지문은 모든 사람이 다를 뿐만 아니라, 일생 동안 바뀌지 않는다. 그래서 지문은 '개인 식별'에 폭넓게 사용되고 있다. 그런데 지문은 어떻게 사람마다 다르고, 어떻게 해서 생길까? 그리고 원래 지문의 기능은 무엇일까?
0. 목차
- 지문이란 무엇인가?
- 지문이 개인 식별에 사용되는 이유
- 지문은 유전되는가?
- 지문은 어떻게 생길까?
- 다른 동물에게도 '지문'이 있다.
- 지문의 기능
1. 지문이란 무엇인가?
'지문'이란 표피에 선 모양으로 나란히 뻗은 홈이 만드는 무늬인 '표피 문리'의 하나이다. 사람의 경우, 손이나 발 안쪽 전체에 '표피 문리'가 있다.
2. 지문이 개인 식별에 사용되는 이유
'지문'은 '개인 식별'에 널리 이용되고 있다. '범죄 수사'에도 지문이 이용된다. 그런데 지문이 '개인 식별'에 이용되기 시작한 것은 매우 오래되었다고 한다. 고대의 바빌로니아나 중국에서도 개인 인증에 사용되었다는 사실이 알려져 있으며, 동양에서는 도장 대신 오래도록 손가락 도장이 사용되었다. 지문이 '개인 식별'에 이용될 수 있음을 과학적으로 시사한 연구는 영국인 선교사 겸 의사인 '헨리 폴즈(Henry Faulds, 1843~1930)'가 1880년에 영국의 과학 잡지 'nature'에 쓴 짧은 글이 최초라고 한다.
지문이 '개인 식별'에 사용될 수 있는 것은 다음과 같은 조건을 충족하기 때문이다.
- 같은 지문이란 없음: 먼저 같은 지문이란 없다. 일란성 쌍둥이의 경우에도, 문양의 종류는 높은 확률로 일치하지만, 섬세한 특징이 달라서 완전하게는 일치하지 않는다. 또 같은 사람의 다른 손가락도 지문이 각각 다르다.
- 지문은 일생 동안 변하지 않음: 지문은 기본적으로 일생 동안 변하지 않는다. 아이가 어른으로 성장해도, 지문이 확대될 뿐 선의 수 등이 변하지 않는다. 다만, 선명함은 나이가 들어감에 따라 사라져 간다.
- 손상돼도 같은 지문이 재생됨: 지문이 손상돼도 다시 같은 형태의 지문이 재생된다. 표피 아래에는 진피라는 층이 있으며, 표피와 진피의 경계가 요철로 들어가 있다. 이 요철이 '거푸집'이 되어 지문의 형태가 만들어진다. 표피가 닳아서 없어져도 심층부가 손상되지 않으면, 같은 형태의 지문이 재생된다.
2-1. 지문의 종류
'헨리 지문 패턴'은 영국인 '에드워드 리처드 헨리(Edward Richard Henry, 1850~1931)'가 제안한 방법으로, 지문의 융선을 기초로 한 분류이다. '와상문(Whorl)', '궁상문(Arch)', '제상문(Loop)'으로 분류되며, '제상문'은 '우제상문(Right-Loop)'과 '좌제상문(Left-Loop)'으로 세분되며, '궁상문(Arch)'은 '솟은 궁산문(Tented Arch)'로 추가 분류되면 그 형상은 다음과 같다.
- 와상문(Whorl): 중심부의 융선이 소용돌이, 동심원 모양이다. 삼각주는 기본적으로 2개이다.
- 궁상문(Arch): 구부러진 융선이 손가락 한쪽에서 다른 쪽으로 흐른다.
- 제상문(Loop): 융선이 손가락의 한쪽에서 들어와, 발굽 같은 바퀴를 그리며 같은 쪽으로 흐른다.
3. 지문은 유전되는가?
