出祺然
一些人每天早上照鏡子時(shí),可能常常埋怨:我身上為什么有這么多毛?在現(xiàn)代社會(huì)中,我們每年會(huì)把很多錢(qián)花費(fèi)在修眉毛、激光除毛、刮掉臉部和腿部的毛等事情上,更不用說(shuō)我們?cè)诶戆l(fā)店里所花的錢(qián)了。但根據(jù)研究人類(lèi)遺傳和進(jìn)化的科學(xué)家的觀點(diǎn),我們其實(shí)問(wèn)錯(cuò)了問(wèn)題。對(duì)他們來(lái)說(shuō),最大的謎團(tuán)應(yīng)該是我們?yōu)槭裁礇](méi)有毛。
進(jìn)化學(xué)家提出了許多假設(shè),解釋為什么人類(lèi)成為靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物世界里的裸猿。下面,我們來(lái)具體談一談。
為什么進(jìn)化成無(wú)毛的?
我們的頭皮上長(zhǎng)著長(zhǎng)發(fā),其他區(qū)域上的毛發(fā)很短,手掌、手腕內(nèi)側(cè)和腳掌都是無(wú)毛的。為什么人類(lèi)會(huì)進(jìn)化成幾乎完全無(wú)毛的猿類(lèi)?
一些地方變得沒(méi)毛的原因是顯而易見(jiàn)的。例如,手掌和手腕上留著毛發(fā)會(huì)使得操作工具變得相當(dāng)困難,因此,失去這些毛發(fā)的人類(lèi)祖先可能具有進(jìn)化上的優(yōu)勢(shì)。然而,對(duì)于我們身體其他部分失去皮毛的原因,科學(xué)家們一直爭(zhēng)論不休。
一個(gè)十分流行的觀點(diǎn)是水猿假說(shuō)。該假說(shuō)認(rèn)為,人類(lèi)祖先會(huì)在非洲的大草原上采集和捕獵獵物。但在旱季,他們會(huì)遷移到綠洲和湖邊,涉水到淺水區(qū)采集水生塊莖、貝類(lèi)和其他食物。由于毛發(fā)在水中并不能起到很好的保溫作用,我們的祖先就像許多海洋哺乳動(dòng)物一樣,逐漸失去了毛發(fā),但同時(shí)進(jìn)化出了皮下脂肪,因?yàn)檫@樣更適合保持體溫。這個(gè)假說(shuō)甚至認(rèn)為,我們的祖先之所以會(huì)進(jìn)化成直立行走,是因?yàn)橹绷⑿凶吒m合在淺水區(qū)涉水。水猿假說(shuō)在幾十年前就已經(jīng)提了出來(lái),但到現(xiàn)在,人們也沒(méi)有找到多少可支持該假說(shuō)的化石記錄,所以大多數(shù)研究人員都沒(méi)有認(rèn)真對(duì)待過(guò)該假說(shuō)。
一種更被廣泛接受的觀點(diǎn)是,當(dāng)人類(lèi)祖先從陰涼的森林遷移到大草原時(shí),他們發(fā)展了一種新的調(diào)節(jié)體溫的方法。失去大部分毛發(fā)使得人類(lèi)在白天可以在炎熱的草原上狩獵而不會(huì)過(guò)熱。同時(shí),皮膚的汗腺也變得比其他靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物多得多,這讓早期人類(lèi)保持涼爽。此外,學(xué)會(huì)使用火和穿衣服,意味著人類(lèi)在白天可以保持涼爽的同時(shí),晚上還可以保持體溫并舒適地入睡。
但還有其他觀點(diǎn)也很流行,如有些人提出,也許失去毛發(fā)是多種因素共同作用的結(jié)果。例如,失去毛發(fā)可以減少虱子和其他寄生蟲(chóng)的影響。一些進(jìn)化學(xué)家甚至認(rèn)為,早期人類(lèi)脫毛脫得越多,對(duì)異性就越有吸引力,沒(méi)毛的皮膚相當(dāng)于一個(gè)身體健康的、無(wú)寄生蟲(chóng)的求偶廣告。
最有趣的理論之一是,失去面部毛發(fā)可能有助于情感交流。美國(guó)進(jìn)化神經(jīng)生物學(xué)家馬克·昌吉茲認(rèn)為,我們無(wú)毛身體的部分原因可能在于眼睛。眼睛中用于檢測(cè)顏色的視網(wǎng)膜細(xì)胞被稱(chēng)為視錐細(xì)胞,不同種類(lèi)的視錐細(xì)胞有著不同的光譜敏感度。大多數(shù)哺乳動(dòng)物擁有2種視錐細(xì)胞,這使得它們不能區(qū)分紅色和綠色。人類(lèi)以及其他部分靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物擁有3種視錐細(xì)胞,多出來(lái)的視錐細(xì)胞能讓我們區(qū)分紅與綠。昌吉茲認(rèn)為,這種顏色區(qū)分能力對(duì)于狩獵來(lái)說(shuō)似乎不是必需的,但可幫助我們通過(guò)觀察皮膚顏色的變化進(jìn)行非語(yǔ)言的交流。例如,皮膚看起來(lái)有點(diǎn)綠色或藍(lán)色可能是生病了,粉紅色的臉可能是害羞了,而臉通紅可能是憤怒了。但是唯一能看到這些狀態(tài)的方法是失去身體上的毛發(fā),尤其是臉上的毛發(fā)。
昌吉茲還發(fā)現(xiàn),臉是裸露的靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物和人類(lèi)一樣,往往有著3種視錐細(xì)胞,而臉是毛茸茸的靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物都只有2種視錐細(xì)胞。這表明,皮膚的毛發(fā)與彩色視覺(jué)在進(jìn)化過(guò)程中是存在聯(lián)系的,至少在靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物中是如此。
什么生理機(jī)制導(dǎo)致了無(wú)毛?
