بصمه

Fingerprinting - genetic fingerprinting

البصمة

أسامة عارف العوا

علم البصمة dactyloscopy

سمات البصمة

أشكال حروف البصمة

تحري البصمات

بصمة القزحية

البصمة imprint وبصمة الأصبع fingerprint هي ما يعلق بأحد السطوح من أشكال عدة خطوط تُعرف حالياً باسم الحروف (أو الخطوط أو الأضلاع) ridges، وتشبه هضاباً صغيرة مرتفعة فوق أودية تُدعى أثلاماً grooves؛ موجودة في باطن اليد وأخمص القدم. ويمكن توسم البصمات على كثير من السطوح الملساء اللامسامية مثل الزجاج والخشب واللدائن (البلاستيك) والورق والجلود والمطاط والمعدن وغيرها. وتُستعمل قرينةً تصلح للإثبات في القضايا الجزائية أو المدنية أو الإدارية. كما تُؤخذ باستخدام الحبر لأغراض تحديد الهوية، وقد تحولت الجهات المختصة في كثير من البلدان إلى استخدام أجهزة رقمية digital لتصوير البصمات والاحتفاظ بها في «بنوك بيانات» تتسع لأعداد كبيرة جداً منها.

وبصمة الأصبع fingerprint هي جزء من مصطلح التعرف الحيوي biometric recognition الذي يستعمل الخواص التشريحية والسلوكية لتعرف الأشخاص مثل بصمة الإصبع والوجه وقُزحية العين والصوت وطريقة السير وبعض الحركات وغيرها؛ لأن هذه المعرِّفات identifiers لا يمكن عادة تغييرها أو العبث بها بسهولة، ومن ثم فإن هذه القياسات السهلة مفيدة في تعرف أشخاص معينين مثل الأفراد المشتبه بهم أو المجرمين.

علم البصمة dactyloscopy

هو علم دراسة البصمات وتمييزها؛ وبصمة الإصبع هي إحدى المعرِّفات التي استعملت منذ وقت طويل وما تزال تستعمل في بلدان كثيرة على نطاق واسع. وهي فريدة في خواصها لاتتكرر في أي شخص آخر، ولم تشاهد بصمتان متطابقتان منذ أكثر من قرن، يضاف إلى ذلك أن البصمات تظل ثابتة طوال حياة صاحبها، ويصعب تغييرها أو العبث بها إلا بمعاملات قاسية جداً.

انصرم أكثر من قرن منذ استعمل ضابط الشرطة الفرنسي ألفونس برتيون Alphonse Bertillon القياسات الحيوية في فك ألغاز بعض الجرائم وقد اكتسب شهرة جيدة في هذا المجال؛ لكن طريقته بدأت تخبو أمام اكتشاف البصمة ودقتها في مختبرات الطب الشرعي وتوثيق المستندات والمحاكم وغيرها.

لعل الفضل في تعرف البصمة والكتابة عنها يعود إلى الطبيب الاسكتلندي هنري فولدز Henry Foulds الذي كان يعمل في اليابان عام 1874، واكتشف في أثناء رحلة للتنقيب عن الآثار وجود علامات لأصابع حِرَفيين قدامى على قطع فخارية من أعمالهم. وبعد قيامه ببعض الدراسات اكتشف أن «البروزات» الموجودة على أصابع الإنسان كانت متميزة بعضها من بعض. ومن ثم كتب عام 1880 عن أعماله إلى المجلة العلمية البريطانية المشهورة نيتشر Nature، وكان مما ذكره في رسالته إليها النص التالي:

«عندما يُعثر على علامات أصابع ملوثة بالدماء أو طبعات لها في الطين أو على الزجاج.....إلخ، فإنها قد تقود إلى التحديد العلمي للمجرمين ... وقد كان لي خبرة في حالتين من هذا النوع وعثرت على إثباتات مفيدة من هذه العلامات».

اهتم فولدز كثيراً باكتشافاته وتمكن بوساطتها من معرفة أن أحد طلابه كان مسؤولاً عن اختفاء الكحول من مخبره. ولإثبات براءة أحد المتهمين أثبت أن تلك «الحروف ridges» المتروكة في مكان الجريمة كانت مختلفة عن الموجودة في أصابع ذلك المتهم، فتمت تبرئته، لكن الشرطة البريطانية Scot land yard (سكوتلاند يارد) لم توافق على آرائه في هذا الصدد.

