1.1. Этническая дерматоглифика

Как известно, у разных народов мира частота кожных узоров очень сильно варьирует. Наблюдаются также сильные региональные различия в частоте дерматоглифических узоров. Неизвестно, какие факторы определяют эти региональные различия. Ученым, изучающим различные фенотипы в нормальных популяциях, до сих пор не удается связать эти фенотипы с какими-либо существенными преимуществами или недостатками, что помогло бы разгадать или найти «ключ к разгадке природы действия отбора» (Харрисон и др., 1968).

С каждым днем увеличивается число данных по дерматоглифике разных народов в мировых сводках, что говорит об их положительной роли в разрешении проблем родственных взаимоотношений между популяциями, изучении природы и механизма наследственной передачи морфологических признаков у человека. Дерматоглифика, как особый раздел знаний, сложилась в конце XIX – начале XX вв., хотя ранние научные исследования появились довольно рано – в XVII в. Уже в 1823 г. чешский биолог Ян Пуркинье пытался классифицировать основные типы пальцевых узоров.

Интересно, что в конце XIX в. два совершенно незнакомых и работающих в разных странах Востока человека независимо друг от друга заинтересовались феноменом пальцевых узоров человеческих рук. Один из них – английский чиновник Уильям Хершел, работавший в Индии, обратил внимание на то, как китайские торговцы при заключении сделок ставили вместо подписи черненый оттиск большого пальца правой руки. Дальнейшие события развернулись так, что в течение 20 лет Хершел занимался отпечатками пальцев и пришел к выводу, что пальцевые узоры являются идеальным способом для идентификации личности. Но его работы остались без должного внимания.

В 1879 г. в Токио отпечатками пальцев заинтересовался врач-шотландец Генри Фолдс. Он заметил на доисторических глиняных горшках следы отпечатков, которые ему подсказали идею заняться этой проблемой. Сначала его заинтересовал вопрос о существовании различий между отпечатками пальцев представителей разных народов, потом он начал изучать наследуемость узоров папиллярных линий. В конце концов Фолдс основательно занялся проблемой идентификации личности. Он, как и Хершел, мотивировал способ идентификации с помощью отпечатков пальцев тем, что узоры папиллярных линий не изменяются с возрастом и остаются неизменными далее после смерти. Следовательно, эти признаки применимы для идентификации лучше, чем фотография (Торвальд, 1984).

Именно открытия этих двух людей заставили такого блестящего ученого, как Фрэнсис Гальтон, обратить внимание на пальцевые узоры. Гальтон проделал огромную исследовательскую работу в этой области, доказал по теории вероятности, что совпадение отпечатков пальцев двух человек практически невозможно и опубликовал результаты своих завершенных работ в 1892 г. Книга называлась «Отпечатки пальцев».

Ф. Гальтону принадлежат первые попытки применения пальцевых узоров в целях этнической (расовой) дерматоглифики. Он выделил основные типы пальцевых узоров и обратил внимание на то, что морфологический тип узора не изменяется с возрастом, а меняется лишь его размер (Gallon, 1892, 1895). Крупный американский ученый Уайлдер основал новое направление в изучении кожных узоров ладоней и пальцев человека и выяснил, что существуют расовые различия этих признаков, которые можно выявить только в значительных выборках из популяций (Wilder, 1904, 1913, 1922). В современной науке его справедливо считают родоначальником этнической дерматоглифики.

Капитальные многолетние труды американцев Г. Камминса и Ч. Мидло содержат весьма ценные исследования по кожному рельефу приматов и общей дерматоглифике, которые до сих пор служат пособием и основой для дальнейших исследований антропологов, медиков и криминалистов (Cummins, Midlo, 1942, 1943, 1961).

