黑色吸热,那为什么非洲本来就热,非洲人还要进化成黑色皮肤呢?
人类肤色的变化,是由太阳引导的演化过程,是适应环境的结果,肤色的深浅与紫外线的强弱是正相关的,紫外线越强的地方,原住民的肤色就越深。肤色与气温关系不大,气温与体毛有关,黑人体毛较少,白人体毛较多,黄种人居中。在600-700万年前,人类与黑猩猩分家,人类为了获得更强的活动能力,就需要更强的散热能力,浓密的毛发不利于散热,所以人类祖先的毛发开始退化,同时增加了体表的汗腺,如今人类的汗腺有300万个。但是毛发脱落之后,人类祖先又要面对紫外线的威胁,紫外线通俗被分为三个波段,长波、中波和短波。中波紫外线可以直接被皮肤吸收,造成DNA畸变,长久积累之后导致皮肤癌。而长波紫外线则可以激发皮肤长生活性氧类物质,引起DNA损伤。为了抵挡紫外线的伤害,人类体内的黑色素就有了用武之地。黑色素由黑色素细胞产生,可以吸收紫外线,并消除紫外线照射后产生的自由基。也就是说黑色素的数量决定了抵挡紫外线危害的程度。
但是,如今各人种的黑色素细胞数量大致相当,区别在于,黑人的黑色颗粒大且多,不易消失,分布于表皮各层细胞中;黄种人的黑色素颗粒小,易被分解;白人则排在黑人和黄种人之后。而黑色素颗粒的产生又依赖于阳光的照射,紫外线可以激活酪氨酸激酶促使黑色素细胞产生黑色素颗粒,因此紫外线的越强,产生的黑色素颗粒越多,两者相辅相成。
但仅仅是紫外线不足以让人类肤色变化,还需要两种维生素来配合,那就是维生素D和叶酸。
维生素D需要靠紫外线在体内合成,叶酸不能合成而且会被紫外线破坏。缺乏维生素D会得佝偻病,缺乏叶酸会胎儿畸形和夭折,两者缺一不可,要想利用紫外线使两者在体内达到合理水平就需要肤色的帮助,黑色素必须维持紫外线进入量的平衡,不能多也不能少,经过长期的演化与适应,到最后每个地区的人皮肤的黑色素含量都大致适配当地的紫外线水平。
黑皮肤可以保证他们在非洲的阳光照射之下同时获取适量的维生素D和叶酸,所以就传承下来了。▲世界太阳辐射分布。▲世界肤色分布。
约在数十万至数万年前,一部分人类祖先走出非洲,向欧洲和亚洲扩张,并经过白令陆桥进入美洲,进入高纬度的人类不得不穿起衣物御寒,皮肤接受的紫外线不足会使合成维生素D减少。但是维生素D可以从鱼、蛋和动物内脏里摄取,所以靠这些食物为生的话皮肤黑也可以在高纬地区生存,也就是靠皮肤吸收的紫外线太少导致维生素D不足,但是可以靠食物来补充。
这样持续一段时间后,问题就来了,那就是人类摆脱茹毛饮血的原始生活,进入了农业社会之后,食物变得单一,开始缺乏维生素D,只好调整肤色使其变白。也就是说欧洲人可能是几千年前才变白的(这个结论听起来有点像ZZ正确)。而生活在极地的因纽特人至今仍然不是很白,因为他们没有进入农业社会,长期以捕捉海洋动物为食,摄入大量的维生素D,不需要变白。如果让因纽特人少吃肉多吃粮食,那他们就会越来越白,不过也需要很长的时间。
但必须注意的是,以上解释只是阶段性结论,受人类目前的认知水平和国际环境所影响,并非板上钉钉,或许等到未来人类科学进步之后,以上结论会被推翻。
黑色吸热,那为什么非洲本来就热,非洲人还要进化成黑色皮肤呢?
(黑种人也是挺好看的呢,嗯嗯。图片自来cliff sanajong)
晃眼看到这问题,感觉碰到了悖论。
非洲本来就热,黑色本来就吸热,所以非洲人应该进化出白色的皮肤才对,白色反光呀。
但白色的皮肤被非洲撒哈拉的烈日照射后,又会变黑。
变黑后又会更吸热……
(估计有人没看清上面动图的悖论所在,纸飞机一直在往下跳台阶,但这是不可能的,视觉悖论)
非洲人为什么是黑的,初看无厘头。难道不是晒黑的吗?
