วิวัฒนาการของเส้นขนบนร่างกายมนุษย์

เคยสงสัยกันไหมว่าทำไมมนุษย์เรามีผมบนหนังศีรษะ แต่ไม่มีขนหนา ๆ บนร่างกายเหมือนบรรพบุรุษในอดีต

ความสามารถในการควบคุมอุณหภูมิร่างกายเป็นลักษณะที่สำคัญของการเกิดการวิวัฒนาการในมนุษย์ และยังมีส่วนทำให้มนุษย์มีปริมาตรของสมองที่ 800 ลูกบาศก์เซนติเมตร ซึ่งใหญ่กว่าลิงชิมแปนซีถึงสองเท่า นอกจากนี้ยังทำให้มนุษย์นั้นสามารถออกล่าหาอาหารได้ในช่วงเวลากลางวัน ในขณะที่สิ่งมีชีวิตคู่แข่งอื่นต้องหลบแสงแดดในตอนกลางวัน ซึ่งการไม่มีขนตามตัวหนา ๆ (Fur Coat) นี้ก็ถูกตั้งสมมติฐานว่าเป็นสิ่งที่ทำให้มนุษย์มี Thermoregulatory Capacity ที่มีประสิทธิภาพ นอกเหนือจากการขับเหงื่อ

วิวัฒนาการของเส้นขนกับการควบคุมอุณหภูมิร่างกาย

มีหลายสมมติฐานที่พยายามอธิบายว่าทำไมมนุษย์เราถึงสูญเสีย Thick Fur Coat นี้ไป ซึ่งสมมติฐานที่ได้รับการยอมรับมากที่สุดก็คือ Thermoregulatory Hypothesis จากการที่สิ่งแวดล้อมนั้นเป็น Huge Driver ที่ทำให้มีวิวัฒนาการเกิดขึ้น

ในอดีตบรรพบุรุษของมนุษย์อาศัยอยู่ในป่า และได้ย้ายออกมาอาศัยในพื้นที่เปิดอย่างสะวันนาที่มีทั้งแดดทั้งความชื้นสูงที่มีแต่จะทำให้อุณหภูมิร่างกายสูงขึ้น ทำให้ Eccrine Gland มีวิวัฒนาการตอบสนองต่ออุณหภูมิที่สูงขึ้นนี้ด้วยการสร้างการขับเหงื่อ ที่เมื่อเหงื่อมีการระเหยก็จะมีการดึงความร้อนออกไปจากร่างกายด้วย โดยที่เหงื่อจะระเหยออกไปจาก Bare Skin ได้ดีกว่าผิวที่มีขนปกคลุมถึง 2-3 เท่า ฉะนั้นการที่ไม่มี Fur Coat จะช่วยให้ Eccrine Glands ทำงานได้อย่างเต็มที่ในการสร้างเหงื่อ เพื่อควบคุมอุณหภูมิร่างกายนั่นเอง

Eccrine Glands เป็นโครงสร้างส่วนหนึ่งของ Ectodermal Appendage โดยสิ่งมีชีวิตใน Family Primates สามารถพบ Eccrine Glands ที่ Skin Surface ได้ทั้งร่างกาย ในขณะที่ในสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ จะพบได้แค่ที่อุ้งเท้าเท่านั้น แต่ถึงกระนั้น Primate Ancestors ของมนุษย์ไม่พบว่ามีวิวัฒนาการตอบสนองต่ออุณหภูมิโลกที่เพิ่มสูงขึ้น ในขณะที่ในมนุษย์ปัจจุบันที่สามารถขับเหงื่อได้มากกว่าลิงชิมแปนซีถึง 4-10 เท่าเลยทีเดียว การพัฒนาการตอบสนองต่ออุณหภูมิของ Eccrine Glands จึงเป็นสิ่งที่สำคัญในวิวัฒนาการของมนุษย์จากการที่อาศัยการระเหยของเหงื่อเป็น Cooling Mechanism หลัก และอาศัยกลไกอื่นที่ Primates อื่น ๆ ใช้ในการควบคุมอุณหภูมิร่างกายที่น้อยกว่า เช่น การอยู่ใต้ร่มเงา หรือการนั่งแช่ในแหล่งน้ำตื้น ๆ เป็นต้น

