Haartextuur hielp oude menselijke hersenen zich 2 miljoen jaar geleden uit te breiden

Een team van wetenschappers heeft fascinerende inzichten onthuld in de evolutionaire betekenis van menselijke haartextuur. Door verschillende pruiken te testen op een speciaal ontworpen pop die werd blootgesteld aan zonnestraling in een windtunnel, hebben onderzoekers een verborgen verband ontrafeld tussen haartextuur en de uitzetting van het menselijk brein, dat ongeveer 2 miljoen jaar teruggaat. Deze bevindingen werpen licht op de rol van hoofdhaar bij het beschermen, isoleren en stimuleren van onze zintuigen, en onthullen een boeiend verhaal over de menselijke evolutie.

Onderzoek naar het doel van hoofdhaar

Antropologen zijn het er over het algemeen over eens dat mensen om drie hoofdredenen haar op hun hoofd hebben ontwikkeld: bescherming, isolatie en sensorische functie. Haar werkt als een barrière tegen de schadelijke effecten van ultraviolette (UV) straling van de zon en helpt de lichaamstemperatuur te reguleren. En omdat de hoofdhuid rijk is aan zenuwuiteinden, versterkt haar de gevoeligheid van deze zenuwuiteinden voor het voelen van lichte aanrakingen, bewegingen en veranderingen in de omgeving.

Nu heeft een team van onderzoekers de isolerende eigenschappen van haar diep gedoken en hun studie werpt nieuwe inzichten op over hoe texturen van menselijk haar de regulering van de lichaamstemperatuur beïnvloeden. Een nieuwe studie suggereert dat haargroei “een evolutionaire aanpassing” veroorzaakte die het menselijk brein hielp uit te breiden tot de omvang die het nu is, ongeveer 2 miljoen jaar geleden beginnend.

 

Een kledingpop aanpassen voor haarwetenschap

Het onderzoeksteam werd geleid door professor George Havenith, directeur van het Environmental Ergonomics Research Center aan de Loughborough University . In het nieuwe artikel, gepubliceerd op 6 juni in de Proceedings of the National Academy of Sciences , zeiden de wetenschappers dat ze wilden beoordelen hoe “diverse haartexturen de warmtewinst door zonnestraling beïnvloeden”.

Professor Havenith zei dat de onderzoekers om hun doelen te bereiken een dummy hebben aangepast die normaal wordt gebruikt voor het testen van de functionaliteit van beschermende kleding. In wezen bouwden de wetenschappers een elektrisch, thermisch, mensvormig model dat lichaamswarmte produceerde. Het menselijke model werd vervolgens geprogrammeerd om een ​​constante oppervlaktetemperatuur van 35 graden Celsius te handhaven, vergelijkbaar met de gemiddelde temperatuur van de huid.

De geprepareerde dummy werd uiteindelijk in een windtunnel met klimaatregeling geplaatst met warmtelampen op het hoofd gericht, om blootstelling aan zonnestraling na te bootsen. De wetenschappers analyseerden de warmteoverdrachtssnelheden door verschillende pruikstijlen: geen, steil, matig gekruld en strak gekruld haar. De resultaten zijn verkregen door te berekenen hoeveel elektriciteit er nodig was om het model een constante temperatuur van 35 graden Celsius te laten behouden, met elk haartype (pruik).

Zweten voor nauwkeurigheid

Professor Havenith legde uit dat om nauwkeuriger de instroom van zonnestraling te bepalen die door het hoofd wordt geabsorbeerd, met verschillende pruiken op, het team het verschil in totaal warmteverlies berekende tussen de lampmetingen en de basismetingen. Bovendien werden de warmteverliezen bij verschillende windsnelheden gemonitord. En in sommige experimenten maakten de onderzoekers zelfs het hoofd nat om de effecten van menselijk zweet op isolatie en warmteverspreiding na te bootsen en te volgen.

Een computermodel analyseerde de warmtetoename-eigenschappen van de vier haartypes, onder een omgeving van 30 graden Celsius met een relatieve vochtigheid van 60%, waarmee de omstandigheden in equatoriaal Afrika werden nagebootst . De onderzoekers concludeerden dat hoewel alle vier de haartypes de zonnestraling van de hoofdhuid verminderden, “strak gekruld haar de beste bescherming bood tegen de stralingswarmte van de zon terwijl het de noodzaak om te zweten om koel te blijven tot een minimum beperkt”.

Infographic die de elementen van de testprocedure uitlegt. (Lasisi et al. 2023/ PNAS )

Onze veranderende relatie met de zon

In een persbericht zei Nina Jablonski, een professor antropologie aan Penn State , dat mensen evolueerden in equatoriaal Afrika waar de zon een groot deel van de dag boven hun hoofd staat, jaar in jaar uit. De onderzoeker voegde eraan toe dat in Afrika de hoofdhuid en de bovenkant van het hoofd veel zonnestraling ontvingen, en het team vroeg zich af hoe deze hitte de menselijke evolutie beïnvloedde.

In het persbericht zegt Tina Lasisi, die bezig was met haar proefschrift aan Penn State, dat de resultaten bepaalden dat strak gekruld haar “mensen in staat stelde koel te blijven en daadwerkelijk water te besparen.” Lasisi voegde eraan toe dat toen vroege mensen rechtop begonnen te lopen in equatoriaal Afrika, de toppen van hun hoofden steeds meer verbrandden door de zon en dat ze zouden lijden aan een hitteberoerte die wordt veroorzaakt doordat het hoofd oververhit raakt en de hersenfunctionaliteit aantast.

Analyse van de afweging tussen klier en haar

Lasisi zei dat toen mensen hun lichaamshaar begonnen te verliezen, ze zweetklieren ontwikkelden om koel te blijven, maar zweet vermindert het lichaamswater en dus het elektrolytniveau. Er wordt gedacht dat hoofdhaar “waarschijnlijk is geëvolueerd als een manier om de hoeveelheid warmte die door zonnestraling wordt verkregen te verminderen, waardoor mensen koel blijven zonder dat het lichaam extra middelen hoeft te verbruiken”, concludeerde Lasisi.

Lasisi, die namens het team sprak, zei dat Homo erectus ongeveer 2 miljoen jaar geleden een vergelijkbare fysieke bouw had als wij vandaag, maar een kleiner brein had. Ze voegde eraan toe dat mensen 1 miljoen jaar geleden een hersengrootte hadden ontwikkeld die vergelijkbaar was met de moderne hersenen, en daarom suggereren de onderzoekers dat hoofdhaar “een passief mechanisme was om de hoeveelheid warmte die wordt verkregen door zonnestraling die onze zweetklieren konden verminderen” te verminderen. T”.

 

Door Ashley Cowie

Bron

Dus alle mensen met krullen hebben buitenlandse voorouders uit warme landen!
Vermoedelijk kunnen ze ook beter tegen warm weer!