大约6万年前,智人继直立人之后,也离开热带非洲,来到纬度比较高或紫外线比较弱的欧亚温带地区时,他们原本的黑色皮肤,不利于他们的健康和生存,因为温带地区的阳光比较弱,紫外线没有非洲热带那么强,一个人的肤色如果太黑,会阻挡微弱紫外线的穿透,使人体无法吸收足够的阳光来合成维生素D,造成不足,产生一系列
于是,温带地区的人们,慢慢演化出比较浅色的皮肤,好让紫外线可以穿透他们的皮肤。
全世界可以分成三大地区:
(一)热带
(二)亚热带和温带
(三)纬度45度以上的南北极圈地区
在热带,紫外线一年到头都很强,人们全年都可以合成维生素D。
在亚热带和温带,全年有至少一个月的时间,紫外线会不足够。比如,美国的波士顿地区,位于北纬42度,冬天日照不足,人体皮肤要在每年的3月中旬以后,才能开始生产维生素D。
至于南北极圈,全年12个月的绝大部分时间,紫外线一般都不足够让人体合成维生素D。
这可以说明,为什么热带地区的人们,肤色一般为黑色。热带地区的日照充足,人体没有维生素D不足的问题。他们之所以演化出黑皮肤,不是为了合成维生素D,反而是为了阻挡强烈的紫外线破坏人体的叶酸。
"浅肤色"让人们合成足够的维生素D。
在亚热带和温带地区,紫外线有季节性的不足,特别是在秋冬两季,不利于人体合成足够的维生素D,于是原生种人类的黑皮肤,慢慢演化成比较浅色,好让更多的紫外线渗透。
由于亚热带和温带地区的日照,没有热带的那么强烈,这些地区的人们,也就不需要热带的黑皮肤,来保护人体的叶酸。浅肤色就恰恰好,既可以合成更多维生素D,又不至于让叶酸遭到破坏。
同理,南北极圈的人们,日照更少,人体的叶酸没有被紫外线破坏的危险。他们的问题是,如果肤色还是像原生种非洲人类那样的黑色,那么这种非洲黑反而会阻挡微弱的紫外线穿透,人体无法产生足够的维生素D,于是他们需要演化出比较白的肤色。
黑皮肤中的黑色素(melanin),仿佛是天然的防晒霜,可以保护热带人们的叶酸,也可以保护他们的皮肤免受日照产生的皮肤癌。
相反的,在温带和靠近南北极圈的地区,日照比热带少,人们也就越不需要这种黑色素防晒霜。如果他们的黑色素太多,反而不利于他们在日照弱的地区合成维生素D,于是他们就演化出越来越白的肤色。
因纽特人住在北极,为什么肤色却偏黑?
这个皮肤演化的模式,是否放之四海皆准?
一般而言,准。但有几种情况,看起来好像「不准」,其实值得深一层讨论。
例如,美国阿拉斯加和加拿大北部,邻近北极圈,紫外线微弱,居住在那里的因纽特人(Inuit,旧称爱斯基摩人),其肤色原本应当很白才对,但因纽特人真正的肤色却有点偏黑。
为什么?原因可能有三个。
第一,他们其实是外来移民,迁移到北美洲只有大约5000年,还没有足够长的时间,让他们去演化出比较白的皮肤。
第二,因纽特人的传统食物,尤其是鱼和海洋哺乳类动物,含有丰富的维生素D。这抵消了他们因日照不足产生的维生素D缺失,也让他们可以保留比较深的肤色。
第三,因纽特人生活的地区,虽然纬度高,但那里终年积雪,反射的紫外线强烈,他们需要比较深的肤色保护。
纬度高,日照和紫外线一般比较弱,比如北欧的瑞典,但也有例外,比如因纽特人的雪地。再如,青藏高原和南美洲的安迪斯高山区,属于温带,照说人们的肤色应当比较白,但这两地海拔高,紫外线特强,人们的皮肤也就比较
演化需要长时间的累积:从肤色看出他们是外来移民!
在非洲南部,南纬20度到30度之间的地区,居住着两大批民族:科伊桑人(Khoisan)和祖鲁人(Zulu),两者的肤色大不相同。科伊桑人皮肤浅棕色,祖鲁人则为深黑色。
同一个日照区,为什么肤色会不相同?
