大家是否觀察過不同人群的頭髮？非洲人大多呈現出緊密的小螺旋卷，歐美人很多呈現出蓬鬆的大波浪，而包括中國人在內的東亞人群，絕大多數都是又黑又直並且十分順滑的直發。
很多人覺得這是天經地義的，反正也就是屬於遺傳，但具體是由哪個基因決定的？為什麼偏偏東亞人演化出了這麼高比例的直發？是為了去適應冰期寒冷氣候，還是存在著別的原因？還有人開玩笑說，是因為中國人留了幾千年長發，從而把頭髮給墜直了。
今天就結合遺傳學、發育生物學以及人類學的相關研究，把中國人直發背後的科學原理徹底說清楚。
3萬年前發生的一個突變，決定了東亞人群的直發
當處於2007年之前時，科學家僅僅知道發質是能夠遺傳的，但並不知道具體是哪個基因在起作用。直到全基因組關聯研究普及之後，研究人員對不同人群的基因差異開展了對比工作，終於鎖定了2號染色體上的EDAR基因。
這個基因的全稱被稱為外異蛋白A受體，其主要負責調控胚胎時期外胚層器官的發育，人類的頭髮、汗腺、牙齒、乳腺，甚至指甲的正常發育，全都以及它存在著關聯。東亞人群所攜帶的這個基因上存在著一個特殊的錯義突變，編號為V370A，也就是基因上第370位的氨基酸從纈氨酸變成了丙氨酸。
這個突變會讓EDAR基因的信號活性顯著發生增強，從而直接改變毛囊的發育形態。科學家開展過十分直觀的小鼠實驗工作，把這個突變轉入到了小鼠的基因組裡面，原本毛髮帶有一點波浪的小鼠，其長出來的毛髮明顯變直、變粗，毛髮橫截面也顯得更加接近圓形，這以及東亞人的發質特徵可謂是一模一樣，從而直接證實了這個突變以及直發之間的因果關係。
依據分子鍾開展的估算工作顯示，這個突變大概在3萬年前出現在東亞中部區域，也就是現在中國的中部地區，在這之後隨著史前人類開展的遷徙活動，逐步擴散到了整個東亞以及東北亞地區，後來又跟隨著印第安人的祖先跨越白令海峽到達了美洲。
現在這個突變在漢族人群裏面的攜帶率已經超過了90%，在日本人、韓國人群里出現的頻率也差不了多少，在美洲原住民里的頻率同樣顯得非常高。而在歐洲人群以及非洲人群裏面，這個突變幾乎是不存在的，其頻率還不到1%。這也就是說明，絕大多數中國人擁有天生直發，其根源也就是3萬年前這個偶然出現的基因突變現象。
挺有意思的是，歐洲人群里也存在著很多直發，但他們的直發以及東亞人完全是進行獨立演化而來的，是由TCHH、WNT10A等另外一組基因進行控制，這就好像東亞人以及歐洲人都獨立演化出了淺膚色，但是突變的基因卻是不一樣的，這屬於典型的趨同演化現象。
這個突變為什麼能夠在東亞區域擴散到這麼高的比例？一個新產生的突變要想在人群裏面達到90%以上的頻率，通常是受到了強烈的自然選擇作用的。關於EDAR突變所具備的選擇優勢，學術界主要存在著兩種假說。
第一種也就是寒冷適應假說。這個突變出現的時間是在3萬年前，正好趕上了末次冰期最為寒冷的階段，當時的東亞地區氣溫比現在要低上許多。攜帶了這個突變的人其頭髮會顯得更粗、更直，直徑比其他人群的頭髮要粗，大量粗直的頭髮鋪在頭皮上面，能夠形成更加緻密的空氣保溫層，這就像是給腦袋戴上了一個天然的棉帽子，能夠有效減少頭部發生熱量流失的情況，從而在冰期裏面顯得更容易存活下來。
