Depuis le début des années 1900, nos empreintes digitales, propres à chacun, aident les enquêteurs à résoudre des crimes. Bien évidemment, nous n’avons pas développé ces marqueurs d’identité à cette fin. Mais du coup, à quoi servent-elles réellement ?
Une meilleure adhérence
Deux théories sont avancées. La première suggère que nous avons développé ces structures digitales pour améliorer l’adhérence de nos doigts. À la manière des rainures d’un pneu, les crêtes et les creux formés sur les bouts de nos doigts, combinés à la souplesse de notre chair et notre peau, permettraient d’augmenter les forces de friction et de traction entre nos mains et les surfaces que nous touchons.
Il y a quelques années, Roland Ennos, chercheur en biomécanique à l’Université de Hull, au Royaume-Uni, a voulu tester cette hypothèse. Avec son équipe, ils ont fait glisser une plaque de plexiglas sur les doigts de plusieurs personnes. Ils ont fait varier la force de frottement et utilisé de l’encre digitale pour déterminer dans quelle mesure la peau touchait la plaque.
De manière étonnante, les chercheurs se sont aperçus que la zone de contact réelle avait été réduite lorsque la plaque arrivait à hauteur du bout des doigts. Les « creux » des empreintes n’avaient pas été en contact avec la plaque, plus précisément. Finalement, les empreintes réduisaient la capacité d’adhérence des doigts analysés, au moins sur des surfaces lisses.
Roland Ennos a ensuite suggéré l’idée que nos empreintes digitales pouvaient en revanche nous aider à saisir de la matière dans des conditions humides. Les structures creuses au bout de nos doigts agiraient ici comme les bandes de roulement des pneus de voiture, empêchant nos mains de glisser sur une surface. Le problème de cette hypothèse, explique-t-il, c’est qu’elle est compliquée à tester de manière très précise.
Des empreintes pour un meilleur toucher
Une autre hypothèse suggère que nos empreintes digitales favoriseraient notre sens du toucher.
C’est Georges Debrégeas, physicien puis biologiste à l’Université de la Sorbonne à Paris, qui fut le premier proposer cette idée. Le chercheur s’est concentré sur l’un des quatre types de mécanorécepteurs qui composent nos doigts : les corpuscules de Pacini. Ces récepteurs sont particulièrement sensibles aux petites vibrations (entre 100 et 300 hertz). Autrement dit, ce sont eux qui confèrent aux bouts de nos doigts leur extrême sensibilité.
Dans le cadre de ses travaux, le chercheur a voulu savoir si la présence de nos empreintes pouvait amplifier – ou inhiber – cette sensibilité. Pour ce faire, il a conçu un capteur tactile biomimétique. Autrement dit, une sorte de doigt mécanique équipé de capteurs détectant les vibrations de la même manière que les corpuscules de Pacini. Une version de cet appareil était lisse, et une autre présentait un motif strié sur la surface, imitant les structures de nos empreintes.
En déplaçant ces capteurs tactiles sur différentes surfaces, le chercheur s’est aperçu que ceux dont les surfaces étaient striées amplifiaient la fréquence des vibrations. Autrement dit, si l’on s’appuie sur ces seules expériences, nos empreintes digitales augmenteraient effectivement notre sensibilité tactile. «Le fait que vous mettiez des empreintes digitales sur la peau change complètement la nature des signaux», explique le chercheur.
Quel avantage évolutif ?
La nature développe toujours quelque chose dans un but précis, pour conférer un avantage. Du point de vue de l’évolution, le fait de bénéficier d’une hypersensibilité au niveau des doigts pouvait aider nos ancêtres à faire la différence entre les bons et les mauvais aliments, suggère le chercheur.
On souligne au passage que les corpuscules de Pacini sont également présents au bout des doigts des chimpanzés ou des koalas, par exemple. Il est intéressant de noter que ces animaux s’appuient en partie sur leur sensibilité tactile pour analyser leur nourriture.
Au final, la théorie de l’hypersensibilité paraît convaincante, tout comme celle de « l’adhérence en milieu humide », malgré le manque d’expériences permettant d’appuyer cette idée. De manière un peu ironique, il semble qu’en dépit d’offrir des preuves médico-légales irréfutables, nos empreintes digitales restent encore très énigmatiques.
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