Немаловажную роль сыграли отечественные антропологи в развитии этнической дерматоглифики в нашей стране, пестрящей многочисленными народами и антропологическими типами. Из них можно назвать В. И. Лебедева (1922) и П. С. Семеновского (1923). Особенно большой вклад в отечественную дерматоглифику внес М. В. Волоцкой (1936, 1937в, 19376, 1941), который независимо от Камминса предложил дактилоскопический индекс и составил карту его распределения по земному шару. Распределение по земному шару наследственно устойчивого признака может пролить свет на древнее расселение человечества. На карте распространения Dl10 видно, что средние величины этого признака типичны для Передней и Южной Азии, а самые крайние его значения характерны для периферии, где признаки больших рас представлены в резко выраженной форме: низкие занимают Северо-Запад Европы, Юг Африки, а самые высокие – Центральную Азию. Законно предположить, что область средних значений совпадает с той зоной Старого света, где формировался современный тип человека.

Наиболее полные сводки распределения дерматоглифических признаков по земному шару даны в работах М. Шамла (Chamla, 1962, 1963), Швидецкой (Shwidetzky. 1962).

В настоящее время в советской антропологии дерматоглифические признаки привлекаются для разрешения этногенетических задач многими учеными. Руководством для антропологов является книга Т. Д. Гладковой, посвященная изучению кожных узоров кисти и стопы обезьян и человека. (Гладкова, 1966). Значительный интерес представляют многочисленные региональные исследования по дерматоглифике народов Сибири, Средней Азии, Прибалтики, Белоруссии, Северного Кавказа и Закавказья (Гладкова, Хить, 1968; Хить, 1974; Денисова, 1970; Тегако, 1970, 1978; Никольская, 1971, 1972; Гаджиев, 1960, 1962, 1971; Гладкова, 1957; Ладария, 1975; Хить, 1978, 1983 и др.). Большого внимания заслуживает статья Я. Я. Рогинского о систематике и расселении человеческих рас по данным дерматоглифики, где он поднимает вопрос о возможности и невозможности успешного применения дерматоглифичеекпх данных к проблемам расообразования. Приводя многочисленные примеры по результатам исследований ученых, он приходит к выводу, что попытки использовать материалы по кожным узорам кисти в этнической антропологии оправдывают себя (Рогинский, 1970).

Исследования по дерматоглифике Кавказа и Закавказья содержатся в работах Г. Л. Хить (1978, 1983.) В частности, в работе 1978 г. о расогенетических связях населения Кавказа анализируются данные о 111 популяциях Кавказа, Средней Азии и Юга европейской части СССР. Данные по дерматоглифике народов этих регионов приводят автора к заключению, что понтийская раса в общем плане сходна с кавкасионской и переднеазтатской, но она максимально приближается к населению европейской части СССР. Каспийскую расу автор считает наиболее специфичной, так как, по ее данным, она занимает промежуточное положение между типичными «кавказскими» вариантами и европеоидными расами Средней Азии (закаспийской расой и расой Среднеазиатского междуречья) (Хить, 1978).

В заключение, в качестве примера можно привести сравнение армян по комплексу дерматоглифическнх признаков с народами Кавказа и европеоидами Средней Азии (Кочар, 1976).

Как следует из рис. 2 и 3, по частоте пальцевых узоров армяне обнаруживают максимальную близость к даргинцам, осетинам и кумыкам, несколько отличаются от таджиков по значению завитков и петель и сильно отдаляются от лезгин и узбеков.

рис. 2 и 3. Частота распределения узоров по пальцам

Графическое представление о соотношении групп по комплексу признаков дают полигоны, где, при сопоставлении армянской группы с северными европеоидами, северными кавказцами и монголоидами, армяне обнаруживают максимум европеоидности, коль скоро весь полигон находится в области, почти не представленной у монголоидов (рис. 4).

рис. 4. Сопоставление армян с другими этническими группами по комплексу признаков (Кочар, 1976)

1.2. Наследуемость кожных узоров

Ученые считают, что дерматоглифические узоры находятся под генным контролем, но до сих пор еще никто не предложил какой-либо простой и бесспорной схемы их наследования. «При сравнении дерматоглифических узоров в популяциях смело можно допустить, что фенотипические различия отражают различия в распределении генов, но, как и в случае любого метрического признака, невозможно проанализировать полученные результаты с учетом частот отдельных генов и генотипов. Сложная природа дерматоглифических узоров и громадный диапазон различий, которым они подвержены, затрудняют обобщение, фактов в сжатой количественной форме» (Харрисон, Уйанер, Таннер, Барникот, 1968) .

