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膚色深淺的奧秘

【方舟子按:中新網、搜狐等網站從《中國青年報》轉載此文時,把標題竄改成與內容不符的《膚色與生殖能力密切相關 "白人"生育劣勢明顯》,而「萬維讀者」盜用此文,則乾脆將作者名字給刪了。】 膚色深淺的奧秘 ·方舟子· 黑猩猩的皮膚天生是什麼顏色的?「當然是黑色的!」你也許會不加思索地回答。其實你看到的是黑猩猩毛髮的顏色。留意一下小黑猩猩的臉、腳掌等沒有被毛髮覆蓋的部分,你會看到它的皮膚顏色其實非常淡。 在幾百萬年前的東非,我們人類的祖先和黑猩猩的祖先相揖而別,走上了不同的進化道路。我們可以設想,人類祖先的模樣和現在的黑猩猩有些類似,也是深色的毛髮覆蓋著淺色的皮膚。當人類祖先脫掉了毛髮,變成「裸猿」,淺色的皮膚完全暴露了出來,同時也就變成了「白猿」。但是,為什麼今天非洲的原住民的皮膚顏色全都很深,以至被誇張地稱為「黑人」呢? 膚色的深淺主要取決於皮膚中黑素的多少和大小。在陽光中的紫外線的刺激下,黑素顆粒的數量和大小也會增加,也就是所謂被晒黑了。黑素是人體製造的天然防晒霜,用來吸收陽光中的紫外線。紫外線如果不被屏蔽掉,不僅會灼傷皮膚,更嚴重的是,會損害皮膚細胞中的DNA,進而誘發惡性的皮膚癌——黑素瘤。膚色越淺越容易得皮膚癌,例如,美國白人黑素瘤的發病率是美國黑人的十倍。 顯然,人類祖先在脫掉毛髮後,必須保護皮膚免受非洲強烈陽光的傷害。答案似乎顯而易見:人類祖先的膚色變深,是自然選擇的結果,以預防皮膚癌。但是這個答案存在一個漏洞。皮膚癌通常要在長年累月遭受紫外線的損害後才會發生,發作時病人往往已進入了生殖期,早已留下了後代,而自然選擇是通過控制後代的多少發揮作用的,對皮膚癌患者的影響很小。 應該還有別的因素讓膚色淺的人的生育能力大受影響,自然選擇才會有用武之地。研究發現,膚色淺的人如果暴露在強烈的陽光下,血液中的葉酸就會受到破壞,含量迅速下降。葉酸是一種B族維生素,是細胞分裂合成DNA時不可缺少的成分,任何涉及到細胞快速增殖的生理過程都需要葉酸,葉酸缺乏會影響到許多生理機能。對男人來說,體內缺乏葉酸會影響精子的生產。對女人來說,懷孕時體內缺乏葉酸會導致流產,或者讓胎兒出現神經管缺陷,生下無腦兒或脊柱裂(脊椎沒有完全閉合)嬰兒。這些都與生殖能力的高低直接相關,讓膚色淺有了明顯的生殖劣勢,這可能是人類祖先膚色變深的主要原因。 在十幾萬年前,現代人的祖先走出非洲,逐漸擴散到世界各地。當人類祖先遷移到高緯度地區時,膚色又成了問題。在高緯度地區,陽光不像低緯度地區那麼強烈,紫外線輻射量大為減少,黑素做為天然防晒霜起到的保護作用很有限,過多了反而對身體有害。原來,紫外線雖然會破壞葉酸、損傷皮膚,卻也有一個至關重要的功能:刺激皮膚合成維生素D。人體所需要的維生素D大約有90%是在紫外線的刺激下由皮膚合成的,剩下的10%才從膳食中攝取。 膚色深的人在熱帶地區生活時這不是個問題,雖然紫外線大部分被黑素屏蔽了,但是漏網的那一小部分已足夠用來合成維生素D了。但是他們到了高緯度地區,就沒法獲得足夠多的紫外線來合成維生素D了。維生素D幫助腸道吸收鈣、磷,如果體內缺乏維生素D,就會進而導致體內缺乏鈣、磷,影響骨骼的生長,出現佝僂病,這種病在嬰幼兒時期就會出現。女性如果在兒童時期缺維生素D,會使骨盆畸形,以後會難產。 因此在高緯度地區,膚色深成了嚴重的生存劣勢,這些地區的人類的膚色又逐漸變淺了。做為這個觀點的一個佐證,在所有人群中,女性的膚色一般比男性的淺,她們皮膚中的黑素要少大約3~4%,雖然人們往往認為這是由於男性偏愛淺膚色女性的結果(進化論把這叫做性選擇),但是其深層原因可能與育齡女性對鈣的需求量要比男性大得多有關,特別是在妊娠和哺乳期,女性對鈣的需求量更大,因此女性膚色較淺,是為了能夠讓更多的紫外線穿透皮膚,製造更多的維生素D。 你也許會想到,這個觀點有一個反例:生活在北極圈周圍的因紐特人(以前叫愛斯基摩人)的膚色並不像北歐人那麼淺。不過,因紐特人大量地吃海魚和海豹油脂,這些食物富含維生素D,已足夠滿足他們的需求,因此他們膚色變淺的壓力沒有那麼大。而且,因紐特人是在大約5000年前才向北遷移,他們的膚色還來不及發生進化。 幾百年來,人類在世界範圍內再次發生了大遷徙,許多膚色淺的人群遷移到了熱帶地區,而許多膚色深的人群則遷移到高緯度地區。他們的膚色更沒有時間發生適應當地氣候的進化。何況自然選擇的結果並非總是完美,即使是原住民,也有很多人會缺乏維生素D或葉酸。這些人本來要被自然選擇所淘汰,但是文明社會不允許一切都「順應自然」。建議兒童、孕婦補充維生素D製劑,孕婦補充葉酸製劑,成了各國醫學界的通行做法。但是醫學建議並不能保證人人會遵守,在日常食品中添加營養素是一個更有效也更便宜的措施。今天,美國等發達國家銷售的牛奶都普遍添加了維生素D,而美國政府更是在1998年1月起強制要求所有的糧食製品都必須添加葉酸。現代醫學讓人類具有了抗拒自然選擇的能力,可以惠及每一個人,但是它的實現,卻需要全社會的認同和參與。 2009.8.23(《中國青年報》2009.8.26)
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