Вучоныя лічаць, што кучаравыя валасы давалі іх уладальнікам эвалюцыйную перавагу. Фота: vecteezy.com
Новае даследаванне навукоўцаў з Пенсільванскага ўніверсітэта, вынікі якога апублікавалі ў часопісе Proceedings of the National Academy of Sciences, паказала, што моцна кучаравыя валасы забяспечваюць найбольш эфектыўную абарону галавы ад сонечнага выпраменьвання, мінімізуючы патрэбу ў потавыдзяленні для кампенсацыі перагрэву.
Для свайго даследавання вучоныя выкарысталі цеплавы манекен (мадэль у форме чалавека, якая выкарыстоўвае электраэнергію для імітацыі цяпла цела і дазваляе вывучаць цеплаабмен паміж скурай чалавека і навакольным асяроддзем) і парыкі з чалавечых валасоў, каб вывучыць, як розныя тэкстуры валасоў уплываюць на прыток цяпла ад сонца.
Навукоўцы запраграмавалі манекен падтрымліваць пастаянную тэмпературу паверхні на ўзроўні 35 градусаў па Цэльсіі, аналагічную сярэдняй тэмпературы паверхні скуры, і змясцілі яго ў спецыяльную камеру з кантролем клімату.
Як адзначаюць аўтары, яны хацелі зразумець, як валасы (іх наяўнасць/адсутнасць і форма), сонечнае выпраменьванне і хуткасць ветру ўплываюць на цеплаабмен скуры галавы. Хуткасць ветру ў эксперыментах абіралі, каб адлюстроўваць розныя сцэнары перамяшчэння продкаў чалавека: стаянне на месцы (0,3 м/с), хада (1,0 м/с) і бег (2,5 м/с). Пры гэтым у камеры падтрымлівалася пастаянная тэмпература ў 30 °C і 60% вільготнасць.
На наступным этапе яны таксама разлічылі цеплаабмен пры розных хуткасцях ветру пасля намакання парыкоў для імітацыі потавыдзялення.
Схема эксперыментальнай устаноўкі і ўмоў. На панэлі (A) паказваюцца фізічная ўстаноўка і чатыры змадэляваныя станы скуры галавы і валасоў: без валасоў, роўныя, умерана кучаравыя і моцна кучаравыя. На панэлі (B) паказваюцца эксперыментальныя ўваходныя зменныя: сухая ці вільготная скура галавы, тры хуткасці ветру і ўключанае ці выключанае выпраменьванне (святло). Крыніца: матэрыялы артыкула
Навукоўцы адзначаюць, што найбольш дзіўным назіраннем для іх стала выразная карціна зніжэння паступлення сонечнага цяпла на скуру галавы з павелічэннем кучаравасці. Шчыльна завітыя валасы забяспечылі найлепшую абарону ад сонечных прамянёў, зводзячы да мінімуму неабходнасць пацець, каб захоўваць прахалоду.
Аўтары артыкула адзначаюць, што па меры таго, як раннія людзі эвалюцыянавалі, каб хадзіць роўна ў экватарыяльнай Афрыцы, макушка іх галавы ўсё часцей прымала на сябе асноўны ўдар сонечнага выпраменьвання.
Мозг, адчувальны да цяпла, і сам вылучае цяпло. Занадта высокая тэмпература можа прывесці да такіх небяспечных станаў, як цеплавы ўдар.
Паколькі людзі страцілі большую частку сваіх валасоў на целе, у іх развіліся эфектыўныя потавыя залозы, каб захоўваць прахалоду. Але потавыдзяленне звязанае са стратай вады і электралітаў.
Навукоўцы мяркуюць, што валасы на галаве, імаверна, развіліся як спосаб паменшыць колькасць цяпла, што чалавек атрымлівае ад сонечнага выпраменьвання, тым самым захоўваючы прахалоду без неабходнасці арганізму траціць дадатковыя рэсурсы.
Моцна кучаравыя валасы могуць забяспечыць дадатковае зніжэнне прытоку цяпла звыш магчымасцяў звычайна роўных валасоў.
Аўтары дапускаюць, што гены кучаравых валасоў з'явіліся ў эвалюцыі чалавека каля двух мільёнаў гадоў таму, калі Homo erectus быў дамінантным гамінідам.
На іх погляд, эвалюцыя моцна кучаравых валасоў на галаве можа ўяўляць сабой частку інтэграванага эвалюцыйнага адказу на новыя праблемы тэрмарэгуляцыі, з якімі сутыкаліся гамініды ў працэсе росту іх мозгу. Па меры таго, як мозг гамінідаў станавіўся ўсё большым, гены кучаравых валасоў, якія абаранялі скуру галавы ад сонца, маглі даваць перавагу тым, у каго яны былі.
Аўтары артыкула мяркуюць, што ў ранніх гамінідаў, імаверна, была розная генетычная схільнасць да кучаравых валасоў. На пазнейшым этапе эвалюцыі яны, магчыма, страцілі сваю эвалюцыйную перавагу, а роўныя валасы маглі быць ухваленыя рознымі тыпамі генетычнага адбору.
Навукоўцы адзначаюць, што вынікі даследавання служаць добрым адпраўным пунктам для абмеркавання і далейшых даследаванняў эвалюцыйнай функцыі валасоў на галаве чалавека (і варыяцый іх марфалогіі).
Найбольш актуальным пытаннем, якое неабходна вырашыць, застаецца значэнне гэтых вынікаў у кантэксце тэрмарэгулятарнай рэакцыі ўсяго цела, бо галава ўяўляе сабой невялікую частку агульнай плошчы цела.
Трэба будзе высветліць, як адзначаюць аўтары, ці забяспечваюць валасы дастатковую абарону, каб значна паўплываць на тэрмарэгуляцыю ўсяго цела, альбо ж лакальная абарона, якую яны прапануюць падчас непасрэднага награвання мозга, дастатковая для забеспячэння адаптыўнай перавагі.
Чытайце яшчэ:
Вучоныя: сучасныя людзі атрымалі вялікія насы ў спадчыну ад неандэртальцаў
Чаму валасы сівеюць праз стрэс — ёсць навуковае абгрунтаванне
Мінчанка, у якой зусім не растуць валасы на целе: З мужчынамі ў мяне праблем не было
на галаве