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  • 你的头发是亚洲等级、欧洲等级、还是非洲等级?

    来源:www.nwovbc.com 发布时间:2019-09-11

    制作:中国科普

    出品:苏成玉

    教授:中国科学院计算机网络信息中心

    为什么有些人有直发,有些人有卷发?这似乎是一个简单的问题,但答案却相当复杂。

    头发是直的,基因有最终决定权

    从根本上说,一个人头发的质地是直的或卷曲的,这取决于ta的基因。之所以有卷发,原理与豌豆相似:人的体积/直发是由等位基因控制的。直发受edar等位基因控制。

    在维基百科染色体源上的edar定位

    根据科学家的研究,如果我们根据卷曲的程度来评分,我们可以得到8个级别的弯曲度。水平越高,卷曲的程度就越大。

    0x251D 8个不同级别的卷曲度源,文档1

    而不同程度的卷发,横截面形状也不同。一般来说,头发越直,截面越圆,看起来越厚。

    不同头发弯曲类型的横截面来源:

    亚洲人通常属于1 2级的头发。如果你想要更多的卷发,你只能变热。但近一半的欧洲人不需要烫发,因为他们中的大多数都有更多的卷发。

    据研究,在欧洲人口(高加索人)中,只有12%有纯直发,36%有2级卷发,38%有3级卷发,其余是4级卷发。大约29%的亚洲人有直发,高达51%的2级卷发,剩下的16%3级卷发和2%4级卷发;大多数非洲人都是5级。对于上面的卷发,请参见图表:

    不同种族的头发质量差异来源:文件1

    除遗传因素外,营养,生活环境和生活习惯等其他因素也会影响头发的卷曲程度。但最重要的因素是遗传因素,其影响占85%至95%。这意味着你的头发是直的或卷曲的,大约十分之九可以归因于DNA。

    同样是卷发,为什么你是波浪卷,我的是卷羊

    来源:pixabay

    这就是说卷曲的程度是由什么决定的。

    对第一科学的一点知识,头发纤维的组织结构分为三层,即鳞片层,皮质层和髓质层。皮质层是头发纤维的主要成分,由许多蛋白质细胞组成。皮层细胞分为两种类型:阳性皮质和皮质。卷发,称为卷曲波外侧的皮层细胞,内侧为辅助皮层。

    对于头发的卷发,主要理论是围绕这层细胞发展。学术界有两种主流观点。首先,头发的卷曲程度与毛细胞数量的分布有关。卷曲纤维(正皮质细胞)的外侧比内侧(假体细胞)具有更多的细胞,类似于拱的设计。随着卷曲程度的增加,卷曲内的细胞数量减少。

    第二种观点是长皮质细胞排列在头发纤维外面,而皮质细胞排列在头发纤维的内缘,长度差异导致头发弯曲。

    哪个是正确的陈述?几十年来一直没有结论,因为关于这一主题的研究已经处于理论阶段很长一段时间,没有人真正做过实验。最后,这种科学真理的发现归功于美利奴绵羊。

    检查羊毛实际上可以知道人们头发卷曲的真相吗?

    △美丽诺羊毛与人发非常相似,更容易研究

    资料来源:

    为了理解卷发的真相,科学家们决定研究头发的微观结构。他们想到可以计算和测量单根头发的毛细胞。人发太厚,细胞太多。

    然后科学家们发现了美利奴绵羊,这是一种具有令人难以置信的纤细自然卷发的动物。美利奴羊毛比人发稀薄五倍,其基本生物结构与人发类似,因此通过测量美利奴羊毛卷曲的原因可以了解人发卷曲的真相。

    △美利奴绵羊毛比人发稀薄5倍。资料来源:CSIRO

    科学家们在新西兰的一个农场里用六只美利奴羊捣碎了一些羊毛。并选择了700种羊毛,每种羊毛的直径不超过5微米,长度不超过0.5厘米。

    清洁羊毛以去除羊毛脂涂层和羊毛在其生长过程中造成的任何人为弯曲,使羊毛处于最自然的状态。

    后,将纤维切成均匀的片,通过静电力移动到载玻片(一种玻璃)上,将这些样品的碎片染色,最后在显微镜下观察。测量每根光纤的平均曲率,然后将其放大到曲线上的精确蜂窝结构。

    △幻灯片上的单个羊毛碎片。资料来源:AgResearch

    他们观察到细胞数量的内侧和外侧的差异以及两种不同类型细胞的内侧和外侧的分布。事实证明,这两个假设是不正确的。

    该研究的结果显示,尽管在大多数情况下头发的皮质细胞确实比副皮质细胞长,但在少数情况下,副皮质细胞比阳性皮质细胞长。

    △染色显示纤维皮质细胞(橙色)和皮质细胞(绿色)来源:AgResearch Ltd

    △红色是一个阳性皮质层细胞,一个绿色的副皮质层细胞,在大多数情况下,皮质层细胞比副皮质层细胞长。资料来源:文件2

    这就提出了如果次级皮质长于正皮质,这个位置的头发如何在头发中的特定位置卷曲的问题。因此,科学家们不断研究发现,卷发不仅与细胞长度有关,还与细胞的排列有关。

    △有时阳性皮质细胞(红色)比皮质下细胞(绿色)长,有时反之亦然,因为毛发卷曲不仅与细胞长度有关,而且与排列有关。资料来源:文献2

    他们得出结论,卷发的关键不是细胞的数量,而是细胞的长度和排列。对于卷发,在相同数量的阳性皮质和副皮质细胞下,由于细胞的长度和排列的不同,卷曲外径的长度比内径长得多。所以有卷发。头发越直,内外细胞的长度越近。

    最终科学家在《实验生物学杂志》实验生物学杂志上发表了他们的发现。

    红色是外径细胞,绿色是内径细胞。资料来源:文献2

    这是卷发的秘诀。

    参考文献:

    Medland,SE,Nyholt,DR,Painter,JN,McEvoy,BP,McRae,AF,Zhu,G. Martin,NG(2009)。 Trichohyalin基因中的常见变异与欧洲人的直发相关。美国人类遗传学杂志,85(5),750-755。 doi: 10.1016/j.ajhg.2009.10.009

    Harland D P,Vernon J A,Woods J L,et al。羊毛纤维的固有曲率由皮层和皮层细胞的相对长度决定[J]。 Journal of Experimental Biology,2018,221(6): jeb。

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