——欧洲皮肤进化之谜

■本报记者 胡敏琪

如果单看外表的话，世界各地的人差异太大了，肤色的差异非常明显。但如果我们回到大约20万年前，当现代智人出现在非洲时，他们的肤色全是黑色。直到大约几十万年后，现代非洲人才离开赤道地区去寻求各种发展机会。肤色刚刚开始出现差异。科学界普遍认为，人类肤色的变化是长期进化以适应各种迁徙环境的表现。

然而，究竟哪些环境因素主导了皮肤的进化，一直存在争议。以北欧人的皮肤进化为例。学术界普遍认为，欧洲居民进化出的浅色皮肤可以吸收更多的紫外线，并产生维生素D，这对骨骼和免疫力非常重要。但也有人认为，由于农业的出现，人类的食物成分变得单调，维生素D缺乏也开始产生副作用，最终导致人类皮肤变白。近日，一些研究人员提出了新的推测。随着人类从赤道附近迁徙到高纬度地区，黑色素在新陈代谢过程中会逐渐流失，身体也不会再产生不再需要的蛋白质。

皮肤和毛发去除

皮肤之所以有深浅不同，是因为黑色素颗粒的含量不同。

黑色素是由位于表皮底部的黑色素细胞产生的有机大分子。它是一种天然的遮光屏障，具有防止紫外线物理和化学损伤的双重功能。它能吸收紫外线并使其失去能量，并能中和紫外线照射皮肤后产生的有害化学自由基。

黑猩猩虽然没有机会成为人类的祖先，但在基因层面，它们与类人猿有很大不同，所以它们一直是人类的近邻。如果人们留意的话，就会发现，黑猩猩浓密的深色毛发下，是黑色素颗粒含量相对较低的浅色皮肤。中国科学院昆明动物研究所研究员苏兵告诉中国科学报记者，事实上，大多数哺乳动物都具有这样的特征。因此，最早的猿类皮肤是白色的。

“因为有毛发的保护，猿类白色的皮肤可以抵御紫外线的照射。”苏兵说道：“但是在人类的进化过程中，有一个重要的脱发过程。”

随着人类祖先生活方式的改变，想要在非洲大草原上生存，就必须每天在半径五到六公里的范围内长时间奔跑，狩猎、寻找食物。 “浓密的头发对身体散热非常不利。”苏兵表示，减少体毛、增加汗腺成为解决这一问题的办法。

但与此同时，一个新的问题又出现了，如何避免紫外线对皮肤的伤害。事实上，脱发是现代智人皮肤黝黑的决定性因素。

裸体的风险

现代医学证明，长期接触紫外线，尤其是短波长紫外线（UVA），可以穿透皮肤，损伤DNA。如今，世界卫生组织（WHO）指出，紫外线照射可诱发非黑色素皮肤癌、日光性角化病、恶性黑色素瘤，引起角膜炎并增加白内障失明的风险，甚至可能降低疫苗的有效性，从而影响对公众健康产生重大影响。

紫外线还能增强酪氨酸酶的活性，增加黑色素的合成。这是身体针对过度阳光照射的自然保护机制。当人类脱掉大部分体毛时，黑色素颗粒的含量就会增加。

然而，肤色进化只是为了保护皮肤的解释并不能完全解释为什么人类肤色变得更深。

早在20世纪70年代，美国科学家就发现，暴露在强烈阳光下的浅色皮肤的人血液中基本B族维生素叶酸的含量异常低。到了20世纪80年代末，医学证实孕妇缺乏叶酸会增加婴儿出现神经系统缺陷的风险，例如脊柱裂和椎弓无法完全包围脊髓。因此，在怀孕期间，医生总是提醒女性多吃富含叶酸的食物。

为了防止体内储存的叶酸被破坏，也成为皮肤变黑的重要假说。

维生素D假说

然而，一旦人类开始迁出非洲，寻求高纬度地区的生存环境，每年遇到的紫外线辐射量就开始大幅减少。

苏冰解释说，这样做的结果是，皮肤不仅不再需要那么多的黑色素颗粒来提供防御和保护，而且过多的黑色素颗粒还会导致本来就有限的紫外线透过皮肤。这会阻碍皮肤中维生素 D 的产生。