تلا ذلك اهتمام كبير من كثير من العلماء في أنحاء متعددة من العالم، وكان الإنكليزي وليام هيرشل William Herschel أول من طالَب في البنغال بالهند عام 1877 باعتماد خطوط البصمة في كشف تزوير الشيكات. وتجدر الإشارة إلى الكتاب الشهير الذي نشره فرنسيس غالتون Francis Galton عام 1892 تحت عنوان «البصمات Fingerprints»، وضمَّنه استخدام الإحصاء في دراستها، وكذلك نظاماً تصنيفياً لمكوناتها، وكان ذلك أساس ما يُعرف اليوم من المنظومات الحديثة للبصمة، وقد تلا ذلك اعتمادها علماً وتطبيقاً مهمَّين واسعي الانتشار في معظم أنحاء العالم.

استُخدمت البصمة في مدينة نيويورك عام 1902 بعد اكتشاف فضيحة في عام 1900 حين استأجر بعض المتقدمين لشغل وظائف حكومية عدداً من الأشخاص المتفوقين ليجتازوا امتحانات القبول لتلك الوظائف نيابة عنهم، وبدأت الهيئات الرسمية بعد ذلك بالتحقق من شخصيات المتقدمين للوظائف باستخدام اختبارات البصمة، وباستخدامها في عام 1903 لتحديد هويات المجرمين، وانتشرت هذه الطريقة بعد ذلك في بقية الولايات الأمريكية وفي بلدان كثيرة.

تتكون بصمات الإنسان في الشهر الثالث أو الرابع من المرحلة الجنينية وتستمر طوال حياته، وتحافظ على شكلها ولا تتأثر بصحة الإنسان أو مرضه أو حرفته أو عمره، وإذا ما تعرضت لمعاملة سببت زوالها- كحرق بسيط مثلاً- فإنها تتكون مجدداً بعد فترة مع تكون جلد جديد.

سمات البصمة

تحدد أحرف البصمة وأثلامها معالم البصمة التي تميز كل إنسان من جميع الناس، وتتألف مما يلي (الشكل 1):

مركز البصمة - تفرع - انقطاع قصير - ثقب - جسر - نهاية الجسر- جزيرة- دلتا - حرف منقط -
قوس.

الشكل (1) أحرف البصمة وأثلامها.

أشكال حروف البصمة

يمكن تمييز ثلاثة أشكال من حروف البصمة: القوسarch والعروة loop والدُوَّارة whorl، ويقدر أن 65 % من الناس يمتلكون عروات، وأن 35 % منهم يمتلكون دُوَّارات، مقابل 5 % فقط يمتلكون أقواساً:

1- القوس: يتميز هذا الشكل بحروف متراكبة بعضها فوق بعض بشكل قوس؛ إذ تدخل الحروف من أحد الجانبين وتشكل ارتفاعاً أو موجة في المركز وتخرج من الطرف المقابل (الشكل 2 - أ)، وهنالك نموذج منه يسمى القوس الخِباء tented arch يتصف ببروز نحو الأعلى (الشكل 2 - ب)، ولا تمتلك القوس أي دلتا delta.

الشكل (2): أ- القوس. ب-القوس الخِباء.

2- العُروة: يمتلك هذا الشكل حروفاً تدخل من أحد الجانبين ثم تشكل انحناءات واضحة لتخرج من جهة دخولها ذاتها وبها دلتا واحدة، وهي إما يمينية وإما يسارية الاتجاه (الشكل 3 - أ و ب).

الشكل (3): أ- عُروة يسارية. ب- عروة يمينية.

3- الدُوارة: تكون الحروف فيها دائرية، ويمتلك هذا الشكل اثنتين من الدلتا أو أكثر (الشكل 4).

الشكل (4) الدُوارة.

يعمل الفنيون في مختبرات البصمة على إيجاد «تطابق» بين بصمة أو بصمات شخص معين وبين مثيلاتها المتحصل عليها من موقع سرقة أو جريمة أو اغتصاب أو ما يماثلها في أمكنة يشتبه أن شخصاً معيناً وُجد فيها وارتكب جريمة فيها أو غير ذلك من اعتداءات على الأشخاص أو الممتلكات أو القانون، وهم يسعون إلى معرفة مدى تماثل حروف البصمة وأشكالها في الحالتين. ويُعرف الآن 150 نقطة مقارنة في البصمة، لكن الجهات المختصة تكتفي بعدد قليل منها، فمثلاً يستعمل مكتب التحقيقات الفدرالي الأمريكي 12 نقطة لإثبات المطابقة، في حين تتطلب السلطات البريطانية تطابق بصمتين في 16 نقطة، ويعتمد الرقم 12 في أستراليا ونيوزيلندا وبلاد أخرى، وبديهي أن هذه القيم «كيفية» نظراً لعدم وجود أساس علمي متفق عليه يحدد عدد المطابقات الضرورية للحصول على مستوى عالٍ من الثقة تشير إلى وجود مطابقة لبصمة أو بصمات معينة قد تم العثور عليها.

