人類為什么會(huì)有不同膚色
人類皮膚顏色的不同是非常明顯的,社會(huì)學(xué)家或人類學(xué)家常根據(jù)人的膚色不同來界定不同的人種,例如,黃種人、白種人、黑種人等。人為什么會(huì)有不同的膚色?膚色對人類繁衍有什么意義?長久以來,人類學(xué)家一直在尋找這個(gè)答案。
“只要遺傳信息的一個(gè)編碼發(fā)生變異,就可以讓人由黑變白?!泵绹e夕法尼亞州立大學(xué)的膚色科學(xué)家基思·程說。這或許可以解釋人類的祖先都是非洲黑人,而后膚色逐漸變淺。這個(gè)突變之后讓人變白的基因,是他在研究斑馬魚時(shí)發(fā)現(xiàn)的。這種身上有黑白條紋的魚的基因,和人類有87%的相似性,更重要的是,它們的黑白條紋是來自黑色和白色的皮膚,而不是像斑馬那樣黑白的毛色。
發(fā)現(xiàn)膚色基因?qū)紒碚f純屬意外。他一直在用斑馬魚來研究癌癥,卻發(fā)現(xiàn)了斑馬魚的白色變種——它們沒有條紋,也就是說它們身上的膚色基因不能正常工作。這種斑馬魚的色素細(xì)胞比正常的斑馬魚小,而且數(shù)量也少,人類白化病患者的色素細(xì)胞也是如此,所以基思推測,控制人和魚膚色的是同一個(gè)基因。于是他開始了拯救“白化斑馬魚”計(jì)劃——讓它們帶上人類的膚色基因。要讓白化的斑馬魚長出黑色的條紋來,似乎該用黑人的基因?基思很慶幸當(dāng)初沒這么做,因?yàn)楹谌说幕蛱珡?qiáng)了,斑馬魚承受不起。
他用的是歐洲人的基因,這個(gè)基因叫SLC24A5,它控制著斑馬魚和歐洲人體內(nèi)的黑色素?cái)?shù)量?;纪茰y,黃種人也具有自己獨(dú)特的膚色基因?!皬奈覀兊臄?shù)據(jù)可以估計(jì),歐洲人至少起源于1.5萬年前,并且迅速遷徙,遍布?xì)W亞大陸?!卑拇罄麃喸∶竦慕?jīng)歷更曲折,他們同樣起源于非洲的黑人,在遷徙到亞洲的過程中膚色逐漸變淺,但到達(dá)澳大利亞后,又變成黑色或深棕色了。
膚色的變化是對不同環(huán)境下日照的適應(yīng)?!昂谏啬軌蚍乐蛊つw被曬傷或者皮膚癌,但這并不是讓所有撒哈拉南部的非洲人都具有黑皮膚的全部原因,”基思的同事尼娜·雅布隆斯基說,“黝黑的膚色代代相傳,說明這個(gè)膚色特點(diǎn)在那種環(huán)境下,能夠增加人的生育成功率”。這個(gè)道理同樣適用于白皮膚。理論很簡單,膚色是人類適應(yīng)生存環(huán)境的結(jié)果。
巴西攝影師找來了擁有不同膚色的模特,通過攝影向我們證明人類膚色的多樣性早已超出了白、黑、紅、黃這些傳統(tǒng)的劃分
不同的膚色是怎樣提高生育成功率的呢?人類繁衍的生理機(jī)制十分復(fù)雜,既要產(chǎn)生精、卵細(xì)胞,還要保證胎兒正常發(fā)育。這就需要兩種關(guān)鍵物質(zhì):維生素D和葉酸,兩者都與陽光照射密切相關(guān)。在人體內(nèi),維生素D要通過紫外線照射引發(fā)的光化學(xué)反應(yīng)來合成;葉酸不能在人體內(nèi)合成,需要從食物中攝取,但在紫外線照射下會(huì)迅速分解。
它們對紫外線截然不同的反應(yīng),讓人體必須找出能同時(shí)滿足不同需要的途徑。為最大限度地保護(hù)葉酸不被分解,同時(shí)合成足夠的維生素D,每一個(gè)人群的膚色都因所處環(huán)境的紫外線強(qiáng)度而不同?!斑@是保證生產(chǎn)出健康后代的獨(dú)特方式?!蹦崮日f,“人體需要葉酸才能合成DNA,葉酸缺乏將導(dǎo)致不能正常產(chǎn)生精子,或者讓胎兒發(fā)育畸形?!?/p>
尼娜在研究膚色的同時(shí),地理學(xué)家喬治·查普林在11年間,對地球受到的紫外線輻射進(jìn)行了3.2萬次測量,數(shù)據(jù)顯示了在不同經(jīng)緯度、大氣濕度和云層分布的情況下,紫外線輻射的差異。把這些數(shù)據(jù)與不同人群的膚色聯(lián)系起來,這對夫婦繪制出了第一張?bào)w現(xiàn)不同地區(qū)居民膚色差異的地圖?!爸灰滥骋坏貐^(qū)的紫外線的波長,這張地圖就能準(zhǔn)確地告訴我們當(dāng)?shù)鼐用竦哪w色?!?/p>