但经过了解后,查阅一些研究资料后,发现这问题还真是复杂得很。
我找到了一些来自学术界的解释,是这样的:
防止叶酸不足生活在非洲的早期人类,他们进化出了黑色的皮肤,原因是,黑色皮肤能防止紫外线,从而保护他们的身体不会叶酸耗尽。
女性最了解叶酸,因为她们怀孕的时候,很多医生都会建议她们补充叶酸。
不少研究都表明,暴露在紫外线下,包括使用晒黑床,都会导致叶酸不足。
尤其是,1978年的一项研究表明,阳光对体内叶酸有着显著的影响。
该研究发现,如果有人的皮肤较浅(黄、白皮肤),那么,即使是短时间的强烈阳光,也会导致体内叶酸含量减半。
然而叶酸又是非常重要的。
所以,非洲人这才进化出黑色皮肤,因为它能防止过量的紫外线,从而不会叶酸不足。
我家属怀孕的时候,经常吃叶酸,医生叮嘱的。
这就是说,对于繁衍下一代,叶酸极为重要。
研究证明,患有叶酸缺乏症且处于怀孕的妇女,她们更有可能生下早产儿,以及有神经缺陷的婴儿。
既然紫外线对叶酸破坏很强,所以非洲大草原上的人类,他们若是能反光的白种人,则叶酸就会不足,然后就没有然后了。
所以,自然进化,让非洲人是黑色的皮肤。
通过上文,你应该知道这个重要的知识,跟每个男人都有关,即:
下次你老婆怀孕的时候,别让她晒过多太阳。
除非她是黑种人,哈哈……
后来,古人类从非洲迁移到高纬度,高海拔地区,阳光就变得有限了,比如咱们的贵阳,阳光很贵的。
因为高纬度地区的阳光没有撒哈拉的阳光多,烈,这让人类进化出了白皮肤和黄皮肤等。
最后,阳光有限的地区,黄种人,白种人因为肤色较浅,这能预防维生素D缺乏症。
这就是为什么,皮肤黝黑的人(不是黑人),他们更可能会产生与维生素D相关的疾病。
最后,非洲人的皮肤癌发病率较低,这是真的。
皮肤癌发病率最高的是澳大利亚和新西兰的那些白人。
来自索马里的模特。
嗯嗯,黑种人是挺好看的。
黑?
哈……
那只是万千颜色中的其中一种颜色而已。
你的牙齿有她的白吗?
参考资料:
①https://americanpregnancy.org/pregnancy-health/tanning-during-pregnancy/
②https://en.wikipedia.org/wiki/Dark_skin
③https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0047248400904032?via%3Dihu
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黑色吸热,那为什么非洲本来就热,非洲人还要进化成黑色皮肤呢?
