Кудрявые волосы оказались лучшей защитой от перегрева головы

Наши далекие предки почти полностью утеряли волосяной покров. Это связывают с терморегуляцией в жарком климате и переходом к новому способу охлаждения тела — за счет испарения пота. Волосы сохранились лишь на некоторых участках кожи, прежде всего на голове. Сегодня жители разных стран и регионов демонстрируют большое разнообразие цветов и структуры волос. Однако в популяциях Африки, которые не смешивались с другими видами Homo, они чаще бывают темными и курчавыми.

Кудрявые волосы — уникальная особенность человека, неизвестная у других (неодомашненных) крупных млекопитающих. Она могла возникнуть для более надежной защиты от солнечных лучей. И действительно: новые эксперименты показали, что волосы — в особенности кудрявые — спасают от перегрева голову и без того достаточно горячий крупный мозг. О них рассказывается в статье американских ученых, опубликованной в журнале PNAS.

При прямохождении верхняя часть головы, в отличие от остальной части тела, подвергается непрерывному воздействию солнечных лучей. Поэтому уже для наших далеких предков, вышедших из лесов на открытые пространства саванны, было важным защищать ее от перегрева. Такую защиту, видимо, и обеспечивали волосы, сохранившиеся именно на голове.

Чтобы продемонстрировать это, команда профессора Университета штата Пенсильвания Нины Яблонски (Nina Jablonski) провела эксперименты с роботизированным манекеном. Устройство нагревалось изнутри, чтобы симулировать тепло человеческого тела, и было запрограммировано поддерживать определенную температуру своей поверхности (35 градусов Цельсия, примерно как на поверхности нашей кожи). Количество электроэнергии, которое расходовал манекен на поддержание постоянной температуры поверхности, позволяло оценить эффективность защиты, предоставляемой волосами (либо их отсутствием) в разных условиях.

Верхнюю часть манекена освещали яркими лампами и обдували вентиляторами, моделируя действие солнца и ветра разной скорости, характерного для стояния (0,3 метра в секунду), ходьбы (1,0 метра в секунду) и бега (2,5 метра в секунду). Голову оставляли обнаженной либо надевали парики с волосами прямыми, а также слегка и сильно кудрявыми. В некоторых опытах голову дополнительно смачивали водой, чтобы воспроизвести охлаждающее действие пота. При этом обстановка в самом помещении имитировала условия, характерные для экваториальной Африки: 30 градусов тепла, относительная влажность — 60 процентов.

Эксперименты подтвердили, что любые волосы служат хорошей защитой от излучения и снижают затраты на охлаждение тела. Однако именно кудрявые оказались самыми эффективными, минимизируя необходимость испарения пота для поддержания нормальной температуры. Возможно, это помогало экономить воду, которая уже тогда в Тропической Африке была в дефиците.