泡水起皱的秘密

手指和脚趾泡水后表皮为什么会起皱呢？答案不是你想象的那样。

有一件事大家肯定都遇到过，那就是洗澡或者游泳时间长了，手指和脚趾上的皮肤会起皱纹。很多人认为这是水把手指脚趾表面的皮肤“泡开”了造成的，就像干海带泡水会胀大一样。其实这是一个误解，皮肤不是干海带，并不会因为接触水而膨胀，否则的话，人身体其他部位就都要起皱纹了，可实际上只有手指脚趾的内侧皮肤才会起皱，这是为什么呢？

解释这件事之前，让我们先来研究几个与此类似的生理现象。人有很多奇怪的行为是不受主观意志控制的，哆嗦就是其中之一，几乎所有的成年人在突然遇冷的情况下都会不由自主地打哆嗦，想停都停不下来。科学家解释说，哆嗦的本质就是肌肉收缩，通常情况下肌肉收缩是为了做功（移动物体），产生的热量是做功的副产品，但在哆嗦的时候肌肉收缩本身是没有任何用处的，其目的就是产生热量，帮助身体保暖。这就是为什么几乎所有恒温动物都会打哆嗦，而没有一种变温动物具备这一功能。

如今科学家们已经找到了控制哆嗦的神经中枢，它位于下丘脑后方，接近第三脑室的地方。这个地方负责接收来自身体各处的温度信号，正常情况下处于被抑制的状态，一旦接收到低于正常体温的信号，它便被激活，发出指令让肌肉开始哆嗦。婴幼儿大脑的这部分神经中枢尚未发育完成，他们是不会哆嗦的，代替这一功能的是棕色脂肪，这种脂肪能够燃烧自己，从而产生热量，只不过棕色脂肪产生热量的效率比肌肉低，再加上婴儿体积小，表面积和体积之比比成年人大，散热比成年人快，所以做父母的一定要注意婴幼儿的保暖。

人在遇冷时还会起鸡皮疙瘩，这也是不受主观意志控制的一种生理现象。初看起来，鸡皮疙瘩对人体没有任何好处，但是请不要忘了，人是从古猿进化来的，古猿的毛发很重，鸡皮疙瘩就是发根附近的肌肉收缩导致的，其目的是为了让浑身的毛发竖起，增加毛发的保暖功能。

同理，人在遇到危险时同样会起鸡皮疙瘩，这是因为毛发竖起时体积显大，增加对敌人的威慑力。

另一种很常见的自主行为是打喷嚏。如果鼻腔里进了异物，人是很难控制自己不打喷嚏的，这里面的道理很好懂。但是有一种情况比较特殊，有大约30%的人在突然遇到强光刺激时会不自觉地打喷嚏，这是怎么回事呢？

曾经有一种说法认为，我们人类的祖先原本是住在山洞里的，洞内空气污浊，所以一旦走出山洞就要打喷嚏，把呼吸系统里的秽物清除出去。但是这个说法实在是太勉强了，支持者不多。

于是又有人提出了一个新解释，认为这种被称为“光喷嚏反射”的现象是人体生理结构上的一个小毛病导致的，纯属意外事件。这个理论认为，视觉神经和嗅觉神经距离太近了，偶尔会发生“环路交叉”，也就是当眼睛受到强光刺激时大脑得到错误信息，以为受刺激的是鼻子。

问题是，进化为什么会允许这样的错误发生呢？答案也很简单：因为这种错误不会给人类的生存带来任何负面影响。当然这里指的是古人类，现代人在某些情况下还是要注意的，比如做眼部手术时，以及开车从隧道里走出来的时候都应该事先防范。

上面这几个案例都说明，进化是一个漫长的过程，因为时间不够的原因，一些无用的功能会被保留下来，另外一些曾经很有用的功能也会被保留下来，皮肤起皱现象就是一个经典的案例。

很早就有人试图研究过这个问题。科学家们早在1930年代就知道皮肤泡水膨胀的解释是不对的，因为通向手指的神经纤维出毛病的人是不会泡出皱纹来的，这就说明皱纹的出现不是被动的，而是受神经控制的一种生理现象。后续研究发现，手指和脚趾均受到自主神经系统（又叫植物性神经系统）的控制，当皮肤在水里泡了一段时间后，自主神经系统便会发出指令，让手指尖和脚趾尖的皮下组织血管收缩，减少体积，而皮肤的表面积是不变的，于是皱纹就出现了。

这就是为什么皮肤起皱后颜色发白的原因，因为血管收缩导致血色不足。

那么，既然人类进化出一套如此精密的机制来制造皱纹，那么皱纹的出现就应该给人类带来某种进化优势才对，但是皱纹能有什么好处呢？科学家们百思不得其解。2011年，美国爱达荷州的一名进化神经生物学家马克·昌吉兹（Mark Changizi）提出了一个假说，认为手指上的皱纹能够帮助人类更好地抓住水中的物体，而脚趾上的皱纹可以帮助人类更好地在水中行走，因为皱纹相当于轮胎的纹线，可以让水更容易顺着沟壑流走，这样就形成了一个负压带，增加了附着力。

这个功能对于现代人来说好处不明显，但对于原始人类来说就完全不一样了。原始人没有鞋，也没有钓鱼的工具，如果皱纹确实能让他们更好地在水里抓鱼，那就属于优势行为，理应被进化出来。

为了证明皱纹确实能增加附着力，英国纽卡斯尔大学进化生物学家汤姆·斯穆尔德斯（Tom Smulders）教授及其同事们做了一个实验，并将结果发表在今年1月9日出版的《生物学通讯》（Biology Letters）杂志上。在这个实验中，科学家们让志愿者把手放在水里泡了半小时，泡出皱纹，然后对比他们从水中抓取鹅卵石的速度，证明确实比未出皱纹时更快。

值得一提的是，上述这几个案例都是由自主神经系统控制的，呼吸、心跳和出汗等等重要生理功能也都是如此。这套神经系统自成一体，不需要自主意志的参与，人类之所以进化出这套系统，是因为有些生理功能有百利而无一害，所以干脆将其进化成缺省设置。

这个故事告诉我们，进化才是终极真理，生物进化以一种神秘的方式控制着我们的身体，很多想不清楚的事情只要从进化论的角度琢磨一下，往往立刻就会真相大白。