FoodPro Preloader

Den naken sannhet


Kort sagt Mennesker er den eneste primatarten som har det meste naken hud. Tap av pels var en tilpasning til endrede miljøforhold som tvang våre forfedre til å reise lengre avstander for mat og vann. Analyser av fossiler og gener hint på når denne transformasjonen til bar hud oppstod. Utviklingen av hårløshet gjorde veien for fremveksten av store hjerner og symbolsk tanke. Blant

Kort sagt

  • Mennesker er den eneste primatarten som har det meste naken hud.
  • Tap av pels var en tilpasning til endrede miljøforhold som tvang våre forfedre til å reise lengre avstander for mat og vann.
  • Analyser av fossiler og gener hint på når denne transformasjonen til bar hud oppstod.
  • Utviklingen av hårløshet gjorde veien for fremveksten av store hjerner og symbolsk tanke.

Blant primater er mennesker unike i å ha nesten naken hud. Hvert annet medlem av vår utvidede familie har en tett dekk av pels - fra den korte, svarte pelagen til hylleaben til det flytende kobberlaget av orangutanen, som de fleste andre pattedyr. Ja, vi mennesker har hår på hodene våre og andre steder, men i forhold til våre slektninger er selv den skarpeste personen i utgangspunktet bar.

Hvordan kom vi til å bli så bortført? Lærere har tenkt på dette spørsmålet i århundrer. Det er imidlertid vanskelig å finne svar, men de fleste av de mest karakteristiske overgangene i menneskelig evolusjon, som fremveksten av oppreist tur, registreres direkte i fossilene til våre forgjengere, men ingen av de kjente forblir opprettholder ugjennomtrengelige inntrykk av menneskelig hud. I de senere årene har forskere imidlertid innsett at fossilregistret inneholder indirekte hint om vår transformasjon fra hirsute til hårløs. Takket være disse leddene og innsiktene som er oppdaget i løpet av de siste tiårene fra genomikk og fysiologi, har jeg og andre sammenspurt sammen en overbevisende redegjørelse for hvorfor og når mennesker kaster sin pels. I tillegg til å forklare et veldig merkelig utseende av utseendet, antyder scenariet at nakent hud selv har hatt en avgjørende rolle i utviklingen av andre karakteristiske menneskelige egenskaper, inkludert vår store hjerne og språkavhengighet.

Hårete situasjoner

For å forstå hvorfor våre forfedre mistet kroppshåret, må vi først vurdere hvorfor andre arter har strøk i utgangspunktet. Hår er en type kroppsdekke som er unikt for pattedyr. Faktisk er det en definerende egenskap for klassen: alle pattedyr har minst noe hår, og de fleste har det i overflod. Det gir isolasjon og beskyttelse mot slitasje, fuktighet, skadelige stråler av sollys og potensielt skadelige parasitter og mikrober. Det virker også som kamuflasje for å forvirre rovdyr, og dets særegne mønstre tillater medlemmer av samme art å gjenkjenne hverandre. Videre kan pattedyr bruke sin pels i sosiale skjermer for å indikere aggresjon eller agitasjon: Når en hund "hever sine hackler" ved ufrivillig å heve hårene på nakken og ryggen, sender den et klart signal til utfordrerne om å holde seg borte.

Likevel, selv om pels tjener disse mange viktige formålene, har en rekke pattedyrlinjer utviklet hår som er så sparsomt og fint at det ikke fungerer noe. Mange av disse skapningene lever under jorden eller bor utelukkende i vannet. I underjordiske pattedyr, som den nakne molrotten, utviklet hårløshet som et svar på å leve i store underjordiske kolonier, hvor fordelene av hår er overflødige fordi dyrene ikke kan se hverandre i mørket og fordi deres sosiale struktur er slik at de rett og slett huddle sammen for varme. I sjøpattedyr som aldri går i land, som hvaler, gjør nakket hud langtids svømming og dykking ved å redusere dra på hudens overflate. For å kompensere for mangel på ekstern isolasjon, har disse dyrene blubber under huden. I kontrast har semiaquatic pattedyr-oter, for eksempel, tett, vanntett pels som fanger luft for å gi positiv oppdrift, og dermed redusere innsatsen som trengs for å flyte. Denne pelsen beskytter også huden deres på land.

