Стаття Ідеї — 15 серпня, 2023

Дактилоскопія з пальцями і без них

ТЕКСТ:

Чи ви пам’ятаєте цю пластинку?

— Ем-м… Ви її показували. Здається, вона блокує систему сигналізації.

— Саме так. Ми знайшли на ній відбитки пальців і навіть встановили, чиї вони.

— Ви дієте блискавично, вітаю!

— Дуже дякую, пане Крамер. Але, на жаль, це ваші відбитки.

— Вітаю… Ви що, знущаєтеся? Я ніколи в житті не бачив цієї клятої залізячки, і, тим паче, її не торкався! Може, ці відбитки просто схожі на мої?

— Пане Крамер, дактилоскопія виключає можливість наявності ідентичних папілярних ліній у різних людей. Ось чому це така важлива зброя у боротьбі зі злочинцями.

Пригадуєте цей діалог із чудової стрічки «Ва-банк» польського режисера Яна Махульського? За сюжетом, благородні злодії підкидають до приміщення пограбованого ними банку речовий доказ з отриманим хитрим шляхом відбитком пальця власника цієї установи, щоби покарати того за злочини. Дія фільму відбувається в 1934 році — у період розквіту дактилоскопії. Втім, кажучи «дактилоскопія виключає», поліцейський комісар дещо грішить проти правди. Дактилоскопія поки що не знає двох різних людей з ідентичними папілярними візерунками, але виключити таку можливість за допомогою наукових доказів не може. Здається, твердження про абсолютну індивідуальність пальцевих відбитків чекає доля законів природи, які не мають прямих доказів, а є емпіричними узагальненнями досвіду людства.

Пальці як візитна картка

Переглядаючи історію науки, важко не захопитися спостережливістю наших предків і вмінню робити правильні припущення на основі мізерних і неповних даних. Чого варті, наприклад, уміння зварити мило з жиру і мінеральних солей, додуматися привчати організм до отрут за допомогою малих доз, встановити сферичність Землі? Додайте до цього, що миловаріння, виплавлення заліза і сталі, виготовлення штучного скла наші пращури опанували ще за часів неоліту, не маючи жодної уяви про атоми та будову речовини. За часів царя не лише не існувало науки фармакокінетики, — до відкриття Гарвеєм системи кровообігу залишалося 17 з гаком століть. Ератосфен навіть вирахував окружність Землі, користуючись лише планіметрією й арифметикою, і помилився тільки на 10%. Однак секрет папілярних ліній, які людина бачила, відколи була ще звіром, пройшов повз її увагу. 

З давніх-давен відбиток пальця або долоні, вмочених у фарбу, використовувався як підпис під документами, однак цей відбиток мав винятково символічний характер. Праця  «Походження відбитків пальців», де дактилоскопія пропонувалася як метод встановлення особи, була опублікована лише в 1879 році. У 1895 році увів дактилоскопію у практику Скотланд-Ярду, і впродовж наступних 10 років зусиллями шотландця й аргентинця були закладені наукові принципи класифікації пальцевих відбитків, актуальні й дотепер.

Цікаво, що впродовж життя людини змінюється лише розмір папілярних візерунків. Їхній тип, індивідуальні особливості та пропорції зберігаються довічно. Позаяк папілярні лінії епідермісу лише повторюють розташування так званих сосочків — виростів на основному шарі шкіри, — вони відновлюються в тому самому вигляді навіть після пошкоджень. Отже, змінити папілярні візерунки або позбутися їх хірургічно можна лише шляхом глибокого пошкодження дерми. Але в цьому разі утворюються рубці, до того ж також індивідуального характеру. 

Насамкінець для ідентифікації особи криміналістика загалом вимагає збігу 12–17 індивідуальних ознак відбитків, залежно від частоти, з якою зустрічаються подібні варіанти візерунків. Зауважимо, що під час дактилоскопічного дослідження виявляють не лише збіг візерунків, а й різницю між ними, причому однієї індивідуальної відмінності достатньо для висновку, що виявлені на місці злочину й відібрані у підозрюваного відбитки належать різним особам. 

