對於膚色的知識，一般人都可能知道，膚色越深，越能保護我們免受陽光灼傷，因為皮膚中決定膚色深淺的是黑色素，黑色素越多，越能起保護作用。所以住得離赤道最近的人膚色是最黑的，極暗的膚色可以阻擋陽光對皮膚的傷害。此外，許多醫學調查表明，陽光越強烈，紫外線越強，人們患皮膚癌和其他相關的癌症也越多。所有這些都能證明，深膚色尤其是黑色是人們天生的保護色。
膚色始於毛髮脫落之際
但是，問題也隨之而來。既然天然的黑色有這么多好處，為什麼更多的人並非變得要多黑有多黑呢？換句話說，自然選擇為什麼不把所有人都武裝成暗色或黑色呢？這個問題多少年來都得不到科學的解釋。當然，除了審美的影響，比如男性喜歡女性膚色白嫩可以影響人們的膚色的趨勢外，很多情況不能得到圓滿解釋。比如，高緯度地區的人陽光照射較少，於是他們的皮膚就變得很白。但是，膚色白是皮膚中黑色素減少的果，而太陽照得少是否就能引起皮膚的黑色素變少呢？
對這個問題許多研究人員做了不少研究，其中美國加利福尼亞科學院的尼娜? 雅布隆斯基認為他們的研究已經找到了一些答案。她認為，膚色的深淺並非是過去所認同的單一因素，即紫外線與黑色素的相互關係造成的，而是有其他的因素在共同起作用，比如人的毛髮脫落、人體合成維生素的需要等。
人類的膚色可能要追蹤到幾百萬年前人類進化到直立行走之時。在非洲撒哈拉沙漠直立行走的人類當然會奇熱難耐，於是需要有一種方法來散熱，出汗就是一種最有效的散熱方法。於是人類發展成了有250 多萬個汗腺( 孔)，比其他哺乳動物的汗腺更為均衡也更多。一名成年人每天不活動時要出0.7 升汗，活動時僅每小時就要出約2.5 升汗。
不過，出汗的冷卻作用取決於汗水的蒸發。伴隨這一要求，人身上的毛髮就不能太多，否則就會阻止汗水的蒸發排熱。於是，人身上的毛髮就慢慢消失。這可能就是人類在進化過程中有別於其他渾身長毛動物的原因之一。當然人體毛髮的脫落可能還有其他的原因，比如，讓觸覺、感覺更靈敏，更舒服。
毛髮脫掉後的問題
人類的祖先在毛髮脫掉後就會產生膚色的進化選擇，要么使光溜溜的皮膚有一些顏色，使其變暗或變黑，要么讓其保持淺色或白色。從進化的過程看，早期的人類失去了保護性的毛皮後，就會對黑皮膚有強大的選擇性。因為膚色較暗的個體既能出汗排熱，又不會被太陽灼傷，更可能存活，並把黑色素基因傳遞下去。但是人的皮膚變黑並不是因為首先是為了不讓陽光中的紫外線輻射。
早期人類變得較黑的主要原因是為了阻止一種人體必須的叫做葉酸鹽的營養物質的分解。葉酸鹽的另一種形式—葉酸可能更為人們所熟悉，而葉酸是維生素B複合物的成員之一。它在胚胎髮育時期的神經管形成時具有重要作用。如果葉酸太少則可能導致嚴重的神經缺陷，包括脊柱裂、無腦、大腦和頭顱不全等。此外，葉酸對細胞分裂和生成，如血液和精子的生成，也意義重大。比如，葉酸不足可導致男性生育力下降。
不過，問題的另一面是，葉酸的生物重要性是與紫外線敏感性聯繫在一起的。美國亞特蘭大疾病控制中心的研究人員證明，當身體較長時間暴露於長波紫外線時，體內的葉酸就會分解。由此可以得知，黑色素並不僅僅是使皮膚免受陽光灼傷，而黑色素的保護作用主要是避免葉酸減少。所以，可以推測，人類在撒哈拉沙漠的祖先首先需要的是抵禦陽光的照射而招致的體內葉酸的分解。於是體內就有黑色素的生成來禁止陽光，人類的膚色就慢慢變黑了。
黑色素是一種碳環聚合物，而且結合了一些蛋白質，它能夠吸收和彌散太陽光中的紫外光。所有人的體內都有大致相同的產生黑色素的細胞，即黑素細胞。但是黑素細胞中所含的黑色素是不同的。比如，膚色較暗的非洲人所含有黑色素大約是白種人的43 倍。而人體皮膚上的黑素沉著又與暴露於紫外線有關係。
