Tuesday, 19 November 2019

人为什么有不同肤色?

肤色的变化是对不同环境下日照的适应。“黑色素能够防止皮肤被晒伤或者皮肤癌,但这并不是让所有撒哈拉南部的非洲人都具有黑皮肤的全部原因,”基思的同事尼娜·雅布隆斯基说,“黝黑的肤色代代相传,说明这个肤色特点在那种环境下,能够增加人的生育成功率。”这个道理同样适用于白皮肤。理论很简单,肤色是人类适应生存环境的结果。

  不同的肤色是怎样提高生育成功率的呢?人类繁衍的生理机制十分复杂,既要产生精、卵细胞,还要保证胎儿正常发育。这就需要两种关键物质:维生素D和叶酸,两者都与阳光照射密切相关。在人体内,维生素D要通过紫外线照射引发的光化学反应来合成;叶酸不能在人体内合成,需要从食物中摄取,但在紫外线照射下会迅速分解。它们对紫外线截然不同的反应,让人体必须找出能同时满足不同需要的途径。为最大限度地保护叶酸不被分解,同时合成足够的维生素D,每一个人群的肤色都因所处环境的紫外线强度而不同。“这是保证生产出健康后代的独特方式。”尼娜说,“人体需要叶酸才能合成DNA;叶酸缺乏将导致不能正常产生精子,或者让胎儿发育畸形。”

  尼娜在研究肤色的同时,她的丈夫,地理学家乔治·查普林在11年间,对地球受到的紫外线辐射进行了3.2万次测量,数据显示了在不同经纬度、大气湿度和云层分布的情况下,紫外线辐射的差异。把这些数据与不同人群的肤色联系起来,这对夫妇绘制出了第一张体现不同地区居民肤色差异的地图。“只要知道某一地区的紫外线的波长,这张地图就能准确地告诉我们当地居民的肤色。”

肤色中不但隐藏着地理信息,也记载着人类的历史,也就是人类陆续征服世界的历史。

  “毫无疑问,人类祖先的外表是黑色的,看,他们生活在300万年前,”尼娜指着实验室里一个南方古猿的头骨说,“虽然它们的皮肤是浅色的,体表却覆盖着一层毛发,就像现在的黑猩猩一样。”但随着脑容量的不断增大,以及捕猎方式的多样化,生活在热带的人类祖先需要一种能有效散发热量、降低体温的方式,于是体毛逐渐褪去,汗腺更加发达。人类的皮肤便暴露在强烈的阳光下,让体内的叶酸分解。这样巨大的生存压力让人类的肤色变黑,并在上万年的时间里代代相传。黑皮肤的出现是人类进化史上最重要的一步。要合成黑色素需要人体内上百个基因协调工作,但大部分基因目前仍未被发现。

  黑色素的作用并不是像筛子一样把光线过滤,而是挡住某一特定波长的紫外线,使它不能穿过皮肤的毛细血管,分解血液里的叶酸。在11.5万年前,当人类的祖先开始走出非洲,来到高纬度地带时,那里的阳光十分微弱,黝黑的皮肤不再是一个优势,而是障碍,体内的维生素D无法合成。人的皮肤有时就像高灵敏度的天线,能够根据信号的强弱进行微调。在上万年的时间里,人的肤色不断根据环境中的紫外线强度进行调整,维持微妙的平衡。

       不过,黑皮肤的人要生活在高纬度地区也不一定变白。生活在格陵兰岛的因纽特人就具有黑色的皮肤,尽管在北极圈内阳光微弱,这得益于他们富含维生素D的饮食。

  目前,人的活动在很大程度上已经摆脱了环境的限制。衣服、防晒用品能遮挡紫外线,各种交通工具让长途旅行更加方便,而全球化带来的各民族间的基因交流,也让环境不再是肤色的决定因素。


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