นอกจากที่ Eccrine Glands ในมนุษย์จะมีการตอบสนองต่ออุณหภูมิที่ดีแล้ว ยังมีจำนวนความหนาแน่นมากกว่าลิงชิมแปนซี และลิงแสมอีกด้วย จากตรงนี้ก็นำไปสู่ข้อถกเถียงที่ว่า Skin Surface คงมีพื้นที่ไม่พอสำหรับทั้ง Eccrine Glands จำนวนมาก และ Hair Follicles ใหญ่ ๆ ฉะนั้นจำนวน หรือขนาดของอย่างใดอย่างหนึ่งต้องลดลง ซึ่งก็พบว่าจำนวน Hair Follicles นั้นไม่ได้ลดลงไป เพราะพบว่ามนุษย์ปัจจุบัน และลิงชิมแปนซีมีจำนวน Body Hair Follicles เท่ากัน แต่เป็นขนาดของ Hair Follicles ในมนุษย์ที่เล็กลงที่เรียกกันว่า Vellus Hairs ซึ่งถึงแม้ว่าการที่มนุษย์ไม่มี Terminal Hair Coat อย่างในลิงชิมแปนซีจะมีข้อเสียต่าง ๆ เช่น ไม่มีเกราะป้องกันต่อการถูกขีด ข่วน แมลงกัด หรือแสงแดด แต่ก็เป็นสิ่งทำให้มนุษย์มี Evaporative Cooling Capacity ที่ดีกว่านั่นเอง

ทำไมมนุษย์ยังคงมีเส้นผม คิ้ว และขนตา?

ตรงนี้ก็เกิดมาเป็นคำถามว่าถ้าจะไม่มี Fur Coat แล้ว ทำไมไม่เกิดขึ้นกับทุกส่วนบนร่างกายเลยล่ะ? จะคงมีขนที่เป็น Terminal Hair เก็บไว้บางบริเวณไปทำไม เช่น ผมบนหนังศีรษะ คิ้ว หรือขนตา การจะตอบคำถามนี้ต้องไปดูที่การทำงานของ Hair Follicle โดยถึงแม้ว่า Vellus Hairs จะมีขนาดเล็ก แต่ก็มี Sebaceous Glands เหมือนกับที่ Terminal Hairs มีเช่นกัน และ Hair Follicles ก็ยังถูก Innervated ด้วย Mechanoreceptors ที่ทำให้เราสามารถ Detect Physical Stimuli ได้ และนอกจากนี้บริเวณที่มีขนมาก ๆ ก็จะมีเส้นประสาท C-Tactile Afferents ที่มี Threshold ต่ำที่มีความสำคัญในการรับความรู้สึกพึงพอใจจากการสัมผัสอย่างแผ่วเบา (Pleasant Sensation of Light Touch) ที่ถูกกระตุ้นจาก Slow, Gentle Stroking ที่มีประโยชน์ต่อทั้ง Emotional และ Physical Health และ Hair Follicles ยังมีบทบาทใน Active Wound Repair จากการที่ Epithelial และ Dermal Stem Cells มีการ Migrate เข้ามาช่วยเสริม Skin Repair เมื่อมี Injury จากทั้งหมดที่กล่าวมาจะเห็นว่า Hair Follicles มีการทำงานที่มากกว่าการเป็นแค่ Barrier ให้กับผิวหนัง