De største terrestriske pattedyrene, nemlig elefanter, rhinoceroses og flodhestene, utviklet også naken hud fordi de har konstant risiko for overoppheting. Jo større et dyr er, jo mindre overflateareal den har i forhold til total kroppsmasse, og jo vanskeligere er det for skapningen å befri sin kropp av overflødig varme. (På forsiden har mus og andre små dyr, som har et høyt forhold mellom volum og volum, ofte kampen for å beholde tilstrekkelig varme.) Under Pleistocene-epoken, som spenner tiden mellom to millioner og 10.000 år siden, har mammutene og andre slektninger til moderne elefanter og rhinoceroses var "ullete" fordi de levde i kalde omgivelser, og ekstern isolasjon hjalp dem med å bevare kroppsvarme og redusere matinntaket. Men alle dagens megaherbivorer lever i svimlende forhold, hvor en pels ville være dødelig for dyr av så enorme proporsjoner.

Menneskelig hårløshet er ikke en evolusjonær tilpasning til å leve under jorden eller i vannet - den populære omfavnen til den såkalte akvatiske apehypotesen, uansett [ se boks på side 26 ]. Det er heller ikke et resultat av stor kroppsstørrelse. Men vår blanke hud er relatert til å holde seg kult, som våre overlegne svetteferdigheter antyder.

Svette det ut

Å holde seg kult er et stort problem for mange pattedyr, ikke bare de gigantiske, spesielt når de bor i varme steder og genererer rikelig varme fra langvarig gange eller løp. Disse dyrene må nøye regulere kjerne kroppstemperatur fordi deres vev og organer, spesielt hjernen, kan bli skadet av overoppheting.

Pattedyr anvender en rekke taktikker for å unngå å brenne opp: hunderbukser, mange kattarter er mest aktive i de kjøligere kveldstidene, og mange antiloper kan avlaste varmen fra blodet i blodårene til blod i små årer som er avkjølt av puster gjennom nesen. Men for primater, inkludert mennesker, er svetting den primære strategien. Svetting avkjøler kroppen gjennom væskeproduksjon på hudens overflate som deretter fordamper, og trekker varm energi bort fra huden i prosessen. Denne kjølemekanismen for hele kroppen fungerer i henhold til samme prinsipp som en fordampningskjøler (også kjent som en sumpkjøler), og den er svært effektiv for å forhindre farlig overoppheting av hjernen, så vel som andre kroppsdeler.

Ikke alle svette er likevel det samme. Mammalskinn inneholder tre typer kjertler, sebaceous, apokrine og eccrine-som sammen gir svette. I de fleste arter er sebaceøse og apokrine kjertler de dominerende svettekjertlene og ligger nær basen av hårsekkene. Deres sekreter kombinerer å belegge hår med en oljeaktig, noen ganger skummende blanding (tenk på skummeten en rasehår genererer når den går). Denne typen svette bidrar til å avkjøle dyret. Men dens evne til å spre varme er begrenset. G. Edgar Folk, Jr., fra University of Iowa og hans kolleger viste nesten to tiår siden at effektiviteten av avkjøling avtar som et dyrs frakk blir våt og mattet med denne tykke, oljeaktige svetten. Effektivitetsforløpet oppstår fordi fordampning skjer ved overflaten av pelsen, ikke på overflaten av huden selv, og dermed hindrer overføring av varme. Under vanskelige forhold er varmeoverføring ineffektiv, noe som krever at dyret drikker store mengder vann, som kanskje ikke er lett tilgjengelig. Fur-covered pattedyr som er tvunget til å trene energisk eller i lengre perioder i varmen på dagen, vil kollapse fra varmeutmattelse.

