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人类为什么会有不同肤色

2017-10-12

新传奇 2017年32期
关键词:基思斑马鱼肤色

人类为什么会有不同肤色

人类皮肤颜色的不同是非常明显的,社会学家或人类学家常根据人的肤色不同来界定不同的人种,例如,黄种人、白种人、黑种人等。人为什么会有不同的肤色?肤色对人类繁衍有什么意义?长久以来,人类学家一直在寻找这个答案。

人类的祖先都是黑人?

“只要遗传信息的一个编码发生变异,就可以让人由黑变白。”美国宾夕法尼亚州立大学的肤色科学家基思·程说。这或许可以解释人类的祖先都是非洲黑人,而后肤色逐渐变浅。这个突变之后让人变白的基因,是他在研究斑马鱼时发现的。这种身上有黑白条纹的鱼的基因,和人类有87%的相似性,更重要的是,它们的黑白条纹是来自黑色和白色的皮肤,而不是像斑马那样黑白的毛色。

发现肤色基因对基思来说纯属意外。他一直在用斑马鱼来研究癌症,却发现了斑马鱼的白色变种——它们没有条纹,也就是说它们身上的肤色基因不能正常工作。这种斑马鱼的色素细胞比正常的斑马鱼小,而且数量也少,人类白化病患者的色素细胞也是如此,所以基思推测,控制人和鱼肤色的是同一个基因。于是他开始了拯救“白化斑马鱼”计划——让它们带上人类的肤色基因。要让白化的斑马鱼长出黑色的条纹来,似乎该用黑人的基因?基思很庆幸当初没这么做,因为黑人的基因太强了,斑马鱼承受不起。

他用的是欧洲人的基因,这个基因叫SLC24A5,它控制着斑马鱼和欧洲人体内的黑色素数量。基思推测,黄种人也具有自己独特的肤色基因。“从我们的数据可以估计,欧洲人至少起源于1.5万年前,并且迅速迁徙,遍布欧亚大陆。”澳大利亚原住民的经历更曲折,他们同样起源于非洲的黑人,在迁徙到亚洲的过程中肤色逐渐变浅,但到达澳大利亚后,又变成黑色或深棕色了。

肤色变化源于日照

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。

巴西摄影师找来了拥有不同肤色的模特,通过摄影向我们证明人类肤色的多样性早已超出了白、黑、红、黄这些传统的划分

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,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。”

肤色记载人类迁移史

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,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。

如上文所述,黑色素的数量决定了人们的肤色。随着种族融合的不断发展,“中性”肤色将越来越常见。许多基因共同决定了我们体内黑色素的产生过程。当不同肤色的人们繁衍后代时,他们的宝宝将从父母双方那里继承一个基因“合集”。这样一来,新生儿的肤色就有可能是父母双方肤色的“中间值”。

同时,我们有望看到人类身上由多个基因共同控制的复杂性状也出现融合,比如皮肤色素沉着和身高等。人种融合可能让我们见到一些在过去非常罕见的性状组合出现在同一个人身上,比如黑皮肤的人拥有一双蓝色的眼睛。

在世界上的很多地方,人种和基因正在顺利的融合在一起。这种融合带来了一个显著的优点:某个人种身上携带的有益性状能够通过遗传出现在另一个人种身上。假如说东南亚某地居民身上携带有可以抵抗寨卡病毒的基因突变,带有这种基因突变的人迁徙到了南美洲并安家落户,那么他身上的突变基因就有可能拯救很多生命,进而遗传给子孙后代。

人种融合的优点在很多情况下得到体现,其中一个引人注目的例子发生在青藏高原。遗传学家安娜·迪·里恩佐表示,在青藏高原定居后,来自低海拔地区的汉人与早就生活在那里的当地人(与夏尔巴人有血缘关系)完成了种族融合。

科学家认为,与夏尔巴人有血缘关系的当地人体内早就存在适应环境的变异版EGLN1基因和EPAS1基因。通过跨种族婚姻,新迁入的汉人获得了这些有益基因并成功适应了当地自然条件。此后,这种基因便在他们的子孙后代中传递下去。

如今,随着全球人口融合的速度不断加快,某些遗传疾病将越来越少的出现在人们视野中。

(《新知客》等)

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