การเปลี่ยนแปลงของเส้นขน: Terminal Hair และ Vellus Hair

เมื่อแรกเกิด มนุษย์เราจะมี Vellus Hair ตามตัว และ Terminal Hair บนหนังศีรษะ แต่เมื่อเข้าสู่ Puberty ก็จะมีการเปลี่ยนแปลงของ Hair Fibre Identity อย่างเห็นได้ชัด (Vellus-to-Terminal Transformation) เช่น Axillary และ Pubic Regions ในทั้งสองเพศ และในเพศชายยังมี Transformation นี้กับขนที่ใบหน้า หน้าอก หลัง หรือแขนขาอีกด้วย ซึ่งในเด็กผู้ชายที่ถูกตัดอัณฑะออกก่อนเข้าสู่ Puberty (Eunuchs) จะไม่มี Terminal Pubic Hairs ในขณะที่กลุ่มที่ถูกตัดออกหลังผ่าน Puberty ไปแล้วก็จะมี Diminution ของ Terminal Pubic Hair Density แต่ไม่ได้หายไป กลับกันในผู้หญิงที่มี PCOS (หรือ PMOS) ก็จะมี Vellus-to-Terminal Transformation ของขนบนใบหน้า ทำให้เราทราบว่า Transformation นี้เป็นผลมาจาก Androgens โดยเฉพาะ Dihydrotestosterone (DHT) ที่ถูกเปลี่ยนมาจาก Testosterone ด้วยเอนไซม์ 5α-Reductase ภายใน Hair Follicles ตัว DHT จะไปจับกับ Androgen Receptor (AR) ภายใน Nucleus ของ Dermal Papilla (DP) ที่หน้าที่เป็น Transcription Factor ต่อไปที่นำไปสู่การเพิ่มขนาดของ DP และขนาดของเส้นขน Terminal Hair ที่ผ่าน Androgen-Triggered Transformation นี้ก็เริ่มที่จะ Express Keratin, Type I Cuticular Ha7 ที่เป็น Androgen-Responsive Keratin ภายใน Medulla โดยที่ไม่พบในเส้นผมบนหนังศีรษะ ซึ่ง 5α-Reductase Activity มีความแตกต่างกันไปตามพันธุกรรม และมีความสัมพันธ์กับ Chest Hair Density ตัวอย่างเช่นประชากรที่มีบรรพบุรุษจากยุโรปจะมี 5α-Reductase Activity และ Chest Hair Density ที่มากกว่าประชากรที่มีบรรพบุรุษจากจีน ในขณะที่ประชากรทั้งสองกลุ่มมี Serum Testosterone Level ที่เท่ากัน

ภาวะผมบาง และขนดกผิดปกติ: กลไกที่ทำให้เส้นขนเปลี่ยนแปลง

อีกตัวอย่างหนึ่งของการเปลี่ยนลักษณะเส้นขน คือ Androgenetic Alopecia (AGA) ที่มีการเปลี่ยนจาก Terminal สู่ Vellus Hair หรือเรียกว่า Miniaturization ซึ่งในการศึกษา Genome-Wide Association Studies (GWAS) ได้ค้นพบ loci 389 ตำแหน่งที่สัมพันธ์กับ AGA แต่สิ่งที่มีความสัมพันธ์มากที่สุดก็ยังคงเกี่ยวกับ Androgen Receptor

ส่วนในภาวะ Hypertrichosis ที่มี Vellus-to-Terminal Transformation ของ Body Hair ตั้งแต่เกิด ยังมีข้อมูลไม่มากที่พบความสัมพันธ์กับการทำงานที่ผิดปกติของยีน SOX9, TRPS1, และ FGF13 ที่น่าประหลาดใจว่ายีนเหล่านี้ก็มีความสัมพันธ์กับ Androgens หรือ AR ด้วย โดยภาวะนี้สวนทางกับวิวัฒนาการที่เกิดขึ้นในมนุษย์ปกติที่ Body Hair จะมีขนาดเล็กลง จัดว่าเป็นตัวอย่างของ Atavism แบบหนึ่ง (การกลับมาของลักษณะที่พบในบรรพบุรุษ และหายไปแล้วในประชากรปัจจุบัน)

