這是一個相當有趣的問題。
在太陽光照耀下,黑色確實吸收熱量的速度迅猛,而在陰涼之處,黑色也以同樣速度迅速散熱。然而,人類膚色的變化,并非因溫度,而是與紫外線輻射息息相關。
作為黃色人種,我們的膚色變化之大,既可蛻變為雪白,也能與黑膚色人種不相上下。觸發我們膚色變化的,正是紫外線。防曬霜的作用也并非是阻隔熱量,而是防止紫外線造成的傷害,并維護我們的膚色免受紫外線的影響。
夏日炙熱的陽光下,常駐戶外的黃色人種皮膚容易變黑。
何以見得紫外線會導致膚色加深?答案是,這是身體的自我保護機制。
比紫外線能量更強的輻射形式便是醫療領域廣泛使用的X射線。X射線的致癌屬性源自其高能特性,以及穿透我們身體的能力。紫外線雖無法穿透我們的身體全部,但已足夠穿透無保護的皮膚,對真皮細胞造成傷害。太陽釋放出的大量紫外線,迫使陸地生物尋求防護之道。
特別是紫外線C和D,在臭氧層的作用下被阻擋在外,這為生命在地表生存提供了基本保障。否則,我們可能早已被太陽照射至死。而能觸及我們裸露皮膚的紫外線B(UVB)和紫外線A(UVA),則會對皮膚造成損傷。
紫外線作為一種高能短波電磁輻射,能直接損害裸露皮膚細胞中的DNA,引發基因突變,并可能導致惡性皮膚腫瘤。紫外線還能分解血液中的葉酸,對孕婦構成巨大威脅,可能導致嚴重的神經管缺陷等發育問題。紫外線還與多種健康問題有關,如腎臟病等。
總的來說,對生活在陸地上的動物而言,紫外線是潛在的傷害源。但大多數哺乳動物和鳥類擁有毛發或羽毛,能反射紫外線,防止其造成傷害。而人類在進化中喪失了濃密的體毛,為了避免紫外線傷害,我們的祖先發展出了生產黑色素的皮膚細胞,黑色素可以有效屏蔽紫外線,防止其對身體造成損害。
毛發與黑色素都是動物抵御紫外線損傷的屏障。而那些不再上岸的水生哺乳動物和地穴生活的哺乳動物,因為不再需要毛發的保護,同樣失去了這一特征。
為何我們會失去體毛?這與我們祖先運用長距離奔跑進行狩獵的能力息息相關。
進化生物學家認為,在大約160萬年前,人類祖先失去了體毛,這與他們發展出的奔跑能力同時期發生。在這一時期,人類祖先開始成為肉食動物。在缺乏利爪和尖牙、短跑速度也不占優勢的情況下,他們通過長距離奔跑,利用酷熱將獵物逼入絕境。正是因為這種無毛皮膚和發達汗腺的特征,我們的祖先得以在非洲草原的高溫環境中生存。
奔跑狩獵改變了我們的體態,賦予我們無毛的皮膚和發達的汗腺。但與此同時,我們的祖先也需要找到方法來避免紫外線的傷害。由于無毛皮膚和汗腺帶來的高效散熱機制,我們可以在酷熱中奔跑,迫使獵物因過熱而疲憊或停下來休息。但與此同時,我們的無毛皮膚也使我們更易受到赤道強烈紫外線的傷害。為了預防紫外線造成的損害,我們的祖先發展出了黑色素細胞。
最后,值得一提的是,黑人并不僅限于非洲。
非洲也并非只有黑人居民。
這里的“原住民”指的是在沒有人類交流的時代,最初居住在某地的人群,不包括因奴隸貿易、殖民、移民等原因遷入的外來者。在地圖中央的非洲,膚色最深的人群恰好居住在赤道附近,隨著遠離赤道,膚色逐漸變淺。而在非洲之外,例如澳大利亞(地圖右下角),原住民的膚色也十分黝黑。盡管現在澳大利亞以白人居多,由于他們是殖民者,并未計入統計。因此,在膚色分布圖上,澳大利亞幾乎全被黑色覆蓋,僅在最南端有少量膚色略淺的棕色人種分布。
全球原住民膚色的分布,基本可以由各地的紫外線強度來解釋。
隨著人類遷移到紫外線輻射較弱的地區,膚色開始逐漸變淺,甚至近乎無色。嚴格說來,白種人并非真正“白”,他們僅僅缺乏黑色素。而隨著紫外線輻射減少,膚色變淺成為進化趨勢,是因為紫外線并非全無益處。實際上,紫外線能幫助人體合成維生素D,對骨骼發育至關重要。
維生素D嚴重缺乏可能導致新生兒和兒童死亡。因此,在缺少紫外線照射的地區,深色皮膚反而成為生存的不利條件。當然,現代社會通過人工補充維生素D或攝入富含維生素D的食物,這個問題得到了解決。
由于紫外線的強度是逐漸變化的,全球各地的原住民膚色也呈現出明顯的過渡性。人類膚色的變化,正是生物適應環境及進化的生動例證。
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