你们这些看起来高明的防晒方法，在动物界早就被玩烂了

炎炎夏日，防晒成为了我们出门在外的头等大事。

戴帽子、穿奇葩防晒服、打遮阳伞、抹防晒霜、甚至将全身裹得严严实实......

人们总是想尽各种方法来和太阳进行抗争。

那么，我们千方百计防了这么多年的太阳，究竟是在防什么呢？

据说这两位明星能承包一个夏天的笑点？（左为范冰冰、右为赵丽颖）

没错，我们防的就是太阳光中满满当当的紫外线。

不过，根据波长的长短，紫外线也有兄弟姐妹，分别是老大长波紫外线(UVA)、老二中波紫外线(UVB)、老三短波紫外线(UVC)。

其中，老三UVC在进入大气层时基本被臭氧层吸收掉，而老二UVB则会被大量吸收掉了。

所以，最后照射到我们身上的紫外线中，大部分是由老大UVA组成，老二UVB仅占约4%左右。

可看似微不足道的UVB却是危害人类皮肤健康最主要的杀手。

人们在户外运动、海滨休假、游泳等活动中会接触到过量的UVB。

它能直接被人皮肤中的DNA吸收，造成DNA的损伤。

当皮肤暴露UVB一定时间后，就会产生急性紫外辐射效应，从而出现红斑等越晒越红的征兆。

与此同时，它还伴有水肿、水疱、脱皮等典型的晒伤症状，严重的甚至还会患上皮肤癌。

虽说其杀伤迅速且明显，但好在它的穿透力不强。

比如生活当中的帽子、遮阳伞和长袖衣服都可以阻挡部分的UVB。

晒红的脸部对比图

看上去我们只要平时留心，阻挡老二UVB的危害并非难事。

不过，独占鳌头的UVA产生的副作用也不容小觑。

与UVB不同，它的光子携带能量相对较低，不容易产生辐射效应，但其穿透能力十分强。

它可以直接透过玻璃、窗帘，甚至阴雨天都可射至肌肤。

即使每天只有几分钟暴露在阳光下，长时间累积下来都足以伤害到你的皮肤。

很多人过完夏天手就可能会变成这样

而当它直接突破表皮，到达真皮层时，就会慢慢破坏真皮胶原纤维。

长期下来，它就会对皮肤造成作用持久的晒黑、松弛等老化现象。

这也是为什么大多数人一旦晒黑了就很难再白回来了。

所以，我们除了避免太阳直射之外，还需要适当使用防晒剂。

一般来说，根据原理不同，防晒剂可大致分为两类：

第一类大部分是由有机物组成，比如目前广泛使用的有机防晒剂辛-甲氧肉桂酸等。

这类物质一般性质比较稳定，并能一直处在低能量的状态。

但它一遇到紫外线便会吸收其能量并跃迁到高能量状态，就会变得很不稳定。

此时，它们多余的能量就会以对皮肤无害的形式释放出来，再恢复到低能量状态。就这样，在高、低能量状态下来回转换时，这类防晒剂便对皮肤起到了保护的作用。

由于它是通过吸收有害的紫外线来实现防晒，因此它们也被称为化学防晒剂。

另一类防晒剂则主要是无机物组成的，比如二氧化钛等。

这类防晒剂涂抹在皮肤表面后，就好像为皮肤量身定制了一面可以反射紫外线的镜子，从而使皮肤避免其直接接触光线。

而通常只停留在皮肤表面的它们也被称为物理防晒剂。

实际上，人类的这些防晒手段并不高明，生物界早就玩出了新的高度。

要知道，太阳永远照射在地球上，而且所有生物个体都会接触阳光。

为了逃过太阳的灼伤，动物们早已产生了不少机制来保护自己。

在自然界，大部分动物身体上的毛发、羽毛和鳞片等形成了阳光和皮肤之间的一道道屏障。

不过，那些皮肤没有保护、光秃秃的动物才是防晒界中的王者。

比如我们熟悉的犀牛、大象、猪等就简单粗暴地赖在泥地里打滚，用泥来充当自身的“保护外套”。

大象泥土护身宛如雕像

更厉害的是，一些动物还会自制“防晒霜”来免受太阳的危害。

河马就能够从气孔分泌出看上去像血液一样的猩红色汗液。

这些液体很快就会使河马皮肤变成硬壳，令其避免被阳光晒伤。

爱吃树叶的长颈鹿也会让暴露的舌头产生更多的黑色素，来保护自己。

河马还因此被戏称为“汗血宝马”

