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光塑造了人类的进化,至今仍在改变着我们

在人类进化史的大部分时间里,人类活动都与日光有关。科技将我们从这种古老的睡眠-觉醒周期中解放出来,但有证据表明,阳光已经留下并将继续留下印记。

我们不仅倾向于白天清醒,晚上睡觉,我们还可以感谢光在我们生物学的许多其他方面。

光可能驱使我们的祖先用两条腿直立行走。光有助于解释我们肤色的演变,为什么我们中的一些人有卷发,甚至我们眼睛的大小。

光线还有助于塑造我们的情绪、免疫系统、肠道如何运作等等。光可以让我们生病,告诉我们生病的原因,然后治疗我们。

数百万年的进化史意味着,人类仍然是光的生物。

我们站起来,走出了非洲

第一批现代人在温暖的非洲气候中进化。减少暴露在强烈阳光下的时间可以解释为什么人类开始用两条腿直立行走。当我们站起来,太阳直射在头顶时,照射到我们身体上的阳光要少得多。

卷发也可以保护我们免受烈日的伤害。这个想法是,它提供了比直发更厚的绝缘层来保护头皮。

早期的智人有一种额外的防晒措施,那就是皮肤的色素含量很高。阳光会分解叶酸(维生素B9),加速衰老,损害DNA。在我们明亮的祖先气候中,深色的皮肤可以防止这种情况。但深色的皮肤仍然可以吸收足够的紫外线来刺激重要的维生素D的产生。

然而,当人们在光线较弱的温带地区定居时,他们通过不同人群的不同基因反复进化出较浅的皮肤。这一切发生得很快,可能就在过去的4万年里。

随着两极附近紫外线辐射的减少,需要更少的色素来保护阳光不分解我们的叶酸。浅色的肤色也会让更多的稀缺光线进入,这样身体就可以制造维生素D。但有一个很大的缺点:色素沉着减少意味着对阳光伤害的保护减少。

这种进化背景使澳大利亚成为世界上皮肤癌发病率最高的国家之一。

我们的殖民历史意味着超过50%的澳大利亚人是盎格鲁-凯尔特人的后裔,浅色皮肤,移植到高紫外线的环境中。难怪他们被称为“晒黑之国”。

阳光也导致了人类眼睛的变化。高纬度地区的人虹膜中的保护性色素较少。它们也有更大的眼窝(大概还有眼球),也许是为了吸收更多珍贵的光线。

同样,这些特征使欧洲血统的澳大利亚人特别容易受到刺眼的光线的伤害。所以澳大利亚的眼癌发病率异常高也就不足为奇了。

我们不能动摇我们的生物钟

我们的昼夜节律 —— 由我们的大脑和激素驱动的觉醒-睡眠周期 —— 是由光触发的另一个沉重的进化包袱。

人类适应日光。在明亮的光线下,人类可以看得很清楚,并且具有精细的色彩视觉。但在昏暗的光线下,我们的视力很差,而且我们缺乏敏锐的听觉或敏锐的嗅觉来弥补这一点。

我们最近的亲戚(黑猩猩、大猩猩和红毛猩猩)也在白天活动,晚上睡觉,这加强了最早的人类有类似的日间行为的观点。

这种生活方式可能可以追溯到我们的进化史,在类人猿出现之前,一直到灵长类动物的黎明。

最早的哺乳动物通常是夜行动物,利用它们的小体型和黑暗的掩护来躲避恐龙。然而,陨石的撞击消灭了这些可怕的爬行动物,让一些哺乳动物的幸存者,尤其是灵长类动物,进化出了基本上是白天生活的生活方式。

如果我们直接从这些早期灵长类动物那里继承了白天的活动模式,那么这种节奏将是我们谱系近6600万年进化史的一部分。

这就解释了为什么我们的24小时制很难动摇;这在我们的进化史上是如此根深蒂固。

照明技术的不断改进,使我们越来越多地摆脱了对日光的依赖:火、蜡烛、油灯和煤气灯,最后是电灯。所以理论上我们可以随时工作和娱乐。

然而,当我们内在的日常循环受到干扰时,比如睡眠不足、轮班工作或时差反应,我们的认知和身体表现就会恶化。

未来学家已经考虑过火星生命所需的昼夜节律。幸运的是,火星上的一天大约是24.7小时,与我们的地球非常相似。对于第一批勇敢的火星殖民者来说,这种细微的差异应该是最不值得担心的。

光仍在改变着我们

在过去200年左右的时间里,人工照明已经帮助我们(部分地)与祖先的昼夜节律脱钩。但近几十年来,我们的视力为此付出了代价。

许多与近视相关的基因在短短25年内变得越来越普遍,这是人类基因库快速进化变化的一个引人注目的例子。

如果你有近视的遗传倾向,减少自然光照射(并在人造光下花更多时间)会使你更有可能近视。这些显著的变化发生在许多人的一生中。

毫无疑问,在未来的几千年里,光将继续塑造我们的生物学,但那些长期的影响可能很难预测。

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