黑色更易吸熱，為什么熱帶地區人的皮膚卻進化成了黑色？

我記得在小學的教科書中就有提到，深色物體比淡色更輕易吸熱，好比：在炎天穿戴黑色衣服會更熱。黑色物體之所以輕易吸熱，是因為黑色物體理論上來說可以或許接收所有色光，也就是黑色物體的吸光能力強，更輕易堆積能量，溫度升的天然也比力快。

那么問題來了，熱帶地域的原居民為什么在進化的過程中形當作了黑色的皮膚？這樣豈不是晦氣于人體散熱？人類的膚色又是怎么形當作的？

帶著以上迷惑，來閱讀以下相關常識吧。

人的膚色與散熱沒有多大關系

上面已經說過了，在陽光下，黑色更輕易吸熱。黑色皮膚在陽光下吸熱快，必定晦氣于人體散熱，體溫很快就升高了。

其實，黑色物體在陰晦情況下也更輕易散熱。黑色物體吸熱和散熱快，其素質原因是，物體的顏色越深，物體對熱輻射（電磁波）的接收率和反射率就越高。按照物理學中的輻射紀律，物體的輻射能力等于它的接收能力。需要注重的是，物體事實是吸熱仍是散熱，除了與情況溫度有關，還與物體的對外熱輻射量以及外界射入的熱輻射量有關。

如圖所示，太陽能熱水器就采用了深色管道

熱帶固然很熱，但膚色對身體散熱影響不大。人類發現了衣服，這對換節人類的體溫有很主要的感化，衣服半斤八兩于人類的第二層皮膚，本家兒要功能是保溫。全身長滿毛發，在氣候炎熱時晦氣于散熱，有了衣服，人類的體毛顯然就不是太主要了，于是在持久的進化過程中，體毛就逐漸退化了。原始人類為了保存，需要整長距離奔馳來捕獲獵物，汗腺也變得越來更加達。此外，人類也并不會傻傻的長時候表露在陽光下，讓太陽炙烤。

由此可見，人類膚色的形當作與散熱沒有太大關系，反而是稀少的毛發與發財的汗腺更有利于散熱。

為什么人類有膚色之分？

接管過九年義務教育的可能都知道，若是按人的膚色來分，宿世界上本家兒要有三大人種：黑種人、黃種人和碧眼兒。此外，還有棕色人種。

不管是什么膚色的人，從生物學上來說，他們都屬于統一種人——智人。就算是統一種貓，它們毛發的顏色也有好幾種，好比有黑、白之分，這是基因上的細微差別導致的。整體上來講，人類個別的智商相差也不大。

人類擁有配合的祖先，這一點從基因上就可以確定無疑。前人類學家顛末持久的研究發現，最早的智人很有可能降生于非洲，然后再從非洲標的目的各大洲成長。有些人可能有迷惑，原始人類是怎么穿越海洋的？科學家告訴我們，在幾百萬年以前，那時辰地球時常呈現冰期，海平面比此刻低，原始人類是經由過程各大陸之間的大陸橋遷移曩昔的。后來冰河期消退，人類就是以隔離了。

如圖所示，進入冰河期的地球

在人類還沒有進行全球規模內的大規模移平易近時，處于熱帶地域的人的皮膚根基上都是黑色的，而溫帶地域則是黃色，寒帶地域則是白色。恰是持久的地輿隔離，才造當作了人類之間的膚色差別。不外這只是概況上的原因，底子原因還在于太陽。

太陽真的很主要，沒有太陽就沒有地球，更不會有人類。要一分為二的看問題，太陽光既有利又有弊，好比植物的光合感化就需要陽光。太陽光除了包含可見光以外，還包含紫外線波段。紫外線，相信大師都傳聞過，在糊口中也有應用，好比：紫外線殺毒、紫外線驗鈔等。

按照科學家的研究，人類之所以會形當作分歧的膚色，就是為了應對陽光中的紫外線。熱帶地域太陽光常年直射，紫外線強度也比溫帶及寒帶地域強。高強度的紫外線可以或許殺死細菌，長時候表露在太陽光的紫外線下同樣會毀傷人的皮膚細胞，使人類患上皮膚癌等疾病。

紫外線（英文縮寫代號為UV）按波長的分歧本家兒要可以分本家兒A、B、C、D四個波段，此中C、D波段因為波長短（在280納米以下）能量高，早早的便被臭氧層阻擋了。早些年，大師可能經常聽到臭氧浮泛這個概念，就是因為若是臭氧層消逝了，人類將會表露在高強度的紫外線中，會對人類以及地球上的生命造當作很大的威脅。

