Vân tay là những đường gờ nhỏ trên đầu ngón tay, hình thành trong bụng mẹ khoảng từ tuần thứ mười đến tuần thứ mười bảy của thai kỳ và giữ nguyên hình dạng suốt đời; vai trò của chúng không đơn giản là giúp cầm nắm như nhiều người nghĩ, mà gắn nhiều hơn với việc cầm vật ướt và cảm nhận bề mặt tinh tế. Vì quá trình hình thành chịu ảnh hưởng của cả gen lẫn điều kiện rất nhỏ trong tử cung, vân tay của mỗi người là duy nhất, kể cả song sinh cùng trứng.
Ngày nay vân tay quen thuộc tới mức ta dùng nó để mở khoá điện thoại và in trên giấy tờ tuỳ thân. Nhưng câu hỏi "vân tay sinh ra để làm gì" vẫn khiến các nhà khoa học tranh luận. Bài này kể lại vân tay hình thành thế nào, có mấy dạng chính, vì sao không ai giống ai, và các giả thuyết về chức năng, kể cả một kết quả thí nghiệm đi ngược trực giác.
Vân tay hình thành thế nào trong bụng mẹ
Khoảng tuần thứ sáu, bảy của thai kỳ, trên lòng bàn tay và đầu ngón tay của thai nhi xuất hiện những gò mô nhỏ gọi là đệm. Từ khoảng tuần thứ mười, lớp tế bào nằm sâu ở ranh giới giữa biểu bì và trung bì bắt đầu gấp lại thành những nếp song song. Các nếp này lan dần trên bề mặt đầu ngón tay, và tới khoảng tuần thứ mười sáu, mười bảy thì hoàn tất hình dạng. Những đường gờ ta thấy ngoài da chỉ là "bản in" lên bề mặt của các nếp gấp ở lớp sâu này.
Hình dạng của đệm đầu ngón tay vào thời điểm vân bắt đầu hình thành có ảnh hưởng lớn đến kiểu vân. Đệm cao và cân đối có xu hướng tạo vân xoáy; đệm thấp tạo vân vòng cung; đệm lệch về một phía tạo vân móc. Một nghiên cứu năm 2023 công bố trên tạp chí Cell còn chỉ ra cơ chế phân tử: các đường gờ lan ra như những con sóng từ vài điểm khởi đầu, theo kiểu mô hình Turing, một cơ chế toán học tạo hoa văn cũng giải thích sọc ngựa vằn.
Vì lớp nền nằm sâu dưới da, vân tay không mất đi khi da bị trầy nhẹ hay bong tróc: lớp da mới mọc lên vẫn mang đúng hoa văn cũ. Chỉ những tổn thương sâu tới lớp nền như bỏng nặng hay sẹo sâu mới làm hoa văn thay đổi tại chỗ đó. Tuy nhiên, đường vân có thể mờ đi theo tuổi già hoặc do công việc mài mòn da tay thường xuyên.
Ba kiểu vân tay chính
Từ cuối thế kỷ 19, nhà khoa học người Anh Francis Galton và sau đó nhiều người khác đã xếp vân tay thành ba nhóm cơ bản, cách chia vẫn còn dùng trong pháp y:
| Kiểu vân | Hình dạng | Mức phổ biến (ước tính chung) |
|---|---|---|
| Vân móc (vòng lặp) | Đường gờ đi vào từ một bên, vòng lại và đi ra cùng bên đó, có một điểm tam giác | Phổ biến nhất, khoảng 60–65% |
| Vân xoáy | Đường gờ xoay tròn hoặc thành vòng đồng tâm quanh một tâm, có hai điểm tam giác | Khoảng 30–35% |
| Vân vòng cung | Đường gờ đi từ bên này sang bên kia, nhô lên ở giữa như ngọn đồi, không có điểm tam giác | Ít nhất, khoảng 5% |
Tỷ lệ trên là ước tính thường gặp và thay đổi giữa các nhóm dân cư. Trên cùng một bàn tay, các ngón có thể mang kiểu vân khác nhau. Điều làm nên sự độc nhất không nằm ở kiểu vân chung, vì hàng tỷ người có cùng kiểu vân móc, mà ở các chi tiết nhỏ: chỗ đường vân rẽ nhánh, chỗ đứt đoạn, đảo vân, mà pháp y gọi là các điểm đặc trưng.
