Плотно завитые волосы на голове защищали ранних людей от солнечного излучения, позволяя их мозгу вырасти до размеров, сопоставимых с размерами современных людей.
Вьющиеся волосы не просто хорошо выглядят — это может объяснить, как ранние люди сохраняли прохладу, сохраняя воду, согласно исследователям, которые изучали роль текстуры человеческих волос в регулировании температуры тела. Полученные результаты могут пролить свет на эволюционную адаптацию, которая позволила человеческому мозгу вырасти до современных размеров.
Для проведения исследования ученые разработали тепловой манекен — модель в форме человека, которая использует электроэнергию для имитации тепла тела и позволяет ученым изучать теплообмен между человеческой кожей и окружающей средой, — и парики из человеческих волос, чтобы изучить, как различные текстуры волос влияют на получение тепла от солнечной радиации. Ученые запрограммировали манекен на поддержание постоянной температуры поверхности в 95 градусов по Фаренгейту (35 градусов Цельсия), аналогичной средней температуре поверхности кожи, и установили его в аэродинамической трубе с климат-контролем.
Команда провела базовые измерения теплопотерь тела, отслеживая количество электроэнергии, необходимое манекену для поддержания постоянной температуры. Затем они осветили голову манекена лампами, чтобы имитировать солнечное излучение при четырех условиях волосяного покрова головы — отсутствие, прямые, умеренно завитые и плотно завитые.
Исследование показало, что все волосы уменьшали солнечное излучение на кожу головы, но плотно завитые волосы обеспечивали наилучшую защиту от солнечного тепла, сводя к минимуму необходимость потеть, чтобы оставаться прохладными. Они сообщили о своих выводах 6 июня 2023 года в Трудах Национальной академии наук.
«По мере того, как ранние люди в экваториальной Африке научились ходить прямо, макушки их голов все больше подвергались воздействию солнечной радиации, — объяснили эксперты. — Мозг чувствителен к теплу, и он выделяет тепло, особенно по мере роста. Слишком высокая температура может привести к опасным состояниям, таким как тепловой удар. Поскольку люди потеряли большую часть волос на теле, у них развились эффективные потовые железы для поддержания прохлады, но потоотделение сопряжено с потерей воды и электролитов».
Волосы на голове, вероятно, эволюционировали как способ уменьшить количество тепла, получаемого от солнечной радиации, тем самым сохраняя людям прохладу без необходимости расходовать организму дополнительные ресурсы.
Междисциплинарное исследование дает важные предварительные результаты для улучшения нашего понимания того, как развивались человеческие волосы, не ставя людей в потенциально опасные ситуации.