夏天在烈日下,黑色的车比白色的车表面温度要高20℃以上,其原因就是黑色吸热,所以在夏天我们穿素色的衣服要比穿黑色的衣服凉快。那么,问题来了,非洲属于热带(热带草原气候和热带沙漠气候),天气非常的炎热,为什么非洲人大都是黑色的皮肤呢?这样难道不是更热吗?我们一起来聊一下这个有意思的问题。
非洲都是黑人?提到非洲,大多数小伙伴第一个想到的就是黑人了,貌似黑人成为了非洲的代表,但其实,非洲并非都是黑人。从整体上看,非洲可以分成两部分,一部分是撒哈拉沙漠以南的非洲,这里不但是野生动物的主要分布区,同样也是黑人的主要分布区,因此这里又被称为“黑非洲”,而北非就不同了,这里主要是阿拉伯人的分布区,而阿拉伯人本身就是白人,况且即使在撒哈拉沙漠以南的非洲地区,也不全是黑人,同样有数量不少的白人,比如南非。
因此,非洲都是黑人是我们对非洲的刻板印象,事实上黑人主要聚集在撒哈拉沙漠以南的非洲。不过,即使这样,黑人生活在炎热的非洲,从黑色吸热的原理上也比较难理解。
从肤色的形成中找到答案在当今地球上,根据肤色不同,世界上有三大人种:黑色人种、白色人种以及黄色人种。但是,从生物学上看,所有肤色的人都是智人种,我们黄种人与其他肤色的人是不存在任何生殖隔离的,甚至于不同肤色的人连亚种都不是。那么,同样是智人,人类肤色不同是如何形成的呢?这个问题就能解开为什么撒哈拉沙漠以南的地区大都是黑人的原因。
首先,根据目前的科学研究发现,人类起源于非洲,而在当时的非洲大草原上,人类祖先暴露在太阳底下,要应对一个关键问题,那就是紫外线。众所周知,人体需要VD3促进钙的吸收,所以,小孩出生后要补充VD3,而随着月份增大,医生会建议每天晒太阳,因为太阳的紫外线能够帮助人体合成VD,有利于钙的吸收,从而促进骨骼的发育。
但是,紫外线是把双刃剑,高水平的紫外线会对皮肤造成伤害,长期暴露在高水平的紫外线下患病的几率也会增加,而非洲的烈日更是如此,那么在褪去毛发后,人类如何对抗紫外线呢?衣服只是一个方面,毕竟在温度较高的环境中,衣服越少越有利于散热。所以,此时就需要皮肤了。
在同样多的毛孔下,散热基本一致的前提下,如何减少紫外线对身体的伤害呢?没错就是变化皮肤的颜色,黑色的皮肤是黑色素聚集的结果,而黑色素越多,皮肤颜色就越黑,但是黑色素越多,对紫外线的防护能力就越强。
我们举个例子,在世界上皮肤癌发病率最高的国家是澳大利亚,根据美国CNN网站的统计,每年在澳大利亚约有2000人死于皮肤癌,而且据澳大利亚癌症委员会称,三分之二的澳大利亚人将在70岁之前被诊断患有皮肤癌。这到底是为什么呢?问题就出在肤色上,根据2016年的一项研究报告显示,皮肤癌患病率最高的就是白人。而澳大利亚在被入侵之前土著皮肤的颜色都比较深,但是被殖民后,大量的白人涌入,而澳大利亚不变是较高水平的紫外线。(下图为澳大利亚土著)
而白人也是同样的道理,他们大都来自于欧洲,欧洲的光照相对来说较少,紫外线水平也偏低,所以想要在这里更多的接收紫外线,皮肤就要变白,变白后紫外线的透过性就更强,更有利于合成人体所需的维生素D。黄种人则是因为接收到的紫外线处于非洲与欧洲中间,所以既需要抵挡一部分紫外线,又需要接收,所以皮肤就变成了黄色。
由此可见,人类不同的肤色是人类祖先离开非洲后花了很长的时间逐渐地演化而来的,它与地区的紫外线水平有着直接的关系,也就是说人类的皮肤颜色是对抗紫外线的产物,而非体温调节的产物。
总结黑色虽然相比较其他颜色来说更加的吸热,但是人类并非完全生活在太阳底下,而且在炎热的时候,人们通常会躲避烈日,所以相比较黑色的吸热性,显然能够在阳光下阻挡更多的紫外线是人是更有利的,因此,身处热带气候下的许多非洲人都以黑色的皮肤为主。
黑色吸热,那为什么非洲本来就热,非洲人还要进化成黑色皮肤呢?
非洲人进化成黑色皮肤,并不是因为太阳强烈而晒黑的,元凶是紫外线。非洲,绝大部分面积都处于地球南北回归线之间,致使其大部分时间都会受到阳光直射。在太阳光成分中,含有大量的紫外线,而赤道地区的紫外线强度尤为强烈。
紫外线是一种有害射线,人如果长时间暴露在紫外线的照射下,极其容易患上皮肤癌。但我们的身体中的黑色素,可以有效的将紫外线转化成无害的热量。虽然黑色素具有强烈的吸热效果,更容易给人以炎热的感觉。但在健康大前提下,人体皮肤的自我保护机制在两者相较,取其对自己最有利的一面,一路向黑。
非洲人为了抵抗更强的辐射,所以进化出了更黑的皮肤,这样可以很好的保护他们不受太阳辐射的伤害。而在这种环境的影响之下,长期以来非洲人的肤色就变成了一种基因的传承。所以非洲人慢慢的就进化成黑人,很多的非洲小孩生下来就是肤色比较黑的。
结语:值得一提的是:非洲人的皮肤是所有人种当中皮肤最好的。
非洲人的皮肤防护力非常之强,皮肤癌发生几率非常低,远远低于欧美区域及亚洲区。
黑色吸热,那为什么非洲本来就热,非洲人还要进化成黑色皮肤呢?