第二種則是汗腺散熱假說。EDAR突變不僅會影響頭髮，還會讓皮膚的汗腺數量發生增加現象。相關研究發現，攜帶了這個突變的東亞人群，其汗腺密度比歐洲人以及非洲人要高得多，出汗能力也顯得更強。當冰期徹底結束之後，東亞氣候變得溫暖並且濕潤，人類開始從事相關的農業勞動，更加強悍的出汗能力能夠提升散熱的效率，就算長時間開展勞作也不容易發生中暑現象，這在進入農業社會之後屬於極大的生存優勢。直發僅僅只是這個突變所帶來的一種伴生性狀而已，並不是自然選擇直接瞄準的目標所在。
除了自然選擇之外，奠基者效應也幫了不少忙。東亞人群是屬於走出非洲之後比較晚形成的人群，在開展遷徙的過程中經歷過多次的人口瓶頸階段，基因多樣性本身也就比非洲以及歐洲人群要低，以及發質相關的其他變異本來也就顯得較少。當EDAR突變一旦獲得了選擇優勢，便很快就擴散到了幾乎整個群體當中，這也就是東亞人直發比例顯得特別高的原因之一。
毛囊形狀，直接決定了頭髮是否捲曲以及是否順滑
基因是肉眼看不見的事物，它對頭髮所產生的影響，最終要依靠毛囊這個模具來實現落地。大家可以把每一個毛囊想象成一個專門去開展生產頭髮工作的微型工廠，工廠的孔洞屬於什麼形狀，生產出來的頭髮也就是什麼形狀的。
東亞人因為攜帶了EDAR突變，其毛囊大多呈現出規則的正圓形，所以長出來的頭髮橫截面同樣也就是正圓形的。當頭髮生長的時候，其各個方向的受力處於均勻狀態，角蛋白也發生對稱分佈現象，於是就會筆直地往外方生長，絕對不會自己發生打卷現象。
歐洲人的毛囊大多則是橢圓形，長出來的頭髮橫截面同樣也就是橢圓的，當頭髮生長的時候，由於長短軸兩個方向的生長速度顯得不一樣，也就會發生自然彎曲現象，從而形成所謂的大波浪。
非洲人群的毛囊則是呈現出扁平狀態的，其橫截面是扁的甚至呈現出腎形，頭髮生長的時候兩側的生長速度差異顯得十分巨大，於是也就會捲成緊密的小螺旋形狀了。這種緊密的捲髮其實也就是對非洲強紫外線環境的一種適應結果，蓬鬆的捲髮能夠在頭皮表面形成一道隔熱層，從而減少陽光的直接照射，這比直發的防晒效果要好得多。
那麼為什麼直發看起來會顯得更加順滑、更有光澤？這同樣以及圓形橫截面存在著直接的關聯。頭髮表面存在著一層毛鱗片，就像瓦片一樣重疊在髮絲的表面。對於圓形的那些髮絲而言，毛鱗片排列得特別整齊，貼合得也顯得很緊密，光線照射上去便會發生均勻反射現象，看起來也就顯得烏黑髮亮了，摸上去的時候摩擦力較小，手感非常順滑。
而捲髮因為髮絲本身就是彎曲的，其毛鱗片的排列天然存在著翹起以及凹凸不平的情況，髮絲之間的摩擦力顯得非常大，很容易發生毛躁、打結等現象，光線發生散射的情況較多，看起來也就會沒那麼有光澤了。再加上東亞人的頭髮直徑普遍顯得更粗一些，具備更強的韌性，不容易發生斷裂現象，在視覺上也就更顯得黑亮直順了。
打一個相對簡單的比方，直發就像是一根圓形的塑料吸管，其表面顯得光滑且順直；而捲髮就像是被壓扁了並且又被擰過的吸管一樣，表面呈現凹凸不平狀態，自然也就容易產生毛躁並且打結了。大家覺得直發具備順滑特性，在本質上也就是圓形髮絲具備的物理特性所帶來的獨特觸感以及視覺效果。
相關的文化習俗，放大了關於黑長直的群體印象
除了擁有天生的基因之外，相關的文化以及生活習慣也強化了「中國人都是黑長直」這種固有的群體印象。
首先也就是延續了幾千年之久的長發傳統以及審美偏好。中國從先秦時期開始，便以擁有烏黑長發作為審美的標準，在儒家觀念裏面認為身體髮膚受之父母，絕對不敢輕易發生毀傷，所以不管男女都會去保留長發，絕對不會隨便去開展剪髮工作，更加不會主動去把頭髮燙卷了。
