发旋密码:双旋者或为天才基因的隐藏密钥?
大多数人的头发至少有一个漩涡,有些人甚至有多个。老一辈人也有说法:“一个漩涡偏向左,两个漩涡拧在一起,三个漩涡则意味着性格激烈,不计后果”“漩涡的位置会影响人的性格”……
你有没有想过,为什么头发会有旋?为什么大多数人的发旋都位于头顶偏后的位置?为什么有些人没有发旋,而有些人却有多个发旋?发旋的方向是否真的会因为出生在南北半球而有所不同? 这些看似平常的现象背后,其实隐藏着不少科学奥秘。发旋的形成与胚胎发育过程中毛囊的排列方式有关,而其位置和数量则可能受到遗传因素的影响。至于发旋方向是否会因地理位置不同而变化,目前尚无确凿证据支持这一说法,更多是民间流传的猜测。 从科学角度来看,这些现象虽然看似微不足道,却反映了人体发育的复杂性与个体差异。它们提醒我们,即便是日常生活中最普通的事物,也可能蕴含着不为人知的奥秘。
许多科学家对这些问题也充满兴趣,那么我们一起来看看科学家们有哪些相关的研究成果吧!
头发的“旋”是怎么产生的?
目前,关于发旋的形成机制,存在多个不完全兼容的理论。其中,一个历史悠久但被广泛接受、拥有较多实证案例的理论认为,发旋是在胎儿时期形成的,其原因是大脑发育过程中对头皮产生的机械张力所致[1]。 从科学角度来看,这一理论为理解人体发育的复杂性提供了一个直观的视角。虽然尚不能完全解释所有现象,但其基于生物学和力学原理的推论,具有一定的说服力。随着研究的深入,未来或许能更清晰地揭示发旋背后的真正机制。
该理论指出:头发的毛旋形成时间通常在胎儿10至16周之间,最迟不会超过18周。在这个阶段,胎儿的大脑半球快速发育和增大,导致头皮被拉伸,并在头顶部与枕部交界处形成一个圆顶状的张力区域。
而这一阶段,也恰好是头皮毛囊向下生长的时期。当原始的毛囊在向头皮深处探入时,头皮恰好在像吹气球一样缓慢扩张,这样一来,头顶后方那圈张力最大的头皮上,本该垂直生长的毛囊就被扩张的头皮“带歪”了(见下图)。毛囊顺着张力曲线形成了螺旋状的规律倒伏,而头发生长的方向也因此发生改变,变成了终生不会再变化的“发旋”。
胎儿头顶后方头皮中毛囊的发育过程。图 A 为 10 周,图 B 为 16 周,图 C 为 18 周。随着毛囊的向下生长,毛囊逐渐愈加倾斜。论文作者推测这一改变由皮肤受到牵拉所导致。图片来自参考文献[1]
这个理论不仅解释了发旋的成因以及为什么大多数人的发旋都位于头顶后方,也顺带解释了额面部的毛流规律。面部的毛发方向总是从一些固定点向外延伸(见下图),论文作者认为这也是面部毛囊在生长过程中受到发育的面部组织牵拉而产生的结果。
18 周胎儿面部的毛流特征。图片来自参考文献[1]
除了毛囊的组织学证据外,论文作者还用病例反向证明了大脑发育对于毛旋的影响。作者列举了脑膨出、双脑畸形、塔形脑症以及接近无脑畸形的严重小头畸形等大脑结构显著异常的病例,每一个病例的头毛分布模式也都显著异常,且都与大脑畸形的结构改变相匹配,说明当胎儿的大脑没能正常发育时,发旋的形成也会因此受到影响。
由于在胎儿18周之前,颅盖骨尚未形成,因此那些早期大脑发育正常但后期颅骨发育出现异常的儿童,往往具有正常的发旋。这一现象不仅验证了发旋形成的特定时间范围,还可以作为时间参考点,用于推测颅脑畸形发生的时间:如果发旋出现异常,说明胎儿的大脑在18周之前就已经未能正常发育;如果发旋正常,则表明胎儿的大脑在早期得到了正常发育,但可能在后期受到了干扰。
这一理论后来也得到了其他学者的支持。1989年发布于美国皮肤病学会杂志《美国皮肤病学会杂志》(Journal of The American Academy of Dermatology)上的一篇综述[2]表达了对该理论的认可,但同时也指出,一些发育正常的儿童偶尔也会出现多个发旋或者发旋位置异常的情况(见下图),无法完全用力学原理解释,可能还和部分区域的代谢水平有关。不过,与正常人相比,发旋异常在颅脑发育异常的人之中常见得多。说明力学理论虽不是发旋发生的唯一原因,但一定是重要的影响因素。
