手指和腳趾泡水后表皮為什么會(huì)起皺呢?答案不是你想象的那樣。
有一件事大家肯定都遇到過(guò),那就是洗澡或者游泳時(shí)間長(zhǎng)了,手指和腳趾上的皮膚會(huì)起皺紋。很多人認(rèn)為這是水把手指腳趾表面的皮膚“泡開(kāi)”了造成的,就像干海帶泡水會(huì)脹大一樣。其實(shí)這是一個(gè)誤解,皮膚不是干海帶,并不會(huì)因?yàn)榻佑|水而膨脹,否則的話,人身體其他部位就都要起皺紋了,可實(shí)際上只有手指腳趾的內(nèi)側(cè)皮膚才會(huì)起皺,這是為什么呢?
解釋這件事之前,讓我們先來(lái)研究幾個(gè)與此類似的生理現(xiàn)象。人有很多奇怪的行為是不受主觀意志控制的,哆嗦就是其中之一,幾乎所有的成年人在突然遇冷的情況下都會(huì)不由自主地打哆嗦,想停都停不下來(lái)??茖W(xué)家解釋說(shuō),哆嗦的本質(zhì)就是肌肉收縮,通常情況下肌肉收縮是為了做功(移動(dòng)物體),產(chǎn)生的熱量是做功的副產(chǎn)品,但在哆嗦的時(shí)候肌肉收縮本身是沒(méi)有任何用處的,其目的就是產(chǎn)生熱量,幫助身體保暖。這就是為什么幾乎所有恒溫動(dòng)物都會(huì)打哆嗦,而沒(méi)有一種變溫動(dòng)物具備這一功能。
如今科學(xué)家們已經(jīng)找到了控制哆嗦的神經(jīng)中樞,它位于下丘腦后方,接近第三腦室的地方。這個(gè)地方負(fù)責(zé)接收來(lái)自身體各處的溫度信號(hào),正常情況下處于被抑制的狀態(tài),一旦接收到低于正常體溫的信號(hào),它便被激活,發(fā)出指令讓肌肉開(kāi)始哆嗦。嬰幼兒大腦的這部分神經(jīng)中樞尚未發(fā)育完成,他們是不會(huì)哆嗦的,代替這一功能的是棕色脂肪,這種脂肪能夠燃燒自己,從而產(chǎn)生熱量,只不過(guò)棕色脂肪產(chǎn)生熱量的效率比肌肉低,再加上嬰兒體積小,表面積和體積之比比成年人大,散熱比成年人快,所以做父母的一定要注意嬰幼兒的保暖。
人在遇冷時(shí)還會(huì)起雞皮疙瘩,這也是不受主觀意志控制的一種生理現(xiàn)象。初看起來(lái),雞皮疙瘩對(duì)人體沒(méi)有任何好處,但是請(qǐng)不要忘了,人是從古猿進(jìn)化來(lái)的,古猿的毛發(fā)很重,雞皮疙瘩就是發(fā)根附近的肌肉收縮導(dǎo)致的,其目的是為了讓渾身的毛發(fā)豎起,增加毛發(fā)的保暖功能。
同理,人在遇到危險(xiǎn)時(shí)同樣會(huì)起雞皮疙瘩,這是因?yàn)槊l(fā)豎起時(shí)體積顯大,增加對(duì)敵人的威懾力。
另一種很常見(jiàn)的自主行為是打噴嚏。如果鼻腔里進(jìn)了異物,人是很難控制自己不打噴嚏的,這里面的道理很好懂。但是有一種情況比較特殊,有大約30%的人在突然遇到強(qiáng)光刺激時(shí)會(huì)不自覺(jué)地打噴嚏,這是怎么回事呢?
