Учёные с помощью экспериментов показали, что волосы помогают поддерживать нормальную температуру головы даже в знойную погоду. Особенно эффективна кудрявая шевелюра, защищающая мозг от солнечного удара. Исследование, проведенное в Университете Пенсильвания, дает новое представление об эволюционной роли текстуры волос. Работа опубликована в издании PNAS. Исследователи предполагают, что эволюция вьющихся волос у древних людей была важнейшей адаптивной чертой в Экваториальной Африке, обеспечивая защиту от ярких лучей и сводя к минимуму потребность в потоотделении. Этот механизм пассивного охлаждения (наличие кудрявой плотной шевелюры), вероятно, защищал homo sapiens от солнечного излучения и позволил мозгу вырасти до размеров, сопоставимых с размером у современных людей.
Для проведения исследования учёные разработали роботизированный тепловой манекен — модель в форме человека, на которую надевали разнообразные парики. Устройство нагревалось изнутри до температуры 35°, примерно как на поверхности человеческой кожи; также оно было запрограммировано на поддержание этой конкретной температуры. Количество электроэнергии, которое расходовал манекен на поддержание постоянной температуры поверхности, позволяло оценить эффективность защиты, предоставляемой волосами (либо их отсутствием) в разных погодных условиях. Для этого верхнюю часть манекена установили в аэродинамической трубе с климат-контролем. Голову освещали яркими лампами и обдували вентиляторами, моделируя воздействие солнца и ветра разной скорости. Эксперимент проводили на париках, имитирующих четыре состояния волосяного покрова — отсутствие волос, прямые, слегка завитые и сильно кудрявые. В некоторых опытах верхнюю часть манекена дополнительно смачивали водой, чтобы воспроизвести охлаждающее действие пота. Обстановка в лаборатории соответствовала погодным условиям в Экваториальной Африке: +30° при относительной влажности немного выше 60%.
Исследование показало, что волосы уменьшали солнечное излучение на кожу головы. При этом плотно завитые волосы обеспечивали наилучшую защиту от солнца, сводя к минимуму необходимость потеть. Учёные объяснили, что «по мере того, как ранние люди в Экваториальной Африке научились ходить прямо, макушки их голов все больше подвергались воздействию солнечной радиации. Мозг чувствителен к теплу, и он выделяет тепло, особенно по мере роста. Слишком высокая температура может привести к опасным состояниям, таким как тепловой удар». В ходе эволюции люди потеряли большую часть волос на теле, сохранив при этом густую шевелюру. Таким образом, волосы, вероятно, обеспечили эффективную защиту мозга от солнечной радиации, сведя к минимуму потребность в потоотделении,
сообщает интернет-издание «Медицина и наука».
pixabay.com