紫外光、膚色與葉酸的關係
根據雅布隆斯基等人的研究，人類在脫掉毛髮後膚色變黑只是一個附加結果，即首先是人類為了保證體內的葉酸不受破壞，才產生黑色素來保護身體，隨後膚色也才變黑了。但是，這個假說需要更多的事實來證明。為了探索紫外光與膚色的直接關係，即是否以前所認為的越曬太陽越黑的觀點是正確的，雅布隆斯基等人使用了美國國家航空航天局(NASA) 用衛星拍攝的由光譜測定儀測得的所有臭氧層圖譜，描制了全球各地的紫外線密度和相應的85%的當地人群膚色模式圖。當然，正如預先的估計一樣，紫外線與膚色之間有很密切的關係。
但是，仔細分析紫外線的季節變化，也有意想不到的情況。在紫外線最強的夏季，人的皮膚並不是最暗( 黑)，相反在秋季和冬季人的皮膚最黑。按理講，如果黑色素的主要功能是保護皮膚免受陽光灼傷，那么在赤道附近生活的人在夏季最強的紫外線照射下皮膚應該是最黑的，這才可能最大限度地保護皮膚。但情況是在夏季緯度低於50 度地方居住的當地人的膚色並非最黑。這提示還有某種原因左右著黑色素的產生。
實際情況是，在熱帶地區以外，冬季的陽光並不直接損害皮膚，但是它會毀壞葉酸。因為在冬季長波紫外線能穿透地球大氣層，即使在有更多大氣層的高緯度地區，長波紫外線也能穿透大氣層。而葉酸對長波紫外線特別敏感，所以葉酸最容易受到損害。在這個時候體內產生的黑色素最多，以保護葉酸不受破壞。隨著黑色素的大量產生，在冬季人的膚色反而最黑。這個發現極大地證實了紫外線與葉酸的關係。
與維生素D 有關
雖然研究結果可以初步斷定人體皮膚黑色素的功能之一是保護紫外線分解葉酸，從而減少由於葉酸被破壞所致的神經疾病，但由此自然產生了另一個問題：為什麼皮膚不越黑越好？因為黑色素越多，越能保護葉酸。事實上，除了黑人天生的黑皮膚外，其他人種的皮膚都傾於向白的方向發展。顯然這一切與其他因素有關，確切地說，與維生素有關，特別是與維生素D3有關。維生素D3 的功能是幫助人體吸收鈣，並使鈣沉積到骨髓中。如果維生素D3 不足，將導致佝僂病，甚至更壞的結局。而維生素D3 的產生一是靠自身合成，二是靠食物攝取。自身合成途徑則正需要紫外光，通過紫外光對皮膚的照射產生一系列化學反應後，人體就能製造維生素D3，這也是為什麼醫生常常要求人們曬太陽的原因之一。
既然合成維生素D3 需要陽光，人體就要節制黑色素的產生，以避免黑色素禁止紫外光。這樣，在保護葉酸和製造維生素D3 之間就產生了矛盾。前者需要較多黑色素，後者卻不需要或少要黑色素。顯然，在兩種矛盾因素之間需要另一種力量來調節和制約。而進化的結果是，人並沒有讓自己的皮膚儘可能地黑下去( 黑人的膚色除外)，而是選擇了讓膚色變得較白。也就是說，在要不要黑色素問題上，採取中庸手段，不產生較多的黑色素，以免阻擋陽光照射來生成維生素D。
換句話說，我們人類的膚色是兩種矛盾調和與平衡的結果，矛盾的雙方中一方是需要較暗的陽光以保護葉酸不受破壞，另一方則需要較強的陽光來產生維生素D3。結果便是現在的不是太黑，也不是太白，即使是黑人和白人也並非是全黑或全白。
女性膚色的證明
為了檢驗上述假說，研究人員再次使用美航空航天局的資料來驗證。同時，還進行了180 項對當地人進行葉酸和維生素D3的生化研究，以預測全世界不同地區人群的皮膚顏色。資料顯示，那些膚色與日照不相符的人群全都是最近的移民，包括在過去1000 年內移民來的人。而研究的人群樣本包括歐洲巴斯克人、東非人、澳大利亞土著人等，他們都在原居留地至少生活了10000 年，所以對這些人的膚色取樣完全能說明問題。
