對於其他靈長類動物來說,人類一定看起來非常奇怪。我們是唯一普遍缺乏毛髮的物種,但出於某種原因,我們身體上的隨機部位長出了一大堆毛髮,就像我們的頭頂一樣。
科學家們仍然不明白為什麼會這樣,但新的證據支持了這樣的理論:我們的頭皮毛髮進化來幫助我們保持涼爽。
這種內置的防曬措施對於大量的汗水來說似乎是一個明顯的好處,但科學需要確鑿的數據。當給一個熱能人體模型在氣候控制室中佩戴人類的頭髮時,研究人員發現人體模型吸收的熱量不如光頭時吸收的熱量多。
研究人員在人體模型上測試了多種不同類型的假髮,包括直發、鬆散捲髮和緊密的捲髮。
最終,所有假髮在燈的熱光下都以相似的方式表現,但緊密捲曲的頭髮是保持人體模型涼爽免受上方「陽光」輻射的最佳方法。
這些結果尚未經過同行評審審議,但已在預發表服務器 bioarxiv 上公開了,表明頭頂上任何類型的屏障都能減少來自太陽的熱量攝入,反過來也能減少出汗的需要。
研究結果表明,頭皮毛髮的進化是為了應對我們這個物種的直立姿勢和我們越來越大的大腦。
研究人員寫道:「頭皮毛髮的出現(或保留)可能在最大限度的減少身體大面積的熱量損失,和最小限度頭皮小面積(直接在大腦上方)的太陽熱量攝入之間取得了最佳平衡。緊密的捲髮可能會進一步減少熱量流入,這超出了通常哺乳動物直髮的能力。」
緊密捲髮是任何其他野生哺乳動物所沒有的特徵。顯然,人類的某些經驗中更傾向這種類型的頭皮覆蓋。
多年來,科學家們一直假設頭皮毛髮,特別是捲髮,是作為體溫調節反應進化而來的。但 1988 年的實驗發現,禿頭男性的出汗量是有頭髮男性的兩到三倍。起初,這被用來爭論無毛髮的頭更適合保持頭部涼爽。
然而,2010 年的一項最新研究發現,禿頭只會吸收更多的熱量,反而需要更多的汗水。
目前的實驗首次探索頭皮毛髮如何影響人的整體熱負荷,而不僅僅是身體的出汗反應。
研究人員寫道:「我們的研究結果證實,無論質地如何,頭髮都可以作為減少身體(在本例中為頭皮)向周圍環境散失熱量的屏障。然而,緊密捲髮不會平躺,這意味著它可以讓頭皮更好地呼吸,同時還能保護它免受陽光照射。」
隨著假髮的捲度增加,實驗人員發現從頭皮散發熱量所需的汗液蒸發量減少,從而節約了水分和能源。
當然,氣候控制室中的人體模型並不完全逼真。應該在室外對人類參與者進行進一步的研究,以了解頭皮毛髮如何進化以在更自然的環境中發揮作用。
然而,在假設的意義上,當前實驗的結果證實了人類頭髮進化以適應雙足生活方式的觀點,尤其是在飲用水稀缺的炎熱乾旱地區。
在這種環境下,專家認為捲髮可能讓我們的祖先能夠參與更長時間,才需要喝一杯水的劇烈運動。