Кудрявые волосы помогали ранним людям охлаждаться без лишних затрат воды
Исследователи изучили, как текстура волос человека влияет на регуляцию температуры тела. Результаты показывают, что тугозавитые кудрявые волосы могли быть ключевой эволюционной адаптацией, позволившей мозгу достичь современных размеров.
Метод исследования
Учёные использовали термальный манекен, имитирующий тепло тела человека (поддерживал температуру поверхности 95°F / 35°C), в климатической аэродинамической трубе. На манекен надевали парики с разной текстурой волос:
- Отсутствие волос
- Прямые волосы
- Умеренно кудрявые волосы
- Сильно кудрявые (тугозавитые) волосы
Лампы имитировали солнечную радиацию. Измеряли разницу в теплопотерях, а также влияние скорости ветра и увлажнения кожи головы (имитация потоотделения). Данные моделировали для условий 86°F (30°C) и 60% влажности, характерных для экваториальной Африки.
Ключевые выводы
- Все типы волос уменьшали солнечную радиацию, достигающую кожи головы.
- Тугозавитые кудрявые волосы обеспечивали наилучшую защиту от теплового излучения солнца, одновременно минимизируя потребность в потоотделении для охлаждения.
Эволюционный контекст
С переходом к прямохождению в экваториальной Африке макушка головы стала получать максимум солнечной радиации. Мозг чувствителен к перегреву и сам выделяет тепло, особенно по мере увеличения.
- Потоотделение, хотя и эффективно, ведёт к потере воды и электролитов.
- Волосы на голове, вероятно, эволюционировали как пассивный механизм снижения тепловой нагрузки от солнца, позволяя охлаждаться без лишних затрат ресурсов.
"Мы считаем, что волосы на голове предоставили пассивный механизм для уменьшения количества тепла, получаемого от солнечной радиации, с которым наши потовые железы не могли справиться", — пояснила Тина Ласиси, проводившая исследование.
Эта адаптация могла снять физическое ограничение для роста мозга между эпохами Homo erectus (2 млн лет назад, меньший мозг) и появлением современного размера мозга около 1 млн лет назад.
Исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.