Androgens ไม่ได้เป็นตัวเดียวที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของเส้นขนได้ ยังมีตัวอื่นอีก เช่น Osteopontin (SPP1) ที่อยู่ใน DP of Terminal Scalp Hair Follicles ที่ช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตของเส้นผม

พันธุกรรมกับวิวัฒนาการการลดลงของขนบนร่างกายมนุษย์

ถึงแม้ว่าในปัจจุบันจะมีการค้นพบยีนที่ทำให้เกิดความเปลี่ยนแปลงลักษณะของเส้นขนตามร่างกายทั้งแบบ Congenital และ Postnatal แต่ก็ยังไม่ทราบว่ายีนตัวไหนเป็นตัวที่ทำให้มนุษย์ปัจจุบันไม่มีลักษณะของ Fur Coat (furlessness) จะมีข้อมูลอยู่บางอย่าง เช่น มีการศึกษาในผู้หญิงญี่ปุ่นพบว่ายีน TBX15 และ BCL12 มีความสัมพันธ์ Body Hair ที่มากขึ้น และการศึกษาในโปแลนด์พบความสัมพันธ์ของยีน IGFBP5 กับขนบนร่างกาย ซึ่งยีนทั้ง 3 พบได้ใน DP จึงพอบอกได้ว่า DP เป็น Central Player ของการมีขนบนร่างกาย ในส่วนของ Pattern และตำแหน่งของเส้นขนบนร่างกายนั้นก็จะไปเกี่ยวข้องกับ Hox Genes

ในงานศึกษานี้ได้ตั้งสมมติฐาน Linear Switch Regulator ในการอธิบายว่าทำไม Hair Follicle บนร่างกายของมนุษย์จึงไม่ขยายขนาด และเปลี่ยนไปเป็น Terminal Hair Follicle แบบบรรพบุรุษ ในโมเดลนี้กล่าวว่ามี Developmental Trajectory ที่ Vellus-to-Terminal Transformation อาจเป็น Default State ใน Primates ที่มีขนหนา ขณะที่มนุษย์ปัจจุบันมีวิวัฒนาการที่ควบคุมลักษณะนี้คล้ายสวิตช์ ซึ่งหยุดการขยายตัวของ Vellus Follicle ที่คาดว่าสวิตช์นี้ถูกกำกับโดยยีนส์ใน DP ร่วมกับ Hox Expression และ Epigenetic Regulation เช่น Methylation State เพื่อกำหนด Spatial Pattern ของ Follicle ใน Hypertrichosis ที่สวิตช์อาจเปลี่ยนสู่สถานะที่อนุญาตให้มี Terminal Hair เกิดขึ้น และปัจจัยอย่าง Androgen, 5α-Reductase Activity หรือ SPP1 อาจช่วยให้ Vellus-to-Terminal Transformation เกิดขึ้นได้ในบางบริบท แต่ตรงนี้ยังเป็นเพียง Proposed Evolutionary Model ไม่ใช่ Molecular Switch ที่ถูกค้นพบ และยืนยันแล้ว

