Почему кожа на пальцах морщится, когда мы принимаем ванну

Вы когда-нибудь задумывались о том, почему в воде наша кожа морщится только на пальцах? Обозреватель BBC Future Джейсон Голдмэн исследует возможные ответы на этот вопрос. Реклама




Участки кожи, лишенные волос, по-особому реагируют на воду. В отличие от других частей тела, кожа на пальцах рук и ног, ладонях и ступнях после пребывания в воде становится сморщенной. Как правило, для этого хватает пяти минут.

Но почему этот феномен затрагивает только указанные участки кожи? 

Бытует мнение, что это результат биохимической реакции, осмотического процесса, при котором из кожи "вымываются" определенные вещества, и она деформируется.

Однако уже сто лет назад ученые знали, что эта любопытная реакция не является простым рефлексом или результатом осмоса.

Хирурги заметили, что если в пальцах повреждены определенные нервы, то кожа на них не морщится.

Таким образом, бугорки на пальцах - это признак того, что нервная система не повреждена.

Ученые даже предложили использовать эту реакцию для проверки того, насколько хорошо функционирует симпатическая нервная система пациентов, если на иные воздействия они не реагируют.

Фото Getty Images
Обычно кожа начинает морщиться примерно через пять минут пребывания в воде 

По всем этим вопросам научное сообщество уже достигло консенсуса. Тем не менее споры о происхождении этой реакции и о том, является ли она результатом приспособления, все еще продолжаются.

Нейробиолог Марк Чангизи из исследовательской лаборатории 2AI Labs уверен в том, что это результат адаптации. В качестве примера можно рассмотреть протектор шины.

На сухой дороге лучшее сцепление обеспечивают гладкие шины. Именно поэтому в гоночных автомобилях, как правило, используют шины без канавок. Однако во время дождя шины с протектором незаменимы.

Таким образом, пальцы с морщинками и бугорками лучше всего удерживают и сухие, и мокрые предметы. 

Тем не менее очень сложно доказать, что та или иная биологическая особенность является результатом приспособления, а определить причины ее возникновения может быть еще труднее. Ученым остается только искать подсказки и строить предположения о том, что является результатом адаптации, а что нет.

В 2011 году Чангизи и его коллеги нашли доказательство того, что морщинки на пальцах играют роль своеобразного протектора.

При избытке влаги они отводят воду подальше от пальцев рук и ног, позволяя приматам - точнее, людям и макакам - лучше удерживать предметы.

Другими словами, эти морщинки, возникающие в результате воздействия воды, можно сравнить с бассейном реки, где множество мелких потоков объединяются в более крупные каналы, впадающие в речное русло, или с деревом, где мелкие веточки растут на крупных ветвях, которые, в свою очередь, берут свое начало в стволе.

При этом участки суши между каналами и ручьями не соединены между собой.

Чтобы проверить, обладают ли сморщенные пальцы приматов строением, схожим с речным бассейном, Чангизи и его коллеги проанализировали фото 28 пальцев, принадлежавших разным людям.

Они действительно обнаружили сходство этих расходящихся в разные стороны и не пересекающихся канавок с речной сетью.

Ученые также пришли к выводу, что расположение складок подчиняется определенной логике. Река собирает воду, в то время как канавки на сморщенном пальце призваны отводить ее.

"При нажатии подушечкой пальца на мокрую поверхность вода стекает по каналам, обеспечивая оптимальный контакт пальца с поверхностью", - пишут ученые.

Следует учесть еще один факт: морщинки появляются только по истечении пяти минут непрерывного соприкосновения с водой.

Фото Thinkstock
Зачем же нам эти бугорки и морщинки? 

Это означает, что для начала этого процесса случайного контакта с водой недостаточно, и эта особенность организма становится полезной только в дождливую или влажную погоду.

Кроме того, реакция намного быстрее протекает в пресной, а не в соленой воде. Это может указывать на условия, в которых мы эволюционировали в приматов.

Возможно, неровности на пальцах и не имеют прямого отношения к эволюционным процессам, связанным с улучшением захвата, однако пальцы с морщинками с этой задачей все же справляются лучше.

Так, исследование, проведенное британскими нейробиологами в 2013 году, показало, что бугорки на подушечках пальцев помогают крепче удерживать мокрые предметы.

В ходе эксперимента 20 человек перемещали 45 предметов различных размеров - стеклянные шарики и рыболовные грузила - из одного контейнера в другой. 

В некоторых случаях предметы были сухими, а пальцы участников - гладкими или сморщенными. В других - предметы были погружены в воду.

Ученые обнаружили, что участники со сморщенными пальцами быстрее перемещают предметы под водой, а сухие предметы - с такой же скоростью, как и остальные.

Тем не менее схожее исследование немецких ученых в 2014 году показало обратное.

Исследователи попросили 40 человек переместить 52 стеклянных шарика и игральных кубика различных размеров и массы из одного контейнера в другой.

Все участники - и с гладкими, и со сморщенными пальцами - перемещали сухие и мокрые предметы и показали примерно одинаковые результаты.

Группа тайваньских исследователей провела серию собственных экспериментов с участием мужчины 24 лет.

Они измерили трение кожи его пальцев, соприкасавшейся с ровной поверхностью в гладком и сморщенном состоянии, а также силу его рук при скольжении по бруску. Они также оценили способность испытуемого сжимать пружину.

Как ни странно, они обнаружили, что все упражнения были выполнены хуже, когда кожа на пальцах была сморщенной.

Фото Getty Images
Появление бугорков на коже под воздействием воды - естественный процесс 

Что же из этого следует? Независимо от того, является ли неровная кожа рук продуктом эволюции или нет, вряд ли лабораторные условия подходят для подобных испытаний.

Чангизи считает, что бугорки на коже нужны для поддержания тела в равновесии, а не для манипуляций с мелкими предметами.

"Чтобы провести действительно показательный эксперимент, нужно попросить участников хвататься за деревья или более тяжелые предметы, а не за маленькие шарики", - говорит он.

Эксперт отмечает, что при перемещении шариков между контейнерами отсутствует риск скольжения по воде.

В то же время важно оценить влияние неровностей на коже на двигательную активность человека, а не на ловкость его рук.

Какой же эксперимент он считает идеальным? Например, можно привлечь к исследованию паркурщиков - городских акробатов, которые смогли бы показать свои трюки с разным состоянием кожи и в разных погодных условиях.

"Разумеется, следует позаботиться об их безопасности", - добавляет он.

В общем, сидеть нам и дальше в воде, любуясь на свои сморщившиеся пальцы и не понимая, зачем это нам.