Шнобелевская премия мира 2021

Шнобелевская премия мира 2021

За проверку гипотезы о том, что люди вырастили бороды, чтобы защитить себя от ударов по лицу

Дэвид Кэрриер (David Carrier)

Авторы сделали смелое предположение - во время драки мужчин, борода защищает лицо (кожу и кости), от удара кулака или тупого предмета, рассеивая и поглощая энергию. Они проверили эту гипотезу, измерив силу удара и энергию, поглощенную волокнистым эпоксидным композитом, который служил аналогом кости, когда он был покрыт кожей с густыми волосами, или без волос.

Поскольку было непрактично получить образцы бородатой кожи от человеческих трупов, использовали образцы кожи домашних овец. Фолликулы овечьей шерсти в среднем составляют четверть диаметра волос бороды человека (18 мкм против 75 мкм) и гораздо более плотно упакованы (6000 фолликулов на см2 против 70 фолликулов на см2). Это в 5 раз больше площади поперечного сечения волосяных фолликулов для шерсти, чем для бороды. Однако фолликулы полной бороды человека часто более чем в 5 раз длиннее, чем фолликулы образцов овечьей шерсти. Следовательно, объем фолликулов в образцах шерсти приблизительно соответствовал объему густой бороды.

Использовали прибор для испытания падающим грузом. Испытание включает падение тупого ударника (диаметр 3 см, масса = 4,70 кг) с известной высоты на образец материала, установленный на наковальне. Система сбора данных снимает измерения с датчика нагрузки 200 кН для построения графика зависимости нагрузки (кН) от времени (мс). Датчик скорости также использовался для измерения мгновенной скорости (м/с) ударной головки во время удара.

Образцы приготовлены в 3 разных условиях: пушистые, ощипанные и стриженные. Удалось выяснить следующее - пушистые образцы больше поглощают энергии, чем ощипанные и стриженные. Так, пиковая сила на 16%, а общая энергия поглощения на 37% больше в покрытых мехом образцах по сравнению с ощипанными. Наибольшее преимущество, предлагаемое волосами, заключается в том, что они распределяют силу удара в течение более длительного временного промежутка. Полученные данные подтверждают авторскую гипотезу, что уязвимые участки лицевого человеческого скелета защищает от вражеских ударов эволюция волос на лице мужчины.

Итан Бесерис (Ethan Beseris), Стивен Нэлеуэй (Steven Naleway), Дэвид Кэрриер (David Carrier), Университет Юты (University of Utah), США, напечатали работу "Потенциал защиты от ударов волос млекопитающих: проверка гипотезы кулачного боя при эволюции волос на лице человека", "Интегративная биология организма" (Integrative Organismal Biology), 2(1), 2020.