生命科學

膚色深淺大有關係!

人類膚色的深淺,有演化上的動力嗎?

撰文/雅布隆斯基(Nina G. Jablonski)、查普林(George Chaplin)
翻譯/王道還(中央研究院歷史語言研究所助理研究員、本刊編譯委員)

生命科學

膚色深淺大有關係!

人類膚色的深淺,有演化上的動力嗎?

撰文/雅布隆斯基(Nina G. Jablonski)、查普林(George Chaplin)
翻譯/王道還(中央研究院歷史語言研究所助理研究員、本刊編譯委員)

告別毛茸茸


靈長類中,只有人類的體表幾乎沒有被毛,還演化出各種膚色。地理學家與人類學家早就知道,各地原住民的膚色分布,並不隨機:黑皮膚的人往往生活在接近赤道的地方,淡色皮膚的人,則接近南北極。多年來,解釋膚色分布的主流理論是,黑皮膚是為了對抗皮膚癌而演化出來的。但是,一連串的發現引導我們建構了一個新的認知架構,來了解人類膚色變異的演化基礎。最新的流行病學與生理學證據,令我們想到:人類膚色的全球分布模式是天擇的產物,因為陽光中的紫外線輻射會影響某些營養素,而那些營養素是生殖成就的關鍵。

膚色的演化與脫毛的演化相關,為了了解這兩個過程,我們必須回到人類自然史的早期階段。人類至少在700萬年前就已經演化成獨立的猿類支系,我們的始祖就是在那時與我們最親近的親戚黑猩猩分家的。因為從那時起,黑猩猩變化得不多,與人類不同,牠們可以當作模型,藉以想像人類最早的形態與生理。黑猩猩的膚色很淡,身體大部分都有毛髮覆蓋。幼年的黑猩猩,面孔、手、腳都是粉紅色的,這些部位在牠們長大後,因為曬多了陽光,會布滿雀斑,或變成黑色。我們幾乎可以確定,人類皮膚的顏色一開始也是淡的,而且也有毛髮覆蓋;要是毛髮脫落了,膚色就會改變。但是,有個問題因而產生了:人類是什麼時候抖落一身毛髮的?


古人類的骨架是我們想像祖先體型與生活方式的堅實材料,例如著名的「露西」(她是320萬年前的古人類遺骸)。露西及其他約300萬年前的人科動物,與今日生活在非洲開闊草原上的靈長類,日常活動似乎很類似。他們也許每天大部分時間都在覓食,在方圓約五公里的範圍內活動,然後才回到安全的樹上安歇。


不過,到了160萬年前,我們發現了證據:這個模式發生了巨大的變化。從著名的「特卡納男孩」(屬於人屬匠人種,Homo ergaster)骨架看來,他們是腿很長的兩足行走動物,大概習慣走很長的距離。這些比較活躍的早期人類,若想身體保持冷卻、避免大腦過熱,可是個大問題。英國利物浦約翰摩爾大學的惠勒證明過,要是增加體表的汗腺數量、減少體表的毛髮,這個問題就解決了。人屬的早期成員一旦喪失了體毛,就得面對一個挑戰:保護皮膚不受陽光(尤其是紫外線)傷害。


內建的防曬劑


黑猩猩體表無毛的部位,皮膚中有黑色素細胞(melanocyte),一旦暴露在紫外線之下,就能合成黑褐色的黑色素(melanin)。人類大部分體毛脫落後,皮膚製造黑色素的能力就有了新的意義。黑色素是自然的防曬劑:它是大型有機分子,以物理與化學方式濾掉紫外線輻射的有害影響;它能吸收紫外線,沖消它們的能量,還能中和叫作「自由基」的有害化學物,那是皮膚遭到紫外線破壞後出現的。


人類學家與生物學家通常是這麼推論的:熱帶族群的皮膚裡,黑色素濃度很高,因為黑色素能保護他們不會得皮膚癌。舉例來說,美國加州大學舊金山分校的克利佛證明過,由於黑色素細胞遭陽光破壞而得到著色性乾皮病的病人,容易罹患鱗狀上皮細胞癌與基底細胞癌,這兩種癌通常很容易治療。更能致命的是惡性黑瘤,但卻較少見(在皮膚癌患者中只占4%),而且只有膚色淺的人才容易得。但是皮膚癌通常很晚發作,大部分病人都是進入生殖期後才得的,因此皮膚癌不可能造成足夠的演化壓力。較黑的膚色不可能只是為了保護皮膚而演化出來的。於是,我們開始追問:黑色素究竟在人類演化史上扮演了什麼角色?