La vita prima dell'aria condizionata: i capelli ricci mantenevano freschi i primi esseri umani, dice lo studio

7 giugno 2023

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di Francisco Tutella, Pennsylvania State University

I capelli ricci fanno molto più che semplicemente avere un bell'aspetto: potrebbero spiegare come i primi esseri umani mantenessero la calma risparmiando acqua, secondo i ricercatori che hanno studiato il ruolo che la struttura dei capelli umani gioca nella regolazione della temperatura corporea. I risultati possono far luce su un adattamento evolutivo che ha permesso al cervello umano di crescere fino alle dimensioni dei giorni nostri.

"Gli esseri umani si sono evoluti nell'Africa equatoriale, dove il sole è alto per gran parte della giornata, anno dopo anno", ha affermato Nina Jablonski, professoressa di antropologia della Evan Pugh University alla Penn State. "Qui il cuoio capelluto e la parte superiore della testa ricevono livelli molto più costanti di intensa radiazione solare sotto forma di calore. Volevamo capire come ciò influenzasse l'evoluzione dei nostri capelli. Abbiamo scoperto che i capelli strettamente arricciati permettono agli esseri umani di rimanere freschi e di conservare l'acqua. "

I ricercatori hanno utilizzato un manichino termico – un modello a forma umana che utilizza l’energia elettrica per simulare il calore corporeo e consente agli scienziati di studiare il trasferimento di calore tra la pelle umana e l’ambiente – e parrucche di capelli umani per esaminare come le diverse strutture dei capelli influenzano il guadagno di calore dovuto ai raggi solari. radiazione. Gli scienziati hanno programmato il manichino per mantenere una temperatura superficiale costante di 95 gradi Fahrenheit (35 gradi Celsius), simile alla temperatura superficiale media della pelle, e lo hanno collocato in una galleria del vento a clima controllato.

Il team ha effettuato misurazioni di base della perdita di calore corporeo monitorando la quantità di elettricità richiesta dal manichino per mantenere una temperatura costante. Quindi hanno acceso delle lampade sulla testa del manichino per imitare la radiazione solare in quattro condizioni di capelli del cuoio capelluto: nessuno, dritto, moderatamente arricciato e strettamente arricciato.

Gli scienziati hanno calcolato la differenza nella perdita di calore totale tra le misurazioni della lampada e quelle della base per determinare l'afflusso di radiazione solare sulla testa, ha spiegato George Havenith, direttore del Centro di ricerca sull'ergonomia ambientale presso l'Università di Loughborough, nel Regno Unito, che ha condotto gli esperimenti sui manichini. . Hanno anche calcolato la perdita di calore a diverse velocità del vento e dopo aver bagnato il cuoio capelluto per simulare la sudorazione. Hanno analizzato i risultati attraverso un modello per studiare come le diverse trame dei capelli avrebbero influenzato l’aumento di calore a 30 gradi Celsius (86 gradi Fahrenheit) e con un’umidità relativa del 60%, come gli ambienti dell’Africa equatoriale.

I ricercatori hanno scoperto che tutti i capelli riducevano la radiazione solare sul cuoio capelluto, ma i capelli strettamente arricciati fornivano la migliore protezione dal calore radiativo del sole riducendo al minimo la necessità di sudare per rimanere freschi. Hanno riportato le loro scoperte negli Atti della National Academy of Sciences.

"Camminare in posizione eretta è l'impostazione e la crescita del cervello è il risultato dei capelli", ha detto Tina Lasisi, che ha condotto lo studio come parte della sua tesi di dottorato alla Penn State. Lasisi inizierà a lavorare come assistente professore di antropologia presso l'Università del Michigan in autunno.

Quando i primi esseri umani si sono evoluti per camminare eretti nell’Africa equatoriale, la parte superiore della testa ha subito sempre più il peso della radiazione solare, ha spiegato Lasisi. Il cervello è sensibile al calore e genera calore, soprattutto quando cresce.

Troppo calore può portare a condizioni pericolose come il colpo di calore. Poiché gli esseri umani hanno perso gran parte dei peli del corpo, hanno sviluppato ghiandole sudoripare efficienti per mantenersi freschi, ma la sudorazione ha un costo in termini di perdita di acqua ed elettroliti. Probabilmente i peli del cuoio capelluto si sono evoluti come un modo per ridurre la quantità di calore derivante dalla radiazione solare, mantenendo così gli esseri umani freschi senza che il corpo debba spendere risorse aggiuntive, ha affermato Lasisi.