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.
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".
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.
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.
"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".
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.
Научная статья была опубликована в издании Journal of the Royal Society Interface.