Mennesker, i tillegg til mangel på pels, har et ekstraordinært antall eccrine kjertler - mellom to millioner og fem millioner - som kan produsere opptil 12 liter tynn, våt svette om dagen. Eccrine kjertler ikke klynge nær hårsekkene; i stedet bor de relativt nær overflaten av huden og utslipper svette gjennom små porer. Denne kombinasjonen av naken hud og vannaktig svette som sitter rett på toppen av det, i stedet for å samle i pelsen, gjør det mulig for mennesker å fjerne overflødig varme veldig effektivt. Faktisk, ifølge et 2007-papir i Idrettsmedisin av Daniel E. Lieberman fra Harvard University og Dennis M. Bramble fra University of Utah, er vårt kjølesystem så overlegen at i et maraton på en varm dag kunne et menneske utkonkurrere en hest.

Viser noen hud

Fordi mennesker er de eneste primatene som mangler strøk og har en overflod av ekkrinekjertler, må det ha skjedd noe siden vår hominide avstand divergerte fra linjen som førte til vår nærmeste levende slektning, sjimpanseren, som favoriserte fremveksten av nakne, svette hud. Kanskje ikke overraskende, synes omformingen å ha begynt med klimaendringer. Ved å bruke fossiler av dyr og planter for å rekonstruere gamle økologiske forhold, har forskerne funnet ut at om 3 millioner år siden begynte jorden i en fase med global kjøling som hadde en tørking effekt i Øst-og Sentral-Afrika, hvor menneskelige forfedre bodde. Med denne nedgangen i regelmessig nedbør ga de skogkledde miljøene begunstiget av tidlige hominider seg for å åpne savannegresslandene, og maten som våre forfedre australopithecines levde på frukt, blad, knoller og frø ble skarpere, mer patchily fordelt og underlagt sesongbestemte tilgjengelighet, som gjorde permanente kilder til ferskvann. Som svar på denne nedsatt ressursen, ville våre forfedre ha måtte forlate sine relativt avslappende fôringsvaner for en mye mer konsekvent aktiv livsstil bare for å holde seg hydrert og få nok kalorier, reise lengre avstander på jakt etter vann og spiselige plantefôrvarer .

Det er rundt denne tiden at hominider også begynte å inkorporere kjøtt i kostholdet, slik det ble avslørt av utseendet på steinredskaper og slaktede dyr i det arkeologiske rekordet for 2, 6 millioner år siden. Animal mat er betydelig rikere i kalorier enn plantefôr, men de er sjeldnere på landskapet. Karnevine dyr må derfor strekke seg lengre og bredere enn sine plantelevende motstykker for å skaffe tilstrekkelig mengde mat. Prey dyr er også bevegelige mål, lagre for sporadisk kadaver, noe som betyr at rovdyr må bruke mye mer energi for å skaffe seg måltidet. I tilfelle av menneskelige jegere og scavengers morphed naturlig utvalg de apelike proporsjoner av australopithecines, som fortsatt tilbringe litt tid i trærne, i en langbenet kropp bygget for vedvarende kjøring og løp. (Denne moderne formen hjalp også våre forfedre til å bli middag selv når de var ute i det åpne.)

Men disse forhøyede aktivitetsnivåene kom til en pris: en kraftig økt risiko for overoppheting. Fra begynnelsen av 1980-tallet publiserte Peter Wheeler fra Liverpool John Moores University i England en serie av papirer hvor han simulerte hvor varme forfedre ville ha blitt ute på savannen. Wheelers arbeid, sammen med forskningene mine kolleger og jeg publiserte i 1994, viser at økningen i å gå og løpe, hvor muskelaktivitet bygger opp varme internt, ville ha krevd at hominider både forbedrer sin ekkrine svetteevne og mister kroppshår for å unngå overoppheting.