長發本身也就具有著一定的重量，當其處於自然垂墜的時候便會把頭髮進行拉直，就算存在著輕微的自然卷情況，在長發產生的重量拉扯之下也是會變直非常多的。並且古人的髮式要麼是採取束髮形式，要麼也就是編織成辮子，這種長期的拉扯作用同樣也會讓頭髮變得更加順直。不止是漢族群體，有很多少數民族也都有保留長發的傳統習慣，其中最為典型的也就是廣西龍脊的紅瑤女性了，她們一輩子都不會去剪頭髮，最長的甚至能夠達到2米之長，當地甚至還有專門設立的長發節，這種深厚的文化傳統讓黑長直的形象徹底深入到了人們心中。
當到了現代社會，雖然開展燙髮以及染髮工作已經顯得十分普及了，但是離子燙、拉直等項目一直都是屬於美髮店裡面的熱門項目，有很多天生帶點微卷的人也會主動去把頭髮進行拉直，這便進一步提高了人群中擁有直發特徵的視覺比例。
其次則是傳統護髮智慧所帶來的加持作用。中國有很多地方，尤其是南方的部分少數民族群體，都有運用發酵之後的淘米水來開展洗頭工作的傳統習慣。淘米水在經過了發酵之後會呈現出弱酸性狀態，這以及頭皮的天然酸鹼度是非常接近的，能夠幫助毛鱗片實現閉合，同時還會分解出B族維生素、氨基酸等各種小分子營養物質，從而滋養髮絲，全面增強髮絲的韌性。
這種護髮方法固然不能夠改變天生的毛囊形狀，也不能夠把捲髮徹底變成直發，但是能夠讓原生直發的毛鱗片顯得更加服帖，有效減少發生毛躁以及分叉的現象，從而讓頭髮看起來顯得更加順滑、更有光澤感，徹底把直發具備的優勢給放大了。
當然，所謂的大多數中國人皆是屬於直發情況，這屬於群體統計學上的規律，並不是絕對真理。中國擁有著56個民族，地域顯得十分遼闊，不同族群的遺傳背景差異顯得十分巨大。例如新疆的少數民族因為以及歐亞人群存在著一定的基因交流過程，自然卷的比例明顯呈現出更高的狀態；在南方的部分少數民族群體裏面，同樣也有著一定比例的自然卷。就算是屬於漢族群體，也有不少人天生帶著一定程度的自然卷，只是其整體的比例遠遠低於歐洲以及非洲的人群而已。
並且發質是屬於極其典型的多基因控制的數量性狀範疇，EDAR僅僅只是目前所發現的產生影響最大的一個位點而已，還有很多其他的基因在產生共同的作用，再加上日常營養、氣候條件、個人護理習慣的影響，每一個人的發質都會存在著細微的差異，根本也就不存在所謂中國人必須是直發的硬性說法。另外，關於引發EDAR突變的具體演化驅動力，目前整個學術界還沒有得出一個完全統一的結論，無論是寒冷適應假說還是汗腺散熱假說這兩種推測，都是有著一定的證據支撐的。也極有可能是這兩種優勢產生了共同的作用，這才讓這個突變在東亞人群裏面達到了這麼高的頻率狀態。
在此總結一下：大多數中國人能夠擁有順滑並且直順的黑髮，其核心因素也就是3萬年前出現在東亞地區的EDAR V370A突變現象，這個突變直接讓毛囊長成了正圓形，從而長出顯得粗直的頭髮，圓形髮絲所帶的毛鱗片顯得十分整齊，天然也就顯得更加順滑且有光澤了；在此基礎上再加上幾千年來一直保留長發、運用傳統方法開展護髮工作的文化習慣，最終也就形成了人們十分熟悉的黑長直特徵了。這一個看似平常的外貌特徵，其背後正是幾萬年的人類演化史進程，同時也是基因以及文化產生共同作用所造就的結果。不同人群之間產生的發質差異，僅僅只是人類為了適應不同環境從而演化出來的多樣性特徵而已，根本沒有任何高低優劣之分的。
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