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研究 | 指纹掌纹全揭秘,看手相新姿势!

研究 | 指纹掌纹全揭秘,看手相新姿势!



为了从科学的角度研究“手相”的秘密,上期研究所,我们发起了对指纹和掌纹的统计调查。


我们选取最常见的 4 种指纹类型和 4 种掌纹类型进行了研究。


截止到 2018 年 6 月 19 日,我们共收集到 963 份问卷,其中女性 545 人,男性 418 人,并进行了分析。


指纹和掌纹类型繁多,所以分析的工作也颇为繁重,我们从琐碎无章的数据结果中,试图捋出来一些规律,与大家分享。


 

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首先,我们分别对左右手的十个手指头的下面4种指纹类型进行了分析:

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指纹类型


指纹类型分布如图:


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在十个手指头上,出现斗形和箕型的比例相对较高,加起来占了 80% 以上,与其他两种类型相比,可以说是呈压倒性了。

 

经过卡方检验,我们发现在不同手指上,出现的指纹类型也不一样。得出了这些结论:


  • 斗型出现在无名指上的频率较高p = 2.904e-82);

  • 箕型出现在小拇指上的频率较高p = 1.992e-49);

  • 双斗型出现在大拇指上的频率较高p = 4.441e-50);

  • 弓型出现在食指上的频率较高p = 5.499e-12)。

 

这些结论与之前 Michael Kücken (2007) 对指纹形成的研究吻合。低头确认一下自己的手指,是不是也属于大多数?

 

 

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男女指纹是否会存在差异呢?为了寻找答案,我们将用户分为男女两组,分开统计了十只指头的类型:


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经过卡方检验后发现:


  • 不论左右手女性与男性相比,指纹出现弓型的频率更高(左手:p = 1.504e-05;右手: p = 3.071e-05)。


  • 在右手上,男性女性指纹出现斗型、双斗型、箕型的频率也存在显著差异,其中,男性右手指纹出现斗型和双斗型的频率更高(斗型:p = 0.000271;双斗型: p = 0.0102),女性右手指纹出现箕型的频率更高(p = 0.000568)。

 

分析后发现,不同性别的指纹差异比左右手的差异更大。既然左右手指纹的差异不大,那么左右手指纹会有多对称呢?

 


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所以为了探索人们的指纹对称性,我们分男女两组,统计了每个人具有多少对的对称指纹(最少有 0 对指纹对称,最多有 5 对指纹对称),并对各个指纹对称数的人数进行了统计:


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可以看出,无论男女,左右手指纹完全对称的用户都占最高比例。


约 40% 的用户左右手指纹完全对称,接近 90% 的用户有 3 对及 3 对以上的指纹对称。这表明,人们左右同一手指的指纹花纹相似度比较高。

 


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目前已有的研究,对斗型分布的研究最多。


2012 年出版的《中华 56 个民族肤纹》里面记载:黄色人种中斗型花纹出现率很高,约 50% 以上,而白色人种中只有 20%-30%。男性中斗型花纹频率显著高于女性。于是我们在研究中对用户拥有斗型指纹的个数进行了统计(最少有 0 个斗型指纹,最多有 10 个斗型指纹。


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从图中可以看出,没有斗型指纹的人群比例仅占调查总数的约 20%,剩余约 80% 的人十只手指上至少有 1 个斗型指纹

 

由于斗型和箕型是出现频率最高的两种指纹类型,我们也对斗型和箕型的出现频率与用户的祖源以及地域进行分析,但没有发现显著差异

 

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指纹的形成受基因和环境共同作用的影响,即使同卵双胞胎,指纹花纹虽然相似度高,但也并非完全一样。目前,指纹形成比较受学界接受的猜想是屈曲过程的模型:皮肤分为表皮(epidermis)、真皮(dermis),表皮中最靠近真皮的是基底层(basal layer)。科学家发现,在肤纹形成之前,基底层有明显的细胞分裂发生,而基底层细胞所在的区域受限,就产生了压力,随着压力的累积,皮肤发生了屈曲过程,就形成了肤纹

 