Når skjedde denne metamorfosen? Selv om menneskets fossile plate ikke bevare hud, har forskerne en grov ide om når våre forfedre begynte å engasjere seg i moderne bevegelsesmønstre. Undersøkelser som ble gjennomført uavhengig av Lieberman og Christopher Ruff fra Johns Hopkins University, har vist at for ca. 1, 6 millioner år siden hadde et tidlig medlem av vårt slægt som heter Homo ergaster utviklet seg i hovedsak moderne kroppsforhold, noe som ville ha tillatt langvarig å gå og løpe. Videre gjør det klart at disse hominidene faktisk utøvde seg på denne måten, på detaljer i leddene i ankelen, knær og hofter. Således, i følge det fossile beviset, må overgangen til naken hud og et ekkrinjebasert svetteanlegg ha vært godt i gang for 1, 6 millioner år siden for å kompensere for de større varmelastene som fulgte våre forgjengers nylig anstrengende livsstil.

En annen anelse om når hominider utviklet seg nakne hud har kommet fra undersøkelser til genetikk av hudfarge. I en genial studie publisert i 2004, undersøkte Alan R. Rogers ved University of Utah og hans kolleger sekvenser av det humane MC1R- genet, som er blant generene som er ansvarlige for å produsere hudpigmentering. Teamet viste at en spesifikk genvariant som alltid finnes i afrikanere med mørk pigmentering, oppsto så mange som 1, 2 millioner år siden. Tidlige menneskelige forfedre antas å ha hatt rosa hud dekket av svart pels, så mye som sjimpanser gjør, så utviklingen av permanent mørk hud var antagelig en nødvendig evolusjonær oppfølging av tapet av vårt solbeskyttende kroppshår. Rogers estimat gir dermed en minimumsalder for begynnelsen av nakenhet.

Hud Deep

Mindre sikkert enn hvorfor, og når vi ble nakne, er hvordan hominider utviklet bare kjøtt. Det genetiske beviset for utviklingen av nakenhet har vært vanskelig å finne fordi mange gener bidrar til utseendet og funksjonen til huden vår. Ikke desto mindre har det skjedd hint fra storskala sammenligninger av sekvensene av DNA "kodebokstaver" eller nukleotider i hele genomene av forskjellige organismer. Sammenligning av menneskelige og chimpanse genomene viser at en av de mest signifikante forskjellene mellom chimpanse DNA og våre egne løgner i gener som kodes for proteiner som kontrollerer egenskapene til huden. Den menneskelige versjonen av noen av disse gener koder proteiner som bidrar til å gjøre huden vår spesielt vanntett og slitesterk-kritiske egenskaper, gitt fravær av beskyttende pels. Denne konklusjonen innebærer at adventen av disse genvarianter bidro til nakenhetens opprinnelse ved å redusere konsekvensene.

Den utestående barriereegenskapene til huden vår kommer fra strukturen og sminningen av det ytre laget, stratum corneum (SC) av epidermis. SC har det som er beskrevet som en murstein-og-mørtelkomposisjon. I dette arrangementet er flere lag av flatete døde celler kalt corneocytter, som inneholder proteinkeratin og andre stoffer, mursteinene; ultratynne lag av lipider som omgir hver av corneocytene, utgjør mørtelet.

De fleste gene som leder utviklingen av SC er gamle, og deres sekvenser er sterkt konserverte blant vertebrater. At generene som undergir den menneskelige SC er så særegne, betyr derfor at adventen til disse genene var viktig for overlevelse. Disse gener koder for produksjon av en unik kombinasjon av proteiner som bare forekommer i epidermis, inkludert nye typer keratin og involucrin. En rekke laboratorier forsøker nå å unravel de presise mekanismene som er ansvarlige for å regulere produksjonen av disse proteinene.

