Александр Соколов - Странная обезьяна [Куда делась шерсть и почему люди разного цвета]

Крайне интересный пример того, как животные борются с жарой в саванне, — слон. В зоопарке вы наверняка видели, как он поливает себя водой с помощью хобота. Это, друзья, не развлечение, а необходимость. Ведь слона проблема перегрева волнует, пожалуй, больше, чем любое другое млекопитающее, живущее в жарком климате, прежде всего из-за его огромных размеров. Слон, по сути, — ходячий аккумулятор тепла. А еще у слонов, представьте себе, нет потовых желез. Вообще. Как охлаждаться-то — в саванне, где температура достигает +50 °C? Слон старается как может — поливает себя водой, валяется в грязи, прячется по возможности в тень, изо всех сил машет огромными ушами-радиаторами, испаряет влагу благодаря дыханию и через кожу. Да, хотя слон не может потеть, через кожные капилляры он способен выделять немалое количество воды. В 1984 году исследователи измерили эту способность слоновьей кожи на живом слоне в зоопарке Уганды. С этой целью к слоновьим ушам и другим частям тела прикладывали специальное устройство, фиксирующее количество выделяющейся жидкости. Исследователи пишут, что при всем дружелюбии животного провести измерения было непросто. Однако в результате получилось, что со всей поверхности кожи слон при температуре воздуха +25 °C выделял в среднем 2,5 л воды в час, или больше 200 г с квадратного метра кожи. Это очень много — у человека при той же температуре с той же площади выделяется всего 7 г воды (в таких условиях в состоянии покоя у людей активного потения не происходит, так что речь не о работе потовых желез, а о диффузии воды через кожу).

Исследователи рассчитали, что такого количества испаряющейся влаги слону достаточно, чтобы избавиться от трех четвертей лишнего тепла. Надо только регулярно пополнять запасы жидкости, и слон не забывает это делать, выпивая ежедневно до 150 л воды {1} .

Но почему я вспомнил про слонов? Слоны, как и человек, почти безволосы, но не совсем — их тело, включая уши, покрыто редкими короткими (в среднем 20 мм в длину) волосками. Зачем они нужны? Для осязания, для защиты от паразитов? Может быть. Однако есть еще одна гипотеза: волосы способствуют охлаждению. Посудите сами: редкие волоски не препятствуют обдуванию кожи ветром, не формируют изолированного слоя воздуха, т. е. не работают как теплоизолятор. Напротив, каждый волос играет роль слоновьих ушей «в миниатюре»: увеличивает площадь контакта тела с окружающей средой и отдает тепло в атмосферу более эффективно, чем кожа без волос. Представим для простоты, что волос перпендикулярен телу. Скорость потока воздуха у его кончика, на некотором удалении от слона, будет чуть выше, а температура этого воздуха ниже, чем у поверхности кожи, а это означает более интенсивную конвекцию.

Исследователи посчитали, что если плотность волос 1500 на м 2 [13]— примерно как у среднестатистического слона, то при некоторых условиях теплоотдача может возрасти на 23 % по сравнению с безволосой кожей. Разница наиболее значительна, когда скорость ветра мала. В самой скверной для слона ситуации, когда ветерок почти не обдувает его, волосы приходят на выручку {2} .

Кожа предка современных хоботных, вероятно, скрывалась под шерстью. Как и древние гоминины когда-то, слоны полысели, и нынешние редкие волоски лишь напоминают о былом величии. То, что шерсть не исчезла у слонов целиком, говорит о пользе, приносимой волосами их лопоухим хозяевам, и описанное исследование проясняет, какого рода эта польза. В результате мы не только уточняем детали слоновьей биографии, но и в принципе получаем ответ на вопрос: зачем шерсть развилась у предков современных млекопитающих. Не исключено, что поначалу редкие, не образующие сплошного покрова волосы не согревали, а напротив, охлаждали зверьков, обитавших в мире, существенно более теплом, чем наш. Быть может, в этом функция волос и у многих современных зверей, населяющих жаркие края. Сходный результат, кстати, ученые получили, исследуя волоски на листьях растений и иглы кактусов. Кактусам тоже нужно охлаждаться! Почему-то в статье про слоновьи волосы ни разу не упомянут человек, а ведь идея прямо-таки готова сорваться с языка: остаточный волосяной покров у людей помогал им спасаться от жары в саванне.Надо бы гипотезу проверить так же, как проверяли на слонах. Я думаю, на человеке это сделать проще.

Осталась пара менее популярных гипотез о причинах исчезновении шерсти, которым не хочется посвящать отдельную главу, но и не упомянуть их нельзя. Первая была выдвинута антропологом Джоном Ранульфом де ла Марретом в 1935 году. Своей идее он даже посвятил книгу «Раса, пол и окружающая среда», а суть ее сводилась к тому, что человеческой эволюцией движет нехватка минеральных веществ. Замечено, что у домашних животных при недостатке йода начинают выпадать волосы. Очевидно, и шерсть у наших предков исчезла из-за дефицита йода. Прародину человека антрополог искал где-то в Центральной Азии (для 30-х годов прошлого века — вполне правдоподобное место). Там, писал Маррет, в четвертичный период выросли молодые горы — Гималаи. Туда, выше линии лесов, прочь от высокой конкуренции с лесными обитателями ушла небольшая группа человекообразных обезьян. Не очень понятно, чем они там питались, вероятно, некой растительностью, произрастающей на бедной высокогорной почве. Здесь, в условиях йододефицита, обезьяны стали меняться: от нехватки минеральных веществ у них укоротились руки, уменьшились челюсти, а размеры тела выросли. Кстати, из-за этого — коротких рук и крупных размеров — обезьяны уже не могли лазить по деревьям и стали ходить на двух ногах. Пришлось избавиться и от такого излишества, как волосы: ведь они растут постоянно, а значит, требуют много ресурсов, в том числе тиреоидных гормонов (эти гормоны, производимые щитовидной железой, необходимы для роста организма, а для их синтеза нужен йод). Лучше бросить гормоны на развитие мозга. Шерсть быстро повылезла, а заросли на голове стали длинными и грубыми — чем длиннее волосы, тем меньше их требуется на единицу площади, и таким образом тоже экономится йод! {3}

Кто первым высказал следующую гипотезу, мне неизвестно, но кратко ее излагает зоолог Уильям Стефенсон {4} . Замечено, что у птиц-падальщиков (грифов, марабу) голые, неоперенные шея и голова. Видимо, так проще копаться в мертвой туше: перья бы постоянно пачкались, а тут отряхнулся и полетел искать следующую добычу. Аналогия очевидна. Когда-то наши предки были падальщиками, ведь древним Homo не под силу охотиться на крупных животных — не было для этого ни физической силы, ни эффективных орудий. Не гоняться же за антилопой по саванне с расколотой галькой в руке? Вот и подъедали наши далекие предки за хищниками или, может быть, отбирали у них добычу.