Миллионы современных людей задают себе один и тот же вопрос каждое утро, глядя в зеркало: почему я такой волосатый? Как общество, мы тратим миллионы долларов в год на ваксацию губ, нарезку бровей, лазерную эпиляцию и бритье лица и ног, не говоря уже о деньгах, которые мы передаем Supercuts или соседнему салону. Но оказывается, что мы задаем неправильный вопрос - по крайней мере, по мнению ученых, которые изучают генетику и эволюцию человека. Для них большая загадка - почему мы такие безволосые .
Теоретики-эволюционисты выдвинули многочисленные гипотезы о том, почему люди стали голыми родинками мира приматов. Мы адаптировались к полуводной среде? Помогает ли нам голая кожа потеть, оставаясь прохладной во время охоты в жаркую погоду? Позволило ли нам потерять мех, чтобы прочитать эмоциональные реакции друг друга, такие как дым или покраснение? Ученые не совсем уверены, но биологи начинают понимать физический механизм, который делает людей голыми обезьянами. В частности, недавнее исследование в журнале Cell Reports начало раскрывать тайну на молекулярном и генетическом уровне.
Сара Миллар, со-старший автор нового исследования и профессор дерматологии в Медицинской школе Перельмана Университета Пенсильвании, объясняет, что ученые в значительной степени затрудняются объяснить, почему различные структуры волос появляются на человеческом теле. «У нас очень длинные волосы на голове и короткие волосы в других регионах, и мы без волос на наших ладонях и нижней части запястий и подошв наших ног», - говорит она. «Никто вообще не понимает, как возникают эти различия».
У многих млекопитающих область, известная как подошвенная кожа, которая похожа на нижнюю сторону запястья у людей, является безволосой, наряду с подушками для ног. Но у некоторых видов, включая белых медведей и кроликов, подошвенная область покрыта мехом. Исследователь, изучающий подошвенную область кроликов, заметил, что белок-ингибитор, названный Dickkopf 2 или Dkk2, не присутствовал на высоких уровнях, что дает команде понять, что Dkk2 может быть фундаментальным для роста волос. Когда группа исследователей посмотрела на безволосую подошвенную область мышей, они обнаружили, что уровень Dkk2 был высоким, что позволило предположить, что белок может сохранить кусочки кожи без волос, блокируя сигнальный путь, называемый WNT, который, как известно, контролирует рост волос.
Чтобы исследовать, команда сравнила нормально развивающихся мышей с группой, у которой была мутация, которая препятствует производству Dkk2. Они обнаружили, что у мышей-мутантов волосы растут на подошвенной коже, что дает больше доказательств того, что ингибитор играет роль в определении того, что пушистое, а что нет.
Но Миллар подозревает, что белок Dkk2 - это не конец истории. Волосы, которые развивались на подошвенной коже мышей с мутацией, были короче, тоньше и менее равномерно распределены, чем волосы остальных животных. «Dkk2 достаточно, чтобы предотвратить рост волос, но не избавиться от всех механизмов контроля. Есть еще много чего посмотреть ».
Даже без полной картины, открытие может быть важным в будущих исследованиях таких условий, как облысение, поскольку путь WNT, вероятно, все еще присутствует в хромовых куполах - он просто блокируется Dkk2 или подобными ингибиторами у людей. Миллар говорит, что понимание того, как работает система ингибиторов, может также помочь в исследовании других кожных заболеваний, таких как псориаз и витилиго, которые вызывают пятнистую потерю окраски кожи.
Реконструкция головы человеческого предка Australopithecus afarensis, вымершего гоминина, жившего примерно 3-4 миллиона лет назад. Знаменитый скелет Люси относится к виду Australopithecus afarensis . (Фото Тима Эвансона / Реконструкция Джона Герша / Flickr / CC BY-SA 2.0) С более глубоким пониманием того, как кожа становится безволосой, остается большой вопрос, почему люди стали почти полностью безволосыми обезьянами. Миллар говорит, что есть несколько очевидных причин - например, наличие волос на наших ладонях и запястьях сделало бы довольно трудным использование инструментов или инструментов для стрижки камней, и поэтому у человеческих предков, которые потеряли эти волосы, могло быть преимущество. Однако причина, по которой остальная часть нашего тела потеряла мех, обсуждалась десятилетиями.
