人类的肤色反映了数万年来进化的权衡。关于为什么人类肤色在全球范围内呈现梯度变化——赤道附近肤色最深，两极地区肤色最浅——有一个令人信服的解释。简单来说，在阳光充足的地方，深色皮肤具有优势，而在阳光稀少地区，浅色皮肤表现更好。
考虑到肤色较浅的人去海边时会遭受的痛苦，这似乎很明显。但实际上，人类肤色的梯度差异可能与晒伤，甚至皮肤癌关系不大。相反，肤色是由两种必需维生素——叶酸和维生素D——相互冲突的需求塑造的。叶酸会被太阳的紫外线（UV）辐射破坏。而皮肤在暴露于同一射线后会启动维生素D的生成。
因此，这是一个权衡：人们必须保护叶酸并生成维生素D。所以人类需要适量的阳光照射，既能满足两者需求。虽然紫外线射线的强度由地理位置决定，但实际穿透你皮肤的量取决于你的色素沉着程度，即肤色。
这是基本解释，于2000年提出，后来由人类学家Nina Jablonski和地理学家George Chaplin充实完善。但要了解肤色的完整故事，我们得回溯到更早、毛发更浓密的时代。
保护裸露的皮肤
几百万年前，我们祖先的肤色可能并不明显。这是因为早期人类几乎肯定被深色毛发覆盖。但毛发之下，他们的皮肤可能是浅色的，因为我们进化上的近亲黑猩猩和大猩猩，今天在深色毛发下就有浅色皮肤。
我们的祖先最终失去了毛发，皮肤也获得了色素。虽然具体时间和原因尚有争议，但许多研究人员同意，当人类失去毛发后，这有助于我们在赤道非洲阳光充足的开阔生境中，作为直立行走的双足动物觅食时保持凉爽。然而，代价是裸露的皮肤暴露在强烈、全年无休的紫外线下。在这种情况下——大约在100万到200万年前——深色皮肤可能更有利于保护叶酸储备。
为什么叶酸如此重要？这种营养素在DNA活动中起作用，但其主要影响是通过胎儿发育对进化适应性——即生存和繁殖的能力——产生影响。孕妇如果叶酸不足，可能导致神经管缺陷，如脊柱裂，这是一种脊椎骨未完全闭合包绕脊髓的疾病。大多数神经管缺陷是致残或致命的。
实验表明，阳光会破坏叶酸，无论是作为分离的分子，在血浆中，还是在皮肤活检中。据认为，深色皮肤之所以能阻止这种破坏，是因为它含有较高量的黑色素，这是一种深棕色色素，可以吸收紫外线并化学中和其有害的副产物。
土著居民的肤色随纬度而变化。（图片来源：Emmanuelle Bournay, UNEP/GRID-Arendal）
离开热带
但人类的足迹并未仅限于赤道非洲。在不同时期，人们向北和向南迁徙，到达了阳光较少的高纬度地区。
这时维生素D成了问题。与叶酸一样，这种维生素对进化适应性也很重要。它促进钙的吸收，而钙对骨骼健康和免疫力至关重要。维生素D可以在皮肤中生成，但前提是这个过程由特定波长的紫外线引发。
远离热带地区，一年中的大部分时间，没有足够波长的紫外线让皮肤细胞生成维生素D。一项20世纪80年代的研究通过对在波士顿割礼的白人婴儿的包皮进行测试，证明了这一点。研究人员将每个样本分成两半。然后，他们将一半包皮样本暴露在三个小时的中午阳光下，另一半则放在黑暗中。在春季到秋季，暴露在阳光下的皮肤仍然产生了维生素D的前体，如同在活人身上一样。然而，在冬季直到3月17日，没有检测到维生素D前体的合成。
因此，在像波士顿这样高纬度地区，为了全年获得足够的维生素D，人们必须依赖夏季积累的身体储备，或者通过食物（如多脂鱼）来获取这种营养素。但你的肤色越深，维持足够的维生素D就越困难。在比较北部城市深浅肤色居民的研究中，肤色较浅的人维生素D水平更高。他们色素沉着较少的皮肤能让更多射线穿透。
从浅到深再到多样
随着人类遍布全球，不同时期、不同族群演化出了各种肤色。除了这些遗传生物学变化，各群体还发展了文化适应方式来应对变化的日照。例如，我们可以摄入富含叶酸和维生素D的饮食。我们也可以建造庇护所、穿衣服和涂抹防晒霜来阻挡紫外线。
肤色是人类最明显（也是字面意义上的最肤浅）差异之一。但这种变异背后的进化故事是共通的：在人类进化过程中，肤色从中性色演化为深色，再到一种连续的梯度，这种演化受地理、基因和文化习俗的调节。