Vì sao không ai giống ai, kể cả song sinh cùng trứng
Song sinh cùng trứng có bộ gen gần như giống hệt nhau, vậy mà vân tay vẫn khác. Lý do là gen chỉ đặt ra khung chung: kiểu vân có xu hướng di truyền, nên vân tay của hai đứa trẻ song sinh thường cùng kiểu và khá giống nhau ở hình dạng tổng thể. Nhưng các chi tiết nhỏ được quyết định bởi vô số yếu tố ngẫu nhiên trong tử cung: vị trí thai nhi, áp lực từ nước ối, tốc độ tăng trưởng của ngón tay, lượng máu nuôi dưỡng, cách ngón tay chạm vào thành tử cung trong những tuần đó.
Vì các yếu tố này không bao giờ lặp lại y hệt, kể cả giữa hai bàn tay của cùng một người, nên không có hai ngón tay nào mang cùng một bộ chi tiết. Chưa ai tìm thấy hai người có vân tay trùng khớp hoàn toàn, dù cần nói thêm rằng "không ai giống ai" là kết luận dựa trên kinh nghiệm hàng trăm năm và lý luận xác suất, không phải điều đã được chứng minh bằng cách so sánh toàn bộ dân số thế giới.
Để hình dung mức độ đa dạng, một dấu vân tay đầy đủ có thể chứa hàng chục điểm đặc trưng, mỗi điểm có vị trí, hướng và loại riêng. Số cách sắp xếp các điểm này lớn hơn rất nhiều so với dân số thế giới, đó là cơ sở xác suất của nhận định không ai giống ai.
Cũng vì thế, giám định vân tay trong thực tế không phải là phép màu tuyệt đối. Dấu vân để lại ở hiện trường thường mờ, chỉ có một phần, bị chồng lấn. Đã từng có những vụ nhận dạng sai nổi tiếng trên thế giới. Các chuyên gia ngày nay coi vân tay là bằng chứng mạnh, nhưng cần được đối chiếu cẩn thận và kết hợp với các chứng cứ khác.
Vân tay để làm gì: trực giác và kết quả thí nghiệm
Trực giác: vân tay tăng ma sát để cầm chắc. Đây là giải thích phổ biến nhất, giống như rãnh trên đế giày. Nghe hợp lý, nhưng năm 2009, hai nhà nghiên cứu ở Đại học Manchester (Anh) đo lực ma sát khi ngón tay trượt trên tấm nhựa trơn và thấy điều ngược lại: vì các đường gờ làm giảm diện tích da tiếp xúc thật sự, ngón tay có vân bám trên bề mặt khô và phẳng kém hơn so với một bề mặt da phẳng.
Giả thuyết: cầm đồ ướt. Các rãnh giữa đường vân có thể hoạt động như rãnh lốp xe, dẫn nước thoát ra ngoài để da bám tốt hơn khi tay ướt hoặc ra mồ hôi. Vân tay cũng giúp da co giãn, ít bị phồng rộp hơn khi chịu lực ma sát. Đây là những giả thuyết có lý nhưng còn cần thêm bằng chứng.
Giả thuyết: cảm nhận bề mặt. Năm 2009, một nhóm nghiên cứu ở Pháp công bố trên tạp chí Science rằng khi ngón tay có vân lướt trên bề mặt, các đường gờ tạo ra rung động ở một dải tần số khớp với độ nhạy của các thụ thể cảm giác nằm sâu trong da. Nói nôm na, vân tay có thể giống như kim đọc đĩa than, giúp ta cảm nhận độ mịn, độ ráp của vải hay bề mặt gỗ tinh tế hơn.
Kết luận hiện nay. Vân tay có lẽ không có một chức năng duy nhất. Nhiều khả năng nó là sự kết hợp của cảm nhận xúc giác, cầm nắm khi ướt và bảo vệ da. Câu hỏi vẫn còn mở và là một ví dụ thú vị về việc trực giác phổ biến không đứng vững trước phép đo.
