Parmak izleri hangi evrimsel süreçte oluştu?

Kısa: İki insanın parmak izi birbirinden farklı olmak zorunda değildir! Ama benzerlik olasılığının insan popülasyon büyüklüğüne nazaran daha küçük olmasından ötürü, neredeyse hiçbir zaman böyle bir denkliğe rastlanmaz. Ancak bu, iki kişinin parmak izinin aynı olamayacağı anlamına gelmez ki birkaç sefer bu duruma rastlanmıştır da... Ayrıca, parmak izlerinin farklı olmasının kişilerin ayırt edilmesiyle doğrudan bir alakası yoktur. Parmak izlerinin farklı olmasının ana nedeni, bir miktar genetik, büyük miktarda ise rastlantısal gelişen uç nokta (ekstremite) yüzeyleridir. Rastgele yere fırlatılan iki örtüsünün mikron düzeyinde birebir aynı şekilde buruşamıyor olmasıyla, parmak izlerimizin farklı şekillerde oluşması arasında hiçbir fark yoktur. Parmak izlerinin %100 aynı olma ihtimalinin düşüklüğünden dolayı, adli bilimlerde bu farklılık, birçok başka veriyle beraber ayırt edici bir faktör olarak kullanılır.

Kısa 2: Parmak İzleri Ne İşe Yarıyor?

Parmak izlerinin evrimsel biyoloji açısından anlamı, temel olarak sürtünme kuvvetini arttırıcı etkiye sahip oluşudur. Örneğin bu nedenle su içerisindeyken parmaklarınız büzüşür. Bu, kavrayacağınız cisimleri daha kolay tutmamızı sağlayan bir adaptasyondur. Bilindiği üzere, sürtünme kuvveti yüzeyler arası bir "düzensizlik katsayısı" veya "sürtünme katsayısı" ile doğru orantılıdır. Bir yüzeyin mikro ve nano boyuttaki düzeni, düzensizleştikçe ve iniş-çıkışlar arttıkça sürtünme katsayısı artar ve dolayısıyla sürtünme katsayısı da artar. El kullanımı önem arz eden hayvanlarda bu "parmak izi" olarak anılan; halbuki sadece bir "pürüzlülük" olarak görebileceğimiz yapılar evrimleşmiştir. Parmak izlerine, özellikle tırmanıcı ve ellerini yoğun olarak kullanan bazı diğer hayvanlarda da rastlanır. Goril ve şempanze başta olmak üzere pek çok primatta, Avusturalya'da yaşayan koalalarda Kuzey Amerika'daki bazı susal memelilerde bu yapılara rastlanır. Yapılan bir araştırma göstermiştir ki, elektron mikroskobu kullanılsa bile bir koala ile bir insanın parmak izleri birbirinden ayırt edilememektedir veya çok zorlanılmaktadır.

Detay bilgiler: Parmak izleriyle ilgili şaşırtıcı olan şey, parmak izi desenini oluşturan etmenler hakkında çok az bilgi sahibi olmamızdır. Yapılan araştırmalar, birçok karmaşık kişisel özelliğimiz gibi parmak izi desenlerinin de genetik ve çevresel faktörlerin kontrolünde belirlendiğini gösteriyor.

Parmak izleri doğum öncesinde gelişir ve hayat boyu aynı kalır. Şeritler fetüs gelişiminin üçüncü ayında gelişmeye başlar ve altıncı ayda son şeklini alırlar. Bu şeritlerin görevleri tam anlamıyla aydınlatılamadıysa da, dokunma hassasiyetini arttırdığı düşünülüyor. Bununla paralel bir çalışmayı buradan okuyabilirsiniz.

İnsanlarda çok çeşitli parmak izlerine rastlanabilmektedir. Bilim insanları ve Adli Tıp uzmanları bunları 7 ana başlıkta toplar: 

• Arch (Yay)
• Tentarch (Çadır Yay)
• Right Loop (Sağ Döngü)
• Left Loop (Sol Döngü)
• Double Loop (Çift Döngü)
• Right Pocked Loop (Sağ Çukurlu Döngü)
• Left Pocked Loop (Sol Çukurlu Döngü)
• Whorl (Halkasal)
• Mixed (Karışık)

Bir insanın parmak izleri, parmaklardaki uzun şeritlerin oluşturduğu desen (İng: "Dermatoglyph") ile meydana gelir. Bu şeritler ayrıca, ayak parmaklarımızda, avcumuzda ve topuklarımızda da bulunurlar. Bebeklerin ve annelerin topuk izlerinin aynı olduğuna dair bir diğer gerçeklik analizimizi buradan okuyabilirsiniz.

