肤色的奥秘

据《科技时报》：在这个世界上，人类皮肤的颜色已经进化得相当完美：深，则可以抵挡太阳光对皮肤的种种伤害；浅，则可以保证促进各种营养元素的形成。其中的奥秘何在呢？

从多毛到无毛

人类皮肤色素的进化一直与“毛”息息相关。早期的人类几乎可以肯定也有着颜色较浅的皮肤，被毛发覆盖着。可以推测，在进化过程中，首先毛发开始脱落，然后皮肤颜色也开始改变，问题的关键就在于此：我们是从什么时候开始失去毛发的？

远古人类的头骨，比如著名的“露西”(属南方古猿阿法种，存活于约320万年前)，给了我们一个很好的思路，思考我们祖先的生活方式和身体的“构架”。生活在约300万年前的“露西”以及其他原始人类的日常行为与今天生活在非洲宽阔热带大草原上的灵长类有着一定的相似性。他们很有可能跋涉三四英里每天花费大部分时间采拾食物，之后回到安全的丛林里睡觉。

大约160万年前，我们找到证据发现这种生活“模式”发生了显著的变化。肯尼亚发现的“图尔卡纳男孩”骸骨就已经有了“长腿”，直立行走，也许已经能够进行较长距离的行走。这些行为逐渐活跃的古人类就不得不面对这样一个问题：如何保持身体自如地“散热”，以保护他们的大脑避免因过热造成的伤害。彼得·惠勒来自位于英格兰利物浦的约翰穆尔斯大学，他解释说，古人类身体表面的汗腺不断增多，覆盖身体的毛发不断减少有效地解决了这个问题。一旦脱掉了大部分的毛发，古人类就将面对保护皮肤免遭太阳光伤害的挑战，尤其是紫外线的辐射。

皮肤的“防晒霜”

大猩猩身体表面无毛部分的皮肤有一种“黑素细胞”，能够合成黑色素，来对付阳光中的紫外线辐射。当人类进化到几乎无毛的时候，皮肤制造黑色素的能力就有了至关重要的意义。黑色素成了皮肤的“防晒霜”：它是一种大的有机分子，化学和物理双重意义上的“紫外线过滤器”，有效过滤紫外线辐射对皮肤的有害影响。人类学家和生物学家一般都认为，居住在热带地区人们皮肤中高含量的黑色素保护那里的人不受到皮肤癌的侵扰。皮肤暴露在阳光下，黑素细胞容易被破坏，人们会因此而患上皮肤干燥病等很难治愈的皮肤疾病，恶性的黑素瘤就更加致命了，不过这种情况很少见(在通常的皮肤癌诊断中占到4%的比例)，并且倾向于在肤色较浅的人种中发生。

那么黑色素在人类的进化过程中扮演了一种什么样的角色呢？ 1991年雅布隆斯基偶然发现了1978年由理查德·F·布兰达和约翰·W·伊顿发表的一篇至关重要的论文，他们发现，让浅肤色的人暴露在模拟的强太阳光下，其体内血液中B族维生素叶酸的含量会出现反常降低。科学家们同时观察到，相同实验条件下，人体血清中的叶酸含量会在一小时之内减少50%。这些实验是针对有生育缺陷的人群设计的，对于人类繁衍乃至进化的重要意义是显而易见的。

肤色的不断“演变”

12万-10万年前在非洲赤道附近生活的早期现代人类，他们皮肤中的黑色素保证了皮肤不受太阳紫外线和热量的侵袭。接下来人们开始向热带之外的区域探险，在新的高于赤道纬度的环境中，很显然皮肤所受到的紫外线照射要轻得多。在这种条件下，皮肤对于太阳光线的高度“过滤”就显得过犹不及了。深色皮肤中所含的大量黑色素，几乎所有的太阳光线都不能穿透皮肤，尤其是一些中波紫外线(UVB)。虽然大部分的UVB是有害的，但是适量的UVB却承担着一个绝对必要的功能：合成皮肤中的维生素D。

居住在热带地区的深色皮肤的人由于所处的低纬度通常都会吸收到足够的紫外线。然而在热带地区之外却是另外一种情形。在进化过程中，为了解决不同纬度地区的这一矛盾，那些往高纬度地区迁移的人们，他们皮肤中的黑色素就会逐渐减少。这种皮肤颜色深浅与维生素D合成之间的关联最先是1967年由美国布兰代斯大学的W·法恩斯沃思·卢米思详细阐述的。他指出了人体内维生素D对于人类繁衍的重要性，维生素D在促进肠的钙质吸收中发挥着重要作用，从而使得人的骨骼正常生长和维持免疫系统健康运转成为可能。

波士顿大学医学院的迈克尔·霍利克领导的研究小组，在过去的20年中，更进一步地证明了维生素D在人的发育和免疫方面的重要性。研究小组发现并不是所有的太阳光线都含有足够的紫外线来刺激维生素D的合成。比如波士顿，处于北纬42度，人们皮肤中的细胞组织只有到了3月中旬之后才会开始合成维生素D。冬天的时候就没有了足够的太阳光线来完成这项工作。我们可以明显地看到，这是人的肤色奥秘的一个重要的“证据”。

科学家们长期地研究发现，地球表面可以被分为三个“维生素D”区域：热带、亚热带和温带、南北纬45度以上的两极地区。热带地区，终年紫外线辐射量充足，人体“维生素D”合成工作完成良好；亚热带和温带地区，每年至少有一个月时间紫外线辐射不足；两极地区全年的紫外线辐射量都显不足。这种地域分布可以很好地解释，为什么热带地区的居民都有着深色的皮肤，亚热带和温带的人肤色浅不过也会被太阳光晒黑，而那些靠近两极地区的人们肤色极浅极易被太阳光灼伤。

科技之光

2002.12.17