大家是否观察过不同人群的头发?非洲人大多呈现出紧密的小螺旋卷,欧美人很多呈现出蓬松的大波浪,而包括中国人在内的东亚人群,绝大多数都是又黑又直并且十分顺滑的直发。
很多人觉得这是天经地义的,反正也就是属于遗传,但具体是由哪个基因决定的?为什么偏偏东亚人演化出了这么高比例的直发?是为了去适应冰期寒冷气候,还是存在着别的原因?还有人开玩笑说,是因为中国人留了几千年长发,从而把头发给坠直了。
今天就结合遗传学、发育生物学以及人类学的相关研究,把中国人直发背后的科学原理彻底说清楚。
3万年前发生的一个突变,决定了东亚人群的直发
当处于2007年之前时,科学家仅仅知道发质是能够遗传的,但并不知道具体是哪个基因在起作用。直到全基因组关联研究普及之后,研究人员对不同人群的基因差异开展了对比工作,终于锁定了2号染色体上的EDAR基因。
这个基因的全称被称为外异蛋白A受体,其主要负责调控胚胎时期外胚层器官的发育,人类的头发、汗腺、牙齿、乳腺,甚至指甲的正常发育,全都以及它存在着关联。东亚人群所携带的这个基因上存在着一个特殊的错义突变,编号为V370A,也就是基因上第370位的氨基酸从缬氨酸变成了丙氨酸。
这个突变会让EDAR基因的信号活性显著发生增强,从而直接改变毛囊的发育形态。科学家开展过十分直观的小鼠实验工作,把这个突变转入到了小鼠的基因组里面,原本毛发带有一点波浪的小鼠,其长出来的毛发明显变直、变粗,毛发横截面也显得更加接近圆形,这以及东亚人的发质特征可谓是一模一样,从而直接证实了这个突变以及直发之间的因果关系。
依据分子钟开展的估算工作显示,这个突变大概在3万年前出现在东亚中部区域,也就是现在中国的中部地区,在这之后随着史前人类开展的迁徙活动,逐步扩散到了整个东亚以及东北亚地区,后来又跟随着印第安人的祖先跨越白令海峡到达了美洲。
现在这个突变在汉族人群里面的携带率已经超过了90%,在日本人、韩国人群里出现的频率也差不了多少,在美洲原住民里的频率同样显得非常高。而在欧洲人群以及非洲人群里面,这个突变几乎是不存在的,其频率还不到1%。这也就是说明,绝大多数中国人拥有天生直发,其根源也就是3万年前这个偶然出现的基因突变现象。
挺有意思的是,欧洲人群里也存在着很多直发,但他们的直发以及东亚人完全是进行独立演化而来的,是由TCHH、WNT10A等另外一组基因进行控制,这就好像东亚人以及欧洲人都独立演化出了浅肤色,但是突变的基因却是不一样的,这属于典型的趋同演化现象。
这个突变为什么能够在东亚区域扩散到这么高的比例?一个新产生的突变要想在人群里面达到90%以上的频率,通常是受到了强烈的自然选择作用的。关于EDAR突变所具备的选择优势,学术界主要存在着两种假说。
第一种也就是寒冷适应假说。这个突变出现的时间是在3万年前,正好赶上了末次冰期最为寒冷的阶段,当时的东亚地区气温比现在要低上许多。携带了这个突变的人其头发会显得更粗、更直,直径比其他人群的头发要粗,大量粗直的头发铺在头皮上面,能够形成更加致密的空气保温层,这就像是给脑袋戴上了一个天然的棉帽子,能够有效减少头部发生热量流失的情况,从而在冰期里面显得更容易存活下来。
