علم پاسخ می‌دهد: آیا موی فر یک مزیت تکاملی محسوب می‌شود؟

فرهای روی سر شما شاید در اصل یک مزیت تکاملی برای توسعه مغزهای بزرگ‌تر در انسان‌ها بوده است. این نتیجه‌ای است که یک پژوهش جدید، شامل مطالعه یک مجسمه مودار در یک تونل باد با اقلیم کنترلی، به آن رسیده است.

«تینا لاسیسی» (Tina Lasisi)، پژوهشگر فوق‌دکتری انسان‌شناسی بیولوژیکی در دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا می‌گوید: «مغز یک عضو بزرگ و بسیار حساس به گرما است که گرمای زیادی تولید می‌کند. پس ما دریافتیم که از لحاظ تکاملی، این می‌توانسته مهم باشد؛ مخصوصاً در دوره‌ای که شاهد رشد اندازه مغز گونه انسان هستیم.»

پژوهش جدید نشان می‌دهد که موی بسیار فر از جمجمه در برابر تابش‌های خورشیدی بهتر محافظت می‌کند و وقتی خیس است، به پوست نمی‌چسبد – یک امتیاز در شرایط گرم که می‌تواند باعث شود انسان‌ها عرق کنند، مانند شرایطی که نیاکان انسان‌تبار ما میلیون‌ها سال قبل در آفریقا با آن مواجه بودند.

عرق‌کردن مجانی نیست

لاسیسی و همکارانش در دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا مقاله پژوهشی خود را ماه گذشته در ژورنال Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر کرده‌اند. این مقاله با استفاده از کلاه‌گیس‌های مختلف روی یک «مانکن گرمایی»، اندازه‌گیری‌های آن‌ها را توصیف می‌کند که نشان می‌دهد چگونه مو دمای پوست جمجمه را در آفتاب مستقیم کنترل می‌کند.

مانکن که تا دمای ۳۵ درجه (میانگین دمای بدن) گرم شده بود، در یک اتاق کنترل اقلیم درون یک تونل باد قرار گرفت و دانشمندان می‌توانستند میزان گرمای جابه‌جاشده بین پوست و محیط اطراف را اندازه بگیرند.

سه کلاه‌گیس از موی سیاه انسانی در چین ساخته شده بودند: یکی صاف، یکی با فر اندک و دیگری بسیار فر. به‌این‌ترتیب، دانشمندان می‌توانستند ببینند که بافت‌های متفاوت مو چگونه روی تبادل گرمای پوست سر تأثیر می‌گذارد. آن‌ها تلفات گرما را (پس از خیس‌کردن موها برای شبیه‌سازی عرق‌کردن) در سرعت‌های متفاوت باد نیز محاسبه کردند.

سپس پژوهشگران مدلی از تلفات گرما در شرایط مختلف ساختند و آن را در شرایط متداول نواحی استوایی آفریقا مطالعه کردند؛ جایی که گمان می‌رود انسان‌تبارهای اولیه تکامل یافتند.

آن‌ها فهمیدند که تمام انواع موها در برابر آفتاب محافظت ایجاد می‌کنند، اما موی بسیار فر بهترین محافظت را ایجاد کرده و نیاز به عرق‌کردن را کمینه می‌کند. به گفته لاسیسی، این یافته‌ای مهم بود.

او می‌گوید: «موی سر یک مکانیسم منفعل محتمل است که ما در برابر از هزینه‌های فیزیولوژیکی عرق‌کردن محافظت می‌کند. عرق‌کردن مجانی نیست؛ شما آب و الکترولیت از دست می‌دهید و برای نیاکان انسان‌تبار ما، این می‌توانست مهم باشد.»

راز موی انسان

اینکه دقیقاً چرا انسان‌ها روی سر خود موی فر دارند، پرسشی طولانی است که دانشمندان روی پاسخ آن توافق ندارند.

بسیاری آن را به تکامل ما از موجوداتی چهارپا به راست‌قامتان پیوند می‌دهند؛ با این دلیل که موی سر به‌عنوان مانعی در برابر آفتاب استوا به تنظیم دمای بدن کمک می‌کند.

«نیکولو کالدارارو» (Niccolo Caldararo)، انسان‌شناس دانشگاه ایالتی سان‌فرانسیسکو که در این پژوهش نقشی نداشته است، از نظریه رادیاتور «دین فالک» (Dean Falk)، انسان‌شناس تکاملی، طرفداری می‌کند: «مو از مغز بزرگ انسان‌تباران در آفتاب داغ محافظت و در سرما آن را عایق می‌کند.»

