человека позволяет:    

 - установить особенности руки, лица, оставившего след;    

  -идентифицировать человека по отображениям узоров папиллярных линий;

- определить примерный возраст лица, оставившего след;

-провести предварительное расследование, на предмет совпадения папиллярного узора на месте преступления с подозреваемым лицом.

Интересным фактом является то, что на 7 месяце беременности плод человека уже имеет сформировавшийся индивидуальный папиллярный узор на коже. Более того, даже у близнецов, при одинаковом наборе клеток ДНК, отпечатки пальцев разные!

Как мы знаем из уроков по биологии, наша кожа выделяет бесцветное потожировое вещество, и при соприкосновении с каким – либо предметом, на этом предмете обязательно остаётся невидимый след. Папиллярный узор на наших пальцах индивидуален. Мы оставляем наши отпечатки на всем, к чему прикасаемся. Иногда отпечатки видны, например, когда наши руки грязные или жирные. В других случаях они «скрыты» и остаются только следы пота, который всегда присутствует на подушечках пальцев. Даже травмы, такие как ожоги или царапины, не могут изменить структуру отпечатка пальца.

Таким образом, папиллярный узор — это своеобразный «паспорт» человека.

Сканирование отпечатка пальца в современных мобильных телефонах используется вместо ввода пароля для разблокировки телефона. Специальный сенсор распознает сложную комбинацию узоров на пальце. Операционная система распознает отпечаток пальца, сравнивает его с хранящимся в телефоне и таким образом определяет, держит ли устройство владелец или какой-то другой человек — стоит ему открывать доступ к данным или нет.

То есть мы рождаемся с заранее определенным рисунком на пальцах. И потом не меняется в течение всей жизни. Поэтому создаются все новые и новые устройства идентификации личности и применяются в различных областях деятельности человека. На сегодняшний день существует Институт Дерматоглифики, который находится в г. Екатеринбурге.

                  После изучения литературы по данной теме я узнал:

 1. Узор на пальцах формируются у человека ещё в утробе матери и продолжает сохраняться в течение всей жизни.
2. Узоры линий остаются постоянными. Даже после заживления раны на кончике пальца новая кожа восстанавливает первоначальный рисунок линий.
3. Любые попытки устранить этот рисунок или даже пересадить кожу оказывается безуспешными. Узор остаётся навсегда.
4. Узоры становятся больше по мере роста человека, но сам рисунок не изменяется никогда.
5. У взрослого человека отпечатки пальцев видны лучше, чем у ребёнка.

3.  Основная часть

                                          2.1. Методика эксперимента

    Что нам понадобится для эксперимента

• карандаш;
• цветные маркеры; 
• белая бумага;
• широкая липкая лента;
• блокнот;
• лупа;
• специальная подушечка с чернилами для снятия отпечатков;

   А главное - добровольцы (по желанию) - одноклассники; родители.

Ход эксперимента (методика)

1. Положите руку на лист белой бумаги.
2. Обведите контур вашей руки карандашом.
3. Используйте карандаш, чтобы рисовать на отдельном листе бумаги. Образец руки должен быть больше, чем ваша рука. Заштрихуйте руку, которая нарисована на белом листе бумаги, карандашом.
4. Приложите мизинец к нарисованной ладошке, поводите им влево и вправо, чтобы подушечка мизинца почернела.
5. Поместите кусок широкой прозрачной липкой ленты на мизинец. Мягко прижмите ленту.
6. Медленно удалите кусок ленты. Там, где был ваш отпечаток, должен остаться темный круг.
7. Поместите ленту в контур мизинца, который вы сделали ранее.
8. Повторите этот процесс с четырьмя другими пальцами на вашей руке.
9. Как только вы закончите, изучите свою работу с помощью увеличительного стекла. Возможно, вы сразу увидите различные типы линий на разных пальцах? Эти волнистые и вьющиеся линии классифицируются как дуги, петли и витки. Арки похожи на миниатюрные горы, петли входят в одну сторону пальца, прежде чем выходить с той же стороны, а витки выглядят, как круги.
10. Также вы можете воспользоваться альтернативным способом и снять отпечатки пальцев с помощью специальной подушечки с краской.
11. Попросите каждого добровольца приложить свой правый указательный палец к подушечке. Затем переместите окрашенный палец на один из 5-см квадратов из белой бумаги. Обязательно напишите имя человека на обратной стороне квадрата. Дайте вашему добровольцу одноразовую салфетку, чтобы смыть чернила.
12. Как вы думаете, у членов вашей семьи будут такие же папиллярные узоры, как у вас, с такими же дугами, петлями и витками? Запишите свое предположение или гипотезу в своей записной книжке.
13. Повторите этот же процесс с членами вашей семьи. Поскольку это занимает несколько минут, вы можете работать с каждым членом семьи по одному.
14. Как только вы закончите, пришло время изучить полученные данные. Снова достаньте увеличительное стекло и начните сравнивать папиллярные узоры членов вашей семьи. Помните дуги, петли и витки? Используйте ваши маркеры, чтобы отметить различия. Вы нашли хотя бы два одинаковых узора?

