膚色的秘密

由黑變白，再變黑

“只要遺傳信息的一個編碼發生變異，就可以讓人由黑變白。”美國賓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現的。這種身上有黑白條紋的小魚的基因和人類有87%的相似性，更重要的是，它們的黑白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。

發現膚色基因對基思來說純屬意外。他一直在用斑馬魚來研究癌癥，卻發現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，斑馬魚可承受不起。他用的是歐洲人的基因，并且成功了。這個基因叫做SLC24A5，它控制著斑馬魚和歐洲人體內黑色素的數量。而基思推測，黃種人也具有自己獨特的膚色基因。從數據可以估計歐洲人至少起源于1.5萬年前，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境下日照特點的適應。“黑色素能夠防止皮膚被曬傷或者得皮膚癌，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境下能夠增加人的生育成功率。”

那么究竟不同的膚色是怎樣提高人們的生育成功率的呢？人類生產后代的生理機制十分復雜，既要產生精子、卵細胞，還要保證胎兒正常發育。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，維生素D 須要通過紫外線照射引發的光化學反應來合成；葉酸不能在人體內合成，須要從食物中攝取，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所處環境的紫外線強度而有所不同，甚至地區間紫外線強度的細微差異都能讓這些地區原住民的膚色有所不同。“這是保證生產出健康后代的獨特方式。”尼娜說，“人體需要葉酸才能合成DNA；葉酸缺乏將導致不能正常產生精子，或者讓胎兒發育畸形，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的食物，會讓產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3.2萬次測量，數據顯示了在不同經度、緯度、大氣濕度和云層分布的情況下，紫外線輻射的差異。把這些數據與不同人群的膚色聯系起來，這對科學家夫婦繪制出了第一張體現不同地理位置居民的膚色差異的地圖。“我們觀察到一個重要的因素。只要知道某一地區的紫外線的波長，這張地圖就能夠準確地告訴我們當地居民的膚色。”

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，就像現在的黑猩猩一樣。”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熱量、降低體溫的方式：體毛逐漸退去，汗腺更加發達。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。黑皮膚的出現是人類進化史上最重要的一步。要合成黑色素需要人體內上百個基因的協調工作，其中大部分基因目前仍未被發現。

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11.5 萬年前，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勢了，而成為一種生存的障礙——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，能夠根據信號的強弱進行微調。在上萬年的時間里，人的皮膚不斷地根據環境中的紫外線強度進行調整，維持著一種微妙的平衡。

人類的活動已經很大程度上擺脫了環境的限制。衣服、防曬用品幫助人們遮擋紫外線，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境不再成為膚色的決定因素。那么，下一步是什么？人們要隨心所欲地改變膚色嗎？