無數現代人(特別是白種人)每天早晨照鏡子時都會問自己同樣的問題:為什麼我這麼毛茸茸的?作為一個商業社會,我們每年花費數億美元用在唇部打蠟、修眉、雷射脫毛、刮臉和刮腿上,更不用說我們每年交給理髮店的錢了。
但事實證明我們問錯了問題——至少研究人類遺傳學和進化的科學家是這樣認為的。對他們來說,最大的謎團是為什麼我們如此少毛。
進化學家提出了許多假說,來解釋為什麼人類會成為靈長類世界的裸鼴鼠(一種地下生活的無毛鼴鼠)。脫去毛髮是為了適應半水生環境?是因為在炎熱的白天打獵,裸露的皮膚能夠幫助我們保持涼爽?失去毛髮是否能讓我們讀懂對方的情緒反應,比如生氣或臉紅?科學家們並不十分確定,但生物學家們正開始了解人類進化成裸猿的物理機制。特別是最近發表在《細胞報告》(Cell Reports)雜誌上的一項研究,已經試圖在分子和基因層面解開這個謎團。
賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院(University of Pennsylvania 's Perelman School of Medicine)皮膚學教授、這項新研究的共同第一作者薩拉·米勒(Sarah Millar)解釋說,科學家們在很大程度上無法解釋為什麼人體不同部位會出現不同的毛髮模式。她說:「我們的頭皮上有很長的頭髮,其他地方的毛髮很短,我們的手掌、手腕下和腳底都沒有毛髮。」「沒有人真正理解這些差異是如何產生的。」
在許多哺乳動物中,足底皮膚和腳墊都是無毛的,足底皮膚類似於人類手腕的內側。但在一些物種中,包括北極熊和兔子,足底覆蓋著皮毛。一名研究兔子足底區域的研究人員注意到,兔子足底的一種名為Dickkopf 2或Dkk2的抑制蛋白含量相對較低,這給了研究小組第一個線索,即Dkk2可能是毛髮生長的基礎。當研究小組觀察老鼠的無毛足底區域時,他們發現Dkk2的含量很高,這表明這種蛋白質可能通過阻斷一種名為WNT的神經信號通路來保持皮膚的部分無毛,而WNT是已知的控制毛髮生長的信號通路。
為了研究這個問題,研究小組將正常發育的小鼠與一組具有抑制Dkk2蛋白產生這一突變的小鼠進行了對照實驗。他們發現,突變小鼠的足底皮膚上長有毛髮,這進一步證明了抑制蛋白Dkk2在決定什麼是毛髮、什麼不是毛髮方面發揮了作用。
但是米勒認為Dkk2蛋白並不是問題的結束。與其他動物的毛髮相比,突變小鼠足底皮膚上生長的毛髮更短、更細、間隔更短。「Dkk2足以阻止毛髮生長,但不能消除所有的控制機制。還有很多東西要研究。」
即使沒有得出完整的答案,但這一發現在未來研究「禿髮」等疾病時也可能是重要的,因為WNT神經通路可能仍然存在於「光頭」的皮膚中——只是被Dkk2或類似的抑制物在人體中阻斷了。米勒說,了解這種抑制物系統的工作方式,也有助於研究其他皮膚疾病,如銀屑病和白癜風(它會導致皮膚出現脫色白塊)。
隨著對皮膚是如何變成無毛的有了更深入的了解,剩下的大問題是為什麼人類幾乎完全變成了無毛猿。米勒說,其中有一些明顯的原因,例如,我們的手掌和手腕上有毛髮會使我們很難砍石器或操作機器,所以失去這些毛髮的人類祖先可能有進化優勢。然而,我們身體其他部分失去毛髮的原因已經爭論了幾十年。
自提出以來,一個時不時就會興起的流行觀點被稱為「水猿理論」。這一假說認為,人類祖先生活在非洲大草原上,採集和狩獵獵物。但在旱季,它們會遷移到綠洲和湖邊,涉足淺水,採集水生塊莖、貝類或其他食物來源。由於毛髮在水中不是很好的人體屏障,我們人類便失去了毛髮,長出了一層脂肪。這一假說甚至提出,我們之所以進化為用兩足直立行走,是因為兩足在淺水區跋涉的便利性。雖然這個想法已經存在了幾十年,但一直並沒有從化石記錄中得到多少支持,因此也沒有被大多數研究人員認真對待。
一個更被廣泛接受的理論是,當人類祖先從陰涼的森林遷移到大草原時,他們開發了一種新的溫度調節方法。失去了所有的皮毛,人類就有可能在白天十分炎熱的草原上狩獵而不過熱。人猿汗腺的增加,比其他靈長類動物多得多,也使得早期人類能夠保持涼爽。火和衣服的出現意味著人類可以在白天保持涼爽,晚上也能舒適。
但這並不是唯一的可能,也許脫毛是多種因素綜合作用的結果。雷丁大學的進化科學家馬克·佩格爾(Mark Pagel)也提出,脫去皮毛可以減少蝨子和其他寄生蟲的影響。人類保留了一些毛髮,比如頭上用來防曬的毛髮,以及陰部用來保存分泌信息素的毛髮。但佩格爾說,我們的毛髮越少,我們就越有吸引力,一塊沒有毛髮的皮膚就是一個有力的招親廣告,告訴異性你是一個健康的、沒有寄生蟲的伴侶。
最有趣的理論之一是,面部毛髮和生殖器周圍的一些毛髮的脫落可能有助於情感交流。進化神經生物學家、研究視覺和顏色理論的2AI公司的人類認知總監馬克·昌吉茲(Mark Changizi)說,我們身體沒有太多毛髮可能歸功於我們的眼睛。許多動物都有兩種視錐細胞,即眼睛中感知顏色的受體,而人類有三種。其他有三個或更多視錐細胞的動物,如鳥類和爬行動物,可以在可見光光譜中看到很寬的波長。但是我們的第三個視錐體是不尋常的——它賦予了我們一點額外的能力來檢測光譜中間的色調,讓人類能夠識別出大量的色調,而這些色調對於狩獵或認路似乎是多餘的。
昌吉茲提出,第三個錐體可以讓我們通過觀察面部的顏色變化來進行非語言交流。他說:「如果你想對皮膚下血紅蛋白的氧化反應敏感,從而了解健康狀況或情緒變化,你就需要讓這兩個視錐細胞同時檢測波長。」例如,一個嬰兒的皮膚看起來有點綠色或藍色可以表明他生病了,女人粉紅色的腮紅可能表明她有性吸引力,一個人臉漲得通紅可能表明他生氣了,即使是膚色較深的人也是如此。但要想識別出所有這些情緒狀態,唯一的方法是人類是否會掉毛,尤其是臉上的毛。
在早期發表於《生物學快報》(Biology Letters)的一篇論文中,昌吉茲指出,面部裸露、有些臀部也裸露的靈長類動物也像人類一樣有三個視錐細胞。而面部有毛的猴子一生中只有兩個視錐細胞。根據這篇論文,無毛臉和色覺似乎是同時存在的。
米勒說,她的研究不太可能直接幫助我們弄清人類是會遊泳的猿類、會出汗的猴子還是會臉紅的靈長類動物。但是,將新研究的分子層面證據(即頭髮是如何生長的),與在人類身上觀察到的身體特徵相結合,將使我們更接近真相——或者至少更接近擁有一頭更飽滿、更閃亮的秀髮。