维生素D是人们在与佝偻病斗争中发现的，因此也被称为抗佝偻病维生素。随着维生素D研究的深入，除了影响钙磷代谢外，还能影响免疫、神经、生殖、内分泌、上皮和毛发生长。有研究甚至认为维生素D可能与高血压、动脉粥样硬化、结肠癌、前列腺癌、乳腺和卵巢疾病、I型糖尿病等疾病的发生和发展有关。

维生素D的产生与阳光中的紫外线照射密切相关。人体所需的维生素D大约90%来自皮肤暴露在阳光下后产生的。苏兵表示，主流观点仍然持这种观点。

此外，研究表明，20世纪初，生活在北欧工业化城市和美国东北部城市的儿童中，约有80%患有因维生素D缺乏而引起的骨骼畸形和佝偻病。流行病学调查数据还显示，高纬度地区维生素D缺乏性佝偻病发病率高于低纬度地区。

因此，学术界普遍认为，欧洲人的肤色在大约4万年前从低纬度地区向高纬度地区迁移的过程中自然减少了黑色素的产生，完成了由黑转白的过程。赤道地区的黑人全年都能获得充足的阳光。即使黑色素颗粒含量很高，仍有足够的UVB进入皮肤产生维生素D。

苏兵告诉中国科学报记者，维生素D假说有DNA证据支持。科学家发现，欧洲人和亚洲人的肤色相关基因早在那个时期就发生了变化。

欧洲白人可能出现得更晚

然而近年来，科学家们不断寻找新的DNA证据，发现浅肤色“白人”的出现时间比科学家此前推测的要晚。

葡萄牙波尔图大学的科学家分析了与欧洲人肤色变化显着相关的四个基因KITLG、TYRP1、SLC24A5和SLC45A2，发现突变时间发生在11000至19000年前；西班牙巴塞罗那进化生物学研究所的专家对2006年在西班牙西北部海拔1000多米的山上发现的一具男性人体骨骼“La Brana 1”进行了分析。通过研究骨骼DNA，研究人员发现7000年前欧洲人的外貌融合了非洲特征，蓝眼睛和深色皮肤。英国伦敦大学学院进化遗传学家马克·托马斯领导的研究小组，从乌克兰及周边地区考古遗址发现的63具人类遗骸中提取了DNA，并确定了其中48具与色素沉着相关的三个基因的序列。距今6500年至4000年不等。

这意味着欧洲人的老龄化可能要推迟到新石器时代。那么，减少色素就是补充维生素D的想法就受到了挑战。

持这种观点的学者认为，早期人类依靠狩猎和采集野果为食。维生素D可以从这种多样化的食物中获取，而且缺乏光照也不会影响人类的生存。人类皮肤美白的最终原因与一般描述高度一致：农业的诞生。这一变化使得人类食物成分单一，维生素D缺乏症真正出现，人类肤色最终变白。

近日，加州大学旧金山分校皮肤病学教授彼得·埃利亚斯在《进化生物学》发表的一篇文章中指出，最近的研究发现，深色皮肤在暴露在阳光下时产生维生素D的效率低于浅色皮肤。和皮肤一样高。此外，骨质疏松症（维生素 D 缺乏的症状）在深色皮肤人群中比浅色皮肤人群中较少见。

尽管埃利亚斯没有解释为什么挪威人失去了黑色素。但研究人员推测，随着人类从赤道附近迁徙到高纬度地区，色素会在新陈代谢过程中逐渐流失，身体也不会再产生不再需要的蛋白质。

对此，苏兵表示，关于人类肤色进化的假说已有多种解释。目前，还没有足够的证据证明某个假设具有绝对的主导性。只是维生素D假说相对更合理，得到了更多的认可。

“然而，这些假设并不是相互排斥的。如果人类皮肤的进化被视为一个连续的过程，那么它很可能是多种因素相互作用的结果。”苏兵说，事实上，皮肤的进化也被认为与人类的性选择密切相关。在交配过程中，人类更倾向于选择肤色较浅的伴侣。

同时他也承认，正是因为肤色的不稳定性，人们才不能仅仅用它来定义人类的内涵，甚至用它来区分好坏。从科学的角度来看，它仅反映了进化的多样性，并不能作为建立价值观的基础。