C、D波段被阻擋了，于是對人類組成威脅的就剩下A、B兩個波段了。此中A波段對人類的威脅最大，因為它可以穿透人體皮膚表層直達真皮層，可以或許對人體皮膚細胞發生危險。紫外線可以或許使皮膚加快衰老，甚至可以或許粉碎皮膚細胞中的DNA，還會使皮膚變黑。防曬化妝品，防的就是太陽光中A、B波段的紫外線，即UVA和UVB。

若是人類有濃密的毛發的話，熱帶與寒帶的人也許就不會存在膚色上的差別了，因為毛發也可以在很大水平上反對紫外線。不外人類的毛發在進化過程中為了散熱退化了，必然要有其它的工具來反對紫外線。上文曾經提到過，深色物體對熱輻射的接收率更高，紫外線也是一種熱輻射。是以，紫外線越強的處所，人的膚色也就越深，熱帶地域的人天然就進化出了黑色的皮膚，并固化到了基因上。至于膚色的深淺，就與黑色素有關了，這個將鄙人面講到。

這里舉個簡單的例子，一張白紙和一張黑紙，透過它們看太陽，顯然白色紙張的透光率更高，黑色紙張的透光率更低。因為黑色紙張顏色更深，對陽光的接收率更高。同理，深色的表層皮膚將紫外線招架在外，從而庇護了基層的皮膚組織。

長此以往，顛末天然選擇，處于熱帶地域的人的皮膚會變得越來越黑，人的膚色差別就這么形當作了，黑人皮膚生成黑色素含量高。

人類膚色的心理根本

人類的皮膚顏色之所以分歧，是因為皮膚中黑色素的含量以及分布分歧。黑色素是決議人類膚色的本家兒要身分。黑色素是由人類表層皮膚下的黑色素細胞生當作的，跟著新陳代謝（這里形象點來說就是蛻皮），黑色素逐漸轉移至皮膚表層。

不知道大師有沒有傳聞過白癜風，這種疾病就是因為人類皮膚中的黑色素缺掉造當作的，皮膚中的黑色素細胞不克不及正常生當作黑色素，就導致局部皮膚呈現白斑。

如圖所示，因為局部皮膚貧乏黑色素，導致呈現白斑。

其實不管是碧眼兒、黑種人仍是黃種人，它們的皮膚中都含有黑色素，只是量分歧罷了。凡是，碧眼兒的皮膚中的黑色素相對來說起碼，黃種人中等程度，黑種人皮膚中的黑色素最多。

人類的皮膚本家兒要可以分為表皮層和真皮層。表皮層的最外面是由角化的上皮細胞組成的，俗稱死皮，具有防水、防摩擦、防止機械毀傷等功能；表皮層中最下面的一層是基底層，黑色素細胞就位于該層。據估量，人的表皮上大約有20億個黑色素細細胞。

黑色素不是染料，而是一種生物色素。人體皮膚中的黑色素是在UV的誘導下發生的。當UV感化于皮膚基底層，肌膚就會啟動自我庇護機制，激活酪氨酸酶的活性，并經由過程復雜的化學反映生當作黑色素，來庇護我們的皮膚細胞。斑點、曬斑等就是黑色素的沉積導致的。

很多愛美的女性外出老是喜好打傘，最本家兒要的原因不是怕熱，而是怕被曬黑。皮膚長時候表露在陽光下，皮膚中的黑色素增多，白人也會變黑人，并且還有可能導致曬傷。

結語

經由過程上面的介紹，相信大師已經大白了，為什么大熱的非洲，原居民的皮膚反而是黑色的。因為深色皮膚可以或許有用的阻礙紫外線，防止紫外線毀傷皮膚內部的細胞。而散熱可以經由過程其它路子解決，最主要的體例就是排汗。

進入現代社會，因為大規模的生齒遷徙，赤道四周也糊口著大量的白人，而且人們大大都時候都待在室內，黑色素也就不那么主要了，人們正趨勢于變白。并且我們還有衣服，還有遮陽傘，還有防曬霜等，都可以防止紫外線。若是將來人類還存在的話，那么人類的膚色必定會變淺的。至于居心曬黑的，那就另當別論了。

熱愛科學的伴侶，接待存眷我。

發表于 2019-09-18 02:01
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