科学家们终于揭开了指尖上拱形、环状和螺纹等指纹图案的形成机制。一项发表于《细胞》杂志的研究表明，指纹的独特纹路源于胚胎发育过程中三种信号分子（WNT、EDAR和BMP）之间的相互作用，遵循艾伦·图灵提出的反应扩散模型。这一发现不仅解释了指纹的多样性，也为皮肤结构发育异常的研究提供了新视角。

指纹的脊线从指尖上的三个起始点——指垫中心、指甲下方和关节折痕处——开始呈波浪状向外扩展。研究人员发现，WNT信号促进细胞增殖并诱导EDAR表达，而EDAR进一步增强WNT活性，形成正反馈；BMP则抑制这些过程。通过调整小鼠体内这些分子的水平，研究团队观察到脊线厚度和间距的变化：增加EDAR导致更厚、更稀疏的脊线，减少EDAR则使条纹变为斑点；BMP的作用相反。

由于小鼠脚趾太小，无法模拟人类指纹的复杂形状，研究人员利用计算机模型模拟了图灵模式从三个起始点的传播。通过改变起始点的相对时间、位置和角度，模型成功生成了拱形、环形和螺纹等常见指纹图案，甚至包括罕见类型。例如，当指垫中心脊线发育缓慢时，源自折痕和指甲下方的脊线占据主导，形成拱形。

未参与研究的发育生物学家Sarah Millar评论道：“这项研究表明，指纹的形成遵循与毛囊等皮肤结构相似的基本规则，即分子间的受控竞争决定图案分布。”研究团队希望，这一发现能帮助理解汗腺等皮肤结构在子宫内或出生后发育不良的机制，从而为相关疾病提供线索。