A cosa servono le impronte digitali? Forse non a migliorare la presa

Lo diamo per scontato: le creste che solcano i nostri polpastrelli servono a migliorare la presa, ad afferrare oggetti senza farli scivolare, un po' come il battistrada di uno pneumatico. È una spiegazione vecchia di oltre cent'anni, ripetuta in libri di scuola e documentari. Eppure, quando finalmente qualcuno l'ha messa alla prova in laboratorio, i risultati hanno suggerito l'esatto contrario: le impronte digitali potrebbero addirittura ridurre l'attrito. A cosa servono, allora?

L'esperimento che ha ribaltato il senso comune

Nel 2009 i ricercatori Peter Warman e Roland Ennos, dell'Università di Manchester, hanno condotto il primo test diretto dell'ipotesi. In uno studio pubblicato sul Journal of Experimental Biology, intitolato significativamente Fingerprints are unlikely to increase the friction of primate fingerpads, hanno premuto una lastra di plexiglass contro il polpastrello di un volontario, misurando l'attrito mentre la lastra veniva fatta scorrere.

La scoperta sorprendente è che la pelle non si comporta come un solido qualsiasi, ma come la gomma: in questi materiali l'attrito è proporzionale all'area di contatto tra le superfici. E qui sta il punto: le creste delle impronte, sollevandosi rispetto ai solchi, riducono l'area effettivamente a contatto con una superficie liscia di circa il 33% rispetto a un polpastrello completamente piatto. Meno superficie a contatto significa, su materiali lisci, meno attrito, non di più. L'idea della "presa migliore" — sopravvissuta per oltre un secolo senza essere mai verificata — vacillava.

Allora a cosa servono davvero?

Se non sono fatte per la presa, perché abbiamo le impronte digitali? L'ipotesi oggi più accreditata riguarda il tatto. Uno studio pubblicato nel 2009 sulla rivista Science da Jean-Marie Scheibert e colleghi, condotto con un "polpastrello biomimetico" dotato di sensori, ha mostrato che le creste agiscono come amplificatori di vibrazioni: quando il dito scorre su una superficie, i solchi generano oscillazioni a frequenze particolari, ottimizzate per stimolare i corpuscoli di Pacini, i recettori della pelle specializzati nel percepire le vibrazioni fini.

In altre parole, le impronte funzionerebbero come uno strumento per "leggere" la texture degli oggetti: ci permettono di distinguere il liscio dal ruvido, la seta dal cotone, una superficie levigata da una appena rugosa. Più che migliorare la presa, migliorerebbero la sensibilità tattile, rendendo le nostre dita raffinati sensori.

L'ipotesi della presa bagnata

La storia, però, non è chiusa. Altre ricerche hanno proposto che le creste tornino utili in condizioni umide: come i canali di uno pneumatico drenano l'acqua per mantenere il contatto con l'asfalto bagnato, i solchi delle impronte potrebbero incanalare via l'umidità presente sulla pelle o sull'oggetto, evitando il pericoloso effetto "acquaplaning" delle dita. Studi successivi hanno osservato che, in presenza di un sottile film d'acqua, la pelle dei polpastrelli regola persino la propria idratazione per ottimizzare l'aderenza.

È probabile, dunque, che le impronte svolgano più funzioni insieme, con un peso diverso a seconda delle circostanze: scarso aiuto sulla presa di superfici lisce e asciutte, ma un vantaggio sulla percezione delle texture e, forse, sull'aderenza in condizioni di bagnato. La verità, come spesso accade in biologia, è sfumata, come riconoscono anche approfondimenti come quello dello Smithsonian Magazine.

Come e quando nascono

Le impronte digitali si formano molto presto, tra circa la decima e la ventiquattresima settimana di vita intrauterina. Nascono dal modo in cui lo strato basale dell'epidermide cresce più rapidamente degli strati circostanti, "increspandosi" e ripiegandosi su sé stesso: le esatte pieghe che ne derivano dipendono da una combinazione di genetica e di minuscole forze meccaniche locali nel feto. Per questo le impronte sono uniche per ciascun individuo, e differiscono persino tra gemelli identici, che pur condividendo il DNA hanno trascorso nel grembo una "storia meccanica" leggermente diversa.

Questa unicità le ha rese, com'è noto, uno strumento di identificazione formidabile. Fu l'antropologo britannico Francis Galton, alla fine dell'Ottocento, a dimostrarne in modo sistematico l'unicità e la stabilità nel tempo e a proporne una classificazione, gettando le basi della moderna dattiloscopia usata in ambito forense.

Non solo umani

Le impronte digitali non sono una nostra esclusiva. Le possiedono tutti i primati che usano le mani per arrampicarsi e manipolare oggetti, segno che si tratta di un adattamento legato alla vita arboricola e alla destrezza. Il caso più curioso è quello del koala: i suoi polpastrelli presentano creste tanto simili a quelle umane che, al microscopio, le impronte dei due animali sono praticamente indistinguibili — al punto che, almeno in teoria, potrebbero confondere gli investigatori sulla scena di un crimine. Eppure koala e uomo hanno sviluppato questo tratto in modo del tutto indipendente, l'uno per aggrapparsi ai rami e selezionare le foglie di eucalipto, l'altro per la manipolazione fine.

Questa "convergenza" rafforza l'idea che le creste cutanee abbiano a che fare con la manipolazione e la percezione degli oggetti, più che con la semplice forza di presa. Quando funzioni diverse — tatto, aderenza in condizioni di bagnato, protezione della pelle dagli sfregamenti — convergono sullo stesso adattamento, distinguere "la" causa diventa difficile, ed è probabilmente questo il motivo per cui il dibattito scientifico resta ancora vivo.

Un dettaglio del corpo ancora misterioso

Che le impronte digitali — uno dei tratti più familiari del nostro corpo, alla base di documenti, smartphone e indagini di polizia — nascondano ancora interrogativi aperti dice molto su quanto sia difficile la biologia. Una struttura che osserviamo ogni giorno, e che per un secolo abbiamo creduto di aver capito, continua a sfidare le spiegazioni semplici. La prossima volta che sbloccherete il telefono con il pollice, ricordate che quei minuscoli solchi servono forse più a farvi sentire il mondo che ad afferrarlo.