اما کالدارارو می‌گوید که این یک موضوع پیچیده با متغیرهایی زیاد است. او می‌گوید که برای مثال، موی سفید که نور خورشید را منعکس می‌کند، می‌تواند از موی مشکی که گرما را جذب می‌کند، محافظت بهتری ایجاد نماید.

«کورت استن» (Kurt Stenn)، متخصص بیماری‌های پوستی و نویسنده کتاب مو: تاریخ انسانی (Hair: A Human History) که در این پژوهش نقشی نداشته است، می‌گوید پژوهش لاسیسی و همکارانش «تحریک‌کننده» است. او پیشنهاد می‌دهد که پژوهشگران باید شکل و تراکم موی انسان را نیز در نظر می‌گرفتند.

برای مثال، طبق گفته او، موی آسیایی استفاده‌شده در این مطالعه معمولاً مقطعی دایره‌ای دارد و درنتیجه آب بیشتری نسبت به موی آفریقایی جذب می‌کند؛ جایی که موها به شکل یک ربان بلند هستند و ساده‌تر فر می‌خورند.

«الیزابت تاپانس» (Elizabeth Tapanes)، زیست‌شناس تکاملی دانشگاه کالیفرنیا، سن‌دیگو که او نیز در این پژوهشی نقشی نداشته است، می‌گوید این مطالعه «یک جهش بلند به جلو در اندیشیدن به این است که چرا این همه مو روی سر خود داریم.»

او می‌گوید که مطالعه موی دیگر انسان‌تباران در کنار موی انسان می‌تواند کمک کند دانشمندان بهتر بفهمند که این مو چگونه سر را خنک نگه می‌دارد. پژوهش‌های خود او روی لمورهای سیفاکا نتایجی مشابه داشته‌اند.

تاپانس می‌گوید سیفاکاها جهنده‌ها و بالارونده‌هایی هستند که معمولاً سرشان به‌سمت خورشید است. پژوهشگران دریافته‌اند که آن‌ها در محیط‌های گرم و مرطوب موی سر بیشتر و موی بدن کمتر دارند.

موی فر، یک مزیت تکاملی؟

حتی این امکان وجود دارد که موی فر یکی از دلایلی باشد که هوموساپینس‌ها جایگزین گونه‌های نئاندرتال و دنیسووا شدند که حدود ۴۰٬۰۰۰ سال پیش مردند.

لاسیسی اشاره می‌کند که اگر جهش‌های ژنتیکی موی فر پیش از مهاجرت هوموساپینس‌ها از آفریقا، اما بعد از مهاجرت نیاکان انسان‌تبار ما ایجاد شده باشند، شاید مزیتی تکاملی برای انسان‌های مدرن اولیه ایجاد شده باشد.

اما او فکر نمی‌کند که چنین چیزی ممکن باشد. مطالعه او درعوض پیشنهاد می‌دهد که ژن‌های موی فر بسیار زودتر در انسان‌ها پدیدار شده‌اند؛ احتمالاً حدود دو میلیون سال قبل، زمانی که هوموارکتوس انسان‌تبار غالب بود. این مقاله پیشنهاد می‌دهد که با رشد مغز انسان‌تبارها، ژن‌های موی فر که پوست سر را در برابر آفتاب حفاظت می‌کردند، شاید به انسان‌های دارای آن مزیتی داده باشند.

اما در مورد موی صاف، لاسیسی می‌گوید که هرگونه استعدادی برای موی فر میان انسان‌ها احتمالاً متغیر بوده است. در مراحل بعدی تکامل، ممکن است که موی فر مزیت تکاملی خود را از دست داده و موی صاف در انواع متفاوت انتخاب‌های ژنتیکی مطلوب بوده باشد.

او می‌گوید: «شاید وقتی به مغزهای بزرگ‌تر رسیدیم، سازگاری‌های فرهنگی برای اجتناب از گرم‌شدن بیش‌ازحد نیز داشتیم – مثل منابع بهتر آب – و در این نقطه، شاید فشار انتخابی زیادی برای موی فر وجود نداشت.»

لاسیسی می‌گوید که مراحل بعدی پژوهش، جستجوی شواهد ژنتیکی برای پشتیبانی از این نظریه خواهند بود.

او می‌گوید: «اول، ما باید بیشتر درباره انسان‌های مدرن بدانیم. مثلاً اینکه چه ژن‌هایی با مورفولوژی آن‌ها مرتبط است. قدم دوم همکاری با افرادی است که روی DNA باستانی کار می‌کنند؛ برای اینکه ببینیم آیا این چیزها را در انسان‌های گذشته پیدا می‌کنیم یا خیر.»