Andre forskere ser på utviklingen av keratiner i kroppshår, med sikte på å bestemme mekanismene som er ansvarlige for sparsomhet og finhet av kroppshår på overflaten av menneskelig hud. For det formål har Roland Moll fra Philipps Universitet i Marburg, Tyskland, og hans kolleger vist at keratinene som finnes i menneskekroppshår er ekstremt skjøre, og derfor bryter disse hårene så lett sammen med andre dyr. Dette funnet, som ble beskrevet i et papirmoll utgitt i 2008, antyder at keratiner fra menneskehår ikke var like viktige for overlevelse som hårkeratiner fra andre primater var i løpet av utviklingen og dermed ble svake.

Et annet spørsmål genetiker er ivrige etter å svare er hvordan menneskelig hud kom til å inneholde en slik overflod av eccrine kjertler. Nesten absolutt oppstod denne opphopningen gjennom endringer i gener som bestemmer skjebnen til epidermale stamceller, som er uspesialiserte, i embryoet. Tidlig i utviklingen samhandler grupper av epidermale stamceller på bestemte steder med celler av den underliggende dermis, og genetisk drevne kjemiske signaler innenfor disse nisjene styrer differensiering av stamceller i hårsekk, eccrine kjertler, apokrine kjertler, talgkjertler eller ren epidermis . Mange forskergrupper undersøker nå hvordan epidermale stamceller nisjer etableres og vedlikeholdes, og dette arbeidet bør avklare hva som leder skjebnen til embryonale epidermale celler og hvordan flere av disse cellene blir ekkrine svettekjertler hos mennesker.

Ikke helt naken

Men det var at vi ble nakne aper, evolusjonen forlot noen kroppsdeler dekket. Enhver forklaring på hvorfor mennesker mistet pelsen deres, må derfor også forklare hvorfor vi beholder det på enkelte steder. Hår i armhulene og lysken tjener nok både til å forplante feromoner (kjemikalier som tjener til å fremkalle en adferdsrespons fra andre individer) og for å holde disse områdene smurt under fremdrift. Når det gjelder hår på hodet, ble det mest sannsynlig beholdt for å beskytte mot overflødig varme på toppen av hodet. Det begrepet kan høres paradoksalt, men å ha tett hår på hodet skaper et barrierelag av luft mellom svettehodet og hårets varme overflate. På en varm, solfylt dag absorberer håret varmen mens barrierelaget av luft forblir kjøligere, slik at det blir svette på hodebunnen for å fordampe inn i det lag av luft. Tett krøllet hår gir det optimale hodedekselet i denne henseender fordi det øker tykkelsen på rommet mellom overflaten av håret og hodebunnen, slik at luften kan blåse gjennom. Mye gjenstår å bli oppdaget om utviklingen av menneskelig hodehår, men det er mulig at tett krøllet hår var den opprinnelige tilstanden i moderne mennesker, og at andre hårtyper utviklet seg som mennesker spredt ut av tropisk Afrika.

Med hensyn til kroppshår er spørsmålet hvorfor det er så variabelt. Det er mange populasjoner hvis medlemmer har knapt noe kroppshår i det hele tatt og noen populasjoner av hirsute folk. De med det minste kroppshår har en tendens til å leve i tropene, mens de som har mest tilbøyelighet til å leve utenfor tropene. Men håret på disse nontropiske menneskene gir ingen varme å snakke om. Disse forskjellene i hårhet tyder klart på en viss grad fra testosteron fordi hanner i alle populasjoner har mer kroppshår enn kvinner gjør. En rekke teorier som har til formål å forklare denne ubalansen, tillater det til seksuell utvelgelse. For eksempel antyder man at kvinner foretrekker menn med fullere skjegg og tykkere kroppshår fordi disse egenskapene opptrer i takt med virilitet og styrke. En annen foreslår at menn har utviklet en preferanse for kvinner med flere ungdomsfunksjoner. Dette er interessante hypoteser, men ingen har faktisk testet dem i en moderne menneskelig befolkning; Derfor vet vi ikke, for eksempel, om hårete menn faktisk er mer sterke eller fecund enn deres slankere kolleger. I fravær av empiriske bevis, er det fortsatt noen som gjetter hvorfor menneskelig kroppshår varierer som det gjør.

