Исследования, проведенные с использованием манекенов и париков, продемонстрировали, что волосы способствуют поддержанию комфортной температуры головы даже под прямыми солнечными лучами. Наиболее заметный эффект наблюдался при использовании густых локонов, которые помогают избежать перегрева и снижают интенсивность потоотделения.
Почти полное отсутствие волосяного покрова было характерно для наших далеких предков. Ученые объясняют это необходимостью терморегуляции в условиях жаркого климата и переходом к новому методу охлаждения тела посредством испарения пота. Волосы сохранились преимущественно на голове. В настоящее время жители разных стран и регионов отличаются большим разнообразием цвета и структуры волос. Однако в африканских популяциях, которые не подвергались смешению с другими видами Homo, они чаще бывают темными и курчавыми.
Кудрявые волосы — отличительная черта человека, не встречающаяся у других диких крупных млекопитающих. Возможно, они развились для обеспечения более эффективной защиты от солнечного воздействия. Недавние исследования подтверждают эту гипотезу, демонстрируя, что волосы, особенно кудрявые, помогают голове избежать перегрева достаточно горячий крупный мозг. О них рассказывается в статье американских ученых, опубликованной в журнале PNAS.
Во время прямохождения верхняя часть головы, в отличие от других частей тела, постоянно подвергается воздействию солнечного света. Поэтому для наших древних предков, покинувших леса и перешедших к жизни на открытых пространствах саванны, защита головы от перегрева имела большое значение. Вероятно, такую защиту обеспечивали волосы, которые сохранились преимущественно на голове.
Для иллюстрации этого утверждения, исследователи под руководством Нины Яблонски из Университета штата Пенсильвания провели серию экспериментов, используя роботизированный манекен. Этот манекен был оснащен системой внутреннего нагрева, имитирующей тепло, производимое человеческим телом, и запрограммирован на поддержание заданной температуры его поверхности (35 градусов Цельсия, что сопоставимо с температурой кожи человека). Анализ энергопотребления манекена, необходимого для поддержания стабильной температуры поверхности, позволил оценить, насколько эффективно волосы (или их отсутствие) защищают от воздействия тепла в различных ситуациях.
Манекен сверху был освещен мощными лампами и обдувался вентиляторами, что позволяло имитировать воздействие солнечного света и ветра различной скорости, типичной для состояния в неподвижности (0,3 м/с), ходьбы (1,0 м/с) и бега (2,5 м/с). Голову оставляли открытой или снабжали париками с прямыми волосами, а также с легкими и сильными кудрями. В ходе некоторых экспериментов голову дополнительно увлажняли водой для имитации охлаждающего эффекта пота. Температура воздуха в помещении составляла 30 градусов Цельсия, а относительная влажность достигала 60 процентов, что соответствовало условиям, характерным для экваториальной Африки.
Любые волосы обладают способностью защищать от излучения и уменьшают потребность в охлаждении тела, как показали эксперименты. Наибольшей эффективностью в этом отношении отличаются кудрявые волосы, поскольку они снижают необходимость испарения пота для поддержания нормальной температуры тела. Вероятно, это способствовало экономии воды, которая уже в Тропической Африке испытывала недостаток.