2.2. Исследование на уникальность моих отпечатков

                                           пальцев

Чтобы убедиться в уникальности отпечатков пальцев на своем опыте, я провел следующие эксперименты. Для этого я «снял» отпечатки своих пальцев, воспользовавшись обычной краской и штемпельной подушечкой для печатей. Окрасил подушечки пальцев и поочередно приложил их к листу бумаги, получилась моя дактилоскопическая карта. Подобным образом собрал отпечатки пальцев у членов семьи, одноклассников. Получилась небольшая картотека отпечатков. С помощью лупы внимательно рассмотрел полученные отпечатки, сравнил их между собой и пришел к выводу, что они все разные. У каждого обследуемого свой неповторимый кожный узор. Каждый отпечаток действительно имеет свой индивидуальный и неповторимый рисунок.

Мне стало интересно – все ли подручные вещества и средства подходят для дактилоскопирования.

Так, вместо краски я использовал: грифель от карандаша, муку, активированный уголь. В ходе опытов я выяснил, что в домашних условиях с помощью подручных средств невозможно выявить и изъять пригодный отпечаток – следы получаются нечеткими, смазанными и при наклеивании на скотч часть следа осыпается.

Проделав все опыты, мне стало интересно узнать, какие узоры на пальцах преобладают среди моих одноклассников – дуговые, петлевые или завитковые? 

Чтобы это понять, я провел следующий опыт: на уроке биологии я показал ребятам как самостоятельно сделать отпечатки пальцев. Потом я собрал эти листочки и уже дома, с помощью лупы, я рассматривал каждый отпечаток и делал отметки. Оказалось, что среди всех отпечатков 1 место занимают петлевые узоры, 2 место – завитковые, 3 место – дуговые.

Потом захотел почувствовать себя юным детективом и доказать, что отпечатки пальцев являются строго индивидуальными.

Имея небольшую картотеку отпечатков, я заинтересовался вопросом: как определить, кому принадлежат отпечатки пальцев на стакане. Растер грифель простого карандаша в порошок. Аккуратно нанес его мягкой кисточкой на «подозреваемую» поверхность на стакане. Грифельная пыль приклеилась к остаткам кожного жира с пальцев и появилось несколько достаточно четких отпечатков чьих-то пальцев. Далее наклеил полоску скотча на обработанную поверхность. Грифельная пыль приклеилась к остаткам кожного жира с пальцев и появилось несколько достаточно четких отпечатков чьих-то пальцев. Сравнивая эти отпечатки с отпечатками пальцев из моей коллекции, определил, что отпечатки на стакане принадлежат моему другу.
         1. На основании проделанного исследования, я доказал, что отпечатки пальцев индивидуальны для каждого человека.
         2. Не бывает двух людей с одинаковыми отпечатками, независимо от родственных связей
        3. Мои отпечатки только похожи на отпечатки папы и сильно отличаются от отпечатков мамы. Мы и по характеру с папой похожи.

                                        IV.        Выводы

          На основе полученных данных я доказал, что отпечатки пальцев у всех разные. Поэтому можно утверждать, что сегодня дактилоскопия представляет собой самый надежный способ идентификации личности.
Однако на вопрос, зачем природе понадобились эти замысловатые узоры, окончательного ответа нет до сих пор. Существуют две основных версии.
Во-первых, отпечатки пальцев оставляют видимые части рубчиков.
Эти рубчики способствуют удержанию предмета в руках. Поверхность кожи как бы создана по тому же принципу, что и поверхность автомобильных шин. У нас образовалась целая система желобков, гребней и выемок, чтобы отводить воду от пальцев. Во-вторых, наличие узора повышает чувствительность кожи к движениям и вибрациям. Я прочитал, что каждый из наших десяти отпечатков пальцев совершенно уникален, и они остаются практически неизменными в течение всей жизни!

