あなたの鼻は空気を温めるのが苦手です

私たち人類の祖先と同様に、現代人は短く平らな顔をしている。しかし、私たちの顔には突き出た鼻があり、最も近い類人猿であるチンパンジーよりも多くの副鼻腔が詰まっている。この奇妙な特徴は長年、科学者を困惑させてきた。現在、人間の鼻腔がそのような形になっている理由をより深く理解するため、科学者たちは、人間の鼻腔を流れる空気の温度と湿度を、チンパンジーやマカクザルの場合と比較した。その結果、人間の鼻腔は空気をそれほど一貫して調整しておらず、突き出た鼻はあまり役に立たないことがわかった。研究者らは本日、 PLOS Computational Biology 誌に研究成果を発表した。

吸い込まれた空気は、鼻の内側の粘膜を通過して副鼻腔に流れ込み、そこで空気が温められ、湿潤する。これらの組織が空気を調整する仕組みをより深く理解するため、研究者らは、人間、チンパンジー、マカクザルの鼻腔内の空気の動きをシミュレートしたいと考えた。研究者らは、チンパンジー4匹とマカクザル6匹のCTスキャンと、人間6人のMRIスキャンを行い、鼻腔、鼻から副鼻腔、そして肺までの鼻腔の大きさを測定した。次に、異なる条件（暖かく湿った、寒くて乾燥している、暑くて乾燥している）で始まるシミュレートされた外気を使用して、さまざまな種の鼻腔を通過する空気の温度と湿度を計算した。

研究者たちは、よく知られた類似点をいくつか発見した。それは、吸入される空気の量と速度が、3種すべてでかなり似ているということだ。しかし、人間の場合は、空気が肺に入る前に、もう少し回り道をする。そして、チンパンジーとマカクザルの鼻腔は、始まり方に関係なく、ほぼ同じ温度まで空気を温め、湿らせることができたが、そのプロセスの効率は人間でははるかに低く、各被験者で、最終的な状態は常に数度の差があった。冷たすぎる空気や湿度が十分でない空気は、時間の経過とともに肺に損傷を与える可能性がある。人間の鼻自体は、顔から突き出ているため、空気の調整にはあまり役立たない。

では、鼻が空気を常に温めるのに向いていないのなら、なぜその形をしているのだろうか？研究者たちはいくつかの仮説を立てている。鼻の形の進化は長い間、さまざまな気候と結びついており、現代人が進化した頃に起こっていた気候の変動が、形の変化に影響を与えた可能性が高い。また、人間の広い鼻腔は、空気が通過するときにより多様な音を発し、それが人間の会話への道を開いたと考えられる。この研究は、アフリカからユーラシアに移動した人類の祖先の鼻がどのような形だったかについても明らかにしている。