你們這些看起來高明的防晒方法，在動物界早就被玩爛了

炎炎夏日，防晒成為了我們出門在外的頭等大事。

戴帽子、穿奇葩防晒服、打遮陽傘、抹防晒霜、甚至將全身裹得嚴嚴實實......

人們總是想盡各種方法來和太陽進行抗爭。

那麼，我們千方百計防了這麼多年的太陽，究竟是在防什麼呢？

據說這兩位明星能承包一個夏天的笑點？（左為范冰冰、右為趙麗穎）

沒錯，我們防的就是太陽光中滿滿當當的紫外線。

不過，根據波長的長短，紫外線也有兄弟姐妹，分別是老大長波紫外線(UVA)、老二中波紫外線(UVB)、老三短波紫外線(UVC)。

其中，老三UVC在進入大氣層時基本被臭氧層吸收掉，而老二UVB則會被大量吸收掉了。

所以，最後照射到我們身上的紫外線中，大部分是由老大UVA組成，老二UVB僅占約4%左右。

可看似微不足道的UVB卻是危害人類皮膚健康最主要的殺手。

人們在戶外運動、海濱休假、游泳等活動中會接觸到過量的UVB。

它能直接被人皮膚中的DNA吸收，造成DNA的損傷。

當皮膚暴露UVB一定時間後，就會產生急性紫外輻射效應，從而出現紅斑等越曬越紅的徵兆。

與此同時，它還伴有水腫、水皰、脫皮等典型的晒傷癥狀，嚴重的甚至還會患上皮膚癌。

雖說其殺傷迅速且明顯，但好在它的穿透力不強。

比如生活當中的帽子、遮陽傘和長袖衣服都可以阻擋部分的UVB。

曬紅的臉部對比圖

看上去我們只要平時留心，阻擋老二UVB的危害並非難事。

不過，獨佔鰲頭的UVA產生的副作用也不容小覷。

與UVB不同，它的光子攜帶能量相對較低，不容易產生輻射效應，但其穿透能力十分強。

它可以直接透過玻璃、窗帘，甚至陰雨天都可射至肌膚。

即使每天只有幾分鐘暴露在陽光下，長時間累積下來都足以傷害到你的皮膚。

很多人過完夏天手就可能會變成這樣

而當它直接突破表皮，到達真皮層時，就會慢慢破壞真皮膠原纖維。

長期下來，它就會對皮膚造成作用持久的晒黑、鬆弛等老化現象。

這也是為什麼大多數人一旦晒黑了就很難再白回來了。

所以，我們除了避免太陽直射之外，還需要適當使用防晒劑。

一般來說，根據原理不同，防晒劑可大致分為兩類：

第一類大部分是由有機物組成，比如目前廣泛使用的有機防晒劑辛-甲氧肉桂酸等。

這類物質一般性質比較穩定，並能一直處在低能量的狀態。

但它一遇到紫外線便會吸收其能量並躍遷到高能量狀態，就會變得很不穩定。

此時，它們多餘的能量就會以對皮膚無害的形式釋放出來，再恢復到低能量狀態。就這樣，在高、低能量狀態下來迴轉換時，這類防晒劑便對皮膚起到了保護的作用。

由於它是通過吸收有害的紫外線來實現防晒，因此它們也被稱為化學防晒劑。

另一類防晒劑則主要是無機物組成的，比如二氧化鈦等。

這類防晒劑塗抹在皮膚表面後，就好像為皮膚量身定製了一面可以反射紫外線的鏡子，從而使皮膚避免其直接接觸光線。

而通常只停留在皮膚表面的它們也被稱為物理防晒劑。

實際上，人類的這些防晒手段並不高明，生物界早就玩出了新的高度。

要知道，太陽永遠照射在地球上，而且所有生物個體都會接觸陽光。

為了逃過太陽的灼傷，動物們早已產生了不少機制來保護自己。

在自然界，大部分動物身體上的毛髮、羽毛和鱗片等形成了陽光和皮膚之間的一道道屏障。

不過，那些皮膚沒有保護、光禿禿的動物才是防晒界中的王者。

比如我們熟悉的犀牛、大象、豬等就簡單粗暴地賴在泥地里打滾，用泥來充當自身的「保護外套」。

大象泥土護身宛如雕像

更厲害的是，一些動物還會自製「防晒霜」來免受太陽的危害。

河馬就能夠從氣孔分泌出看上去像血液一樣的猩紅色汗液。

這些液體很快就會使河馬皮膚變成硬殼，令其避免被陽光晒傷。

愛吃樹葉的長頸鹿也會讓暴露的舌頭產生更多的黑色素，來保護自己。

河馬還因此被戲稱為「汗血寶馬」

而生活在熱帶溪流的斑馬魚，則自身製造一種名為gadusol的化合物。

它能形成抵禦太陽紫光線的蛋白質，讓斑馬魚的魚卵不受到紫外線的傷害。

值得一提的是，除了哺乳動物之外的多數脊椎動物，都能夠製造gadusol的基因。

目前美國有科學家正致力於弄清斑馬魚產生gadusol化合物的機制，並將這個模式引入到了轉基因酵母菌中。

他們希望未來將微生物群落轉變成一個超高效率的微型防晒霜工廠。

這意味著某一天，我們也許會將這些真菌製造的防晒霜厚厚地塗在自己身上。