같은 지문은 없다고 해도, 일란성쌍둥이의 경우 지문의 경향이 비슷하다. 또 같은 사람의 다른 손가락에도 비슷한 문양이 잘 나타난다. 나타나기 쉬운 문양의 유형에는 '남녀의 차이'나 '인종의 차이'도 보인다고 한다. 예컨대 동양인의 경우는 '제상문(Loop)'과 '와상문(Whorl)'이 같은 정도이며, 이 두 가지가 전체의 90% 이상을 차지한다. 이에 비해 유럽인의 경우 '제상문(Loop)'과 '궁상문(Arch)'이 많으며, 아프리카인의 경우에는 '궁상문(Arch)'이 비교적 많다고 한다.
'일란성 쌍둥이'나 '같은 인종'에서 지문에 경향이 있다는 사실로 보았을 때, 지문은 유전된다고 해도 좋을 것이다. 그러나 실제로는 지문에 몇몇 유전자가 관계할 가능성이 있다. 또 환경 등의 요인도 영향을 받아서 그 모양이 만들어진다. 물론 지문뿐만 아니라, 사람의 몸은 세세한 부분이 한 사람 한 사람 모두 다르다. 하지만 그중에서도 지문이 '개인 식별'에 널리 사용되는 이유는 가장 사용하기 쉽기 때문일 것이다.
4. 지문은 어떻게 생길까?
지문은 4개월의 태아에게 나타난다. 생후 10주째를 피크로, 손가락 끝에는 일시적으로 커다란 공 모양의 부푼 모양이 생긴다. '육구(개·고양이·곰 등의 동물의 발바닥에 있는 털이 없이 맨살이 드러난 부분)'와 같은 것으로, 이것이 지문 형성에 큰 역할을 한다. 이 부푼 부분이 오그라들기 시작할 무렵, 표피와 진피의 경계에 주름이 생기기 시작한다. '지문 거푸집'의 싹이 트는 것이다. 이 거푸집에서 생긴 세포가 표증으로 밀려나, 4개월째에는 표피에 지문이 나타난다. 부푼 부분의 곡면에 나란히 채워진 거푸집으로 만들어지므로, '지문의 형태'는 원래의 부푼 형태나 크기로 결정되는 것으로 보인다.
5. 다른 동물에게도 '지문'이 있다.
사람뿐만 아니라 고릴라·침팬지·우랑우탄을 비롯한 영장류에는 '피부 문리'가 손바닥·손가락·발바닥·발가락에 보인다. 또 나무에 오르는 코알라와 그 무리인 '쿠스쿠스과'도 마찬가지이다. 또 '거미원숭이'나 '꼬리감기 원숭이'등 원숭이는 물체를 능숙하게 잡을 수 있는 꼬리를 가지고 있는데, 그 꼬리의 안쪽에도 '피부 문리'가 보인다. 이런 사실로 추측해 보았을 때, 물건을 잡는 부분의 피부에는 '문리'가 나타나기 쉬운 것 같다.
6. 지문의 기능
그러면 지문의 본래 기능은 무엇일까? 지문이 가진 기능으로는 아래의 두 가지가 알려져 있다.
- 미끄럼 방지: 하나는 피부의 마찰을 크게 해 미끄럼 방지 효과를 내는 것이다. 지문의 요철마다 피부에서 분비되는 땀이 마찰력을 높인다고 한다.
- 감도 상승: 다른 한 가지 역할은 '피부 촉각기관'의 감도를 높이는 것이다. '진피'와 '표피'의 경계 부근에는 '마이스너 소체', '메르켈 소체'가 있다. 이들에는 지문 또는 진피의 요철이 있는 덕분에 물건에 스칠 때의 힘이 집중되어 감도가 높아진다는 보고가 있다. 그리고 지문의 요철은 물체를 옮길 때, 피부에 일어나는 진동을 요령 있게 증폭해, 피부 심부의 '파치니 소체'에 전달한다는 보고도 있다. 이처럼 '지문'은 물체의 섬세한 형상을 감지하는 것을 돕는다.
'미끄럼 방지'와 '감도 상승'은 사람 손가락의 능란한 작업을 돕는다. 손가락의 재주는 사람의 큰 특징이다.
