Загар против миграции

Люди, кожа которых под воздействием солнечного света остается бледной, могут обвинять в этом гены и еще раз гены. Это значит, что их далекие предки выбрали для жизни северные широты, а вот предки легко загорающих людей жили в субтропиках.

Новое исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences посвящено изучению изменений в пигментации кожи человека в ответ на радиационные условия среды, а также воздействия загара на здоровье обитателей разных климатических зон.

«Изменение интенсивности ультрафиолетового излучения в течение года, особенно в средних и высоких широтах, очень велико.

Загар — это не просто косметический атрибут, это механизм защиты от вредного воздействия УФ-лучей, многократно усовершенствованный эволюцией людей всего мира», — отметила руководитель работы, профессор антропологии из Университета Пенсильвании Нина Яблонски.

Ученые проанализировали степень освещенности Солнцем разных частей Земли. Они собрали данные об уровне излучения и углах падения УФ-лучей А и В типа на различных широтах. Выяснилось, что лучи диапазона А (длина волны 315—400 нм), лучше всего проникающие сквозь атмосферу, освещают Землю почти равномерно, а вот интенсивность В-лучей (280—315 нм), в большей степени поглощаемых озоном, водяным паром и кислородом атмосферы, значительно меняется с широтой местности.

В-излучение ответственно за выработку витамина D, образующегося на коже человека при облучении УФ-светом естественной жировой пленки. Вместе с тем происходит разрушение фолиевой кислоты (витамина B₉), необходимой для роста и развития клеток кровеносной и иммунной систем. Особенно его недостаток опасен для женщины во время беременности: он может вызвать дефекты нервной трубки эмбриона, являющейся зачатком центральной нервной системы.

«Мы точно знаем, что ряд проблем со здоровьем у людей с сильной пигментацией связан с уровнем витамина D. Как раковые заболевания людей с темной кожей, так и проблемы у людей, постоянно пользующихся кремом от загара или вообще избегающих прямых солнечных лучей, связаны с уровнем этого вещества в организме», — отметила Яблонски.

Со времен появления эволюционной теории ученые понимали, что пигментация кожи у разных народов мира связана с длительным опытом воздействия солнечного света. С тех пор как предки человека потеряли волосяной покров, позволявший им остужать организм по всей площади с помощью выделения пота, их кожа оказалась беззащитной перед УФ-излучением и менялась сообразно его уровню. В тропиках, колыбели человека, уровень УФ-лучей и А, и В типов остается высоким круглых год. Там в результате естественного отбора возникли люди с темной кожей, хорошо защищенной от них.

Однако что стало фактором давления эволюции? Солнечные ожоги не меняют способности человека к репродукции, а перепроизводство витамина D успешно регулируется в организмах всех людей. Скорее всего, причиной является именно способность темнокожих людей сохранять в организме фолиевую кислоту при высоком уровне УФ-излучения, не теряя способности к выработке витамина D.

Фолиевая кислота, в свою очередь, напрямую влияет на развитие эмбриона и отражается на процессе репродукции.

По мере расселения человека из Африки на другие континенты, в субтропические, умеренные и даже субполярные широты кожные покровы людей претерпевали изменения. УФ-излучение в этих широтах не только не опасно, но и дефицитно. Жители территорий выше 46 градусов широты — Канады, России, Скандинавии, части стран Западной Европы, Монголии — испытывают почти круглогодичный недостаток В-лучей, необходимых для выработки витамина D. Пигментация кожи им уже не нужна.

А вот жители широт от 23 до 46 градусов — Северной Африки, Южной Америки, Средиземноморья и большей части Китая — находятся в промежуточном положении. В течение года уровень В-излучения значительно изменяется, поэтому ни сильно пигментированная, ни белая кожа не отвечают потребностям этих областей. Темная кожа будет препятствовать выработки витамина D зимой, а светлая не защитит фолиевую кислоту от разрушения жарким летом.

Поэтому именно жители этих широт склонны быстро и хорошо загорать в теплые периоды года, а потом быстро терять загар.

«Мы показали, что в средних широтах, для которых характерны серьезные годовые колебания уровня УФ-излучения, загар появился в результате нескольких циклов эволюции как механизм приспособления и частичной защиты организма человека от вредного воздействия солнца», — заключила Яблонски.

Способность загорать независимо эволюционировала в разных группах людей, поэтому ее генетические механизмы могут быть различными, подчеркивают авторы работы. Эволюция групп людей, кожа которых лишена пигмента и почти не загорает, также проходила в несколько ступеней.

Результаты исследования важны в первую очередь для «генетических мигрантов», например, людей со стабильно бледной кожей, переехавших на постоянное место жительства в тропические и субтропические области, и, наоборот, темнокожих жителей умеренных широт. Первые рискуют приобрести постоянный дефицит фолиевой кислоты, а вторые — зимнее недопроизводство витамина D. В связи с этим им необходимо системно следить за своим здоровьем.

«В современном обществе люди перемещаются слишком быстро. Эволюционные механизмы не поспевают за ними, поэтому природа уже не может охранять их здоровье. Эта тенденция еще молода: ей 200—500 лет», — подчеркнула Яблонски.