人類(lèi)進(jìn)化成幾乎完全無(wú)毛的猿類(lèi),其真正的原因還沒(méi)有定論,但在最近,一些生物學(xué)家已開(kāi)始嘗試在分子水平上來(lái)破解使人類(lèi)成為裸猿的機(jī)制。
美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)佩雷爾曼醫(yī)學(xué)院的薩拉·米勒是這項(xiàng)新研究的參與者。她解釋說(shuō),許多哺乳動(dòng)物的腳腕內(nèi)側(cè)區(qū)域以及腳掌都是無(wú)毛的,但是,包括北極熊和兔子在內(nèi)的少數(shù)物種中,腳腕內(nèi)側(cè)區(qū)域卻覆蓋著毛發(fā)。米勒以及她的同事注意到,一種叫做Dkk2的蛋白質(zhì)在兔子體內(nèi)的含量偏低。而當(dāng)研究人員對(duì)腳腕內(nèi)側(cè)區(qū)域是無(wú)毛的老鼠進(jìn)行檢測(cè)時(shí),他們?cè)谄潴w內(nèi)發(fā)現(xiàn)了高水平含量的Dkk2。他們認(rèn)為,Dkk2可能與毛發(fā)生長(zhǎng)有關(guān),并推測(cè)Dkk2可能通過(guò)阻斷一種稱(chēng)為WNT的信號(hào)傳導(dǎo)途徑,而保持部分皮膚無(wú)毛。其中,WNT是已知的控制皮膚毛發(fā)生長(zhǎng)的信號(hào)傳導(dǎo)途徑。
研究人員還通過(guò)修改基因使得一組老鼠體內(nèi)無(wú)法產(chǎn)生足夠的Dkk2,然后他們發(fā)現(xiàn),這些老鼠的腳腕內(nèi)側(cè)區(qū)域都長(zhǎng)出了毛發(fā)。這進(jìn)一步證明了Dkk2的確可以抑制毛發(fā)的生長(zhǎng)。
但他們懷疑,Dkk2并不是唯一能影響毛發(fā)生長(zhǎng)的物質(zhì)。因?yàn)橥ㄟ^(guò)修改基因使得老鼠腳腕內(nèi)側(cè)區(qū)域都長(zhǎng)出了毛發(fā),但與身體其他地方的毛發(fā)相對(duì)比,這些新長(zhǎng)出來(lái)的毛發(fā)看起來(lái)又短又細(xì),這說(shuō)明單靠抑制Dkk2并不能使毛發(fā)變得跟正常毛發(fā)一樣。所以說(shuō),除了Dkk2以外,可能還有其他的控制毛發(fā)生長(zhǎng)的機(jī)制。
雖然對(duì)其他的控制毛發(fā)生長(zhǎng)的機(jī)制還沒(méi)有完全研究透徹,但他們的發(fā)現(xiàn)也許能給對(duì)治療謝頂?shù)绕つw疾病帶來(lái)一些幫助。他們認(rèn)為,那些謝頂?shù)娜藨?yīng)該仍有WNT信號(hào)傳導(dǎo)途徑,只不過(guò)被Dkk2或類(lèi)似的物質(zhì)阻斷了。此外,了解對(duì)皮膚各種功能的抑制機(jī)理也有助于研究其他皮膚疾病,比如白癜風(fēng)——一種皮膚的黑素細(xì)胞功能消失引起的疾病,是否是黑素細(xì)胞的功能被某種蛋白質(zhì)所抑制了?
這樣,我們已經(jīng)知道了一些皮膚如何變得無(wú)毛的分子水平上的解釋。雖然米勒等人的工作,不太可能直接幫助我們弄清人類(lèi)祖先是愛(ài)游泳的猿類(lèi)、愛(ài)出汗的猿類(lèi),還是愛(ài)臉紅的猿類(lèi)。但是,他們的研究將使我們更接近事實(shí),或者至少能讓一些謝頂?shù)娜酥匦麻L(zhǎng)出頭發(fā)。