问题

为什么有的人头上有2个旋,有的人只有1个?

回答
关于头发的生长方向,我们常常会注意到一个有趣的现象:大多数人的头顶上只有一个发旋,就像一个精心绘制的圆圈,但也有一些人,在头顶上拥有两个,甚至更少见的三个发旋。这究竟是怎么回事呢?

这其实要从我们还是小小胎儿的时候说起。在子宫里,我们的身体细胞正在经历一个神奇的分化和组织过程,头发的生长也遵循着这个大方向。头发并不是一根根随机长出来的,而是由毛囊(hair follicle)生成的。这些毛囊在头皮上的分布位置和生长方向,在很大程度上是由基因决定的。

可以想象一下,头皮上的毛囊就像是很多个小小的“指示器”,它们各自有着自己的生长角度和方向。当这些“指示器”们在发育早期,根据大脑发出的复杂信号,沿着某个特定的轨迹旋转、生长时,就形成了我们看到的“旋”。

对于大多数人来说,这些“指示器”在头顶形成了一个主导性的旋转方向,最终凝聚成了一个清晰的发旋。而对于拥有两个发旋的人来说,这意味着在头顶的某个区域,有两个方向的“指示器”势均力敌,或者说,它们各自形成了自己的小漩涡,最终交织在一起,在我们肉眼看来就是两个发旋。

关于为什么会有这种差异,目前科学界还没有一个完全确定的答案,但普遍认为,这与基因的“随机性”或者说“多样性”有关。就好比我们有高矮胖瘦,有不同的眼睛颜色一样,发旋的数量和形状也是人体特征多样性的一部分。这是一种天生的、无法改变的生理特征。

你可以把头皮想象成一个不断扩张的画布,而头发的生长方向就像是在这张画布上绘制的丝带。大多数时候,这些丝带会自然而然地朝着同一个方向汇聚,形成一个集中的漩涡。但有时候,由于基因在早期发育中一些细微的指令偏差,或者说是“信号交错”,就可能导致两股或多股丝带朝着不同的方向旋转,最终形成多个漩涡。

所以,如果你发现自己有不止一个发旋,那没什么奇怪的,这只是你身体独特之处的一种表现,是基因赋予你的个性化标签,就像你的指纹一样,独一无二。这就像大自然在描绘我们身体时,偶尔会多加一笔,让我们的外貌特征更加丰富多彩。

网友意见

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在讨论旋的数量以前,我们并不容易发现这其实是一个经典又充满误解的问题:首先人的头发为什么都有旋?

“因为地球自转”无疑是最不着边际的那个:一个表面正在转动,另一个物体依靠惯性匀速直线经过,在这个表面上留下的轨迹显然不是直线;所以如果以这个转动的表面为参考系,我们就会觉得那个物体被一股来源不明的力扭转了方向——这个来源不明的侧向力就是科里奥利力。

而地球表面正是这样一个转动的表面,所以南北半球的运动物体也都会受到科里奥利力,特称“地转偏向力”。北半球向右,南半球向左,我们初中就知道它使大气环流出现了东西走向的信风与季风,使热带洋面上的低气压发展为台风,使江河两岸的侵蚀和堆积速度不同——但要影响头发旋那就是妄言了:地转偏向力在小尺度上极端微弱,即便高速公路上的汽车受到的地转偏向力也不会超过2级微风,刚够缭绕炊烟,绝不可能把头皮搓歪;更重要的是头发不是运动物体,不会在头皮上爬,也就根本不会受到地转偏向力。

“毛球定理”是另一个广为传播的回答,这是一个拓扑学的定理,它证明了二维球面上连续的切向量场必有0点,形象化一点,就是如果一个球面的每一个点上都长了毛,那么无论怎么梳理,总有某处的毛汇聚成锥或者辐射成坑——具体的,比如地球就是一个拓扑球面,大气的流速和流向就是一个切向量场,那么地球上任意时刻总有某处完全无风,台风眼就是这样一个例子。

所以人头乃至人体也可以视为一个球面,人类体表的毛发也将服从毛球定理,头发旋就是那个0点——同理不只人类,哺乳动物的毛发都普遍地存在漩,像极了大气和海洋中随处可见的漩涡,那都是向量场的0点。

但可惜,这个精彩的解释也错得一塌糊涂:首先人类体表在拓扑上并不等效于球面——最简单的情形是观察到前后贯穿的消化道,我们的体表更接近一个圆环面,而圆环面上的毛发就可以很好地抚平,复杂一些的情形也应该发现九窍的洞口都可以代替发旋成为0点;其次头发没有覆盖整个脑袋,本来就不是一个连续的切向量场,也就不必有0点;即便退一步讲,认定头发的分布必须有0点,0点的表现方式也多得很,没有理由全部表现为漩涡——黑猩猩与人类关系密切却没有头发旋,关系更近的倭黑猩猩也只是长着中分而已。

更重要的是,头发上的漩涡在人类出生之前,胚胎发育的5个月时就已经完全清晰地呈现出来:遍布全身的胎毛会在生长顶点,尤其是颅顶和大关节处排列出清晰的漩涡,某些漩涡保存至成年就是头发旋——可见头发旋不是外力的产物,而要追溯到胚胎发育中去。

对此,目前一种可能的解释是在胚胎发育阶段,皮肤的扩张非常迅速,毛囊在真皮中形成后,也会随着生长彼此疏远,那么新的毛囊就必须及时地填补这些空隙,以保持均匀地间距,既不浪费空间也不争夺营养——这样规则的生长遇到不断的拉扯扩张,就会形成某些明显的纹理图案。

而在头顶和大关节顶点,皮肤的扩张将形成一个或几个明显的中心,那么正如在往期节目里谈论过的,从一个中心向外扩张同时最大限度地利用空间,就是让这些单元排列成黄金螺线:因为黄金比例最难用有理数逼近,也就最少在数个生长周期后拥挤逼近。但皮肤的扩张在局部只有一个方向,毛发因此形成了漩涡——考虑到人类是灵长目中头颅生长最快的物种,这也解释了为何黑猩猩们没有发旋。

至于为什么有两个旋或一个旋,首先,头发的旋转方向并不随机,而受到基因的强烈影响,与人体的本身的左右轴向关系密切:95%的右利手都是顺时针发旋,而左利手或者两开弓就顺时针逆时针各一半。在一些更加有限的研究中,这个性状又进一步地与性取向和精神分裂倾向等心理属性相关联——这就令发旋的形成与更加基础的发育学联系了起来,但高等动物的左右决定机制仍是一个未能充分理解的艰深问题,所以头发旋这样冷僻的问题也未能有最彻底的解答。

人的头发为什么有旋? https://www.zhihu.com/video/1096028358583869440

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