曾經(jīng)有一種說(shuō)法認(rèn)為,我們?nèi)祟惖淖嫦仍臼亲≡谏蕉蠢锏?,洞?nèi)空氣污濁,所以一旦走出山洞就要打噴嚏,把呼吸系統(tǒng)里的穢物清除出去。但是這個(gè)說(shuō)法實(shí)在是太勉強(qiáng)了,支持者不多。
于是又有人提出了一個(gè)新解釋,認(rèn)為這種被稱為“光噴嚏反射”的現(xiàn)象是人體生理結(jié)構(gòu)上的一個(gè)小毛病導(dǎo)致的,純屬意外事件。這個(gè)理論認(rèn)為,視覺(jué)神經(jīng)和嗅覺(jué)神經(jīng)距離太近了,偶爾會(huì)發(fā)生“環(huán)路交叉”,也就是當(dāng)眼睛受到強(qiáng)光刺激時(shí)大腦得到錯(cuò)誤信息,以為受刺激的是鼻子。
問(wèn)題是,進(jìn)化為什么會(huì)允許這樣的錯(cuò)誤發(fā)生呢?答案也很簡(jiǎn)單:因?yàn)檫@種錯(cuò)誤不會(huì)給人類的生存帶來(lái)任何負(fù)面影響。當(dāng)然這里指的是古人類,現(xiàn)代人在某些情況下還是要注意的,比如做眼部手術(shù)時(shí),以及開(kāi)車從隧道里走出來(lái)的時(shí)候都應(yīng)該事先防范。
上面這幾個(gè)案例都說(shuō)明,進(jìn)化是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程,因?yàn)闀r(shí)間不夠的原因,一些無(wú)用的功能會(huì)被保留下來(lái),另外一些曾經(jīng)很有用的功能也會(huì)被保留下來(lái),皮膚起皺現(xiàn)象就是一個(gè)經(jīng)典的案例。
很早就有人試圖研究過(guò)這個(gè)問(wèn)題??茖W(xué)家們?cè)缭?930年代就知道皮膚泡水膨脹的解釋是不對(duì)的,因?yàn)橥ㄏ蚴种傅纳窠?jīng)纖維出毛病的人是不會(huì)泡出皺紋來(lái)的,這就說(shuō)明皺紋的出現(xiàn)不是被動(dòng)的,而是受神經(jīng)控制的一種生理現(xiàn)象。后續(xù)研究發(fā)現(xiàn),手指和腳趾均受到自主神經(jīng)系統(tǒng)(又叫植物性神經(jīng)系統(tǒng))的控制,當(dāng)皮膚在水里泡了一段時(shí)間后,自主神經(jīng)系統(tǒng)便會(huì)發(fā)出指令,讓手指尖和腳趾尖的皮下組織血管收縮,減少體積,而皮膚的表面積是不變的,于是皺紋就出現(xiàn)了。
這就是為什么皮膚起皺后顏色發(fā)白的原因,因?yàn)檠苁湛s導(dǎo)致血色不足。
那么,既然人類進(jìn)化出一套如此精密的機(jī)制來(lái)制造皺紋,那么皺紋的出現(xiàn)就應(yīng)該給人類帶來(lái)某種進(jìn)化優(yōu)勢(shì)才對(duì),但是皺紋能有什么好處呢?科學(xué)家們百思不得其解。2011年,美國(guó)愛(ài)達(dá)荷州的一名進(jìn)化神經(jīng)生物學(xué)家馬克·昌吉茲(Mark Changizi)提出了一個(gè)假說(shuō),認(rèn)為手指上的皺紋能夠幫助人類更好地抓住水中的物體,而腳趾上的皺紋可以幫助人類更好地在水中行走,因?yàn)榘櫦y相當(dāng)于輪胎的紋線,可以讓水更容易順著溝壑流走,這樣就形成了一個(gè)負(fù)壓帶,增加了附著力。
這個(gè)功能對(duì)于現(xiàn)代人來(lái)說(shuō)好處不明顯,但對(duì)于原始人類來(lái)說(shuō)就完全不一樣了。原始人沒(méi)有鞋,也沒(méi)有釣魚(yú)的工具,如果皺紋確實(shí)能讓他們更好地在水里抓魚(yú),那就屬于優(yōu)勢(shì)行為,理應(yīng)被進(jìn)化出來(lái)。
為了證明皺紋確實(shí)能增加附著力,英國(guó)紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)進(jìn)化生物學(xué)家湯姆·斯穆?tīng)柕滤梗═om Smulders)教授及其同事們做了一個(gè)實(shí)驗(yàn),并將結(jié)果發(fā)表在今年1月9日出版的《生物學(xué)通訊》(Biology Letters)雜志上。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,科學(xué)家們讓志愿者把手放在水里泡了半小時(shí),泡出皺紋,然后對(duì)比他們從水中抓取鵝卵石的速度,證明確實(shí)比未出皺紋時(shí)更快。
值得一提的是,上述這幾個(gè)案例都是由自主神經(jīng)系統(tǒng)控制的,呼吸、心跳和出汗等等重要生理功能也都是如此。這套神經(jīng)系統(tǒng)自成一體,不需要自主意志的參與,人類之所以進(jìn)化出這套系統(tǒng),是因?yàn)橛行┥砉δ苡邪倮鵁o(wú)一害,所以干脆將其進(jìn)化成缺省設(shè)置。
這個(gè)故事告訴我們,進(jìn)化才是終極真理,生物進(jìn)化以一種神秘的方式控制著我們的身體,很多想不清楚的事情只要從進(jìn)化論的角度琢磨一下,往往立刻就會(huì)真相大白。