Итогом исследовательской работы стало достижение поставленной цели, овладение навыками снимать отпечатки пальцев. Эти знания можно использовать не только на уроках биологии, но и в разных других областях информационных технологий. Распознавание отпечатков пальцев является индивидуальным и подходит для разностороннего применения, в том числе, для объектов, где традиционно используются ключи, карты доступа и пароли. Технология идентификации по отпечаткам пальцев используется повсеместно уже сейчас. Изучив литературу и проведя собственное исследование, я могу сделать вывод о том, что моя гипотеза: отпечатки пальцев являются уникальным кодом, позволяющим точно идентифицировать человека по отпечаткам - подтвердилась.

Полученные результаты исследовательской работы можно применять в школе на уроках биологии, классных часах и оказание помощи выпускникам в профессиональном самоопределении.

Надеюсь, что данная работа заинтересует школьников, и многие захотят более подробно изучить такую науку, как криминалистика. Также исследователи отмечают такую закономерность, что по отпечаткам указательных пальцев можно определить темперамент человека. Поэтому в следующей работе постараюсь доказать эту закономерность и выяснить какой тип темперамента преобладает у учащихся моего класса.

В следующем году мы (семиклассники) будем получать паспорт гражданина Российской Федерации. И многие мои одноклассники, возможно, будут проходить процедуру дактилоскопии.

Открытия, сделанные в исследовательской работе, вдохновили нас на мысли о применении сканеров, считывающих отпечатки пальцев.

Также, предполагаю, что в скором будущем, в общественном транспорте, вместо кондуктора будут установлены сканеры, считывающие отпечатки пальцев и взимающие плату за проезд, пассажиру необходимо будет лишь приложить к устройству свой палец.

Возможно, появятся сканеры, распознающие отпечатки пальцев и устанавливающие личность в течение нескольких секунд, которые помогут увеличить безопасность пропускного режима не только аэропортов, но и автовокзалов, многих других общественных мест. К примеру, крупные футбольные матчи: приложив палец к сканеру, аппарат выдаст информацию о поведении человека при конфликтных ситуациях в качестве болельщика.  

Сканер может идентифицировать личность выпускника, пришедшего сдавать ЕГЭ без «лишней суеты», возможность избежать ситуации ошибок и не соответствий указанных паспортных данных.

Мы ежедневно оставляем сотни своих отпечатков пальцев на рабочем месте, в общественном транспорте, магазине и т.д.  Если бояться сенсора отпечатков пальцев, то стоит надевать резиновые перчатки уже сейчас, сразу, после изучения нашей исследовательской работы.

Людям же практичным, которые привыкли использовать свое время рационально, наверняка уже известны открытия, связанные с идентификацией личности по отпечаткам пальцев. Данный способ – это экономия главного ресурса поколения XXI века – времени, возможность экономии данного ресурса для новых открытий.

V. Список литературы

1. Алексей Стейнерт., Россиянам предложили выбирать пальцем. Статья Московский комсомолец, 13.08.2014г., №26597, с.1.

2. Корниенко Н.А., Следы человека в криминалистике, СПб.: Интер, 2001, с.352

3. Багира М., Леокум А. Детская энциклопедия «Скажи мне, почему?..» 1994 г.
4. Эджубова Л.Г. и Н.Н. Богданова, М. А.  Папиллярные узоры: Идентификация и определение характеристик личности (Дактилоскопия и дерматоглифика), 2002 г.
5. Татьяна Мищанчук. Папиллярные узоры: типы и виды. Публикация 13.12.2015г.[Электронныйресурс] http://fb.ru/article/219453/papillyarnyie-uzoryi-tipyi-i-vidyi

6. Балашов Д.Н., Балашов Н.М. Учебник. Следы рук., 2005г.

7. Учебные фильмы по криминалистике. Дактилоскопия-1

[ Электронный ресурс]https://youtu.be/jToAgdvRJwI

8. Эксперимент. Снятие отпечатков пальцев – криминалистика. Опубликовано: 16 апр. 2015 г. [Электронный ресурс] https://youtu.be/6vvHT-Us_9g

9. Википедия