Изучение особенностей действия того или иного наследственного фактора следует, в первую очередь, начать с выяснения, имеет ли ген аутосомное положение или связан с половой хромосомой, ибо указанная локализация генов в кариотппе может сказаться, на распределении фенотипов в популяции (Ниль, Шэлл, 1958). В антропологической литературе бытует мнение о том, что генетические факторы, определяющие структуру кожного рельефа, не имеют сцепления с полом (Волоцкой, 1937а; Гладкова, 1964). Аргументацией при этом служит сравнительный анализ коэффициентов корреляции между отцами и сыновьями, с одной стороны, и отцами и дочерьми – с другой. Считается, что в случае сцепленния гена с полом коэффициент корреляции между отцами и сыновьями стремится к нулю, а корреляция между отцами и дочерьми будет значительной; при отклонении от такой картины говорится об отсутствии сцепления гена с половой хромосомой. Подобное сопоставление приводится, в частности, в работе М. В. Волоцкого (1937а), где он высказывает также мнение о том, что при частичном сцеплении с полом, когда признак детерминирован несколькими генами, из которых лишь часть локализована в половой хромосоме, теоретически должно ожидаться лишь частичное понижение корреляции между отцами и сыновьями по сравнению с корреляцией между отцами и дочерьми. Но в его материале корреляция между отцами и сыновьями оказалась нисколько не меньше, а даже несколько больше корреляции между отцами – дочерьми, что достаточно определенно указывает на аутосомную локализацию генов (Волоцкой, 1937).

Аналогичные результаты приводятся в работе Т. Д. Гладковой (1964), которая в целях рассмотрения общего характера наследования кожных узоров одновременно на пальцах и ладонях одной и той же семейной группы исследовала 52 полных семейства с числом детей от 1 до 4, а также 25 неполных родственных групп.

Но И. С. Гусева (1966) считает, что «упомянутый критерий вряд ли можно считать достаточным для характернстики всех возможных типов сцепления гена с полом. Указанное распределение коэффициентов корреляции может наблюдаться лишь в случае сцепления с X, но не с У хромосомой». Об этом свидетельствует приведенная автором схема распределения наследственных факторов, передающихся от отца детям:

1. Наследование отцовских признаков при полном сцеплении генов с X хромосомой:
родители XX ХУ
дети XX ХУ дочь наследует признак, сын – нет.
2. Наследование отцовских признаков при полном, сцеплении генов с У хромосомой (голандрическая наследственность):
родители XX ХУ
дети XX ХУ сын наследует признак, дочь – нет.
3. В случае частичного сцепления генов с половыми хромосомами отца признак наследуется как аутосомный фактор.

Приведенная схема И. С. Гусевой опирается на представлении о наличии гомологичных и негомологичпых сегментов в половых хромосомах X и У (Koller, Darlington, 1934; Koller, 1937). При этом автор приводит примеры исследований, где эта концепция подвергается сомнению (Matthey, 1951; Sachs, 1954), и все-же она считает, что нет абсолютно достоверных фактов, порочащих ее.

Все вышесказанное приводит исследователей к выводу, что было бы неправомочно полностью отвергать влияние половых хромосом на формирование папиллярного узора, тем более, что половой диморфизм дерматоглифического узора проявляется в относительно большей частоте дуг и меньшей частоте завитков. У женщин по сравнению с мужчинами. Исходя из этого М. В. Волоцкой (1937а) предполагал возможность модифицирующего воздействия половых хромосом на особенности строения кожного рельефа. И. С. Гусева допускает, что, возможно, половые хромосомы содержат гены-регуляторы, которые модифицируют проявление действия аутосомных генов, определяющих папиллярный узор (Гусева, 1966).

Интересные наблюдения имеются также в области Медицинской генетики.

