Биологи рассчитали идеальную длину ресниц для человека и животных
Ресницы – тонкие волоски, которые не просто придают взгляду выразительность, но и защищают наш зрительный орган от мусора и сохраняют его от пересыхания. Новая работа американских учёных, возможно, стала самым кропотливым исследованием аэродинамики ресниц на сегодняшний день: биологи рассчитали оптимальную длину ресниц для защиты глаз человека и животных.
Ресницы предохраняют глаз от нежелательного мусора и воздушных потоков, которые могут его иссушить (фото Joel Sartore, National Geographic).
Здоровые ресницы могут вдвое сократить риск пересыхания глаза и уберечь чувствительный орган от бактерий и других вредоносных микроорганизмов, оседающих на любых поверхностях. Возможно, именно это объясняет, почему люди с редкими истончёнными ресницами чаще других страдают от глазных инфекций.
"Люди считают, что ресницы — это красиво, — говорит один из авторов исследования Дэвид Ху (David Hu), профессор технологического института Джорджии. — Это верно. Но они ещё и защищают нас от ряда заболеваний и офтальмологических проблем".
Жирафы, как и 21 другой вид млекопитающих (включая человека) обладают ресницами, закрывающими треть ширины их глаза (фото Georgia Institute of Technology).
Функции ресниц никогда не были предметом жарких научных дискуссий, однако Ху заинтересовался ими после рождения своей первой дочери. Он был удивлён её длинными ресничками и задался вопросом о происхождении этого удивительного органа у людей и животных. Найти ответы в научной литературе профессору не удалось, так что он решил самолично провести эксперименты, демонстрирующие защитную функцию ресниц.
Для начала он отправил своего студента измерить ресницы у шкурок животных в Нью-Йоркском музее естествознания. Результаты оказались достаточно любопытными — у 22 млекопитающих от огромного жирафа до амурского ежа размером с ананас длина ресниц соответствовала примерно трети ширины их глаза. Согласно данным предыдущих исследований, правило одной трети верно также и для Homo Sapiens.
Ресницы козла (фото Georgia Institute of Technology).
Чтобы понять, почему пропорции именно таковы, исследователи создали искусственный глаз из небольшого заполненного водой блюда и круга пластиковой сетки, которая имитировала ресницы. Миниатюрный вентилятор создавал при этом воздушные потоки. Исследователи кропотливо замеряли, сколько воды испаряется из "глаза" и сколько крошечных частиц, приносимых вентилятором, попадали на поверхность блюдца.
Результаты показали, что именно при такой пропорции, какая наблюдается у здоровых животных, и испарение, и процент загрязняющих частиц, попадающих на поверхность роговицы, сводятся к минимуму. Компьютерное моделирование подтвердило: даже короткие ресницы помогают отвести воздушные потоки от поверхности глаза, однако именно при длине в одну треть ширины глаза они делают это наиболее эффективно и без ущерба для качества зрения. А вот излишне длинные ресницы могут, напротив, привлекать к поверхности глаза больше воздуха и способствовать накоплению пыли.
Ресницы страуса (фото Georgia Institute of Technology).
"На самом деле мы ожидали, что чем длиннее ресницы, тем будет лучше, — комментирует соавтор исследования аспирант Гильермо Амадор (Guillermo Amador). — Вместо этого кажется, что природа пришла к оптимальной длине ресниц, чтобы помочь защитить глаз от вредоносных внешних воздействий. Вот почему длинные, изящные искусственные ресницы не являются идеальными, хотя и могут выглядеть красиво".
Ресницы защищают глаза верблюда от сухого воздуха, а полупрозрачные веки помогают перенести песчаные бури (фото Craig Lovell).
Впрочем, Амадор не отрицает, что людям, которые не могут отрастить свои собственные ресницы, вероятно, помогут накладные – только необходимо верно рассчитать оптимальную длину.
Учёные полагают, что результаты данного исследования могут помочь в различных областях. Например, с их помощью можно усовершенствовать солнечные батареи, базирующиеся в пустынях, – устройства часто выходят из строя, загрязнившись пылью, тогда как для того, чтобы получать свет, они должны быть чистыми, подобно глазам.