تحتاج عمليات تحري المطابقة يدوياً (الشكل 5) إلى وقت طويل وجهد كبير ولاسيما أن الأمر قد يتطلب مقارنة بصمة أو بصمات مشتبه بآلاف أو ملايين البصمات المحفوظة في بنوك البصمات.

الشكل (5) الفحص اليدوي للبصمة

وقد بدأ استخدام المنظومة المؤتمتة لتحقيق البصمةAutomated Fingerprint Identification System (AFIS) في كثير من البلاد؛ لتوفير الوقت والمال والجهد وتحري الدقة الكبيرة، وبحيث تستطيع هذه المنظومة إجراء المقارنات اللازمة للبصمة المشتبه بصاحبها بملايين البصمات الرقمية المحفوظة والتي قد حُصِل عليها باستخدام الحبر أو إلكترونياً، ومن ثم تفرز هذه المقارنة أقرب 10 مطابقات، ويقوم خبراء مدربون آنذاك بتنفيذ مقاربات يدوية عليها. وبهذا فإن هذه المنظومة تمكن من إجراء ملايين المطابقات يعدّ الحصول عليها يدوياً أمراً بالغ الصعوبة أو متعذراً.

يمكن أن تكون البصمات بواحدة من ثلاث حالات:

1- بصمات مرئية visible: هي التي يتركها شخص يداه ملوثتان بمادة ملونة على سطح ما بسبب لمسه له، كأن تكون يداه ملوثتين بدم ضحيته ، أو ملوثتين بدهان أو حبر أو غير ذلك.

2- بصمات لدنة (بلاستيكية) plastic : تحدث عندما يلمس الشخص مادة طرية مثل الطين أو الصلصال أو الصابون أو الشمع، فيترك في المادة التي يلمسها طبعات واضحة.

3- بصمات خافِية latent: لا تشاهد بالعين المجردة، وتتكون من مفرزات عرقية ناتجة من غدد عرقية صغيرة موجودة تحت حروفها، يتركها شخص عند لمسه شيئاً ما، ولعلها أكثر ما يعثر عليه رجال الأمن، وهي الأصعب في تحريها لأنها لا تُرى بالعين المجردة.

تحري البصمات

تتوفر تقنيات فيزيائية وكيميائية وضوئية عديدة لتحري البصمات الخافية، ويتوقف استعمال إحداها (أو أكثر من تقنية) على عدد من العوامل منها مايأتي:

1- طبيعة السطح المدروس (مثلاً: هل هو خشن أو ناعم، مسامي أو غير مسامي).

2- وجود أي مواد ملوثة (دهان، شحم، دم ....وغيرها).

3- عوامل بيئية (مثل بلل السطح أو جفافه)

4- عمر البصمة المراد رفعها.

باستثناء البصمات التي تنفذها الهيئات الرسمية باستخدام الحبر أو الأجهزة الإلكترونية؛ فإن البصمة تنطبع عندما تلمس يد إنسان سطحاً زجاجياً أو باباً أو غير ذلك، فتترك عليه مفزرات أنتجتها الغدد العرقية في الجلد، وتتكون المفرزات العرقية من ماء (98.5 %) وكميات قليلة من مركبات كيميائية (1.5 %)، ويبين الجدول (1) المواد الموجودة عادة في المفرزات العرقية.

مواد عضوية مواد لاعضوية حموض أمينية ماء بولة (يوريا) كلوريدات حمض البولة إيونات معدنية حمض اللبن سلفات سكريات أحادية وثنائية فسفات كرياتينين أمونيا كولين

الجدول (1)

ومع أن بعض المركبات المذكورة في هذا الجدول ضئيلة الكمية، فهي مهمة لكونها أساس بعض التفاعلات الكيميائية التي تساعد على تحريها ومن ثم تحري البصمة.

