(聲明:刊用中國《中華文摘》稿件務經(jīng)書面授權)
文/周林文
人為什么會有不同的膚色? 膚色對人類生育后代有什么意義?膚色中蘊含著人類漫長的進化史。
巴西球員是黑人嗎?在看球賽時經(jīng)常會有人發(fā)出這樣的疑問,和來自非洲的那些球員相比,他們顯然沒有那么黑,不過身體素質(zhì)卻一樣出色。但深膚色的人種也不一定都具備高人一等的運動天賦,印度人就膚色黝黑。
科學家認為,膚色的不同并不是區(qū)分人種的標準,盡管有時候這是人種間最明顯的差異。
由黑變白,再變黑
“只要遺傳信息的一個編碼發(fā)生變異,就可以讓人由黑變白!泵绹e夕法尼亞州立大學的“膚色科學家”基思•程說。這或許可以解釋為什么人類的祖先都是非洲的黑人,而后膚色逐漸變淺。
這個突變之后讓人變白的基因是他在研究斑馬魚的時候發(fā)現(xiàn)的。這種身上有黑白條紋的小魚的基因和人類的有87%的相似性,更重要的是它們黑白的條紋是來自黑色和白色的皮膚,不像斑馬那樣是黑白的毛色。
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)了斑馬魚的白化變種——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胞比正常的斑馬魚小,而且數(shù)量少,人類的白化病患者的色素細胞也是這樣的,所以基思推測這和人身上控制膚色的是同一個基因。于是他就開始了“拯救白化斑馬魚”計劃——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?基思很慶幸自己當初沒有這么做,黑人的膚色基因功能太強了,這些斑馬魚可承受不起。
他用的是歐洲人的基因,并且成功了。這個基因叫SLC24A5,它控制著斑馬魚和歐洲人體內(nèi)黑色素的數(shù)量,而基思推測黃種人也具有自己獨特的膚色基因。“從我們的數(shù)據(jù)可以估計歐洲人至少起源于15000年前,并且迅速地遷徙,遍布歐亞大陸。”而澳大利亞的原住民的經(jīng)歷卻更加曲折,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,但到達澳大利亞之后,又變成黑色或者深棕色了。
黑色素保護了什么?
膚色的變化是對不同環(huán)境下日照特點的適應。“黑色素能夠防止皮膚被曬傷或者皮膚癌,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,說明這個膚色特點在那種環(huán)境下能夠增加人的生育成功率!
這個道理也同樣適用于白皮膚。其實尼娜自己就是個很好的例子。她高高的個子,皮膚白皙,一頭淺色的卷發(fā)還有一雙綠色的眼睛,這來自于她意大利母親和波蘭裔的父親。尼娜的母親是意大利西西里人,有著當?shù)厝颂赜械墓陪~色皮膚,但在尼娜身上已經(jīng)看不到了——因為她另一半的波蘭血統(tǒng)。這背后的理論很簡單,膚色是人類適應生存環(huán)境的結(jié)果,與人種無關。
那么究竟不同的膚色是怎樣提高人們的生育成功率的呢?人類生產(chǎn)后代的生理機制十分復雜,既要產(chǎn)生精、卵細胞,還要保證胎兒正常發(fā)育。這就需要兩種關鍵的維生素:維生素D和葉酸。這兩種維生素都與陽光的照射密切相關。在人體內(nèi),維生素D需要通過紫外線照射引發(fā)的光化學反應來合成;葉酸不能在人體合成,需要從食物中攝取,但在紫外線照射下會迅速分解。兩種維生素對紫外線截然不同的反應,讓人體必須找出一種能同時滿足不同的需要的途徑。為了最大限度地保護葉酸不被分解,同時合成足夠多的維生素D,每一個人群的膚色都根據(jù)所處環(huán)境的紫外線強度而有所不同,甚至地區(qū)間紫外線強度的細微差異都能讓這些地區(qū)原住民的膚色有所不同!斑@是保證生產(chǎn)出健康后代的獨特方式!蹦崮日f,“人體需要葉酸才能合成DNA;葉酸缺乏將導致不能正常產(chǎn)生精子,或者讓胎兒發(fā)育畸形,比如無腦畸形或脊髓開裂。”有15%的新生兒死亡案例是由葉酸缺乏導致的畸形造成的,而如果在孕婦的飲食中添加富含葉酸食物,會讓產(chǎn)生畸形兒的風險降低70%。
尼娜在研究膚色的同時,她的丈夫,地理學家喬治•查普林在11年間對地球受到的紫外線輻射進行了32000次測量,數(shù)據(jù)顯示了在不同經(jīng)度、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,這對科學家夫婦繪制出了第一張體現(xiàn)不同地理位置居民的膚色差異的地圖!拔覀冇^察到一個重要的因素。只要知道某一地區(qū)的紫外線的波長,這張地圖能夠準確地告訴我們當?shù)鼐用竦哪w色。”
膚色中的歷史
膚色中不但隱藏著地理信息,也記載著人類的歷史,那是人類征服世界的歷史。
“毫無疑問,人類祖先的外表是黑色的,看,他們生活在300萬年前,”尼娜指著實驗室里一個南方古猿的頭骨說,“雖然他們的皮膚是淺色的,體表卻覆蓋著一層毛發(fā),就像現(xiàn)在的黑猩猩一樣。”但隨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地散發(fā)熱量、降低體溫的方式:體毛逐漸退去,汗腺更加發(fā)達。于是人類的皮膚便裸露出來了,暴露在強烈的陽光下,讓體內(nèi)的葉酸分解。這樣巨大的生存壓力作為一種自然選擇的力量,讓人類的膚色變黑,并在上萬年的時間里代代相傳。黑皮膚的出現(xiàn)是人類進化史上最重要的一步。要合成黑色素需要人體內(nèi)上百個基因的協(xié)調(diào)工作,其中大部分基因目前仍未被發(fā)現(xiàn)。
黑色素的作用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,使它不能穿透進皮膚下面的毛細血管,分解血液里的葉酸。在115000年前,當人類的祖先開始走出非洲,來到高緯度地帶時,那里的陽光十分微弱,所以黝黑的膚色不再是一個優(yōu)勢了,而成為一個生存的障礙,讓維生素D無法合成。但人的皮膚有時就像一條高度靈敏的天線,能夠根據(jù)信號的強弱進行微調(diào)。在上萬年的時間里,人的皮膚不斷地根據(jù)環(huán)境中的紫外線強度進行調(diào)整,維持著一個微妙的平衡。
不過黑皮膚的人要生活在高緯度地區(qū)也不一定要變白。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。這得益于富含維生素D的飲食。但今天的因紐特人也主要是從超市里購買他們的食品,于是在青少年中卻出現(xiàn)了不少佝僂病的病例,這種疾病在因紐特人當中已經(jīng)消失了很久了。佝僂病是由于缺乏維生素D引起的,導致鈣無法被骨骼吸收。在努勒維特地區(qū)的25000居民中,僅1999年就有31例病例。為了消除這種疾病,政府要求當?shù)氐那嗌倌昝刻毂仨氂?5分鐘戶外活動的時間。
人類的活動已經(jīng)很大程度上擺脫了環(huán)境的限制。衣服、防曬用品給人遮擋紫外線,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,那么下一步是什么?人們要隨心所欲地改變膚色嗎?
(摘自《新知客》)
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