Все мы прекрасно знаем, что если долгое время держать руки под водой, то на пальцах и ладонях появятся морщинки. Но почему это происходит? И каков эволюционный смысл данной физиологической реакции? Недавно биологи из Великобритании разгадали эту загадку — оказывается, данные морщины нужны нам для того, чтобы лучше удерживать мокрый предмет.
Ученые неоднократно убеждаются в том, что нет на белом свете ничего более спорного и неоднозначного, чем то, что считается очевидным. И недавнее исследование физиологов из Ньюкаслского университета (Великобритания) — хорошее тому подтверждение. Исследователи выяснили наконец-то, почему при длительном пребывании в воде кожа на пальцах становится сморщенной и какой в этом эволюционный смысл.
Долгое время считалось, что данный эффект происходит из-за неумолимого закона осмоса, гласящих, что каждое вещество стремиться из области своей наибольшей концентрации в таковую наименьшей. Собственно говоря, этому закону подвластна и вода: она просачивается в клетки, где ее куда меньше, чем во внешней среде и внешние слои кожи из-за этого набухают и деформируются. То есть подобное предположение считалось настолько очевидным, что его даже никто толком и не проверял экспериментально.
Однако скептики уже тогда обращали внимание на то, что если бы все было действительно так, то тогда бы и деформация была равномерной — ведь во всех клетках кожи воды меньше, чем в окружающей среде, и, следовательно, пальцы, скорее всего, начинали бы разбухать, а не покрываться морщинами. Да и компьютерные модели показывали, что дело тут вовсе не в законе осмоса. Именно поэтому исследователи из Великобритании решили наконец-таки экспериментально, а не теоретически разгадать данную загадку.
В результате серии экспериментов, когда люди опускали руки в воду и некоторое время держали их там, а ученые при этом с помощь магнитного энцефалографа регистрировали мозговую активность отдельных зон, было установлена, что данный феномен имеет нервную регуляцию. Через какое-то время после погружения рук нейроны коры, отвечающие за чувствительность пальцев, давали команду сосудам и они сужались. Однако такой приказ получали не все капилляры. В результате чего на одних участках кожная ткань уменьшалась в объеме, а на других — нет. Это и вызывало появление тех самых морщинок.
Читайте также: Крокодилы оказались чувствительнее людей
Результаты экспериментов заставили исследователей задуматься вот над чем: если этот процесс имеет нервную регуляцию, то значит он появился в процессе эволюции не случайно. Но для чего людям потребовалась эта странная физиологическая реакция? Ученые предположили, что, возможно, морщины на руках помогали нашим предкам схватить и удержать что-то мокрое, или же поймать предмет, находящийся под водой. Что бы подтвердить это предположение, они решили провести еще одну серию экспериментов.
Испытуемым нужно было выполнить одно элементарное задание: достать одной рукой из-под воды небольшой предмет вроде стеклянного шарика или рыболовного грузила, передать его сквозь небольшое отверстие в другую руку и затем опустить через еще одно отверстие в ящик. При этом часть добровольцев делала эти манипуляции уже "сморщенными руками" (они опускали перед выполнением задания на полчаса руки в горячую воду), а другие делали их без такой подготовки. В итоге выяснилось, что участники эксперимента с морщинистой кожей на руках выполняли задание на 12 процентов быстрее. И что самое показательное, в контрольном эксперименте при манипуляции с сухими предметами морщинистая кожа никакого преимущества не давала.
Получается, что данное эволюционное приобретение действительно появилось как способ хватать какие-то мокрые предметы, поскольку морщины действительно улучшают сцепление с мокрой поверхностью, подобно протекторам на автомобильной шине. Кстати, это объясняет еще и то, что аналогичные складки появляются и на подошвах ног — как раз для того, что бы наши предки могли нормально передвигаться по дну водоемов, не боясь поскользнуться. Интересно, что подобный эффект наблюдается и у наших ближайших родственников — шимпанзе и горилл, что дает возможность рассчитать время появление этой адаптации. Она возникла не раньше, чем шесть миллионов лет тому назад.
Правда, ученым так и не удалось выяснить, почему морщинистая кожа улучшакт сцепление с мокрой поверхностью. По одной из предложенных версий, морщины отводят избыток воды от места, где соприкасаются две поверхности, и тогда кожа и предмет могут непосредственно контактировать друг с другом, то есть без слоя воды между ними. Но есть и другая гипотеза — морщины просто увеличивают площадь соприкосновения, а дальше в действие вступают вандервальсовы силы (взаимодействие различно заряженных частей дипольных молекул) — как это происходит, например, у геккона.
Читайте также: Человек встал на ноги еще на дереве?
В общем, для того, что бы выяснить это, потребуется еще множество различных экспериментов. И, кроме того, видимо, придется провести исследования на самых разнообразных приматах, от шимпанзе до низших узконосых обезьян. Может быть, именно они и подскажут, какое из предположений является верным…
Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"