淡色皮肤的演化与合成维生素D的关联，美国布伦戴斯大学的卢米斯在1967年就阐明了。他证明了维生素D对生殖成就十分重要，因为维生素D使肠子能够吸收钙质，而骨骼的正常发育、免疫系统的活力，都少不了钙质。过去20年来，美国波士顿大学医学院霍利克教授领导的研究，进一步确立了维生素D在发育过程与免疫系统中的重要角色。他的团队也证明了：并不是所有的阳光都有足够的UVB，可以刺激生产维生素D。举例来说，波士顿位于北纬42度（译注：北京约在北纬40度），在那里，人类的皮肤细胞到了3月中旬之后才会制造维生素D；冬季里，那里没有足够的UVB可制造维生素D。我们觉悟到：这是肤色演化的故事里，另一件不可或缺的证据。
我们在1990年代初期的研究过程中，没找到地球各地紫外线辐射的实测资料。直到1996年，我们与美国科罗拉多大学波尔德分校环境科学合作研究所的韦瑟黑德（Elizabeth Weatherhead）博士连络上，才终于找到。她与我们分享了1978~1993年地球表面紫外线辐射数据的资料库，那是美国航太总署以配备了「测绘臭氧总量分光计」（TOMS）的卫星收集的。根据那些卫星资料，我们制作了地球紫外线辐射的分布图，并以制造维生素D所需的UVB量划分区域。
谁能制造足够的维生素D？生活在热带的族群，整年都能从阳光中接收足够的紫外线，制造维生素D；但生活在较高纬度的人就无法接收到足够的紫外线。住在温带的人一年有一个月得不到足够紫外线；生活在接近南北极的人，一年中大部分时间里都得不到足够的紫外线。根据紫外线强度预测的居民肤色。在旧世界里，原住民的肤色与预测值很接近。不过，新世界（即美洲）里的长期居民，肤色一般都比预测值淡，也许那是因为他们都是新移民，再加上食物等因素造成的。
我们发现地球表面可以分成三个「维生素D区」：一个是热带，一个是亚热带与温带，最后一个是南北纬45度的绕极区。在第一区里，全年都有充足的UVB，人类终年都有足够的机会制造维生素D；在第二区，全年至少有一个月没有足够的UVB；在第三区，全年的平均UVB辐射量，不足以合成维生素D。这个分布可以解释，为什么热带原住民通常都有黑皮肤，而亚热带与温带的原住民肤色比较淡，但是会晒黑，居住在接近两极的原住民肤色则非常淡，又容易晒伤。
这个研究最有趣的一面，是那些肤色不怎么符合预测的族群。阿拉斯加与加拿大北部的因纽特人就是一个例子。他们的肤色比起以当地UVB辐射量预测的来得深些。这也许是两个因素造成的。第一，在这些气候区里，他们是相当晚近的居民，大约5000年前才迁入。第二，因纽特人的传统饮食，都是维生素D含量极高的食物，特别是鱼与海洋哺乳类。这种富含维生素D的食物，抵消了皮肤在高纬度地区合成维生素D的困难，使他们能够保持比较深的肤色。
我们对各地合成维生素D的潜力所做的分析，使我们了解与人类肤色相关的另一个形质：所有族群中的女性，肤色通常都比男性来得淡。（我们的数据显示，女性肤色往往比男性淡3~4%。）偶尔，科学家会臆测其中的缘故，大多数人都辩称，这个现象源自性择：男性偏爱肤色淡的女性。我们主张，虽然这可能不无道理，却不是造成性别差异的初始理由。女性在还有生殖力的时候，比男性更需要钙质，特别是在怀孕期与哺乳期，她们必须充分利用食物中的钙质。因此，我们认为，女性的肤色往往比男性淡，是为了让更多UVB穿透皮肤，提升她们制造维生素D的能力。在紫外线辐射量较高的地区，女性的确受到严酷的天择压力，她们的皮肤一方面需要色素保护，另一方面又得兼顾制造维生素D的能力。【意犹未尽吗？欲阅读完整全文，请参阅2002年12月号「肤色深浅大有关系」一文。】
【延伸阅读】
现在世界上有许多族群生活在与他们肤色不相称的紫外线辐射区，是因为他们最近才迁入那些地区。由于近代人类文化的发展，出现了蔽体的衣物、遮风避雨的住所，人类懂得利用工具来预防皮肤受到紫外线伤害，因此得以在与肤色不相称的辐射区住下来，但是，长远看来会不会有不好的影响？详见本期《科学人》第115页〈文化与生物学相遇之处〉。
本文两位作者曾在2000年7月1日出版的《人类演化期刊》发表〈人类皮肤着色的演化〉一文，你可以在这个网页看到本文摘要。
〈为什么会有不同的肤色？〉（Why Skin Comes in Colors.） by Blake Edgar in California Wild, Vol. 53, No. 1, pages 6-7; Winter 2000.
〈黑皮肤与白皮肤︰肤色的生物学〉（The Biology of Skin Color: Black and White）by Gina Kirchweger in Discover, Vol. 22, No. 2, pages 32-33; February 2001.
来自
http://www.sciam.com.tw/read/read...=148&DocNo=235