膚色中不但隱藏著地理信息,也記載著人類的歷史,也就是人類陸續(xù)征服世界的歷史。
“毫無疑問,人類祖先的外表是黑色的,他們生活在300萬年前,”尼娜指著實(shí)驗(yàn)室里一個(gè)南方古猿的頭骨說,“雖然它們的皮膚是淺色的,體表卻覆蓋著一層毛發(fā),就像現(xiàn)在的黑猩猩一樣?!钡S著腦容量的不斷增大,以及捕獵方式的多樣化,生活在熱帶的人類祖先需要一種能有效散發(fā)熱量、降低體溫的方式,于是體毛逐漸褪去,汗腺更加發(fā)達(dá)。人類的皮膚便暴露在強(qiáng)烈的陽光下,讓體內(nèi)的葉酸分解。這樣巨大的生存壓力讓人類的膚色變黑,并在上萬年的時(shí)間里代代相傳。黑皮膚的出現(xiàn)是人類進(jìn)化史上最重要的一步。要合成黑色素需要人體內(nèi)上百個(gè)基因協(xié)調(diào)工作,但大部分基因目前仍未被發(fā)現(xiàn)。
黑色素的作用并不是像篩子一樣把光線過濾,而是擋住某一特定波長的紫外線,使它不能穿過皮膚的毛細(xì)血管,分解血液里的葉酸。在11.5萬年前,當(dāng)人類的祖先開始走出非洲,來到高緯度地帶時(shí),那里的陽光十分微弱,黝黑的皮膚不再是一個(gè)優(yōu)勢,而是障礙,體內(nèi)的維生素D無法合成。人的皮膚有時(shí)就像高靈敏度的天線,能夠根據(jù)信號的強(qiáng)弱進(jìn)行微調(diào)。在上萬年的時(shí)間里,人的膚色不斷根據(jù)環(huán)境中的紫外線強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整,維持微妙的平衡。
不過,黑皮膚的人要生活在高緯度地區(qū)也不一定變白。生活在格陵蘭島的因紐特人就具有黑色的皮膚,盡管在北極圈內(nèi)陽光微弱,這得益于他們富含維生素D的飲食。
目前,人的活動(dòng)在很大程度上已經(jīng)擺脫了環(huán)境的限制。衣服、防曬用品能遮擋紫外線,各種交通工具讓長途旅行更加方便,而全球化帶來的各民族間的基因交流,也讓環(huán)境不再是膚色的決定因素。
如上文所述,黑色素的數(shù)量決定了人們的膚色。隨著種族融合的不斷發(fā)展,“中性”膚色將越來越常見。許多基因共同決定了我們體內(nèi)黑色素的產(chǎn)生過程。當(dāng)不同膚色的人們繁衍后代時(shí),他們的寶寶將從父母雙方那里繼承一個(gè)基因“合集”。這樣一來,新生兒的膚色就有可能是父母雙方膚色的“中間值”。
同時(shí),我們有望看到人類身上由多個(gè)基因共同控制的復(fù)雜性狀也出現(xiàn)融合,比如皮膚色素沉著和身高等。人種融合可能讓我們見到一些在過去非常罕見的性狀組合出現(xiàn)在同一個(gè)人身上,比如黑皮膚的人擁有一雙藍(lán)色的眼睛。
在世界上的很多地方,人種和基因正在順利的融合在一起。這種融合帶來了一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn):某個(gè)人種身上攜帶的有益性狀能夠通過遺傳出現(xiàn)在另一個(gè)人種身上。假如說東南亞某地居民身上攜帶有可以抵抗寨卡病毒的基因突變,帶有這種基因突變的人遷徙到了南美洲并安家落戶,那么他身上的突變基因就有可能拯救很多生命,進(jìn)而遺傳給子孫后代。
人種融合的優(yōu)點(diǎn)在很多情況下得到體現(xiàn),其中一個(gè)引人注目的例子發(fā)生在青藏高原。遺傳學(xué)家安娜·迪·里恩佐表示,在青藏高原定居后,來自低海拔地區(qū)的漢人與早就生活在那里的當(dāng)?shù)厝耍ㄅc夏爾巴人有血緣關(guān)系)完成了種族融合。
科學(xué)家認(rèn)為,與夏爾巴人有血緣關(guān)系的當(dāng)?shù)厝梭w內(nèi)早就存在適應(yīng)環(huán)境的變異版EGLN1基因和EPAS1基因。通過跨種族婚姻,新遷入的漢人獲得了這些有益基因并成功適應(yīng)了當(dāng)?shù)刈匀粭l件。此后,這種基因便在他們的子孫后代中傳遞下去。
如今,隨著全球人口融合的速度不斷加快,某些遺傳疾病將越來越少的出現(xiàn)在人們視野中。
(《新知客》等)