На м’яких поверхнях, скажімо пластиліні або шоколаді, відбитки пальців утворюються внаслідок їхньої механічної деформації. Забруднені фарбою, кров’ю або малиновим джемом пальці залишають відбитки на кшталт ліногравюр. А на твердих поверхнях сухі чисті пальці залишають сліди секрету потожирових залоз шкіри. Такі відбитки складають левову частку в практиці дактилоскопічної експертизи, саме їх у фільмі «Ва-банк» демонструє Крамеру інспектор Пшигода. Злочинний світ одразу зауважив небезпеку для себе від запровадження дактилоскопії, тому навіть у детективних романах ХХ століття рукавички на зловмиснику стали таким самим атрибутом, як білий комірець містера Шерлока Голмса.

В оповіданні Артура Конана Дойла «Будівничий з Норвуда»1 хитромудрий зловмисник використовує воскову копію відбитка своєї жертви, щоб звинуватити її у власному вбивстві. Шерлоку Голмсу вдалося викрити злочинця лише тому, що кривавий відбиток на стіні з’явився наступного дня після пригоди. Фальсифікація відбитків пальців дійсно трапляється у криміналістиці. Зловмисники виготовляють їх за допомогою кліше, як той герой Дойла, переносять справжні відбитки з одного предмета на інший, послідовно притискаючи до справжнього відбитка, а потім до речового доказу липкі предмети, й навіть створюють моделі папілярних візерунків за допомогою 3D-друку. 

У 2002 році група дослідників під проводом Цуому Мацумото з Йокогамського національного університету оприлюднила2 звіт про успішне відтворення папілярних візерунків кількома загальнодоступними способами. Створені ними макети кінцевих фаланг пальців були визнані справжніми автоматизованими системами авторизації та ідентифікації. Матрицями для макетів слугували як відбитки на копіювальній масі, так і реальні потожирові сліди, які фіксувалися прийомами дактилоскопії, фотографувалися і відтворювалися методом високого друку. Отримані з макетів відбитки графічно не відрізнялися від натуральних.

У 2013 році члени європейського клубу хакерів Chaos Computer Club оприлюднили заяву, що обійшли дактилоскопічний захист iPhone 5s за допомогою нехитрого загальнодоступного прийому. Відбиток пальця на скляній поверхні проявили за допомогою суперклею і сфотографували. Далі знімок друкували на цупкому папері й покривали рідким латексом. Після висихання на латексному шарі відтворився папілярний візерунок, який успішно розблокував iPhone власника. Рік потому член тієї ж спільноти Ян Крісслер на щорічній зустрічі клубу продемонстрував3 повний муляж подушечки пальця Урсули фон дер Ляєн, виготовлений ним із публічної фотографії політикині. Він роздрукував якісне зображення папілярних ліній кінцевої фаланги великого пальця тодішньої міністерки оборони ФРН на прозорому папері й покрив фотографію клеєм для дерева, який надав рельєф відбитку.

Підписатися на Куншт

Корисна розсилка про науку.
Статті, відео і подкасти щотижня та без спаму.

Сліди, які неможливо підробити

Основою життєдіяльності клітин нашого організму є синтез білка з амінокислот, які утворюються у процесі обміну речовин. Для цього в кожній клітині є органела рибосома, — така собі фабрика для виробництва білків. Процес цей вельми схожий на виготовлення вінілових платівок: з однієї матриці робиться безліч абсолютно ідентичних копій. Так само як на фабриці штампують платівки різних виконавців, орієнтуючись на різні матриці, рибосома синтезує різні білки. Матриці ці зберігаються в ядрі клітини у вигляді довжелезної молекули дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК), на якій закодована послідовність амінокислот для кожного окремого білка. Молекули рибонуклеїнової кислоти (РНК) завдяки водневим зв’язкам між їхніми активними групами й такими самими групами на ДНК копіюють з останньої потрібну послідовність. Далі, вже у рибосомі, за тим самим принципом з цієї копії ділянки ДНК будується білковий ланцюг будь-якої довжини, в якому всі фрагменти однакові. Активними групами ДНК і РНКє радикали азотистих основ аденіну, гуаніну, цитозину, тиміну й урацилу. Вони показні тим, що можуть з’єднуватися між собою водневими зв’язками лише у суворій відповідності: гуанін із цитозином, а аденін із тиміном або урацилом. Цей суворий відбір називають принципом комплементарності. У молекулах РНК радикали азотистих основ поєднуються з цукром рибозою, а у ДНК — з дезоксирибозою, через які прикріплюються до загального молекулярного ланцюга естерами фосфатної кислоти. Кожна така ланка називається нуклеотидом, а три, розташовані поруч, і є носієм інформації про 61 білок організму — кодоном. Звіряючись з комбінаціями кодонів, клітина здатна відтворити саму себе, зокрема ДНК, — адже остання так само зібрана з амінокислот. Процес зняття білкових копій називається трансляцією, а копіювання ДНК — реплікацією.