雖說鯨魚在海面上呼吸和群體交互時，很難逃過被晒傷的命運。

可至關重要的是，科學家發現鯨魚擁有某種特殊機制，能夠讓灼傷的皮膚快速恢復。

可以說，鯨目類動物在修復晒傷方面也非常在行。

無論從保護「外套」、自製「防晒霜」，還是快速自愈能力，這些動物在對抗陽光方面似乎都比人類略勝一籌。

但其實我們祖先早就在進化的過程中做出了最好的防護選擇，那就是產生黑色素。

只不過，我們付出的最大代價就是變黑了。

黑色素是由皮膚黑色素細胞產生的，具有強大的吸收紫外線能力，可以大幅降低紫外線對DNA的傷害。

黑色素

要知道，紫外線對人體最普遍的危害就是會破壞體內的葉酸。

作為複合維生素B族的一員，葉酸在胚胎中樞神經管起著非常重要的作用。

人體內葉酸太少的話會導致嚴重的神經紊亂，以致於不能形成完整的大腦和頭骨。

比如孕婦缺少葉酸補充時就容易生出畸形兒。

此外，世界衛生組織特別指出，紫外線暴露會誘發非黑色素瘤皮膚癌、日光性角質化病、惡性黑色素瘤，引起角膜炎和增加白內障失明的風險。

這樣一來，人體內產生的黑色素便起到了最大限度降低紫外線的危害。

可因為黑色素細胞本身透明，所以合成的黑色素很容易就呈現出來了，而且每當吸收的紫外線越多時，人體合成的黑色素就越多。

這也正是皮膚被太陽照射後會慢慢變黑的元兇。

不過，紫外線並非全是壞的，它能幫助皮膚中的膽固醇類物質轉化生成維生素D。

通過維生素D的媒介作用，人的骨質會更結實更好。

如果人體缺少維生素D，最直接的表現就是骨軟化症和佝僂病，容易跌倒和骨折。

這就大大增加了被細菌和病毒感染的機會。

維生素D缺乏症的兒童很難站得穩

此外，目前科學研究發現它還與高血壓、心血管疾病、糖尿病等很多疾病都有密切關聯。

好在，正常人每天只要曬上十幾分鐘的太陽，就可以合成人體足夠量的維生素D了。

但是維生素D又不能生產過多，否則會出現致命的效果。

維生素D的合成過程

一旦合成的維生素D超過機體需求，就不得不通過腎臟處理後經尿液排出體外。

我們體內產生的維生素D越多，給腎臟的負擔就越重。

也就是說，人體就必須控制維生素D的生成量。

其中，最行之有效的方法還是要設法濾去陽光中多餘的紫外線。

為了達到此目的，我們就又必須增加黑色素。

況且，凡是黑色素不夠的人，患上白化病的風險也會大大增加。

一旦這些人短時間曬上過多的太陽，不僅容易被晒傷，還可能因為合成過多的維生素D而被慢性腎衰竭拖累致死。

當黑素細胞產生很少的黑色素時會發生白化症

許多科學家認為，維生素D、紫外線、黑色素三者需要達到平衡狀態，這就導致不同地區存在著不同的膚色。

當人類走出非洲時確實在變得更白，因為他們會限制黑色素的合成，防止缺乏紫外線而導致維生素D缺乏症。

由於不同地區光線強度不同，所以各地區的人類的黑色素含量也必然不同。

合適的黑色素含量意味著適量的紫外線與適量的維生素D。

全球的人種分布

這也就有了我們如今大致的人種分布，生活在赤道地區的人皮膚較深，大多是黑人。

而亞熱帶和溫帶地區則膚色稍淺，呈現黃色和棕色。歐洲和極低緯度的人膚色更淺。

值得一提是，只是我們亞洲人有日照有比較強的適應力，能快速生成黑色素來進行調節。

歐美白人則因為合成黑色素的能力太弱了，只能藉助外力來防晒。所以，白種人使用的防晒霜遠多於黑人和黃種人。

否則，他們將會被晒傷或是患上相應的疾病。比如說皮膚癌在我國的發病率很低，但在白色人種中卻是常見的惡性腫瘤之一。

據估計前期，凡能活到65歲的美國白人，其中有40%～50%至少患過1次皮膚癌。

這樣看來，人類費盡心思地防晒也並不只是為了變美，更是為了健康。

對其他動物而言，這也似乎成了生物生存的必備手段。

*參考資料

人類膚色探秘《現代科技譯叢（哈爾濱）》2003年 第4期 | 李小眉

肖皓天,陳智敏,薛原.有關人類膚色的那些事兒[J].生命世界,2013(10):10-17.

動物為何很少被晒傷？它們有自愈能力並能自制「防晒霜」，作者：葉傾城.

書籍：膚色進化的邏輯 作者：史鈞

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作者系網易新聞·網易號「各有態度」簽約作者

內容為【SME】公眾號原創，歡迎轉載

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