2,1 тыс

Кудрявые волосы оказались лучшей защитой от перегрева головы

❋ 4.8

Эксперименты с манекеном и париками показали, что волосы помогают поддерживать нормальную температуру головы даже на жарком солнце. Особенно эффективны густые кудри, позволяющие не перегреваться и не терять слишком много воды из-за потения.

©Jerome Starkey, Flickr

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.

Общая схема экспериментов
Общая схема экспериментов / ©Lasisi et al., 2023

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.

Манекен с париками разных типов
Манекен с париками разных типов / ©George Havenith, Loughborough University

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
23 сентября, 13:37
Александр Березин

Слухи о том, что автор Декларации независимости США Томас Джефферсон состоял в связи с его рабыней-квартеронкой, ходили с 1790-х годов. Но данные ДНК-анализа 1998 года не оказались достаточно полными, чтобы признать их достоверными. Полногеномный анализ ДНК Джефферсона наконец закрыл вопрос: он вступил в связь с девушкой (согласно письменным источникам, ей тогда было менее 16 лет) и был отцом всех ее детей. Автор утверждения из Декларации независимости «Все люди сотворены равными... им даны их Творцом некоторые неотъемлемые права, в числе которых находятся — жизнь, свобода» так и не дал ей свободу.

22 сентября, 12:52
Марк Чернов

Американские исследователи впервые смогли напрямую увидеть «квантовый скачок» звука — скачкообразный переход фонона, минимальной единицы звуковой энергии, между энергетическими уровнями в реальном времени. Это наблюдение завершило столетнюю историю поисков, начатую еще на заре квантовой физики, и открыло дорогу к созданию устойчивых квантовых компьютеров и сверхчувствительных датчиков.

22 сентября, 17:02
Марк Чернов

Ученые выяснили, что умеренные различия между элементами электросетей, экосистем и других сложных структур превращают их в гораздо более надежные системы. Математический расчет помог доказать: идеальная однородность делает энергосистемы, биоценозы и транспортные сети уязвимыми для сбоев, тогда как контролируемый «беспорядок» повышает их устойчивость к внешним нагрузкам.

21 сентября, 09:24
Елизавета З.

Европейское космическое агентство опубликовало снимок галактики NGC 4698, расположенной в созвездии Дева. Хотя на фотографии, сделанной телескопом «Хаббл», галактика кажется безмятежной, она хранит удивительную тайну: находящиеся в центре звезды и газ вращаются под прямым углом по отношению к остальной части диска.

21 сентября, 16:52
Редакция Naked Science

Всего 20-30 лет назад большинство женщин ходили на каблуках, а большинство мужчин — в обуви, подошва которой серьезно нагружала позвоночник и мышцы спины. Если задуматься, факт поразительный: 20 тысяч лет назад, в палеолите, таких проблем человечество вообще не испытывало. Как так получилось и что новые материалы делают, чтобы все эти сложности стали прошлым?

22 сентября, 12:52
Марк Чернов

Американские исследователи впервые смогли напрямую увидеть «квантовый скачок» звука — скачкообразный переход фонона, минимальной единицы звуковой энергии, между энергетическими уровнями в реальном времени. Это наблюдение завершило столетнюю историю поисков, начатую еще на заре квантовой физики, и открыло дорогу к созданию устойчивых квантовых компьютеров и сверхчувствительных датчиков.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
Б-жечки небывалые! Нам открыли Армению!