而 2016 年的一篇论文更是直接复现了组织扩张作用于皮肤时产生的剪切力曲线[3]。研究者将皮肤扩张器埋置于猪皮下,记录了快速扩张后皮肤组织发生的形变,得到了近乎标准的黄金螺旋曲线(见下图)。这一结果无疑为发旋形成的力学假说提供了生动形象的理论支持。
不过,就像前文说的,力学理论不能解释所有毛旋现象。比如说,一些区域理论上不存在足够大的皮肤张力,但仍然出现了毛旋,对此,有基于哺乳动物的研究认为基因变异、表皮生长因子的信号传导模式等因素或许也在毛旋的形成中发挥了作用[4]。
发旋的方向:矛盾的研究,未解的谜团
虽然大多数人都有发旋,但每个人的发旋方向并不一致,有的顺时针,有的逆时针。那么,哪种方向更为常见呢?发旋的方向是随机形成的,还是存在某种规律?目前学术界对此尚无定论,研究结果也存在分歧。 从观察来看,发旋的分布似乎没有明显的偏向性,但部分研究指出逆时针方向可能略占优势。不过,这些数据并不足以得出绝对结论。发旋的形成可能与胚胎发育过程中的力学因素有关,但也可能受到遗传、环境等多重影响。因此,其方向究竟是随机还是有迹可循,仍需更多深入研究来解答。
两项针对发旋的独立研究纳入了共计 604 名白人研究对象[2],其中 97.5% 的人有单发旋,2.5% 的人有双发旋。单发旋的人之中,88.9% 的人都是顺时针发旋,只有 11.1% 的人是逆时针发旋。
这是否意味着大多数人的发旋方向是顺时针呢?未必。
一项针对日本短发人群的发旋研究[5]显示,51%的日本人具有顺时针方向的发旋,49%则为逆时针方向。两种发旋方向的比例几乎各占一半,这表明顺时针并非发旋的唯一优先方向。
上述研究涉及不同人种,这让人不禁思考基因是否在其中发挥了作用。有研究指出,日本人的发旋方向是随机的,因此该领域的作者认为,在日本人群中,发旋方向并不由遗传决定。不过,也有其他研究发现了发旋方向与某些基因之间的关联性。这一现象表明,发旋的形成可能并非单一因素决定,而是受到多种因素的影响。
一项基于中国人群的全基因组关联研究(GWAS)发现,发旋方向是一种多基因性状,并且研究者已经定位了四个与之相关的基因位点[6]。这一发现揭示了人类头发排列方式背后的遗传基础,也为理解复杂性状的遗传机制提供了新的视角。从科学角度来看,这类研究有助于推动个性化医学的发展,同时也能增进我们对人类自然变异的认识。不过,基因只是影响因素之一,环境和个体差异同样不可忽视。
一项针对双胞胎儿童的研究[7]也发现,双胞胎的发旋往往朝相同的方向生长。也就是说,基因相同的个体,其发旋方向也更趋于一致,这表明发旋方向确实受到基因的影响。研究者还对比了南北半球儿童发旋方向的差异,结果显示南半球逆时针发旋的比例更高。这说明除了基因因素外,所处的地理环境也可能对发旋方向产生影响。这项研究还荣获了2024年搞笑诺贝尔奖的解剖学奖[8]。
另外,部分人的发旋方向并不明显,这可能会影响研究结果的准确性。在2009年一篇探讨男性发旋方向与性取向关系的论文中,研究人员首先排除了那些不够清晰的发旋样本(如谢顶、发色过浅、发量过少或过多等)以及双发旋的照片,将剩下的清晰单发旋照片分别交由两位观察者独立判断发旋方向。然而,仍有4.5%的照片导致两位观察者在方向判断上出现完全相反的结果[9]。
那么看到这里,你对发旋的方向有什么看法或推测吗?
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