Як і будь-який виробничий процес, реплікація не вільна від браку, адже такі складні хімічні процеси залежать від багатьох факторів — температури, мікроелементного складу клітинної рідини, дефіциту чи надлишку амінокислот і ферментів. Насамкінець, якийсь фрагмент вихідної ДНК може бути пошкоджений, що часто трапляється, наприклад, із клітинами шкіри внаслідок опромінення сонячним ультрафіолетом. Ці помилкові фрагменти не копіюються РНК, але повторюються при реплікації та утворюють так звані мінісателіти. У 1984 році професор британського Університету Лестера  звернув увагу на те, що набір комбінацій мінісателітів є унікальним для кожної людини за винятком однояйцевих близнюків, водночас низка комбінацій успадковується людиною від батьків. Це відкриття він поклав в основу методу ідентифікації людини.

Запропонований ним метод обіцяв цікаві перспективи. Дійсно, якщо зробити штучну копію ділянок ДНК певної особи, які зазвичай не копіюються, можна у будь-який час однозначно ідентифікувати цю особу, адже ДНК людини підробити або змінити довільно неможливо. Невдовзі метод Алека Джеффріса був випробуваний у розслідуванні двох кримінальних справ щодо зґвалтувань і вбивств. За допомогою нового методу було не лише викрито серійного вбивцю, а й виправдано непричетну особу, яка взяла на себе провину за один зі злочинів. Додатковим бонусом методу є можливість з певною ймовірністю встановити невідому особу за зразками ДНК, взятими у його найближчих родичів — рідних братів і сестер, батьків чи дітей. 

Полімеразна ланцюгова реакція (ПЛР), яка була відкрита у 1983 році американським біохіміком  і стала широко відомою завдяки пандемії COVID-19, дозволяє зробити  безліч копій будь-якої обраної ділянки ДНК. Поєднання відкриттів Джеффріса й Малліса, яке отримало назву генної дактилоскопії, стало революцією в криміналістиці. Справді, якщо навіть з однієї-єдиної молекули ДНК можна відтворити будь-яку кількість речовини, щоб проаналізувати її за мінісателітами, то всі витівки злочинців з рукавичками, з підробками відбитків пальців зведені нанівець. В описаній Дойлем пригоді будівничого з Норвуду аналіз крові відбитка на стіні явно свідчив би на користь підозрюваного, бо зловмисник для підробки доказу використав власну кров. Незалежно від нашої волі й непомітно для себе ми повсякчас залишаємо сліди нашого перебування у певному місці, чхаючи, чухаючи у потилиці, торкаючись предметів. Для ідентифікації особи вистачить будь-якого сліду: вирваної волосини, краплі слини з клітинами епітелію слизової оболонки, кількох сперматозоїдів тощо. Так, у плині розслідування спровокованих російськими агентами заворушень в Одесі 2 травня 2014 року особу одного із небіжчиків вдалося встановити лише за порівняльним аналізом ДНК, позаяк жертвою був асоціальний громадяни без постійного місця проживання. Метод генної дактилоскопії, попри доволі складну технічну реалізацію, наразі впроваджений у всіх судово-медичних закладах України. 

Посилання:

  1. Impact of Artificial Gummy Fingers on Fingerprint Systems.
  2. Заява Chaos Computer Club.
  3. The Adventure of the Norwood Builder, 1903.
  4. Хижняк А.С. Інноваційне впровадження нових діагностичних завдань в комплексній експертизі в дактилоскопічному дослідженні сфальсифікованих відбитків пальців рук./ Теоретичні питання юриспруденції і проблеми правозастосування: виклики ХХІ століття. Харків,
  5. Біленчук П. Д. та ін. Криміналістика : підручник. Київ: НАВС України, 1997 Сверстюк А.С. та ін. Огляд методів та моделей полімеразно-ланцюгової реакції. Медична інформатика та інженерія, №3, 2014.

Популярні статті

Стаття Суспільство — 20 березня

Міражі науки. Як Близький Схід втратив наукову першість

Стаття Суспільство - 15 березня

Що допомагає диктаторам здобути владу. Треба розжувати

Стаття Пост правди - 19 липня

Інформаційні операції минулого. Пост правди, сезон 5, епізод 5