Warum faltet sich die Haut im Wasser?

Einige Teile der menschlichen Haut, auf denen kein Haar wächst, reagieren auf den Kontakt mit Wasser auf einzigartige Weise. Im Gegensatz zum Rest des Körpers knittert die Haut an Fingern und Zehen, Handflächen und Füßen, nachdem sie nass geworden ist. Normalerweise reichen dafür fünf Minuten aus.

Aber warum runzeln diese Hautflecken die Stirn? Einige glauben, dass dies eine biochemische Reaktion ist, ein osmotischer Prozess, bei dem Wasser Chemikalien aus der Haut zieht und die Haut dadurch trocknet.

Vor hundert Jahren wussten die Wissenschaftler jedoch, dass diese Reaktion nicht durch einen einfachen Reflex oder das Ergebnis einer Osmose erklärt wurde.

Chirurgen stellten fest, dass die Wirkung von faltiger Haut verschwindet, wenn Sie bestimmte Nerven in die Finger schneiden. Daher ist dieser Effekt mit einem funktionierenden Nervensystem verbunden. Infolgedessen wurde sogar vorgeschlagen, diesen Effekt als Test für die Leistung des sympathischen Nervensystems bei Patienten zu verwenden, die nicht auf andere Einflüsse reagierten.

In dieser Frage hat die wissenschaftliche Gemeinschaft einen Konsens erzielt. Der Grund, warum die Entwicklung der Faltenbildung der Haut im nassen Zustand aufgetreten ist und ob sie mit einem Anpassungsmechanismus verbunden ist, bleibt Gegenstand der Debatte.

Neurobiologet Mark Changizi [ Mark Changizi ] von 2AI Labs glauben , dass dieser Effekt - Anpassung. Erinnern Sie sich an das Muster auf der Reifenoberfläche. Bei trockenem Wetter halten glatte Reifen besser auf Asphalt, sodass Rennwagen glatte Reifen ohne Muster haben. Aber wenn Sie im Regen fahren, werden die gemusterten Reifen sicherer.

Im Jahr 2011 fanden Changisi und Kollegen Hinweise darauf, dass faltige Finger tatsächlich ähnlich wie Reifen funktionieren, bei Nässe Wasser von Fingern und Zehen entfernen und Primaten - insbesondere Menschen und Makaken - einen festen Halt ermöglichen.

Mit anderen Worten, Falten, die durch Einwirkung von Wasser entstehen, können als winzige Systeme zum Ablassen von Flüssigkeit angesehen werden. Der Fluss besteht aus Bächen, die in ihn fließen, und die Grundstücke zwischen den Bächen sind nicht miteinander verbunden.

Um zu überprüfen, ob die faltige Haut an den Fingern wie ein verzweigtes Flusssystem aussieht, untersuchten Changizi und das Team 28 Fotos von menschlichen Fingern. Sie fanden heraus, dass das Muster der faltigen Finger eine umgekehrte Kopie von Flusssystemen ist - darin sind die erhöhten Bereiche miteinander verbunden, und zwischen ihnen befinden sich nicht verbundene Tubuli.



Gleichzeitig befinden sich die Aufzüge sowieso nicht; Ihre Zeichnung ist sehr aussagekräftig. Flüsse sammeln Wasser an und die Tubuli an den Fingern müssen es umleiten. „Durch Drücken der Fingerspitze auf eine nasse Oberfläche wird Flüssigkeit durch die Tubuli darunter entfernt, und danach kommt der gesamte Finger mit der Oberfläche in Kontakt“, beschrieben die Forscher den Effekt.

Darüber hinaus treten innerhalb der ersten fünf Minuten nach dem Nasswerden keine Falten auf, sodass ein versehentlicher Kontakt mit Wasser spurlos verläuft. Eine solche Reaktion tritt nur im Regen oder während des Taus auf. Außerdem treten Falten aus Süßwasser schneller auf als aus Meerwasser - vielleicht sind dies Echos der Bedingungen, unter denen ein solcher Mechanismus zum ersten Mal bei Primaten auftrat.

Auch wenn dieser Mechanismus nicht direkt zur Stärkung des Griffs entstanden ist, kann er aus diesem Grund bestehen bleiben.Eine Studie britischer Neurologen aus dem Jahr 2013 ergab Hinweise darauf, dass faltige Finger Menschen bei der Arbeit mit nassen Gegenständen helfen.

In dem Experiment sollten 20 Personen 45 Objekte unterschiedlicher Größe - Kieselsteine ​​und Platinen - von einem Behälter in einen anderen bewegen. In einigen Fällen waren sie trocken, während die Haut verschiedener Probanden sowohl glatt als auch faltig war. In anderen Fällen waren die Gegenstände nass. Es wurde festgestellt, dass es mit faltigen Fingern einfacher war, nasse Gegenstände zu tragen, und für trockene Gegenstände gab es keinen Unterschied.

Eine ähnliche Studie wurde jedoch 2014 durchgeführtDeutsche Forscher entdeckten den gegenteiligen Effekt. 40 Personen trugen 52 Bälle und Würfel verschiedener Größen und Gewichte zwischen den Behältern. Wissenschaftler fanden keinen Unterschied in der Fähigkeit, diese Objekte zu kontrollieren, unabhängig davon, ob die Finger der Probanden faltig waren oder nicht und die Objekte trocken oder nass waren.

In ähnlicher Weise führte eine Gruppe taiwanesischer Forscher Experimente mit Hilfe eines Freiwilligen durch. Sie maßen die Reibung zwischen einer glatten Oberfläche und ihren glatten oder faltigen Fingern. Sie testeten auch die Fähigkeit des Probanden, die Enden der Feder zusammenzubringen. Sie fanden heraus, dass in jedem der Tests die Ergebnisse schlechter waren, wenn mit faltigen Fingern gearbeitet wurde.



Wenn der Falteneffekt als Ergebnis der Anpassung auftrat, wurde er natürlich unter natürlicheren Bedingungen als im Labor getestet.

Changini glaubt, dass dieser Effekt nützlich ist, um das Gewicht des gesamten Körpers aufrechtzuerhalten und nicht um kleine Objekte zu manipulieren. "Selbst wenn Sie Tests durchführen, bei denen der Effekt wichtig ist, müssen Sie sich an Bäumen oder schweren Gegenständen festhalten, nicht an Bällen", sagt er. "[Wenn Sie Bälle zwischen Containern bewegen] Hydroplaning bedroht Sie nicht." Es ist notwendig, diesen Effekt mit Bewegung und nicht mit Geschicklichkeit zu verbinden.

Es stellt sich heraus, dass das ideale Experiment nach seinen Worten darin besteht, Parkour- Liebhaber einzustellen , die ihre Tricks mit glatter und geschrumpfter Haut abwechselnd unter trockenen und nassen Bedingungen zeigen. "Nur irgendwie muss man ihre Sicherheit gewährleisten", fügt er hinzu.

Source: https://habr.com/ru/post/de397329/