في أغلب الأحيان لا يصعب تحري البصمات المرئية وتصويرها، لكن البصمات الخافية هي الأكثر صعوبة، وتتطلب استخدام طرائق تجعلها مرئية بغية تعرف هوية من ارتكب جريمة من الجرائم. وأغلب ما يُستعمل هو مواد كيميائية سائلة أو مسحوقة، مثل المركب المسمى «1،8- دي آزافلورين 9 – واحد1,8-Diazaflouren-9-one (DFO) «، والذي يجعل الزيوت أو الحموض الأمينية في البصمة تتألق فيمكن مشاهدتها أو تصويرها، ولابد من الحذر من الإضرار بالبصمة بسبب استخدام الكيميائيات.

جرى مؤخراً في جامعة كاليفورنيا الأمريكية تطوير تقنية جديدة لإظهار البصمات الخافية اعتماداً على المواد الكيميائية الموجودة في بقاياها، تُدعى الفلورة السينية المكروية micro-X-ray fluorescence (MXRF)، وتعتمد على كون الأملاح التي تُفرز في العرق- مثل كلوريد الصوديوم وكلوريد البوتاسيوم- موجودة فيه بكميات يمكن تحريها في البصمة.

تتحرى هذه الطريقة -في الواقع- الصوديوم والبوتاسيوم والكلور في هذه الأملاح، إضافة إلى تحري عناصر كيميائية أخرى موجودة في العرق، ويكون تحري هذه العناصر ضمن البصمة في السطوح الموجودة فيها فيمكن مشاهدتها. وبديهي أن هذه التقنية لا تستخدم مواد كيميائية وتساعد في حفظ البصمات، بيد أنه لا يمكن عدّها «ترياقاً» لتحري جميع البصمات، فقد يكون من الصعب استعمالها في بعض الأحوال؛ مثل كون البصمات على أسطح متعددة الألوان أو على المنسوجات أو الخشب أو غيرها من المواد.

كشف البصمة الخافية

من البديهي أنه لاحاجة عادة إلى إجراء اختبارات لتحسين البصمات المرئية أو اللدنة، لذلك فقد صممت اختبارات كثيرة لكشف البصمات الخافية يستعمل عادة واحد منها، لكن الحاجة قد تدعو إلى إجراء أكثر من اختبار، وتقع هذه الاختبارات ضمن ثلاث مجموعات هي الآتية:

1- اختبارات الذرور: يُرشُّ ذرور (بودرة) ملون على السطح الذي يٌشك بوجود بصمات خافية عليه باستعمال فرشاة خاصة، على أن يكون جافاً، فيعلق بعض الذُرور عليها ويجعلها واضحة لتصويرها ونقل الصورة إلى المختبر لفحصها. وهنالك طرائق أخرى ضمن هذه المجموعة من الاختبارات تُستعمل إذا كان السطح مبللاً، فمثلاً يغمس السطح الذي توجد عليه البصمة في معلق suspension فيه مادة صلبة غير ذوابة في الماء فتلتصق جزيئات منه بالمادة العضوية من البصمة وتنتج من ذلك بصمة مماثلة للبصمة المتحصل عليها باستعمال الذرور الجاف، وتدعى هذه الطريقة كاشف الجزيئات الصغيرةSmall Particle Reagent (SPR) .

2- الاختبارات الكيميائية: هنالك طرائق عديدة لكشف البصمات الخافية منها اختبار اليود المُدْخن iodine fuming test كثير الاستعمال، فمن المعروف أن تعريض بلورات اليود للحرارة يؤدي إلى تساميها؛ أي انتقالها من الحالة الصلبة إلى بخار من دون انصهار، فإذا كان السطح محتوياً على مفرزات عرقية فإن اليود يتفاعل مع الحموض الدهنية فيها، ويتكون معقد ضارب إلى اللون البني بشكل البصمة فيمكن آنذاك رؤيتها، لكن هذا المعقد يتحلل بسهولة وتتلاشى البصمة المتكونة بسرعة، لذا لابد من الإسراع بتصويرها. ويمكن جعل تلك البصمة ثابتة بغمس السطح الذي ظهرت عليه في محلول النشاء، حيث يتفاعل النشاء مع اليود لتكوين شكل أزرق ثابت.