Bu uzun şeritlerin boyutları, şekilleri ve aralarındaki mesafeler, genetik faktörlerden etkileniyor gibi gözükmektedir. Araştırmalar farklı genlerin bir araya gelerek etki gösterdiğini, yani kalıtım deseninin kolay anlaşılabilir olmadığını ileri sürmektedir. Kas, yağ ve deri altı kan damarları gibi katmanların gelişimini kontrol eden genlerin hepsi şerit desenlerinin oluşumunda rol oynayabilmektedir. Fetüs gelişiminde, rahim içi ortam koşulları da dahil olmak üzere sayısız değişken bu şeritlerin daha ince detaylarının oluşumunda etkilidir. Bu tarz değişimler her insanın parmak izlerinin farklı olmasının sebebidir.

Genel olaraksa, parmak izlerin yapısının temel hatlarını genlerin belirlediğini söyleyebiliriz. Yani genellikle bu kategorilerden hangilerine düşeceğiniz ve ana belirleyici noktaların (ayırt edici tümsekler ve çukurlar) nerede oluşacağını genlerimiz kontrol eder. Buna rağmen, tüm detayları genler belirlemez. Zira tek yumurta ikizlerinin bile parmak izleri birbirinden farklıdır.

Bu çok da şaşırtıcı olmamalıdır: Çünkü tek yumurta ikizlerinin saç tellerinin her birinin kafa derisindeki konumu da birebir aynı değildir. Çünkü bu da büyük oranda rastlantısaldır. Fakat temel unsurlar, genetik olarak belirlenir. Yani tek yumurta ikizlerinin parmak izlerinin benzerliği, sizinle bizim parmak izlerimizin benzerliğinden fazla olacaktır. Ancak genetik temelde belirlenen çerçeveden sonra meydana gelen detaylı oluşum neredeyse tamamen rastlantısaldır. Çünkü parmakların gelişimi sırasında, en uç noktalarda üretilen derinin fizikte "yüzey bükülümü" (surface buckling) denen bir olay sonucu rastlantısal bir şekilde bükülmesi, parmak izlerinin birbirinden farklı olmasının ana nedenidir. Bu tıpkı, yere doğru rastgele fırlatılan bir çarşafın kıvrılıp, buruşup, katlanmasına benzer.

Parmak izlerinin aynı olmamasının nedeninin rastlantısal olmasını şu örnekle izah edebiliriz: Düz bir yüzeye bozuk bir parayı atacak olursanız, atomu atomuna %100 aynı noktada iki defa durdurma ihtimaliniz yok denecek kadar azdır. Çünkü paranın duracağı noktayı sayısız değişken belirler ve bu değişkenlerin neredeyse tamamı sizin kontrolünüz dışındadır. Eğer alanı yeterince büyük tutarsanız para örneği ile parmak izi örneği birebir aynı olabilir. Örneğin bir futbol sahasına 100 metre yüksekten bir bozuk para atmayı düşünün. Belki aynı yere düşme ihtimali yok denecek kadar azdır ama imkansız değildir. Parmak izleri de aynı şekilde, sayısız değişkenin (kan basıncı, beslenme tipi, ortam derişimi, embriyonun kas yapısı, duruş biçimi, rahim sıcaklığı vs.) etkisi altında rastlantısal olarak oluşurlar. Bu sebeple iki kişinin parmak izinin aynı olması ihtimali imkansız değilse de, son derece düşüktür. Ancak birebir aynı parmak izine sahip iki (veya daha fazla) insanın var olması durumu, sandığımızdan sık olan bir durumdur.

İkizlerin parmak izlerinin birbirinden farklı olması gibi, insanların her bir parmağının izi de birbirinden farklıdır. Yine, genetik temelli olduğu için, çoğu izin yapısı yukarıdaki kategorilerden birine (veya birkaçına) düşer; ancak detayları farklı farklıdır. Çünkü gelişim sırasında işaret parmağınızın başından geçenlerle orta parmağınızın başından geçenler aynı değildir; bu da fiziksel farklılıkları yaratır.