Многие наследственные заболевания сопровождаются специфическими нарушениями кожных узоров. Исследования отчетливо показывают, что по этим нарушениям можно смело диагностировать такие заболевания, как монголизм или синдром Дауна – трисомия по 21-й хромосоме; трисомия 13, 17, 18; синдром «кошачьего мяуканья» – транслокация или делеция 5-й хромосомы; синдром Шерешевского – Тернера и Клайнфельтера – аномалии половых хромосом (X, XXX, XXYY, XXY, XXXY). Даже в тех случаях, когда больные не имеют ярко выраженных внешних проявлений данного заболевания, нарушения наследования кожного рельефа указывают на наличие хромосомных нарушений. Этому факту придается очень большое значение в последнее время, и не удивительно, что во всем мире очень много ученых занимаются проблемой наследственных заболеваний с помощью дерматоглифпческих узоров (Opie, Spaulding, Conen, 1963; Penrose, 1961, 1963, 1965, 1967, 1968, 1970, 1973; Beckman, Gustavson, Norring, 1962; Edwards, Friccaro, Pamelo et al., 1962; Uchida, Miller, Soltan, 1964).

рис. 5. Пример отпчатка, найденного при монголизме (по Пенрозу, Penrose, 1963)

рис. 6. Главное расположение самого дистального трирадиуса у детей, старше 4-х лет

рис. 7. Пример дерматоглифики у мужчин с XXXXY половыми хромосомами (Penrose, 1963)

M. В. Волоцкой (1937а, б, в), Бонневи (Bonnevie, 1931), Хольт (Holt, 1961) проводили свои работы по наследованию таких характеристик папиллярного узора, как гребневой счет, общее количество дельт и дельтовый индекс. А И. С. Гусева (1966, 1967, 1968) рассматривает генетические комплексы папиллярного узора для всех десяти пальцев рук в целом, без выяснения местных воздействий на рельеф каждого отдельного пальца. Она считает, что одно и то же количество дельт может быть в случаях различного сочетания узора, и поэтому, хотя сам по себе показатель общего числа дельт и неплохая дактилоскопическая характеристика, но он неточно отражает тип тактильного рисунка к не дает представления о всем многообразии сочетания видов папиллярного узора на всех десяти пальцах.

Наибольший интерес представляет изучение характера наследования типа узора в виде петель, дуг и завитков, а не общего числа дельт. И. С. Гусева выделяет три полигенных комплекса (A, L, W), определяющих четыре основных фенотипа – дуги, ульварные и радиальные петли и завитки, приводя ряд аргументов в пользу трехполигенной гипотезы.

Имеющиеся в литературе данные о наследовании направлений главных ладонных линий свидетельствуют пока лишь о том, что в тех случаях, когда родители имеют высокое окончание этих линий, дети имеют такое же окончание чаще, чем дети родителей с низким окончанием. То, что у родителей с низким окончанием есть дети с высоким окончанием, указывает на доминирование высокого окончания типов главных ладонных линий (Гладкова, 1961; Alciati, 1966).

Поскольку нашей главной задачей является применение дерматоглифики к изучению явлений и процессов популяционного уровня, постольку приведенные данные о точном воспроизведении в поколениях популяции частот дерматоглифических признаков позволяют использовать последние как аналоги и эквиваленты генетических маркеров, па изучении которых основывается всякое популяционно-генетическое исследование. Мы хорошо знаем, как сложны вопросы наследственности в дерматоглифике. До сих пор мы не можем сказать, как и сколькими генами кодируется тот или иной узор. Поэтому мы нашли решение задачи на популяционном уровне, получили данные и установили, что два поколения родителей и детей (если рассматривать в поколении детей – детей именно тех родителей которые представлены в выборке из старшего поколения) не отличаются по частотам всех учитываемый узоров. Другими словами, все распределения кожных узоров от родителей наследуются детьми. Этот факт оказался ключевым для замысла данной работы, по коль скоро установлено, что дерматоглифические признаки наследуются из поколения в поколение без каких-либо отклонений в частотах, то они могут быть и пользованы в дерматоглифических исследованиях для изучения генетических процессов.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

В заключение приведем данные популяционного характера, свидетельствующие о том, что каково бы ни было истинное соотношение фенотипов дерматоглифических признаков с генотипом, эти признаки с большой точностью своих частот передаются в популяци от поколения родителей к поколению детей (табл. 2, 3 и фото 1).