在一個半世紀前,科學家將人類按膚色分為3個不同的人種(種族):黑種人、黃種人及白種人,細分之下還有棕色人種。這幾大人種之間不僅膚色差異大,而且體格、毛髮和眼睛顏色、某器官長度等等都不一樣。但無論差異有多大,各個人種之間都不存在生殖隔離,可以自由結合併繁育後代,混血兒到處可見。
那麼問題來了,黃種人、黑人和白人的地域曾相隔了幾萬年,為什麼沒有形成生殖隔離?
人類屬於同一個種!
回答這個問題之前,要先了解什麼是生殖隔離。在科學層面上,生殖隔離一般用來界定物種。通俗來說,如果兩個族群之間存在生殖隔離,它們屬於不同的物種。其中生殖隔離有兩種情況,一種是不同物種之間不會結合(普遍現象),另一種則是不同物種能相結合,但所產下的後代沒有生育能力。最典型的例子就是馬和驢生下的騾子沒有生育能力,因為騾子的染色體不成對。
至於為什麼人類不同人種之間沒有生殖隔離?答案很簡單,黑種人、黃種人、白種人以及棕色人種都屬於人屬(Homo sapiens),都有一個共同的祖先,而不是不同的物種。再者,「種族」二字只是過去人們根據語言、膚色和相貌等外部特徵劃分而來,屬於文化(社會)概念,不是生物學的概念。
但歸根結底,人類各個人種之間沒有形成生殖隔離,主要還是人種分化的時間太短了。
根據人類學家的研究推測,人類整個繁衍歷史只約短短的幾百萬年。在大約80萬年前,非洲的尼安德特人和智人開始分道揚鑣。尼安德特人到達歐洲後,一部分又進化出了丹尼索瓦人。而一直蝸居在非洲智人約20萬年前走出非洲(也有理論說是7萬年前走出非洲),最後在大約3-4萬年前被智人滅掉。
不過現代基因測序顯示,現代人類大約有1%-4%的基因來源於尼安德特人。也就是說,非洲智人在滅絕尼安德特人的戰爭過程中曾與尼安德特人通婚,還誕生了數量不少的混血後代。顯然,智人和尼安德特人分化了幾十萬年都沒有形成生殖隔離,現代人種的分化才幾萬年,基因積累的變異太少不足以形成生殖隔離。要積累足夠多的變異,至少要以百萬年為單位。比如黑猩猩與人類的祖先在600多萬年前分開,這才真正形成了生殖隔離。
歐洲人如何成為「白人」?
既然現代人都是同源的,為什麼在膚色上有這麼大的差異呢?正如其他人指出的,膚色的變化由體內黑色素的變化控制。表面上看,人類的膚色與太陽光照強度有直接關係,膚色的變化主要是體內黑色素產生變化。但本質上,是維生素D生成和防護紫外線之間的平衡。
維生素D對人體各種生理過程都很重要,例如骨骼發育和對傳染病的抵抗力。但維生素D在許多食物中都不是天然存在的,主要是通過暴露在陽光下產生的。
這裡可以將黑色素的產生視為一種蹺蹺板。如果紫外線持續不斷且強烈,那麼您獲得的陽光就足以生產所需的維生素D。在這些情況下,您需要大量黑色素生成以防止細胞受損。另一方面,當陽光很少或變化很大時,光線對細胞造成損害的風險確實很小。在這種情況下,過多的黑色素就會成為限制因素。而減少黑色素可以使紫外線更輕鬆地穿透皮膚,從而產生更多的維生素D。
通俗來說就是:
高紫外線=細胞傷害風險高,易於製造維生素D→保護自己免受傷害=增加黑色素;
低紫外線=細胞傷害風險低,難以製造維生素D→為更易獲得維生素D=減少黑色素;
因此當人類走出非洲進入歐洲,從低緯度地區進入了高緯度地區。氣候寒冷,人類為保暖穿上厚厚的皮毛。太陽光強度變弱,就不需要那麼多的黑色素了。而皮膚合成黑色素也需要耗費能量的,減少黑色素的個體獲得了生存優勢。久而久之,生活在高緯度地區的人類的膚色就變得越來越淺了。
所以歐洲人的膚色在1萬年前還是和非洲人一樣,都是那麼黝黑。有研究佐證:英國倫敦大學學院(UCL)在一具具有1萬年歷史的遠古遺骸「切達人(Cheddar Man)」的頭顱中取出DNA作臉部重建,結果顯示英國人祖先竟是黑皮膚、藍眼睛和黑色捲髮。
而科學家檢測發現,歐洲人由黑變白的關鍵是SLC24A5基因的出現,出現時間應該是在7000年前。也就是說歐洲人的膚色變成白色與古埃及文明只相差2000年左右。
另外研究表明,最初的歐洲人由三個不同的群體組成。第一批進入歐洲是以狩獵為主的人類祖先,大約在40000年前。第二批是大約7000-9000年前,來自中東(可能是土耳其)的人類進入歐洲。第三批是歐亞大陸的原始印歐人祖先,約在4500年前進入歐洲,接著他們徵服了整個歐洲。
黑人需要混幾代白人,膚色才會變白?
相信大家都清楚,不同膚色的人種結合,他們後代的膚色也會有所改變,不過黑人與白人結合的後代都是黑色皮膚(當然,並不是絕對百分百的黑色皮膚)。那黑人需要混幾代白人,膚色才會變白?
答案是5代或更少,即第一代黑白結合的後代都與白種人結合。比較著名的例子就是普希金。普希金的外曾祖父是純正的黑人,到普希金是第三代混血,其身上依舊還有黑人特徵。但到了普希金的外孫女(第五代混血),基本上沒有黑人特徵了。
那黑人和白人的結晶有沒有可能出現白人呢?也有,概率是四分之一。
最後:
其實生殖隔離是基因保護的一種機制。有了生殖隔離,地球物種才會豐富而又不會亂套,生物界才會有序。