而生活在热带溪流的斑马鱼，则自身制造一种名为gadusol的化合物。

它能形成抵御太阳紫光线的蛋白质，让斑马鱼的鱼卵不受到紫外线的伤害。

值得一提的是，除了哺乳动物之外的多数脊椎动物，都能够制造gadusol的基因。

目前美国有科学家正致力于弄清斑马鱼产生gadusol化合物的机制，并将这个模式引入到了转基因酵母菌中。

他们希望未来将微生物群落转变成一个超高效率的微型防晒霜工厂。

这意味着某一天，我们也许会将这些真菌制造的防晒霜厚厚地涂在自己身上。

虽说鲸鱼在海面上呼吸和群体交互时，很难逃过被晒伤的命运。

可至关重要的是，科学家发现鲸鱼拥有某种特殊机制，能够让灼伤的皮肤快速恢复。

可以说，鲸目类动物在修复晒伤方面也非常在行。

无论从保护“外套”、自制“防晒霜”，还是快速自愈能力，这些动物在对抗阳光方面似乎都比人类略胜一筹。

但其实我们祖先早就在进化的过程中做出了最好的防护选择，那就是产生黑色素。

只不过，我们付出的最大代价就是变黑了。

黑色素是由皮肤黑色素细胞产生的，具有强大的吸收紫外线能力，可以大幅降低紫外线对DNA的伤害。

黑色素

要知道，紫外线对人体最普遍的危害就是会破坏体内的叶酸。

作为复合维生素B族的一员，叶酸在胚胎中枢神经管起着非常重要的作用。

人体内叶酸太少的话会导致严重的神经紊乱，以致于不能形成完整的大脑和头骨。

比如孕妇缺少叶酸补充时就容易生出畸形儿。

此外，世界卫生组织特别指出，紫外线暴露会诱发非黑色素瘤皮肤癌、日光性角质化病、恶性黑色素瘤，引起角膜炎和增加白内障失明的风险。

这样一来，人体内产生的黑色素便起到了最大限度降低紫外线的危害。

可因为黑色素细胞本身透明，所以合成的黑色素很容易就呈现出来了，而且每当吸收的紫外线越多时，人体合成的黑色素就越多。

这也正是皮肤被太阳照射后会慢慢变黑的元凶。

不过，紫外线并非全是坏的，它能帮助皮肤中的胆固醇类物质转化生成维生素D。

通过维生素D的媒介作用，人的骨质会更结实更好。

如果人体缺少维生素D，最直接的表现就是骨软化症和佝偻病，容易跌倒和骨折。

这就大大增加了被细菌和病毒感染的机会。

维生素D缺乏症的儿童很难站得稳

此外，目前科学研究发现它还与高血压、心血管疾病、糖尿病等很多疾病都有密切关联。

好在，正常人每天只要晒上十几分钟的太阳，就可以合成人体足够量的维生素D了。

但是维生素D又不能生产过多，否则会出现致命的效果。

维生素D的合成过程

一旦合成的维生素D超过机体需求，就不得不通过肾脏处理后经尿液排出体外。

我们体内产生的维生素D越多，给肾脏的负担就越重。

也就是说，人体就必须控制维生素D的生成量。

其中，最行之有效的方法还是要设法滤去阳光中多余的紫外线。

为了达到此目的，我们就又必须增加黑色素。

凡是黑色素不够的人，一旦晒上过多的太阳，不仅容易被晒伤，还可能因为合成过多的维生素D而被慢性肾衰竭拖累致死。

当黑素细胞产生很少的黑色素时白化症

许多科学家认为，维生素D、紫外线、黑色素三者需要达到平衡状态，这就导致不同地区存在着不同的肤色。

当人类走出非洲时确实在变得更白，因为他们会限制黑色素的合成，防止缺乏紫外线而导致维生素D缺乏症。

由于不同地区光线强度不同，所以各地区的人类的黑色素含量也必然不同。

合适的黑色素含量意味着适量的紫外线与适量的维生素D。

全球的人种分布

这也就有了我们如今大致的人种分布，生活在赤道地区的人皮肤较深，大多是黑人。

而亚热带和温带地区则肤色稍浅，呈现黄色和棕色。欧洲和极低纬度的人肤色更浅。

值得一提是，只是我们亚洲人有日照有比较强的适应力，能快速生成黑色素来进行调节。

欧美白人则因为合成黑色素的能力太弱了，只能借助外力来防晒。所以，白种人使用的防晒霜远多于黑人和黄种人。

否则，他们将会被晒伤或是患上相应的疾病。比如说皮肤癌在我国的发病率很低，但在白色人种中却是常见的恶性肿瘤之一。

据估计前期，凡能活到65岁的美国白人，其中有40%～50%至少患过1次皮肤癌。

这样看来，人类费尽心思地防晒也并不只是为了变美，更是为了健康。

对其他动物而言，这也似乎成了生物生存的必备手段。

*参考资料

人类肤色探秘《现代科技译丛（哈尔滨）》2003年 第4期 | 李小眉

肖皓天,陈智敏,薛原.有关人类肤色的那些事儿[J].生命世界,2013(10):10-17.

动物为何很少被晒伤？它们有自愈能力并能自制“防晒霜”，作者：叶倾城.

书籍：肤色进化的逻辑 作者：史钧