Одна популярная идея, которая пользуется популярностью у тех, кто был предложен, называется теорией водных обезьян. Гипотеза предполагает, что человеческие предки жили в саваннах Африки, собирая и охотясь на добычу. Но в течение сухого сезона они будут перемещаться в оазисы и озера и уходить на мелководье, чтобы собирать водные клубни, моллюсков или другие источники пищи. Гипотеза предполагает, что, поскольку волосы не очень хороший изолятор в воде, наш вид потерял мех и развил слой жира. Гипотеза даже предполагает, что мы могли развить двуногие из-за его преимуществ при переходе на мелководье. Но эта идея, которая существует уже несколько десятилетий, не получила большой поддержки со стороны окаменелостей и не воспринимается всерьез большинством исследователей.
Более широко принятая теория состоит в том, что, когда человеческие предки переехали из прохладных тенистых лесов в саванну, они разработали новый метод терморегуляции. Потеря всего этого меха позволила гомининам охотиться в течение дня на жарких полях без перегрева. Увеличение потовых желез, намного больше, чем у других приматов, также держало ранних людей на прохладной стороне. Развитие огня и одежды означало, что люди могли сохранять прохладу днем и уютно ночью.
Но это не единственные возможности, и, возможно, потеря волос происходит из-за комбинации факторов. Ученый-эволюционист Марк Пейджел из Университета Рединга также предположил, что отказ от меха уменьшит воздействие вшей и других паразитов. У людей оставалось несколько волос, например, на наших головах, защищающих от солнца, и на лобковых участках, которые содержат секретированные феромоны. Но чем больше мы становились безволосыми, говорит Пейджел, тем привлекательнее они становились, и полоса безволосой шкуры превращалась в мощную рекламу здорового, не паразитирующего партнера.
Одна из самых интригующих теорий заключается в том, что потеря волос на лице и некоторых волосах на половых органах, возможно, помогла в эмоциональном общении. Марк Чангизи, эволюционный нейробиолог и директор по человеческому познанию в исследовательской компании 2AI, изучает теорию зрения и цвета и говорит, что причина наших безволосых тел может быть в наших глазах. В то время как у многих животных есть два типа колбочек или рецепторов в глазу, которые определяют цвет, у людей есть три. Другие животные с тремя или более конусами, такие как птицы и рептилии, могут видеть в широком диапазоне длин волн в спектре видимого света. Но наш третий конус необычен - он дает нам немного больше возможностей для обнаружения оттенков прямо в середине спектра, позволяя людям выбирать широкий спектр оттенков, которые кажутся ненужными для охоты или отслеживания.
Changizi предполагает, что третий конус позволяет нам общаться невербально, наблюдая изменение цвета лица. «Наличие этих двух конусов для определения длины волны рядом друг с другом - это то, что вам нужно, если вы хотите быть чувствительными к оксигенации гемоглобина под кожей, чтобы понимать здоровье или эмоциональные изменения», - говорит он. Например, ребенок, чья кожа выглядит немного зеленой или синей, может указывать на болезнь, розовый румянец может указывать на сексуальное влечение, а лицо, покрасневшее от красного, может указывать на гнев даже у людей с более темными оттенками кожи. Но единственный способ увидеть все эти эмоциональные состояния - это если люди теряют мех, особенно на их лицах.
В 2006 году в газете « Биологические письма» Чанцизи обнаружил, что у приматов с голыми лицами, а иногда и с голыми задницами, как правило, было три конуса, как у людей, в то время как обезьяны с нечетким лицом жили своей жизнью всего с двумя конусами. Согласно статье, безволосые лица и цветное зрение, кажется, сходятся.
Миллар говорит, что вряд ли ее работа поможет нам напрямую выяснить, являются ли люди плавающими обезьянами, потными обезьянами или краснеющими приматами. Но объединение молекулярных доказательств того, как волосы растут с физическими особенностями, наблюдаемыми у людей, поможет нам приблизиться к истине или, по крайней мере, приблизиться к более полному и блестящему волосяному покрову.
