黑色吸热,非洲人为何一边褪去毛发,又一边进化出了黑色皮肤?
黑色吸热,如果你在炎炎烈日之下穿一件半边白半边黑的T恤出门,就能够切身感受到这一点。
为了能够对抗炎热,人类在漫长的进化之路中做出了很多的努力,其中之一就是褪去毛发。人类是世界上唯一一种褪去毛发的灵长类动物。人类为什么要褪去毛发呢?这就要追溯到大约160万年以前了。这个时期,人类的祖先已经进入了肉食时代,而捕猎成为了维持生存的重要工作。
在相对原始的条件下,人类捕猎野生动物的手段是非常单一的,因为那个时候的人类并没有先进的捕猎工具,也没有达到能够制造复杂捕猎陷阱的程度,那么人类如何进行捕猎呢?两个字,奔跑。是的,人类依靠自己独有的奔跑能力额进行捕猎,你可能不知道,人类是世界上最善于奔跑的生物。
人类并不是跑得最快的生物,但绝对是最善于长跑的生物。
人类的祖先通常依靠长跑来使其它动物因劳累或中暑而死,这并不是推测,早在2007年的时候,科学家便已经通过实验证实了在高温干燥的环境下,马拉松运动员能够毫无悬念战胜赛马。想一想也是,没有任何一种动物可以像人类这样持续几个小时的奔跑。
人类的长跑能力得益于人类全身遍布的汗腺,没有任何灵长类动物拥有如人类一般丰富的汗腺,而为了便于散热,会对散热产生阻挡作用的毛发也就随之褪去了。褪去了毛发的人类拥有了更强的对抗炎热的能力,不过也随之带来了一个问题。其实炎热从来都不是生物的最大威胁,紫外线才是。阳光中的紫外线本质上是一种短波电磁辐射,带有较高的能量。
我们都知道X射线是一种高能电磁波,可以穿透我们的身体,也能够导致癌症的发生。
紫外线的能量虽然不及X射线,穿透不了身体,但同样可以穿透皮肤,导致皮肤癌的发生。阳光中的紫外线根据能量的高低可以分为UVD、UVC、UVB、UVA。其中VUD和UVC的能量极高,如果这两种紫外线照射到地表,那么大多数的地球生物都会因此灭绝,所幸的是这两种紫外线被大气中的臭氧层所阻隔。
但仅仅是UVB和UVA对于生物的危害也已经足够大了。大多数的动物并不惧怕这两种紫外线,它们要么有浓密的皮毛保护,要么就是生活在水中或地下,而只有人类,既没有毛发的保护,还要将裸露的皮肤暴露在烈日之下,这可怎么办呢?
为了对抗紫外线,人类的皮肤中产生了一种能够生产黑色素的皮肤细胞。
而黑色素的作用就是能够有效屏蔽紫外线。所以使皮肤变黑的并不是温度,而是紫外线。那么为什么一定要屏蔽紫外线呢?因为紫外线能够直接伤害细胞中的DNA,引发基因突变,甚至还能直接诱发肾脏疾病,如果不是因为黑色素的保护,裸露皮肤的人类是很难在阳光下活动的。
基于这一点,人类肤色的深浅就与居住地紫外线强度有着密切的关系。通过对于世界原住民肤色的研究可以发现,真正的黑人原住民主要存在于非洲中部以及澳大利亚的大部分地区,而其它地区人类的肤色随着维度的升高而逐渐变浅。这一点也从侧面印证了人类肤色与紫外线照射强度存在着密切的联系。
从科学的角度来讲,白种人与黑人的区别就在于白种人的皮肤中缺乏色素。
那么既然黑色素能够屏蔽紫外线,对人体产生保护作用,为什么人类的肤色为什么一定要随着维度的升高而变浅呢?这是因为事物都是两面性的,一方面紫外线会给人体健康带来伤害,另一方面紫外线又能够对人体健康起到积极的作用。
紫外线照射到皮肤之上,能够帮助人体合成维生素D,而维生素D对于人类的骨骼发育至关重要,在以前,人类很难从食物中获取充分的维生素D,所以适当的紫外线照射就是必要的。在高纬度地区,紫外线强度相对较弱,如果继续保持深色皮肤就会成为一种劣势,于是长期生活在高纬度地区的人类肤色也就逐渐变浅了。所以世界上任何肤色的人的区别只是皮肤中色素的多少而已,除此之外,并无不同。