第二种则是汗腺散热假说。EDAR突变不仅会影响头发,还会让皮肤的汗腺数量发生增加现象。相关研究发现,携带了这个突变的东亚人群,其汗腺密度比欧洲人以及非洲人要高得多,出汗能力也显得更强。当冰期彻底结束之后,东亚气候变得温暖并且湿润,人类开始从事相关的农业劳动,更加强悍的出汗能力能够提升散热的效率,就算长时间开展劳作也不容易发生中暑现象,这在进入农业社会之后属于极大的生存优势。直发仅仅只是这个突变所带来的一种伴生性状而已,并不是自然选择直接瞄准的目标所在。
除了自然选择之外,奠基者效应也帮了不少忙。东亚人群是属于走出非洲之后比较晚形成的人群,在开展迁徙的过程中经历过多次的人口瓶颈阶段,基因多样性本身也就比非洲以及欧洲人群要低,以及发质相关的其他变异本来也就显得较少。当EDAR突变一旦获得了选择优势,便很快就扩散到了几乎整个群体当中,这也就是东亚人直发比例显得特别高的原因之一。
毛囊形状,直接决定了头发是否卷曲以及是否顺滑
基因是肉眼看不见的事物,它对头发所产生的影响,最终要依靠毛囊这个模具来实现落地。大家可以把每一个毛囊想象成一个专门去开展生产头发工作的微型工厂,工厂的孔洞属于什么形状,生产出来的头发也就是什么形状的。
东亚人因为携带了EDAR突变,其毛囊大多呈现出规则的正圆形,所以长出来的头发横截面同样也就是正圆形的。当头发生长的时候,其各个方向的受力处于均匀状态,角蛋白也发生对称分布现象,于是就会笔直地往外方生长,绝对不会自己发生打卷现象。
欧洲人的毛囊大多则是椭圆形,长出来的头发横截面同样也就是椭圆的,当头发生长的时候,由于长短轴两个方向的生长速度显得不一样,也就会发生自然弯曲现象,从而形成所谓的大波浪。
非洲人群的毛囊则是呈现出扁平状态的,其横截面是扁的甚至呈现出肾形,头发生长的时候两侧的生长速度差异显得十分巨大,于是也就会卷成紧密的小螺旋形状了。这种紧密的卷发其实也就是对非洲强紫外线环境的一种适应结果,蓬松的卷发能够在头皮表面形成一道隔热层,从而减少阳光的直接照射,这比直发的防晒效果要好得多。
那么为什么直发看起来会显得更加顺滑、更有光泽?这同样以及圆形横截面存在着直接的关联。头发表面存在着一层毛鳞片,就像瓦片一样重叠在发丝的表面。对于圆形的那些发丝而言,毛鳞片排列得特别整齐,贴合得也显得很紧密,光线照射上去便会发生均匀反射现象,看起来也就显得乌黑发亮了,摸上去的时候摩擦力较小,手感非常顺滑。
而卷发因为发丝本身就是弯曲的,其毛鳞片的排列天然存在着翘起以及凹凸不平的情况,发丝之间的摩擦力显得非常大,很容易发生毛躁、打结等现象,光线发生散射的情况较多,看起来也就会没那么有光泽了。再加上东亚人的头发直径普遍显得更粗一些,具备更强的韧性,不容易发生断裂现象,在视觉上也就更显得黑亮直顺了。
打一个相对简单的比方,直发就像是一根圆形的塑料吸管,其表面显得光滑且顺直;而卷发就像是被压扁了并且又被拧过的吸管一样,表面呈现凹凸不平状态,自然也就容易产生毛躁并且打结了。大家觉得直发具备顺滑特性,在本质上也就是圆形发丝具备的物理特性所带来的独特触感以及视觉效果。
相关的文化习俗,放大了关于黑长直的群体印象
除了拥有天生的基因之外,相关的文化以及生活习惯也强化了“中国人都是黑长直”这种固有的群体印象。
首先也就是延续了几千年之久的长发传统以及审美偏好。中国从先秦时期开始,便以拥有乌黑长发作为审美的标准,在儒家观念里面认为身体发肤受之父母,绝对不敢轻易发生毁伤,所以不管男女都会去保留长发,绝对不会随便去开展剪发工作,更加不会主动去把头发烫卷了。
