葉思沂 教授

國立成功大學航空太空工程學系

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你有想過嗎？我們的頭髮，不只是造型和美觀的象徵，其實還可能是人類演化過程中不可或缺的一環。2023年一篇發表於《PNAS》期刊的研究揭示：捲曲的頭髮可能曾幫助早期人類在酷熱環境下生存下來，甚至讓我們的腦容量能夠持續發展到今日的規模。

為甚麼人類會有這麼多頭髮

人類最早的祖先多半生活在赤道非洲，氣溫動輒超過30度，太陽幾乎是直直曬在頭頂上。隨著人類逐漸站直走路，我們的頭頂變成了最直接面對太陽的地方。很妙的是，雖然我們全身大部分的毛髮都退化掉了（比如沒有毛茸茸的背和手臂），但頭頂的頭髮卻保留下來，而且還出現了很多種不同的髮型，有直髮、有自然捲，甚至有超級密集捲曲的「爆炸頭」。到底，這是為什麼呢？不可能只是為了好看吧！

實驗設計：機器人也能「流汗」？

美國賓州州立大學與英國拉夫堡大學的研究團隊為了解這個謎題，做了一項超有創意的實驗。他們找來一個會「流汗」的假人頭模型（這種模擬人體熱量的儀器叫做 thermal manikin），幫它戴上各種不同的假髮：光頭、直髮、小捲髮，還有超級密捲，也就是我們俗稱的爆炸頭。然後，他們把這些假人放進風洞，再用燈模擬赤道地區的太陽直曬，並讓「頭皮」維持穩定的體溫，觀察熱量的進出變化。結果非常驚人，爆炸頭最抗熱！所有髮型都比光頭更能隔絕太陽的輻射熱，其中以密捲髮效果最佳。就像一層天然的防曬帽，能夠有效擋掉太陽輻射，讓頭皮溫度不會直線上升。這樣的「遮陽效果」還能幫助人體減少流汗，節省寶貴的水分與電解質。

捲髮怎麼幫助我們的祖先生存？

你可能會問，流汗不是會讓身體降溫嗎？沒錯，但是在極度炎熱又缺水的環境中，流太多汗反而會讓人體面臨脫水、電解質失衡等問題。所以，假如有一種「不用大量流汗也能保持頭部涼爽」的身體構造，那對人類祖先來說，簡直是關鍵性的生存優勢！密集的捲髮正是這種天然隔熱層，擋住陽光，保護頭皮，還能省水、救命。

這項研究更有趣的發現是：這種遮陽機制不只幫助人類降溫，還可能讓我們的腦袋變得更大、更聰明！科學家指出，人腦不但怕熱，本身還會產生熱能，特別是大腦越大，熱量越高。如果沒有好的散熱系統，大腦就會過熱，甚至可能導致熱衰竭、中暑等嚴重問題。所以，當人類的頭髮開始轉變成可以「隔熱」的捲髮後，我們的祖先就多了一道被動降溫的方式，這也可能是讓大腦有機會慢慢變大的原因之一。研究推測：大約在200萬年前出現的「直立人（Homo erectus）」，身材跟現代人差不多，但大腦還比較小；而到了一百萬年前，人類大腦的體積已經和現在相當。這期間，爆炸頭可能默默地發揮了大作用！

捲髮的「隔熱魔法」有可能應用在現代生活？

除了幫助我們理解人類怎麼活下來、變聰明，這項研究也提供了現代設計一些新靈感。比如，軍人、登山者、運動員、戶外工作者都常常暴露在高溫環境裡，能不能設計出像「爆炸頭」一樣的裝備，幫助他們降低中暑風險？未來的帽子、頭盔，甚至太空人用的頭部防護裝備，或許都可以參考自然捲的「多層交錯隔熱結構」，開發出更有效的隔熱材料。

你討厭的自然捲，其實超厲害！

我們日常照鏡子時，或許只在意今天的髮型是否服貼、是否時髦，但事實上，我們每一根頭髮的捲曲程度，可能都藏著數百萬年來祖先與氣候搏鬥的痕跡。這項研究告訴我們：人類的外表特徵往往不只是「看起來」的問題，更蘊含了深刻的生理與環境適應機制。從頭髮，到膚色，再到汗腺的分布，都是我們在地球上生存與演化的證據。所以，下次當你抱怨夏天太熱、自然捲的頭髮不好整理時，不妨也想想：正是這些看似微不足道的「捲曲」，讓我們的祖先挺過了炙熱的陽光，並一步步走向今天的大腦與文明。

 

參考文獻：
Lasisi, T., Smallcombe, J. W., Kenney, W. L., Shriver, M. D., Zydney, B., Jablonski, N. G., & Havenith, G. (2023). Human scalp hair as a thermoregulatory adaptation. Proceedings of the National Academy of Sciences, 120(24), e2301760120.