Nakne Ambisjoner

Å gå furless var ikke bare et middel til en slutt; det hadde dype konsekvenser for senere faser av menneskelig evolusjon. Tapet på det meste av kroppshåret og økningen av evnen til å spre overflødig kroppsvarme gjennom ekkrin svette bidro til å muliggjøre den dramatiske utvidelsen av vårt mest temperaturfølsomme organ, hjernen. Mens de australopithecines hadde en hjerne som var i gjennomsnitt 400 kubikkcentimeter-omtrent størrelsen på en sjimpans hjerne - H. ergaster hadde en hjerne dobbelt så stor. Og innen en million år svulmet den menneskelige hjernen ytterligere 400 kubikkcentimeter, og nå sin moderne størrelse. Uten tvil har andre faktorer påvirket utvidelsen av vår grå substans - vedtaket av et tilstrekkelig kalori diett til å brenne dette energisk krevende vevet, for eksempel. Men å kaste kroppshåret var sikkert et kritisk skritt i å bli bra.

Vår hårløshet hadde også sosiale konsekvenser. Selv om vi ufrivillig kan heve og senke våre hackler når de små musklene ved foten av hårsekkene våre trekker seg sammen, er kroppshårene så tynne og klumpete at vi ikke legger på mye av et show i forhold til våre katter og hunder eller av våre chimpanser fettere. Vi har heller ikke den innebygde reklame- eller kamuflasjen som tilbys av sebra striper, leopardspots og lignende. Faktisk kan man til og med spekulere på at universelle menneskelige egenskaper som sosiale rødme og komplekse ansiktsuttrykk utviklet seg for å kompensere for vår tapte evne til å kommunisere gjennom vår pels. På samme måte finnes kroppsmaling, kosmetikk, tatoveringer og andre typer huddekorasjoner i ulike kombinasjoner i alle kulturer fordi de formidler gruppemedlemskap, status og annen viktig sosial informasjon som tidligere er kodet av pels. Vi benytter også kroppsstillinger og bevegelser for å kringkaste våre følelsesmessige tilstander og intensjoner. Og vi bruker språk for å snakke vårt sinn i detalj. Sett på denne måten, bare naken hud ikke bare kule oss ned-det gjorde oss menneskelige.

Denne artikkelen ble opprinnelig utgitt med tittelen "The Naked Truth" i SA Special Editions 22, 1s, 22-29 (desember 2012)

MER FOR Å EXPLORE

Hud Deep. Nina G. Jablonski og George Chaplin i, vol. 287, nr. 4, sider 74-81; Oktober 2002.

Genetisk variasjon på MC1R Locus og tiden siden tap av menneskelig kroppshår. Alan R. Rogers, D. Iltis og S. Wooding i Current Anthropology, Vol. 45, nr. 1, side 105-108; Februar 2004.

Initial sekvens av sjimpansegenomet og sammenligning med det humane genom. Chimpanzee Sequencing and Analysis Consortium in Nature, vol. 437, side 69-87; 1. september 2005.

Hud: En naturlig historie. Nina G. Jablonski. University of California Press, 2006.

Utviklingen av maratonløp: evner hos mennesker. Daniel E. Lieberman og Dennis M. Bramble i sportsmedisin, vol. 37, nr. 4-5, sider 288-290; 2007.

OM AUTOREN (S)

NINA G. JABLONSKI er Distinguished Professor of Anthropology ved Pennsylvania State University. Hennes forskning fokuserer på den naturlige historien til menneskelig hud, opprinnelsen til bipedalisme, evolusjonen og biogeografien til Old World aper, og paleoekologi av pattedyr som levde de siste to millioner årene. Hun har utført feltarbeid i Kina, Kenya og Nepal. Dette er hennes andre artikkel for. Den første, medforfatter med George Chaplin og publisert i oktober 2002, beskrev utviklingen av menneskelig hudfarge.

Siste nytt