對女性的研究首先證實膚色與陽光的複雜關係。由於女性負有孕育後代的任務，她們在孕期所需的鈣當然會比其他人多，這也意味著她們需要的維生素D3也得相應增多。對女性樣本調查發現，在同一地方或社區，她們的膚色比男性要白。這是因為她們需要更多的維生素D3，為此體內必須減少黑色素的生成，以讓陽光更多地照射皮膚來合成維生素D3。
這個事實同時說明，並非陽光照射得多膚色就會變黑，而是體內為滿足維生素D3 的較多需求使得黑色素減少的緣故，所以黑色素生成的動態平衡( 在保護葉酸與生成維生素D3 之間平衡)決定著膚色的深淺。
上述情況也可以解釋為什麼地球上最北部幾個國家和地區的人頭髮是金黃色的。由於這些地區的人身體很少接觸陽光，他們必須最大限度地通過頭部來吸收陽光，而淡色的頭髮比黑色頭髮更能讓陽光穿過頭蓋骨，因此通過上萬年的進化，這些地區人們的頭髮就變得金黃甚至是白色。也就是說，北部國家的人只有靠頭部才能吸收陽光，為了最大限度地獲得陽光，才使得他們的頭髮變成金黃色，因為這有利於陽光的穿透和吸收，讓人體製造維生素D3。
生物學與文化的雙重解釋
但是，並非所有人都同意雅布隆斯基等人的研究結果，比如，有專業人員批評說，人們獲得維生素D3 的渠道是多種多樣的，並非只有靠陽光照射皮膚來合成，從食物中攝取維生素D3就是一條重要的渠道。對此，雅布隆斯基解釋說，從食物中獲得較多的維生素D3 應當是現代人的做法，因為我們可以通過營養學的知識有選擇地攝取不同的食物。而在遠古時期，生產力不發達，我們的祖先是無法選擇食物的，只能獲得什麼食物就吃什麼食物，所以不僅從食物中攝取的維生素D3 不夠，其他的一些必須的維生素也不夠。因此，維生素D3 主要還是通過皮膚吸收陽光來合成。
但是，從人類生存和文化，主要是審美文化的角度看，膚色與其說是適者生存的一部分，還不如說主要是為了對他人產生吸引力，主要是性魅力，也就是產生美感並獲得好評。比如，幾乎所有國家和地區的女性膚色都比男性白嫩，這也有另外的原因，即在審美上，男人更喜愛膚色白的女人，同時社會審美一般也以女性的白嫩為漂亮。當然，在不同國家的不同文化中，膚色之美的標準也有不一致的地方。比如，在下撒哈拉非洲，理想而漂亮的女性應當是紅色的；在東南亞，漂亮的女性是金黃色的；在歐洲，美女應當是雪白的。
此外，從生物學和生理機能上看，所有男性膚色都比女性黑的原因除了黑色素比女性多外，另一個因素也被忽略了。這就是男性的血管中有更多的循環血液，因為男性的體力活動更多，力量更大，需要的血供更豐富。皮膚血管的血液多，也使得他們的膚色比女性更暗( 暗紅色)。
由於有這樣的生理和生物基礎，不同文化在膚色審美上還產生了相應的意義。比如，許多文化都把黝黑而紅潤的綜合色皮膚與力量和強壯聯繫起來，而把白皙與柔弱、女人氣和懦夫等聯繫在一起。當然，這些因素也可以作為解釋人們膚色變化的理由之一。
但是，雅布隆斯基等人的研究可能最大說明的問題是，人們的色素沉著是易變的，緯度、高度、濕度、飲食和移民都可以影響到色素沉著，進而體現在膚色上面。其中保護葉酸和製造維生素D3 決定了黑色素的多與少，說明人類的膚色是生物進化中在吸收或排斥紫外線照射之間的一種精妙的平衡而已。
參考資料
[1]百科知識 http://www.baikezs.com.cn/article/list1.asp?id=207
