泡水起皺的秘密

手指和腳趾泡水后表皮為什么會起皺呢？答案不是你想象的那樣。

有一件事大家肯定都遇到過，那就是洗澡或者游泳時間長了，手指和腳趾上的皮膚會起皺紋。很多人認為這是水把手指腳趾表面的皮膚“泡開”了造成的，就像干海帶泡水會脹大一樣。其實這是一個誤解，皮膚不是干海帶，并不會因為接觸水而膨脹，否則的話，人身體其他部位就都要起皺紋了，可實際上只有手指腳趾的內側皮膚才會起皺，這是為什么呢？

解釋這件事之前，讓我們先來研究幾個與此類似的生理現(xiàn)象。人有很多奇怪的行為是不受主觀意志控制的，哆嗦就是其中之一，幾乎所有的成年人在突然遇冷的情況下都會不由自主地打哆嗦，想停都停不下來。科學家解釋說，哆嗦的本質就是肌肉收縮，通常情況下肌肉收縮是為了做功（移動物體），產(chǎn)生的熱量是做功的副產(chǎn)品，但在哆嗦的時候肌肉收縮本身是沒有任何用處的，其目的就是產(chǎn)生熱量，幫助身體保暖。這就是為什么幾乎所有恒溫動物都會打哆嗦，而沒有一種變溫動物具備這一功能。

如今科學家們已經(jīng)找到了控制哆嗦的神經(jīng)中樞，它位于下丘腦后方，接近第三腦室的地方。這個地方負責接收來自身體各處的溫度信號，正常情況下處于被抑制的狀態(tài)，一旦接收到低于正常體溫的信號，它便被激活，發(fā)出指令讓肌肉開始哆嗦。嬰幼兒大腦的這部分神經(jīng)中樞尚未發(fā)育完成，他們是不會哆嗦的，代替這一功能的是棕色脂肪，這種脂肪能夠燃燒自己，從而產(chǎn)生熱量，只不過棕色脂肪產(chǎn)生熱量的效率比肌肉低，再加上嬰兒體積小，表面積和體積之比比成年人大，散熱比成年人快，所以做父母的一定要注意嬰幼兒的保暖。

人在遇冷時還會起雞皮疙瘩，這也是不受主觀意志控制的一種生理現(xiàn)象。初看起來，雞皮疙瘩對人體沒有任何好處，但是請不要忘了，人是從古猿進化來的，古猿的毛發(fā)很重，雞皮疙瘩就是發(fā)根附近的肌肉收縮導致的，其目的是為了讓渾身的毛發(fā)豎起，增加毛發(fā)的保暖功能。

同理，人在遇到危險時同樣會起雞皮疙瘩，這是因為毛發(fā)豎起時體積顯大，增加對敵人的威懾力。

另一種很常見的自主行為是打噴嚏。如果鼻腔里進了異物，人是很難控制自己不打噴嚏的，這里面的道理很好懂。但是有一種情況比較特殊，有大約30%的人在突然遇到強光刺激時會不自覺地打噴嚏，這是怎么回事呢？

曾經(jīng)有一種說法認為，我們人類的祖先原本是住在山洞里的，洞內空氣污濁，所以一旦走出山洞就要打噴嚏，把呼吸系統(tǒng)里的穢物清除出去。但是這個說法實在是太勉強了，支持者不多。

于是又有人提出了一個新解釋，認為這種被稱為“光噴嚏反射”的現(xiàn)象是人體生理結構上的一個小毛病導致的，純屬意外事件。這個理論認為，視覺神經(jīng)和嗅覺神經(jīng)距離太近了，偶爾會發(fā)生“環(huán)路交叉”，也就是當眼睛受到強光刺激時大腦得到錯誤信息，以為受刺激的是鼻子。

問題是，進化為什么會允許這樣的錯誤發(fā)生呢？答案也很簡單：因為這種錯誤不會給人類的生存帶來任何負面影響。當然這里指的是古人類，現(xiàn)代人在某些情況下還是要注意的，比如做眼部手術時，以及開車從隧道里走出來的時候都應該事先防范。

上面這幾個案例都說明，進化是一個漫長的過程，因為時間不夠的原因，一些無用的功能會被保留下來，另外一些曾經(jīng)很有用的功能也會被保留下來，皮膚起皺現(xiàn)象就是一個經(jīng)典的案例。

很早就有人試圖研究過這個問題。科學家們早在1930年代就知道皮膚泡水膨脹的解釋是不對的，因為通向手指的神經(jīng)纖維出毛病的人是不會泡出皺紋來的，這就說明皺紋的出現(xiàn)不是被動的，而是受神經(jīng)控制的一種生理現(xiàn)象。后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)，手指和腳趾均受到自主神經(jīng)系統(tǒng)（又叫植物性神經(jīng)系統(tǒng)）的控制，當皮膚在水里泡了一段時間后，自主神經(jīng)系統(tǒng)便會發(fā)出指令，讓手指尖和腳趾尖的皮下組織血管收縮，減少體積，而皮膚的表面積是不變的，于是皺紋就出現(xiàn)了。

這就是為什么皮膚起皺后顏色發(fā)白的原因，因為血管收縮導致血色不足。

那么，既然人類進化出一套如此精密的機制來制造皺紋，那么皺紋的出現(xiàn)就應該給人類帶來某種進化優(yōu)勢才對，但是皺紋能有什么好處呢？科學家們百思不得其解。2011年，美國愛達荷州的一名進化神經(jīng)生物學家馬克·昌吉茲（Mark Changizi）提出了一個假說，認為手指上的皺紋能夠幫助人類更好地抓住水中的物體，而腳趾上的皺紋可以幫助人類更好地在水中行走，因為皺紋相當于輪胎的紋線，可以讓水更容易順著溝壑流走，這樣就形成了一個負壓帶，增加了附著力。

這個功能對于現(xiàn)代人來說好處不明顯，但對于原始人類來說就完全不一樣了。原始人沒有鞋，也沒有釣魚的工具，如果皺紋確實能讓他們更好地在水里抓魚，那就屬于優(yōu)勢行為，理應被進化出來。

為了證明皺紋確實能增加附著力，英國紐卡斯爾大學進化生物學家湯姆·斯穆爾德斯（Tom Smulders）教授及其同事們做了一個實驗，并將結果發(fā)表在今年1月9日出版的《生物學通訊》（Biology Letters）雜志上。在這個實驗中，科學家們讓志愿者把手放在水里泡了半小時，泡出皺紋，然后對比他們從水中抓取鵝卵石的速度，證明確實比未出皺紋時更快。

值得一提的是，上述這幾個案例都是由自主神經(jīng)系統(tǒng)控制的，呼吸、心跳和出汗等等重要生理功能也都是如此。這套神經(jīng)系統(tǒng)自成一體，不需要自主意志的參與，人類之所以進化出這套系統(tǒng)，是因為有些生理功能有百利而無一害，所以干脆將其進化成缺省設置。

這個故事告訴我們，進化才是終極真理，生物進化以一種神秘的方式控制著我們的身體，很多想不清楚的事情只要從進化論的角度琢磨一下，往往立刻就會真相大白。