首先,你要搞清楚一点,非洲其实并不热,非洲热的地方只是撒哈拉沙漠地区,但问题是,谁会住在那里?
非洲的人口主要分布在撒哈拉沙漠以南,少量分布在北部地中海沿岸,这些地区气温并不高,但是紫外线非常强,千万不要以为人被晒黑是因为热,人之所以被晒黑是因为紫外线强,只要紫外线强,就算气温低到零下,你也可以被晒黑。
黑人的肤色实际上是一种保护机制,它可以抵挡紫外线深入体内,以至于造成伤害,是千万年自然筛选后演化的结果,浅色皮肤的个体因为接受了更多紫外线造成的伤害,他们会增加患皮肤癌的风险,死亡率自然就比黑皮肤高,所以在智人走出非洲前,智人只剩下了黑皮肤。
实际上,现在欧亚大陆上浅色皮肤的人,却是智人迁徙到高纬度低紫外线辐射地区后基因突变又重新产生的。
黑色吸热,那为什么非洲本来就热,非洲人还要进化成黑色皮肤呢?
黑色吸热,那为什么非洲本来就热,非洲人还要进化成黑色皮肤呢?
一个非常有趣的话题,按理来说低纬度的赤道地区太阳那么毒,还一身黑皮肤!大家都知道黑色吸热是最有效的,在那火辣辣的太阳底下,这还让人活不?
但事实上本文开头就抛出了两个问题,一是非洲真的很热吗?二是为什么黑人为何都在低纬度地区(原生分布)!我们一一来讨论!
一、非洲真的很热吗?
这不是夏天快来了,黑人小伙在中国中暑的新闻,预计不久将见于报端!其实温度高和体感热并不一样,即干热和闷热的区别,如果空气中湿度大,人体无法通过汗液蒸发来带走热量,而辐射散热的效率很低,那么全身有一种黏糊糊的感觉,非常令人不适!如果外界温度再高一些,湿度再大一些,那么提问调节将会罢工,水以及电解质代谢混乱!那就是中暑了!而干热则人体可以通过大量的汗液蒸发降低体温,只要有足够的水分补充,一般都不会中暑!
非洲那么大的地方,有雪山草地也有酷热沙漠,平均温度确实要比中国来得高一些,但非洲横跨赤道,热带雨林比比皆是,尽管有一个撒哈拉大沙漠,但真正热的区域还是不多,因此非洲小伙在中国中暑这种已经不是新闻啦!
二、为什么非洲原住民是黑人的多?
上图是黑色人种在地球上的分布,主要主要区域是在赤道两边以及南北回归线以内,黑人的分布也许具有偶然性因素,但在原始人浑身赤裸的条件下,其实也是一个必然的结果!
晒伤人的并不是我们所熟悉的阳光,而是我们看不见的紫外线,它会导致皮肤细胞损伤,甚至导致皮肤癌,而在皮肤中的黑色素细胞则能保护皮肤免受损伤!从进化的角度上来看,这就是一个优胜劣汰的过程,在远古时期褪去毛发之后,皮肤赤裸没有保护,而炎热的天气难以使用兽皮保护,因此晒伤就成了日常,而大自然从此时起就将开始优选的过程,年长日久之后,容易晒黑并且从基因遗传到下一代中的黑人硕果仅存!
但阳光中的紫外线并非只有坏处,紫外线可以促进合成维生素D,促进钙质吸收,有机会多晒晒太阳还是有好处的!但请注意必须防止晒伤!
在太阳下喝咖啡睡着了,看来还是心大哈,下次可要长点心了!
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