Genetyczna zagadka koloru skóry

W ciągu tysięcy lat człowiek zdołał opanować większość lądów naszej planety. Jednym z efektów tego niezwykłego osiągnięcia było powstanie olbrzymiej różnorodności między populacjami ludzkimi na skutek ich dostosowywania się do podbitych środowisk. Jak się ma do tego kolor naszej skóry?

Dzieci słońca

Kolor naszej skóry wynika z genów, które warunkują jej odpowiednią pigmentację. Barwniki (melaniny) zawarte w jej komórkach mają za zadanie chronić nas przed szkodliwym promieniowaniem ultrafioletowym (UV) zawartym w świetle słonecznym. Jego wysoka energia potrafi z łatwośią namieszać w naszym DNA, niszcząc komórki lub prowadząc do powstania nowotworów. Pigmenty pochłaniają więc UV, zanim ten przedrze się do głębszych warstw skóry.

Z drugiej strony, światło słoneczne jest nam potrzebne do produkcji witaminy D, niezbędnej do prawidłowego rozwoju kości. Jej synteza następuje w komórkach skóry z udziałem UV.  Z tego powodu w toku ewolucji niezbędne było zachowanie odpowiedniego balansu karnacji do warunków świetlnych danego środowiska.

W krajach środkowej i północnej Europy, gdzie nasłonecznienie w ciągu roku jest słabe, bądź umiarkowane preferowany był biały kolor skóry. Niewielka ilość barwników pozwoliła na „łapanie” każdego promienia. Jednocześnie dzięki zdolności opalania się ludzie mogli zwiększyć swoją ochronę przed szkodliwym działaniem słońca w razie jego nadmiaru.

Inaczej sprawa miała się w ciepłych rejonach okołorównikowych. Duża ilość słońca pozwoliła na zachowanie ciemnego koloru skóry wśród ludów Afrykańskich. Tam znacznie większym problemem był nadmiar UV niż ewentualne problemy zdrowotne wywołane jego brakiem.

Jednocześnie należy pamiętać, że witamina D jest szczególnie ważna dla rozwoju dzieci. Dlatego mieszkające w północnych rejonach świata maluchy o ciemnej karnacji mogą mieć większe problemy z jej niedoborem niż ich rówieśnicy o jasnej skórze. W takim wypadku, braki uzupełnia się poprzez odpowiednią suplementację.

W ten sposób wyjaśnić można również, dlaczego ludy pochodzące z arktyki, takie jak Inuici (Eskimosi) mają cerę śniadą, zamiast jak można by się spodziewać bladą. Ich dieta bogata jest bowiem w ryby, które stanowią obfite źródło witaminy D. Dzięki temu ich kolor skóry jest  wyraźnie ciemniejszy niż u Europejczyków pomimo słabszego nasłonecznienia.

Genetyczna układanka

Pigmentacja zaczeła mieć znaczenie w momencie, gdy nasi przodkowie stracili swoje owłosienie około 2 milionów lat temu. Było to zatem na długo przed powstaniem gatunku Homo sapiens (ok. 300 tys. lat temu). Skóra człekokształtnych przodków ludzi była prawdopodobnie biała jak u ogolonego szympansa. Jednak po utracie włosów na znaczeniu zyskały obecne w niej pigmenty.

Obecnie za kolor skóry odpowiada szereg genów decydujących o tym, jaka mieszanka różnych barwników obecna będzie w naszych komórkach. Wyróżniamy trzy podstawowe pigmenty: rudy, brązowy oraz czarny. Ich obecność (lub jej brak) decyduje również o barwie oczu i włosów.

W niedawnych badaniach grupa naukowców z Uniwerytetu Pensylwani spróbowała przeanalizować i zrozumieć ewolucję czarnego koloru skóry. W swojej pracy badacze przyjrzeli się kilu Afrykańskim populacjom. W powszechnym myśleniu mieszkańców tego kontynentu utożsamia się z jednym, czarnym kolorem skóry, ale w gruncie rzeczy można wśród nich wyróżnić sporo różnych odcieni — od beżowych i jasnobrązowych, aż po prawdziwie ciemne.

Przy pomocy urządzenia do pomiaru natężenia światła, naukowcy ustalili odcień skóry badanych ludzi z różnych Afrykańskich populacji. W ten sposób odkryli, że najciemniejszą skórę mają mieszkańcy północnoafrykańskich plemion Surma, a najbielszą południowoafrykańscy Buszmeni oraz lud Agaw z Etiopii. Następnie pobierali próbki krwi do analizy DNA, aby ustalić które geny są odpowiedzialne za taką sytuację.

Wyniki ich pracy przyniosły kilka ciekawych rezultatów. Po pierwsze wśród mieszkańców Etiopii wyróżniono jeden z europejskich genów warunkujących biały kolor skóry. To dzięki niemu karnacja tamtejszych plemion jest stosunkowo jasna. Jego obecność w Etiopii tłumaczona jest jednak historycznym napływem genów z Bliskiego Wschodu.

Z kolei jasnobrązowy kolor skóry Buszmenów wynikał z obecności dwóch innych genów, znajdywanych również w europejskiej populacji. Jak twierdzą naukowcy to dlatego, że oba powstały już około miliona lat temu. W związku z tym prawdopodobnie przybyły one z Afryki na Stary Kontynent, a nie na odwrót.

Wspólne korzenie

Ostatnim odkryciem była obecność dwóch genów warunkujących najciemniejszy kolor skóry. Ich wiek datowany jest na 500 tysięcy lat. Nie byłoby w tym nic dziwnego, gdyby nie fakt, że identyczne geny odnaleziono u ciemnoskórych Aborygenów, Malezyjczyków oraz niektórych Indian. Z wcześniejszych badań genetycznych wiemy, że pierwotni ludzie zamieszkujący Europę i rejony Australii pochodzili z tej samej populacji, która wspólnie wyemigrowała z Afryki.

Czy oznacza to, że pierwsi ludzie, którzy dotarli do Starego Kontynentu, byli czarnoskórzy? Istnieje taka możliwość, choć na chwilę obecną trudno jest to jednoznacznie stwierdzić. Jest jednak wysoce prawdopodobne, że ludzie, którzy wyszli z Afryki i dali początek europejskim populacjom posiadali czarny kolor skóry. Natomiast pewne jest, że ciemny kolor skóry nie sprawdzał się w surowym europejskim klimacie, dlatego z czasem cecha ta została zastąpiona białą cerą.