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学界也有一些研究试图从遗传层面找出形成指纹的原因, 2016年,YYW Ho et al. 进行了与斗型指纹相关的全基因组关联分析(GWAS)。这项研究发现基因 ADAMTS9-AS2 对不同手指斗型的形成有显著性影响。其中,ADAMTS9-AS2 中的一个 SNP 位点 rs1523452 对十个手指斗型的形成均有显著性影响(p = 7.12e-9)。这一位点中有 AA、AG、和 GG 三种基因型。研究指出,等位基因G越多,斗型出现的频率越高。RNA 测序结果也显示这个基因在生殖器官、结肠、和胃上高效表达,所以研究人员推测 ADAMTS9-AS2 有可能影响器官的早期发育。

       

在这个调查中,我们也对样本出现斗型指纹的频率与位点 rs1523452 的相关性进行分析。这次的样本中,866 人基因型是 AA,42 人基因型是 AG,0 人基因型是 GG。把用户按基因型分为 AA 和 AG 两组,计算斗型指纹在十个手指出现的平均次数(算法为:该组每人斗型的个数之和除以该组人数):


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结果发现,基因型是 AG 的用户比基因型是AA的用户斗型出现的频率高了 20%。然而双样本 t 检验却显示,这一基因位点对斗型的产生没有显著性影响p = 0.1454。可能原因是样本数量较少。


所以,我们为此开设了一个微解读,大家有兴趣的话,可以戳链接验证这个位点与斗型指纹到底究竟是不是相关。微解读:你的手指上可能有更多斗型指纹吗?

 

 

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分析完指纹的数据后,接下来,我们对所有用户左右手的四种掌纹类型进行了分析:


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掌纹类型


掌纹类型分布如图:


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从条形图也看出,左右手的掌纹分布非常相近,对左右手和不同掌纹类型做卡方检验,发现左右手与掌纹类型不相关p = 0.93991)。


 

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那掌纹是否存在男女差异呢?根据维基百科提供的信息,男性有猿线的概率是女性的两倍。为了验证已有规律和发现新的规律,我们分别对男女左右手的掌纹类型进行了统计:

 

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看图可能不太看得出来,所以直接上结论:


  • 川掌在女性中比重较大,经过卡方检验,p = 1.692e-07。

  • 猿线在男性中比重较大,经过卡方检验,p = 3.659e-06。而且,“男性有猿线的概率接近女性的两倍“的结论也在我们的数据中得到了验证。

  • 不论男女,左右手掌纹差异均不显著。

 

 

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既然掌纹的左右手差异不显著,我们就看看掌纹有多对称吧~


通过统计,我们发现共 801(83.2%)人掌纹对称,162(16.8%)人掌纹不对称,将近八成的人拥有对称的掌纹。经过卡方检验,性别与掌纹对称相关p = 0.02589),男性掌纹的对称程度比女性高

 

最后我们对掌纹与用户的祖源以及地域进行分析,没有发现显著差异

 

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综上,通过这次调查,我们重点得到了以下结论:


  • 80% 以上指纹都是斗型或箕型。斗型出现在无名指上的频率较高,箕型出现在小拇指上的频率较高,双斗型出现在大拇指上的频率较高,而弓型出现在食指上的频率较高。


  • 女性与男性相比,指纹出现弓型的频率更高。


  • 左右手指纹的对称度较高,9 成左右的人有 3 对及 3 对以上的指纹对称。


  • 近八成的人手指上会出现斗型指纹。


  • 男女掌纹有显著差异,女性出现川掌的概率比男性高,男性出现猿线的概率比女性高。


  • 近八成的人拥有对称的掌纹,男性掌纹比女性更对称。


这次调查中,我们也试图验证指纹类型与过往文献报道的基因位点的关系,却没有发现显著的差异。这可能是因为受样本量所限,所以还需要等样本量积累得足够大,才能够进一步验证,甚至找出其他的相关位点。如果你对我们的研究感兴趣,就戳下图参与研究吧!还可以攒积分换礼品哦~~


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参考:


[1]Kücken, M. Models for Fingerprint Pattern Formation. Forensic Science International, 2007, 171(2): 85-96.


[2]张海国 (2012). 中华56个民族肤纹 (上海交通大学出版社).


[3]Ho Y Y, Evans D M, Montgomery G W, et al. Common genetic variants influence whorls in fingerprint patterns[J]. Journal of Investigative Dermatology, 2016, 136(4): 859-862.


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