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黑色吸热,非洲又很热,为何非洲人还会进化成黑人?

这是一个很有意思的问题。

黑色物质在阳光照射下吸收热量的速度确实迅猛,而在阴凉之处,黑色同样能够迅速释放热量。然而,人类的肤色变化并非由热量所致,而是与紫外线辐射密切相关。

作为黄皮肤的种族,我们的肤色变换能力极强,既可以白于一般白人,也能黝黑至不亚于黑人的程度。触发我们肤色改变的正是紫外线,而防晒产品并非旨在隔绝热量,而是保护我们免受紫外线灼伤,同时维护肤色不受紫外线影响。

夏日炽烈的紫外线,使得常在户外的黄种人皮肤容易变得黝黑。

为何紫外线会导致肤色加深?这正是因为紫外线对人体有害,肤色加深是身体的自我保护反应。

提及电磁波谱,了解到X射线的危害性,就不难明白为何紫外线同样对人有害。

比紫外线能量更强的电磁波便是医疗中所用的X射线,X射线之所以能诱发癌症,是因为其高能量且能穿透人体。尽管紫外线无法穿透我们的身体,但已足以穿透无保护的皮肤,对真皮细胞造成损伤。太阳大量释放紫外线,居住在陆地上的生命种群均需演化出相应的应对机制。

太阳所释放的紫外线中,能量极高的UVC和UVD会被臭氧层阻挡在外,这为生命在地面生存提供了可能,否则我们或将全数被太阳灼烧至死。而UVB和UVA则会损伤我们未加防护的皮肤。

紫外线作为一种短波长的电磁辐射,能量较高,能够穿透暴露的皮肤,直接损害细胞内的DNA,引起基因变异,可能导致恶性皮肤肿瘤。紫外线还可能分解血液中的叶酸,导致孕妇体内叶酸含量下降,这具有极高风险,可能导致脊柱裂或无脑等严重神经系统缺陷。紫外线还可能诱发其他健康问题,如肾脏疾病。

总体而言,对生活在陆地的动物而言,紫外线具有潜在的伤害作用,但大多数哺乳动物和鸟类拥有的毛发和羽毛可反射紫外线,避免其造成的损害。而人类在进化过程中失去了浓密的体毛,我们的皮肤因此几乎直接暴露于阳光之下。若无有效应对紫外线的方法,人类可能如同文学作品中的吸血鬼一样惧怕阳光。在进化过程中,人类的祖先“想出”了一种方法,那就是发展出一种能生产黑色素的皮肤细胞,这种分子能有效屏蔽紫外线,保护我们免受伤害。因此,其他动物有毛,而我们有黑色素。

毛发和黑色素都能保护动物不受紫外线伤害,而那些习惯水生生活不再需要毛发保护的哺乳动物,以及居住在地道中的哺乳动物,也像人类一样失去了毛发。

为何我们会失去体毛?这与我们祖先擅长长距离奔跑的狩猎技巧相关。

进化生物学家认为,人类祖先在约160万年前失去了体毛,这与我们奔跑能力的进步同步。在这一时期,人类祖先开始进入食肉时代。在缺乏尖牙利爪和卓越短跑能力的情况下,我们的祖先依靠长跑和阳光进行狩猎,以马拉松式的长跑追使猎物因中暑而亡。这不是笑话,2007年,哈佛大学与犹他大学的两位科学家证明,在酷热干燥的环境下,马拉松运动员能够战胜赛马,当然,这是在长距离赛跑中。正因为我们失去了体毛并拥有发达的汗腺,才能如此。

长跑不仅改变了我们的体型,使我们拥有无毛皮肤和发达汗腺,还迫使我们的祖先寻找方法避免紫外线的伤害。由于这种狩猎方法主要适用于非洲草原的炎热环境,我们利用无毛皮肤和汗腺的强大散热能力,追使猎物中暑。然而,与此同时,我们无毛的皮肤也让我们在赤道强烈的紫外线下暴露无遗。为了预防上述紫外线带来的损害,我们的祖先演化出了黑色素细胞。

在此有必要补充一点,黑人并非仅存在于非洲。

并非所有黑人都居住在非洲,非洲也非仅有黑人。

当我们谈论原住民时,我们指的是在无人居住的年代,最初抵达并定居于某地的人群,不包括后来因奴隶贸易、殖民、移民等因素而抵达的外来者。观察地图,你会发现非洲的原住民肤色最深者集中在赤道附近,随着离赤道越远,肤色逐渐变浅。除了非洲以外,例如澳大利亚的原住民肤色也很黑。尽管现在澳大利亚以白人为主,他们是殖民者,因此未被计入统计数据。在这张地图上,澳大利亚几乎全被黑色占据,只有最南端有一些肤色略浅的棕色人种。

全球原住民肤色的基本规律可用各纬度的紫外线强度来解释。

对比全球各纬度的年均紫外线强度分布图和原住民肤色图,可以明显看出紫外线强度与肤色间的关联。

随着人类迁移到紫外线较弱的地区,肤色逐渐变浅,甚至几乎全无色素。严格来讲,白种人并非真正“白”,他们仅仅是缺少色素而已。至于为什么缺乏紫外线照射的地区会出现肤色变浅的进化,这是因为紫外线并非全无益处。实际上,紫外线能帮助我们的身体合成维生素D,这对于骨骼发育至关重要。维生素D严重缺乏足以导致新生儿和儿童死亡。因此,在紫外线较弱的地方,深色皮肤反而成了生存的不利条件。当然,如今我们可以通过补充维生素D或摄取富含维生素D的食物来解决这一问题。

由于紫外线的强度是逐渐变化的,全球各地的原住民肤色也呈现出连续的渐变,这成为生物适应环境和人类进化的有力证据。

原住民紫外线非洲祖先肤色发布于:辽宁省声明:该文观点仅代表作者本人,搜狐号系信息发布平台,搜狐仅提供信息存储空间服务。


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