泡水后手指起皱!这背后其实是你身体进化的证据

2025-07-11
来源:科普岛

不知道大家是否留意过这么一个有趣的现象,在长时间泡澡或者游泳之后,手指和脚趾的皮肤会像葡萄干一样布满褶皱。为什么会这样?小时候,大人或许会告诉你,这是因为皮肤“吸水膨胀”了——就像干海绵遇水膨胀一样。


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因长时间泡水而起皱的手指(图源:Brenderous|Wikimedia Commons)


然而,真相可能远比你想象的更有趣。科学家发现,这一现象并非简单的物理变化,而是身体精心调控的“智能反应”。这究竟是怎么回事?每次褶皱形成的纹路有规律可循吗?让我们跟随最新研究,揭开皮肤遇水起皱的层层谜团。


手指起皱解密:不只是“吸水膨胀”


长久以来,人们普遍认为手指泡水起皱是因为皮肤最外层的角质层吸水膨胀,而内层组织没有同步膨胀,导致表面积增加而形成褶皱。然而,早在上世纪30年代,就有研究者发现了这个“常识”的破绽:那些手指神经受损的人,即使长时间将手浸泡在水中,手指也不会出现褶皱。如果仅仅是物理性的吸水膨胀,那么这个现象理应“雨露均沾”,与神经功能的好坏并无瓜葛。


显然,“吸水膨胀说”并不能完美解释一切。要想真正了解手指泡水起皱的其他影响因素,还要从我们身体里一位默默无闻的“总指挥”——自主神经系统说起。


自主神经系统掌管着我们许多无需意识控制的生理活动,比如呼吸、心跳、眨眼,以及血管的收缩与舒张。当手脚长时间泡在水中,汗腺导管会悄悄打开,让水分渗入皮肤,导致内部盐分浓度下降。神经系统感知到这种细微变化后,会迅速发出信号,指挥相应区域的血管开始收缩。


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皮肤及皮下血管结构图(图源: Madhero88|Wikipedia)


皮肤血管收缩后,体积略微减小,但表面积并没有随之缩小,多出来的皮肤就形成了褶皱。这就像葡萄失水后变成皱巴巴的葡萄干,外皮还在,但里面瘪了下来。而对于神经受损的人,由于接收不到大脑发出的血管收缩指令,皮肤自然也就不会起皱了。


探究褶皱规律性:每次起皱产生的纹路都一样吗?


那么每次手指泡水起皱产生的纹路都一样吗?这个问题看似简单,但要回答起来可没那么容易。


纽约宾汉姆顿大学的生物医学工程师盖伊·杰曼(Guy German)教授与同事瑞秋·莱廷(Rachel Laytin)进行了一项实验,招募三名志愿者在不同时间点进行手指浸泡,并对比记录指尖形成的褶皱图案。


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实验过程中观察到的志愿者指尖皱纹的变化 (图源:Laytin & German,《机械行为与生物医学材料杂志》,2025年)

通过图像对比,研究团队惊喜地发现,尽管并非百分之百重合,但大部分在第一次浸泡时出现的那些环状峰谷纹路,在第二次浸泡时会以非常相似的模式重复出现!


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志愿者无名指经不同两日浸泡后,相同皱纹(黑)与新生皱纹(红)的对比线条 (图源:Laytin & German,《机械行为与生物医学材料杂志》,2025年)

为什么会这样呢?杰曼教授解释说,这是因为我们体内的血管位置相对固定,它们的相对排布基本不变。既然是血管收缩牵动皮肤形成褶皱,那么固定的血管排布自然就会导致褶皱以相似的模式形成。这项研究证实了,手指泡水后产生的纹路并非完全随机,而是具有一定的“专属定制”特性。


科学争议:进化优势还是生理“副产品”?


那么,这种浸水后皮肤起皱的现象,仅仅是身体对环境变化的一种被动反应吗?科学家们通过进一步的研究发现,这些看似普通的褶皱,可能赋予了我们一项在特定环境下的“超能力”。


研究表明,起皱的皮肤在水下能够提供更强的抓握力和摩擦力。这些临时形成的褶皱,就像在我们的皮肤表面刻上防滑纹路,使得在水面行走时更不容易滑倒。2021年,发表在科学期刊《公共科学图书馆:综合》(PLOS ONE)的一项研究表明,手指泡水起皱的确可以提高抓握湿滑物体的效率。杰曼教授认为,这很可能是人类在长期进化过程中,为了适应水下或潮湿环境而发展出来的。


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(图源:Bernard Gagnon|Wikimedia Commons)


既然这些褶皱能提供如此实用的“超级抓力”,为什么我们的手指脚趾不干脆长期保持这种状态呢?科学家们推测,长期保持这种褶皱状态可能会降低手指的触觉灵敏度,影响我们感知细微纹理的能力;或者,这种褶皱状态下的皮肤可能更容易受到损伤。当然,这些还只是初步的推测,具体的机制仍有待科学家们进一步探索和揭示。


小褶皱 大学问:从法医鉴定到健康关怀


对于手指泡水起皱现象的研究远不止为了满足孩子们的好奇心,或是单纯揭示一项有趣的生理机制。这些看似微不足道的皮肤变化,在某些特定领域,也可能发挥出令人意想不到的“跨界”作用。


例如,在法医学领域,理解这种皮肤形变机制,有助于自然灾害或事故后对长期浸水遗体的身份识别。或许我们可以将这种浸水后的皱纹拓扑结构,纳入皮肤的恒定特征图谱,与我们熟知的指纹、以及不为人知的皮肤隐性条纹(例如布拉什科线,Lines of Blaschko)等一起,共同构成一套更丰富的人体身份标识体系,为疑难案件的侦破提供新的线索。


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布拉什科线,一种沿着胚胎时期细胞迁移路径形成的不可见皮肤纹理 (图源:Molho-Pessach & Schaffer, 《皮肤病学临床》, 2011年)

此外,杰曼教授的团队也致力于研究长期浸水对皮肤结构与功能的影响。这些研究有助于我们更深入地理解“浸泡足综合征”(Immersion Foot Syndromes)。这是一种由于足部长期处于潮湿、寒冷环境下引发的皮肤损伤,常见于需要长时间在水中或泥泞环境中作业的人群,比如军人,或者在水田耕作的农民。(刘若冰)

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种植水稻的农民(图源:Bernard Gagnon|Wikimedia Commons)







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