logo
 

РУССКИЙ ЯЗЫК

ЛИТЕРАТУРА

 

ИСТОРИЯ РОССИИ

БИОЛОГИЯ

ГЕОГРАФИЯ

МАТЕМАТИКА

Уже много раз всплывал вопрос: создает ли черная кожа проблемы в жарком климате, поскольку греется сильнее, чем светлая? Эта идея столь очевидна, что ученых уже больше 100 лет назад ставила в тупик явная «неадаптивность»: почему люди в жарких краях темные, если там и так очень тепло?

Эту проблему пытались обойти, полагая, что пигмент в коже может выступать своего рода экраном: черная кожа греется быстрее, но этот нагрев благодаря меланину в эпидермисе концентрируется у поверхности, поэтому значительная часть тепла уходит в окружающую среду. В 1937 году американские врачи Генри Лоренс и Пол Фостер попробовали проверить данную гипотезу, для чего провели эксперименты на 11 мужчинах (среди которых, елки-палки, был один негр. Вот это выборка!). Испытуемых грели с помощью источников инфракрасного и видимого излучения, а температуру на глубине от 1 до 18 мм измеряли специальными подкожными иглами (суровые опыты, но вспомним, что и время было суровое). Эксперимент показал, что температура глубоких слоев кожи практически не зависела от уровня пигментации, т. е., по мысли авторов, пигмент не давал африканцу никаких преимуществ (хотя, получается, и не способствовал перегреву). Впрочем, участие в эксперименте только одного темнокожего не позволяет воспринимать эти результаты серьезно.

Конечно, вопрос продолжал изучаться. Исследователи пытались сравнивать «тепловую устойчивость» африканцев и европейцев. Опыты показывали, например, что чернокожие после выполнения упражнения нагреваются слегка меньше, чем белые. Однако нечеткие условия эксперимента оставляли лазейку для сомнений.

В 1952 году военный врач Раймонд Хир высчитал, что кожа «незагорелого негра» поглощает тепла существенно (до 37 %) больше, чем кожа незагорелого белого. Правда, это был лишь теоретический расчет, основанный на измерении отражательной способности кожи белых и африканцев.

Спустя несколько лет английский антрополог Нигель Барникот посчитал, сколько солнечной энергии должен поглощать чернокожий человек в полдень в пустынных условиях в сравнении с белым. Разница в поглощении излучения светлой и темной кожей, писал Барникот, особенно заметна в видимом диапазоне, а в инфракрасном особой разницы нет. Но поскольку около половины солнечной энергии, достигающей поверхности Земли, приходится на видимый спектр, то различие в тепловой нагрузке между африканцем и европейцем получается приличным — 40–50 кал/ч, это примерно половина энергии, потребляемой мной или вами, когда мы отдыхаем. Такой приток тепла чреват обезвоживанием и тепловым ударом! Правда, опять-таки в теории.

Годом раньше американский антрополог Пол Торнелл Бейкер поставил опыт на африканцах и европейцах, в котором постарался сделать условия для испытуемых максимально идентичными, а кроме того, подобрать для тестов индивидов близкого роста, комплекции и даже уровня акклиматизации. Две серии испытаний — одна во влажных, а другая в сухих жарких условиях — дали любопытные результаты. В качестве испытуемых выступали солдаты, которым до и после теста измеряли пульс, уровень потения и ректальную температуру (полагаю, солдатам сказали, что это важно для повышения обороноспособности страны).