3- الاختبارات الضوئية: يمكن استعمال الأشعة فوق البنفسجية لكشف البصمات الخافية، كما أن أشعة الليزر تسبب تألق هذه البصمات لأنها تعطي شعاعاً ضوئياً مركزاً أحادي اللون monochromatic، وقد اكتشف في أواخر السبعينيات من القرن الماضي أن الضوء من ليزر الأرغون كان مثالياً؛ إذ ينتج ضوءاً طول موجته 480 nm، وتمتص الإيونات في بصمة خافية هذا الضوء ثم تصدره بطول موجة قدره 550 nm، واكتُشف مصادفة أن المناظير الواقية التي يرتديها العاملون بالليزر تُرشِّح أطوال الموجات الإشعاعية الغريبة فتتيح مشاهدة الضوء الذي تصدره البصمة بوضوح. وقد اكتُشف فيما بعد أنه ليس من الضروري استخدام الليزر لإنتاج التألق، وأن الضوء العادي كافٍ لتعزيز البصمة الخافية وإظهارها شريطة أن تكون شدته كافية لتسبب تألق البصمة بوضوح.

4- البصمة الإلكترونية

انتشر في السنوات الأخيرة استخدام البصمة في حظر دخول أشخاص غير مرغوب فيهم إلى أماكن معينة، وذلك باستخدام أقفال (الشكل 6 -أ) يضع الفرد إصبعه على حساس فيها فتُقرأ بصمته إلكترونياً، وتتم مقارنتها بالبصمات المحفوظة في قاعدة بيانات القفل، ومن ثم يُفتح الباب أو يظل مغلقاً، وتستعملها بعض الشركات والمؤسسات لتسجيل دخول العاملين فيها إلى مراكز عملهم وخروجهم منها ، كما تُستخدم في صناديق حفظ الأموال وغيرها (الشكل 6- ب)، وقد بدأ استعمالها مؤخراً بدلاً من المفاتيح التقليدية في فتح أبواب السيارات الحديثة وحمايتها من السرقة (الشكل 6- ج).

الشكل (6)

بصمة القزحية

القزحية iris هي الجزء الملون من العين والواقع أمام العدسة، تتكون من عضلات لاإرادية تتأثر بالضوء فتنقبض أو تنبسط، ومن ثم فإنها تتحكم في كمية الضوء الذي يمر عبر البؤبؤ إلى داخل العين (الشكل 7).

الشكل (7 )

القزحية والبؤبؤ

تتميز القزحية بكونها تختلف من شخص إلى آخر (الشكل 8) ولايوجد فردان لهما شكل القزحية نفسها، حتى أنها تختلف بين العينين في شخص واحد وبين توءمين صنوين (متطابقين)، ولا تتأثر بالعمليات الجراحية للعين، وهي ثابتة طوال حياة الفرد ويستحيل تزويرها. ونظراً لدقتها الكبيرة فقد انتشر استخدامها في تعرف الأشخاص، ويمتلك كثير من المطارات والموانئ أجهزة يقف الأفراد أمامها فتلتقط صوراً لعيونهم (الشكل 9) يتم تحليلها حاسوبياً ومقارنتها بصور القزحية المحفوظة مسبقاً في بضع ثوانٍ بغية تعرف الأشخاص غير المرغوب في دخولهم إلى البلاد، كما يحتفظ بعض البنوك والدوائر الحساسة بصور قزحيات عملائها أو موظفيها، وكذلك تمتلك سلطات الأمن في كثير من البلاد قواعد بيانات لصور قزحيات المجرمين واللصوص وما شابههم، تستخدمها لأغراض تعرف شخصياتهم أو لمقارنة صور قزحيات آخرين بهم.

الشكل (8) تباين القزحية بين الأفراد.	الشكل (9)

مراجع للاستزادة: -S. Bhattacharya and K. Mali, Importance of Fingerprints: Fingerprint as Biometric: Feature, Application & Recognition, LAP Lambert Academic Publishing, 2013. -C. Champod, Chris J. Lennard, P. Margot, and M. Stoilovic, Fingerprints and Other Ridge Skin Impressions (International Forensic Science and Investigation), CRC Press, 2004. -M. Gouda, Iris Texture Analysis: Human Identification Based on Iris Texture Analysis, VDM Verlag, 2009. -F. El Khoury, Iris Biometric Model for Secured Network Access, CRC Press, 2013. -R. Li, Forensic Biology: Identification and DNA Analysis of Biological Evidence, CRC Press, 2008. -R. Ramotowski, Lee and Gaensslen’s Advances in Fingerprint Technology, CRC Press, 2012.

 

---

- التصنيف : الوراثة والتقانات الحيوية - النوع : الوراثة والتقانات الحيوية - المجلد : المجلد الخامس مشاركة :