Dermatoglif oluşumunda etkili olan genlerin bazıları tanımlanabilmiştir. Parmak izine sahip olmama veya anormallikler ile karakterize edilen nadir hastalıklar, oluşumlarına dair bazı ipuçları sağlarlar. Örneğin, parmak izine sahip olmama adermatoglyphia durumu parmak izlerinin bulunmamasından bazı durumlarda ise farklı deri anormalliklerinden kaynaklanır. Adermatoglyphia, SMARCAD1 geninde oluşan mutasyonlardan kaynaklanır. Bu gen parmak izi oluşumunda önemli rol oynamasına rağmen, bu oluşumun başlangıç aşaması ile bağlantısı bilinmemektedir.

İki Kişinin Aynı Parmak İzine Sahip Olma Olasılığı Nedir?

Aynı parmak izine sahip olma durumunun istatistiki verileri yoktur, çünkü suçlu raporlarında veya polis raporlarında birbiriyle eş çıkan parmak izlerine neden olan parmaklar, daha sonradan karışıklığa sebep olmaması için kayıttan çıkarılırlar. Bu sebeple eş parmak izlerinin ne sıklıkta görüldüğünü bilmenin tam olarak bir yolu yoktur. Ancak tıpkı para örneğinde olduğu gibi, yüz milyonlarca denemenin bazı iki tanesinde, tamamen şans eseri, paranın %100 aynı yerde durma durumu doğabilir. İşte bu durum, milyarlarca insanı barındıran ve yüz milyarlarcasının tarihte yaşadığı bir gezegende, tıpatıp aynı parmak izine rastlanmasının mümkün olabildiğini göstermektedir. Çok düşük bir olasılıktır; ancak imkansız değildir. Uç bilimler konusunda oldukça kapsamlı araştırmaları olan, Darwin'in kuzeni Sir Francis Galton, iki kişinin aynı parmak izine sahip olma olasılığının yaklaşık 64 milyarda 1 olduğunu hesaplamıştır. Son 52.000 yıl içerisinde Dünya üzerinde yaşayan insan sayısının ise 107 milyar civarında olduğu düşünülmektedir. Şu anda ise Dünya'da 6.916 milyar insan yaşamaktadır. Elbette bir olasılığın 64 milyarda 1 olması, onun hiç olmayacağı anlamına gelmez. 

Gerçekten Güvenilir mi?

Günümüzde parmak izlerinin güvenirliği ve doğruluğu uzman kurumlarca sorgulanmaktadır. Çünkü parmaklarda oluşan yara izlerinin, genetik ve hormonal sorunların, vb. durumların parmak izlerini değiştirebildiği ve bozabildiği bilinmektedir. Bu yüzden modern adli bilimlerde çok daha kapsamlı sınıflandırmalar üzerinde çalışılmakta ve sadece parmak izine başvurmaktan kaçınılmaktadır.

Her canlının nükleotit dizilimi kendine özgüdür de ondan.Nükleotitle DNA yı oluşturan yapı birimleridir.Adenin,timin,guanin,sitozin, ve RNA daki urasil.Bilindiği gibi bu nükleotitler uygun şartlarda karşılıklı olarak eşlendiğinde DNA yı oluştururlar.Ve bu eşlenme durumu yani dizilim canlıya özgüllük kazandırır.

Tek yumurta ikizlerinde parmak izi oldukça benzerdir fakat hiçbir çalışmada bu ikizlerin %100 aynı parmak izine sahip olduğu bulunmamıştır. Tek yumurta ikizlerindeki benzerlik DNA diziliminden kaynaklanır çünkü parmak izi oluşumu büyük oranda genetik faktörlerden kaynaklanır. Farklılıklar ise rahim içindeki çevresel etmenlerdir. Parmak izi oluşumu embriyonik dönemde 13-19. haftalarında meydana gelir ve rahim içindeki besinlere erişim, göbek kordonu uzunluğu, genel kan akışı, kan basıncı, rahim içindeki pozisyon, parmak büyümesinin genel oranı gibi çevresel faktörler tarafından etkilenir.

Tek yumurta ikizlerinin bir çok özelliğinde olduğu gibi parmak izleri de farklıdır fakat büyük oranda benzerlik gösterir. Hatta görüntü tekniklerinin yeterince gelişmediği dönemlerde ikizlerin tek yumurta mı, çift yumurta ikizi mi olduğu parmak izlerinden tahmin edilmeye çalışılırmış.