Những chuyện lạ có thật quanh vân tay
Vân tay quen thuộc tới mức ta ít khi để ý, nhưng quanh nó có không ít chuyện bất ngờ đã được ghi nhận:
- Người bẩm sinh không có vân tay: một số gia đình hiếm hoi trên thế giới mắc tình trạng di truyền khiến các thành viên sinh ra không có vân tay. Năm 2011, các nhà khoa học xác định tình trạng này liên quan tới một đột biến ở gen có tên SMARCAD1. Những người này gặp rắc rối thật khi làm thủ tục cần lấy dấu vân tay.
- Gấu koala có vân tay rất giống người: dù họ hàng rất xa với con người, gấu koala có vân tay giống người tới mức dưới kính hiển vi khó phân biệt. Đây là ví dụ về tiến hoá hội tụ, có thể liên quan tới việc cầm nắm lá cây bạch đàn khéo léo.
- Tinh tinh, khỉ đột cũng có vân tay: các loài linh trưởng lớn có vân tay ở ngón tay, và một số loài khỉ còn có vân ở mặt dưới đuôi dùng để quấn cành.
- Vân tay có thể mòn: thợ xây, người làm nghề tiếp xúc nhiều vôi vữa, hoá chất, hay người lớn tuổi đôi khi có vân tay mờ tới mức máy chấm công, điện thoại khó nhận. Một số thuốc điều trị cũng được ghi nhận làm mờ vân tay.
- "Sinh trắc vân tay" đoán năng khiếu không có cơ sở khoa học: vân tay hình thành trước khi não phát triển các chức năng cao và không có bằng chứng nó cho biết trí thông minh hay tài năng của một đứa trẻ.
Lịch sử dùng vân tay để nhận dạng có từ lâu: dấu tay đã được dùng để đóng lên khế ước ở Trung Hoa cổ, và từ cuối thế kỷ 19, các nhà khoa học như Henry Faulds, Francis Galton đặt nền móng cho việc dùng vân tay trong điều tra.
Câu hỏi thường gặp
Vân tay có thay đổi khi lớn lên không?
Hình dạng hoa văn giữ nguyên suốt đời, chỉ to ra theo kích thước bàn tay khi lớn lên. Các chi tiết như điểm rẽ nhánh, điểm đứt đoạn vẫn ở đúng vị trí tương đối. Theo tuổi già, đường vân có thể mờ và nông hơn vì da mất độ đàn hồi, nhưng không đổi kiểu.
Ngón chân có vân không?
Có. Ngón chân và lòng bàn chân cũng có đường vân hình thành cùng giai đoạn với vân tay. Ở một số nơi, bệnh viện lấy dấu chân trẻ sơ sinh để nhận dạng. Vân chân cũng là duy nhất với mỗi người như vân tay.
Vì sao ngâm nước lâu thì điện thoại khó nhận vân tay?
Khi ngâm nước lâu, da đầu ngón tay nhăn lại và các đường vân bị biến dạng tạm thời, cộng với nước đọng trên bề mặt làm cảm biến khó đọc. Tay quá khô, có vết cắt hay bám bẩn cũng làm giảm khả năng nhận dạng. Lau khô tay hoặc đăng ký thêm vài ngón khác sẽ giúp ích.
Vân tay có di truyền từ bố mẹ không?
Kiểu vân tay chung có yếu tố di truyền, nên người trong gia đình thường có kiểu vân giống nhau và số đường vân tương tự. Nhưng các chi tiết nhỏ tạo nên sự độc nhất không di truyền, vì chúng được quyết định bởi điều kiện ngẫu nhiên trong tử cung. Vì vậy không thể dùng vân tay để xác định quan hệ huyết thống.
Vì sao vân tay để lại dấu trên mặt kính?
Da đầu ngón tay có nhiều tuyến mồ hôi mở ra dọc theo các đường gờ, cộng với dầu từ da mặt, tóc bám vào tay khi ta chạm. Khi chạm vào bề mặt nhẵn như kính, lớp mồ hôi và dầu này in lại đúng hoa văn đường vân. Đây cũng là nguyên lý của việc thu dấu vân tay trong điều tra.