长发本身也就具有着一定的重量,当其处于自然垂坠的时候便会把头发进行拉直,就算存在着轻微的自然卷情况,在长发产生的重量拉扯之下也是会变直非常多的。并且古人的发式要么是采取束发形式,要么也就是编织成辫子,这种长期的拉扯作用同样也会让头发变得更加顺直。不止是汉族群体,有很多少数民族也都有保留长发的传统习惯,其中最为典型的也就是广西龙脊的红瑶女性了,她们一辈子都不会去剪头发,最长的甚至能够达到2米之长,当地甚至还有专门设立的长发节,这种深厚的文化传统让黑长直的形象彻底深入到了人们心中。
当到了现代社会,虽然开展烫发以及染发工作已经显得十分普及了,但是离子烫、拉直等项目一直都是属于美发店里面的热门项目,有很多天生带点微卷的人也会主动去把头发进行拉直,这便进一步提高了人群中拥有直发特征的视觉比例。
其次则是传统护发智慧所带来的加持作用。中国有很多地方,尤其是南方的部分少数民族群体,都有运用发酵之后的淘米水来开展洗头工作的传统习惯。淘米水在经过了发酵之后会呈现出弱酸性状态,这以及头皮的天然酸碱度是非常接近的,能够帮助毛鳞片实现闭合,同时还会分解出B族维生素、氨基酸等各种小分子营养物质,从而滋养发丝,全面增强发丝的韧性。
这种护发方法固然不能够改变天生的毛囊形状,也不能够把卷发彻底变成直发,但是能够让原生直发的毛鳞片显得更加服帖,有效减少发生毛躁以及分叉的现象,从而让头发看起来显得更加顺滑、更有光泽感,彻底把直发具备的优势给放大了。
当然,所谓的大多数中国人皆是属于直发情况,这属于群体统计学上的规律,并不是绝对真理。中国拥有着56个民族,地域显得十分辽阔,不同族群的遗传背景差异显得十分巨大。例如新疆的少数民族因为以及欧亚人群存在着一定的基因交流过程,自然卷的比例明显呈现出更高的状态;在南方的部分少数民族群体里面,同样也有着一定比例的自然卷。就算是属于汉族群体,也有不少人天生带着一定程度的自然卷,只是其整体的比例远远低于欧洲以及非洲的人群而已。
并且发质是属于极其典型的多基因控制的数量性状范畴,EDAR仅仅只是目前所发现的产生影响最大的一个位点而已,还有很多其他的基因在产生共同的作用,再加上日常营养、气候条件、个人护理习惯的影响,每一个人的发质都会存在着细微的差异,根本也就不存在所谓中国人必须是直发的硬性说法。另外,关于引发EDAR突变的具体演化驱动力,目前整个学术界还没有得出一个完全统一的结论,无论是寒冷适应假说还是汗腺散热假说这两种推测,都是有着一定的证据支撑的。也极有可能是这两种优势产生了共同的作用,这才让这个突变在东亚人群里面达到了这么高的频率状态。
在此总结一下:大多数中国人能够拥有顺滑并且直顺的黑发,其核心因素也就是3万年前出现在东亚地区的EDAR V370A突变现象,这个突变直接让毛囊长成了正圆形,从而长出显得粗直的头发,圆形发丝所带的毛鳞片显得十分整齐,天然也就显得更加顺滑且有光泽了;在此基础上再加上几千年来一直保留长发、运用传统方法开展护发工作的文化习惯,最终也就形成了人们十分熟悉的黑长直特征了。这一个看似平常的外貌特征,其背后正是几万年的人类演化史进程,同时也是基因以及文化产生共同作用所造就的结果。不同人群之间产生的发质差异,仅仅只是人类为了适应不同环境从而演化出来的多样性特征而已,根本没有任何高低优劣之分的。
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