原来,两者都是外来移民,源自非洲赤道热带地区,但科伊桑人早在15万年前就迁移到非洲南部。他们的肤色,原本应当是热带的深黑色,但经过15万年的演化,如今慢慢变为浅棕色了。
然而,祖鲁人迁移到非洲南部,却只不过是大约2000年的事,演化时间太短,因此肤色还没有什么改变,仍然是深黑色。
同理,如今在美国和欧洲许多国家,有许多非洲裔人,肤色仍然是黑色,跟当地比较弱的紫外线并不相符,正因为他们都是移民,源自17世纪以来,美国和欧洲白人,从非洲输入的大量黑奴,顶多只有数百年的历史。
如果假以足够的时日(比如数万年后)以及适当的生态改变,这些温带地区黑人的肤色,也有可能会变白。
黑人移居到美国后:美国黑人普遍缺乏维生素D
2009年,美国黑人总统欧巴马刚上台不久,专门研究人类肤色的美国古人类学家芥布朗斯基(NinaJablonski),在一次演讲中,笑笑说欧巴马总统「皮肤略为深褐」,「让我们祝愿他健康,愿他意识到他自己的肤色。」意思是,欧巴马应当多多服用维生素D补充剂,因为他的黑肤色,可能无法让北美微弱的阳光,穿透他的皮肤去合成足够的维生素D,何况他又长时间在室内工作,少有机会接触到阳光。
我们不知道欧巴马是否缺乏维生素D,是否有额外补充。不过,据2006年美国农业部设在波士顿塔夫兹(Tufts)大学的人类老化营养研究中心的一项研究,美国黑人的确比其他美国人,普遍缺乏维生素D。
大部分年轻、健康的黑人,在一年的任何时候,都达不到最佳的25-(OH)D含量。
25-(OH)D是体内维生素D主要储存形式。
侦测25-(OH)D可得知体内维生素D是否足够。
研究员哈利思(SusanHarris)指出,这主要是黑人皮肤的黑色素,阻挡了阳光,减少了维生素D的产量。
但黑人的骨折率却又比其他美国人低。这可能是他们体内有其他保护骨骼的适应机制,不需要太多的维生素D。然而,维生素D不只保护骨骼,也可防止心血管疾病、糖尿病和某些癌症,而黑人患上这些疾病,和白人一样多或更多。
最后,这项研究鼓励黑人应当多提高维生素D含量,或服用补充剂,因为这样做的成本低、风险低,但保健效益却很高。
女性的肤色比较浅?是为了求偶,还是孕育后代?
人类肤色还有一个常见特色――在世界各地的人口当中,女性的肤色一般上总是比男性的浅,浅约3%到4%之间。
科学家常在推论其原因,但大部分人认为,这现象源自达尔文所说的「性选择」(sexualselection),也就是男性都比较喜欢选择肤色比较白的女性来做性伴侣,以致比较白的女性,比较容易找到配偶,可以孕育出更多的后代,占有更佳的生存优势,最后把那些肤色比较黑的女性淘汰掉。
但芥布朗斯基认为,性选择可能只是部分原因。真正的原因是,女性在整个怀孕和授乳期,需要更多的维生素D,以摄取食物中的钙。所以女性演化出比男性更浅的肤色,好让她们可以从阳光吸收更多的紫外线来生产维生素D。
这在热带地区,是个挑战,因为在日照多的地方,肤色不能太浅――太浅了阳光会破坏人类的叶酸,但肤色太深,阳光的穿透力不足,维生素D的产量有可能不足以应付怀孕和授乳期间的需求。
女性的肤色,比男性更经常需要保持一种微妙的平衡。
人类的不同肤色,具有很重要的生物学上的功能,并非为了「美观」或其他「肤浅」的原因而有所不同。
皮肤看起来结构简单,但它却是人类最大的一个器官――人全身皮肤重达4公斤。
肤色攸关人类最基本的健康和生存。人在不同强弱的紫外线地区,需要演化出深浅不同的肤色,来合成维生素D,并保护人体内的叶酸,否则健康欠佳。人的肤色会随着不同地区的紫外线强弱而改变,也显示人类是一种具有高度适应和演化能力的物种,从而可以存活在世界上几乎每一种生态环境。
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