Нам интересна только вторая часть тестов («сухая»), поскольку там, помимо прочего, измерялась отражательная способность кожи. Испытания проводились в весьма сухом месте — пустыне Юма (штат Аризона). Восемь негров и восемь белых в течение двух часов ходили либо отдыхали в солнце или в тени, в одежде и без нее. Оказалось, что в случае «солнце без одежды» температура у чернокожих росла быстрее, чем у белых (речь идет о разнице в десятые доли градуса по Фаренгейту), хотя общее количество аккумулированного тепла различалось незначительно (впрочем, автор не указывает, как измерял его). Исследователь высчитал, что кожа африканца должна поглощать 85 % света, а кожа белого — только 70 %. Переведя полученную разницу в калории, Бейкер пришел к выводу, что, дабы не перегреваться в течение двух часов, чернокожие должны испарять на 190 г пота больше, чем белые. В реальности разница в потере жидкости была не столь велика (так считает автор, хотя в таблице мы видим цифру 172 г для случая «ходим + солнце + без одежды». Почему 172 — это существенно ниже, чем 190, неясно, ведь автор не провел статистического анализа и не включил в статью исходные данные, указав лишь средние значения). Поскольку, писал Бейкер, потери жидкости невелики, африканцы справляются с дополнительной тепловой нагрузкой иным способом. Вспомним опыты с подкожными иглами: при внешнем нагреве кожа белого и негра на глубине 6 мм имеют одинаковую температуру. Может быть, все-таки верно предположение о том, что пигмент в эпидермисе действует как «тепловой экран»? Увы, результаты Бейкера противоречивы, и строго говоря, выводы из них можно делать какие угодно. Так и получилось. Следите за руками.

«Теоретически (Heer, 1952) и экспериментально (Baker, 1958) было показано, что темная кожа значительно увеличивает солнечную тепловую нагрузку». Это Гаррисон.

А вот Яблонски (выделено мной): «Сильно пигментированная кожа на самом деле не увеличивает заметно тепловую нагрузку в условиях интенсивного солнечного излучения (Baker, 1958, Walsberg, 1988)».

То ли увеличивает, то ли не увеличивает — и оба вывода со ссылкой на Бейкера.

«Способность эумеланина поглощать тепло приводит к тому, что темнопигментированные индивиды показывают более высокую температуру тела, чем светлые, после длительных энергичных упражнений, но не отличаются по количеству испарившегося пота и аккумуляции тепла, поскольку уравновешивают его увеличившимся длинноволновым излучением в окружающую среду», — пишет Яблонски еще 10 лет спустя со ссылкой на все того же Бейкера. Вообще-то, это не совсем то, что говорится в первоисточнике. Что же в реальности доказал Бейкер? По-моему, ничего. Но, поскольку таких исследований практически больше никто не проводил, на Бейкера продолжают ссылаться.

Внимательный читатель, наверное, заметил еще одного автора, упомянутого в цитате Яблонски, — зоолога Глена Уолсберга. Этот ученый действительно провел эксперименты и получил, что черная кожа увеличивает тепловую нагрузку всего-то на 5 % максимум по сравнению со светлой. Согласитесь, разница небольшая! Правда, показал Уолсберг это… на сусликах. Можно ли такие результаты переносить на людей — вопрос.

Уолсберг исследовал тепловую нагрузку, которую получает кожа двух видов пустынных грызунов — голохвостого суслика и антилопового суслика Харриса. Оба грызуна холодным утром иногда принимают солнечные ванны, вздыбив при этом шерсть. Волосяной покров у животных очень разный. У одного вида — голохвостого суслика — шерсть редкая и грубая, другой — антилоповый суслик — покрыт длинными и густыми волосами. Однако у обоих кожа на спине черная. Для экспериментов и построения моделей ученый использовал образцы шкурок этих зверьков со вздыбленным или приглаженным мехом. Экспериментатор полагал, что черная кожа помогает сусликам лучше согреваться, однако оказалось, что разница между светлой (на животе) и черной (на спине) кожей действительно очень мала. Зато пигмент в черной коже в шесть раз снижал количество проникающего сквозь нее ультрафиолета — прямо как у людей.

 

 

Поиск

 

ФИЗИКА

 

Блок "Поделиться"

 
 
Яндекс.Метрика Top.Mail.Ru

Copyright © 2021 High School Rights Reserved.