วิวัฒนาการของเส้นขนกับการแสดงออกทางสังคมของมนุษย์

วิวัฒนาการมนุษย์ที่ไม่มี Fur Coat นอกจากช่วยส่งเสริม Thermoregulation ผ่านการขับเหงื่อแล้ว ยังเชื่อมโยงกับลักษณะเฉพาะที่พบในมนุษย์ด้วย เช่น Bipedalism ซึ่งมีข้อถกเถียงกันอีกด้วยว่าการไม่มีขนร่างกายยังมีส่วนช่วยในการสื่อสารระหว่างกันอีกด้วย โดยการลด Fur Coat ทำให้ผิวหนังที่มองเห็นได้กลายเป็นพื้นที่สำหรับ Nonverbal Communication ผ่าน Tattoo, Body Painting, Piercing, Scarification และการตกแต่งร่างกายอื่น ๆ ซึ่งสามารถบอก Identity, Status, Beliefs และ Group Affiliation ผู้เขียนเสนอว่าความสามารถในการสื่อสารผ่าน Body Art อาจเป็น Selection Pressure เพิ่มเติม แต่ยังเป็นข้อเสนอเชิง Speculative มากกว่าหลักฐานว่าการตกแต่งร่างกายเป็นเหตุเริ่มต้นของการสูญเสียขนหนา ๆ บนร่างกาย

บทสรุป

จากบรรพบุรุษของมนุษย์ที่มีขนหนาปกคลุมร่างกาย มนุษย์ในยุคปัจจุบันได้มีวิวัฒนาการในการลดขนาดของเส้นขนบนร่างกายลง ไม่ได้สูญเสีย Hair Follicles หรือเรียกว่า Terminal-to-Vellus Transformation พร้อมระบบการขับเหงื่อ Eccrine Sweating ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น การปรับตัวนี้น่าจะช่วยการระบายความร้อนผ่านการระเหยของเหงื่อที่จะดึงความร้อนออกไปจากร่างกาย และช่วยให้การดำรงชีวิตในสภาพแวดล้อมที่ร้อน หรือพื้นที่เปิดโล่งได้ดีขึ้น ส่วน Scalp Hair ยังคงอยู่ และมีหน้าที่ป้องกันแสงแดด และความร้อน

ในระดับ Molecular Biology DP, Androgen Signaling, Developmental Genes และ Epigenetic Regulation อาจมีบทบาทในการกำหนดขนาดเส้นขน แต่กลไกวิวัฒนาการยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัดว่าที่แท้จริงนั้นมีลำดับการเกิดอย่างไร ซึ่งมีการตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับ Linear Switch Regulator ที่นำมาอธิบายว่าอาจเป็นสิ่งที่ทำให้มนุษย์มีวิวัฒนาการในเรื่องนี้ว่าทำไมถึงมีการยับยั้งการพัฒนาของ Terminal Hair และคง Vellus Hair ไว้เกิดมนุษย์เกิดออกมา และวิวัฒนาการนี้อาจไปไกลกว่าเรื่องของการมีชีวิตรอด แต่ยังเกี่ยวข้องกับเรื่องของ Social and Cultural Expression ที่ในอดีตจัดได้ว่าเป็น Early Forms ของ Non-Verbal Communication ในการสื่อสารถึงอัตลักษณ์ สถานะ การเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่ม และความเชื่อส่วนบุคคลอีกด้วย ซึ่งถ้ามนุษย์ปัจจุบันยังคงมีขนหนา ๆ บนร่างกายก็คงไม่สามารถทำสิ่งเหล่านี้ได้ ฉะนั้นการไม่มีขนหนาบนร่างกายมนุษย์หรือ Furlessness นั้นไม่ใช่แค่ลักษณะทางชีวภาพอย่างหนึ่งของมนุษย์ แต่เป็นสิ่งที่สำคัญที่ใช้บ่งบอกถึงความสำเร็จทางวิวัฒนาการ และ Cultural Identity อีกด้วย

Reference:

Redmond LC, Higgins CA. Not quite naked: the bare necessities of human body hair evolution. British Journal of Dermatology.

หากคุณกำลังพิจารณาที่จะปลูกผม หรือมีปัญหาด้านเส้นผมและหนังศีรษะ สามารถติดต่อสอบถามเพิ่มเติมได้ที่:

📞  094-441-4965

📩 Line: @beq_haircenter

Click: http://line.me/ti/p/@beq_haircenter

Facebook: BEQ Hair Center 

Instagram: beq_hairclinic

Youtube: BEQ Hair Center

TIKTOK: beq_hair_center