Чому від води на пальцях з’являються зморшки?

Чому після купання шкіра на долонях та підошвах зморщується? Як з’ясовує оглядач BBC Future, цей феномен пояснюється еволюцією кисті руки людини.

Деякі ділянки шкіри на тілі людини, на яких не росте волосся, дивно реагують на контакт з водою. На відміну від решти тіла, шкіра на наших пальцях, долонях і підошвах стає зморшкуватою, якщо певний час – зазвичай хвилин п’ять або близько того – знаходиться у воді.

У чому причина всім відомого з дитинства феномена? Дехто вважає, що це біохімічна реакція на кшталт осмотичного процесу: вода витягує зі шкіри кілька хімічних з’єднань, залишаючи на їхньому місці ділянки пересохлої, зморщеної шкіри.

Втім, ще століття тому вчені вже знали, що ця реакція – не простий рефлекс або результат осмосу.

Першими про це дізналися хірурги, які помітили, що при пошкодженні певних нервів у пальцях зморщування шкіри зникає. Таким чином, специфічна реакція шкіри на воду стала способом визначити, чи є у пацієнтів порушення у функціонуванні симпатичної нервової системи.

З приводу цього наукове співтовариство суперечок не має. А от звідки і як в нашому організмі з’явилась така реакція і чи є вона ознакою адаптації тіла людини в процесі еволюції, викликає чимало дебатів.

Нейробіолог Марк Чангізі з наукової лабораторії 2AI Labs дотримується думки, що зморшки на долонях після води є ознакою пристосування тіла людини в процесі еволюції. Процес нагадує протектори на автомобільних шинах. Коли дорога суха, гладкі шини найкращим чином забезпечують зчеплення коліс з асфальтом, ось чому гоночні автомобілі не потребують шипів на шинах. Утім, під дощем рух з протекторами є набагато безпечнішим.

Зморшки на пальцях, таким чином, на кшталт автомобільних протекторів, забезпечують краще захоплення предмета рукою. Довести, що певна біологічна функція є способом пристосування або результатом еволюційного розвитку,

Тим не менш, у 2011 році Чангізі і його колеги змогли довести, що зморшки на пальцях у людей та інших приматів забезпечують краще захоплення предмету в мокрих умовах.

Інакше кажучи, зморшки, які виникають на шкірі під впливом води, функціонують як своєрідна дренажна система, дозволяючи воді стікати з кистей рук крихітними жолобками.

Щоби довести, чи мають зморшки на пальцях схожість з природними дренажними система, як-от басейн річки, Чангізі і його команда проаналізували фотографії 28 пальців рук різних людей. Дослідники виявили, що складки на шкірі пальців мають абсолютно таку саму будову, як і водозбірний басейн річок, з головним річищем і безліччю маленьких приток, які впадають в нього. розгалужуються від нього.

Тільки на відміну від річкової системи, функція якої зібрати воду в один великий потік, борозенки на шкірі розташовані в зворотному напрямку: більш глибокі зморшки поступово розгалужуються в дрібні на кінцях пальців, що сприяє стіканню води.

“Коли ми натискаємо подушечкою пальців на мокру поверхню, рідина вичавлюється з канальців і шкіра всього пальця щільно контактує з поверхнею”, – пояснюють дослідники.

Важливо, що зморшки не з’являються від нетривалого або випадкового контакту з рідиною, а лише після п’яти або більше хвилин в умовах сильної вологості, як-от дощ або роса. Вони також утворюються швидше в прісній воді, ніж у солоній, що вочевидь відбиває обставини, за яких ця функція еволюціонувала в організмі приматів.

Навіть якщо причиною розвитку цієї реакції і не стало безпосередньо краще захоплення предмета рукою, вона тим не менш чудово виконує цю функцію. Одне дослідження, проведене в 2013 році британськими нейрофізіологами, експериментально підтвердило, що зморшки на шкірі рук допомагають маніпулювати мокрими предметами.

В ході експерименту 20 людей мали перемістити 45 мармурових кульок та рибальських грузил різного розміру з одного контейнера в інший. Дослідники випробували різні умови експерименту: сухі або мокрі предмети, які учасники брали гладкими або зморщеними від води пальцями. В результаті вчені виявили, що коли на шкірі з’являлись зморшки, захоплювати предмети в воді було легше, тоді як для сухих предметів не мало жодного значення, якими пальцями їх брати.

Тим не менш, аналогічне дослідження 2014 року, проведене німецькими вченими, мало геть протилежні результати. 40 учасників цього дослідження мали перемістити 52 мармурові кульки, гральні кубики та грузила різних розмірів з одного контейнера в інший. Дослідники не виявили жодних істотних відмінностей у здатності учасників маніпулювати предметами, незалежно від того, чи були їхні пальці гладкими або зморщеними і чи були предмети сухими або зануреними в воду.

Схожий експеримент провела й група тайванських дослідників за участю 24-річного волонтера. В ході експерименту вчені оцінювали рівень тертя між гладкою поверхнею та пальцями чоловіка, зі зморшками від води та без них. Вони також вимірювали кількість зусиль, які чоловіку доводилось докладати, коли його руки ковзали вздовж залізної штанги або коли він намагався стиснути обидва кінця пружини.

Цікаво, що результати не тільки не виявили помітної різниці між руками із гладкою шкірою і зі зморшками, але й продемонстрували зниження ефективності мокрих рук у кожному випробуванні.

Звичайно, якщо морщення шкіри у воді й еволюціонувало як спосіб пристосування до зовнішніх обставин, воно напевно не функціонує в штучних лабораторних умовах.

“Щоб перевірити насправді, для чого потрібна ця шкірна реакція, треба схопитись за гілку дерева або інші важкі предмети, а не намагатись утримати маленькі кульки, – пояснює він. – Коли перекладаєш кульки з однієї ємності в іншу, не наражаєшся на ризик послизнутись на воді і впасти”. Завдання полягає в тому, щоби перевірити вплив зморщеної шкіри на рух всього тіла, а не спритність пальців.

В ідеалі Чангізі хотів би провести експеримент за участю професійних паркурників, які продемонстрували би своє мистецтво в різних умовах вологості та з гладкими або зморщеними пальцями. “Головне, щоб такий експеримент був безпечним”, – додає вчений.

Прочитати оригінал англійською мовою ви можете на сайті BBC Future.