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Feb. 27 2015

睫毛長 真的比較好嗎?

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    睫毛長 真的比較好嗎?

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實驗揭露了最能保護眼睛的完美睫毛「黃金比例」。

一項新研究指出,睫毛會分散可能令眼睛乾澀或留下有害碎屑的氣流。
Photograph by Joel Sartore, National Geographic

當然囉,睫毛長的話,眨起眼來會很好看。但是這種纖細的毛髮有個具體的用處:保護眼睛,並且維持眼睛溼潤。

此外,一項新近研究(可能是有史以來針對眼睫毛的空氣動力學所做過最精密的研究)找出了保護眼睛最理想的睫毛長度,也找到了一些符合這項特徵的動物。

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研究人員最近在英國《皇家學會介面期刊》Journal of the Royal Society Interface)中提出,一付理想的睫毛能讓眼睛的水分蒸散減少達50%。該團隊也說,睫毛還能讓藉由空氣傳播並附著在眼睛表面的微粒減半,有些微粒上都是細菌和其他微生物。任教於美國喬治亞理工學院的研究論文共同作者胡立德(David Hu)表示,這也許能幫助釐清為何沒有眼睫毛的人眼部比有眼睫毛的人更容易感染。

「大家都覺得睫毛就是很漂亮,」胡立德說。「但它們其實能保護我們免於感染許多疾病。」

眼睫毛的功能並不是熱門的科學話題,但是胡立德在他的第一個孩子出生後便為此深深著迷。他在讚嘆女兒美麗的睫毛之餘,也很好奇為何人類會有睫毛,以及哪些其他的動物也有。當時這方面的科學文獻非常少——從來不曾有人做過實驗來證明眼睫毛捕集灰塵的能力——於是胡立德便指派一個學生到位於紐約的美國自然史博物館去丈量動物毛皮上的睫毛長度。

丈量出來的結果顯示出奇妙的一致性。從體型和鳳梨相當的遠東刺蝟及龐大的長頸鹿都包括在內的22種哺乳動物,眼睫毛的長度都大約是眼睛寬度的三分之一。研究人員並沒有丈量任何現代人種的眼睛,但是他們以其他研究提出的數據為依據,推測人類的眼睛也符合「三分之一原則」。

 

黃金比例
為什麼三分之一會是最理想的比例?為了找出答案,研究人員利用一個裝滿水的盤子和一圈充當睫毛的塑膠篩網,製作了一個人造「眼睛」。一台從桌上型電腦拆下來的小風扇則提供吹到眼睛上的氣流。研究人員將有多少水從眼睛裡蒸發,以及有多少由風扇吹送的微粒落在眼睛表面,仔細地製成表格。結果顯示,睫毛的黃金比例果然不是浪得虛名。在睫毛長度接近眼睛寬度的三分之一時,蒸散的水分及落在眼睛表面上的微粒都是最少的。

駱駝的眼睫毛能在乾燥空氣中保護眼睛,半透明的眼瞼在沙塵暴中也相當便利。
Photograph by Craig Lovell, Corbis

研究人員建構的電腦模型顯示,就算是很短的睫毛也能幫助分散眼睛表面的空氣。睫毛若是比較長,能轉移的空氣也就更多——但是依然有限度。這些研究者發現,睫毛的長度如果比眼睛寬度的三分之一還要長,反而會將更多空氣引向眼睛。

這篇研究論文的共同作者Guillermo Amador是喬治亞理工學院的研究生,他說團隊本來預料「睫毛長一點會比較好」。結果,「大自然似乎已經發展出最理想的睫毛長度來幫助保護眼睛,把睫毛加長對眼睛並沒有好處。」

美國德拉瓦大學的數學家Richard Braun專門研究眼淚所形成的薄膜,他透過電子郵件表示,研究團隊的資料為他們關於睫毛功能的說法提供了有力的支持。他也同意論文作者提出的意見,認為使用類似於睫毛的細絲可能是為大型物品防塵的好方法,比如說太陽能板——它們就和眼睛一樣,需要保持乾淨以讓光線進入。

在維吉尼亞理工大學研究動物生物力學的Jake Socha說,這些發現就體型較小與移動速度較慢的哺乳動物而言「很令人信服」。但他也強調這項研究並未考量到體型較大及移動速度快的動物,而參與研究的Amador對此並無異議。

「這是一個非常吸引人的新觀念,而且有很重要的證據可以證明,」Socha表示。「但是要找到答案——我們還有一段路要走。」

 

撰文:Traci Watson for National Geographic
編譯:向淑容

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