光塑造了人类的进化,它今天仍在改变着我们

在我们的进化历史的大部分时间里,人类活动都与日光有关。技术将我们从这些古老的睡眠-觉醒周期中解放出来,但有证据表明阳光已经离开并将继续留下它的印记。

我们不仅仍然倾向于在白天保持清醒,在晚上睡觉,而且我们可以为我们生物学的许多其他方面感谢光。

光可能驱使我们的祖先用两条腿直立行走。光线有助于解释我们肤色的演变,为什么我们中的一些人会有卷发,甚至我们的眼睛大小。

正如我们将在本系列的后续文章中探讨的那样,光有助于塑造我们的情绪、免疫系统、肠道的运作方式等等。光可以让我们生病,告诉我们为什么生病,然后治疗我们。

数百万年的进化历史意味着人类在很大程度上仍然是光明的生物。

我们站起来,然后走出了非洲

第一批现代人是在温暖的非洲气候中进化而来的。并减少对刺眼的阳光一个解释为什么人类开始用两条腿直立行走。当我们站起来,太阳正好在头顶上时,照射到我们身体上的阳光要少得多。

卷发也可能有保护我们来自炎热的太阳。这个想法是它提供了一个较厚的绝缘层比直发保护头皮。

智人色素沉着严重的皮肤.阳光会分解叶酸 (维生素B9) 加速衰老并损害 DNA。在我们灿烂的祖先气候中,保护深色皮肤反对这个。但这个黝黑的皮肤还是承认了足够的紫外线刺激维生素 D 的重要产生。

然而,当人们定居在光线较弱的温带地区时,他们反复进化出较浅的皮肤,通过不同种群中的不同基因。这发生得很快,可能在过去 40,000 年之内。

随着靠近两极的紫外线辐射减少,需要更少的色素沉着来保护阳光不分解我们的叶酸。较浅的肤色也会让更多稀缺的光线进入,以便身体可以制造维生素 D。但有一个很大的缺点:较少的色素沉着意味着对阳光伤害的保护较少。

我们的皮肤色素沉着如何适应迁移模式和光线变化。

这种进化背景有助于澳大利亚在皮肤癌发病率最高在世界上。

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,皮肤浅色,移植到高紫外线环境中。难怪我们被描述为”一个被晒伤的国家".

阳光也导致了人眼的变化。来自高纬度地区的人类虹膜中的保护色素较少。他们还有较大的眼窝(大概是眼球),也许是为了允许更多珍贵的光线.

同样,这些特征使欧洲血统的澳大利亚人特别容易受到我们刺眼的光线的影响。因此,澳大利亚不同寻常地眼癌发病率高.

我们无法动摇我们的生物钟

我们生理节律– 由我们的大脑和荷尔蒙驱动的清醒-睡眠周期 – 是由光触发的另一个沉重的进化包袱。

人类已经适应了日光。在强光下,人类可以看得见并已提炼色觉.但是我们在昏暗的光线下看得很差,而且我们缺乏敏锐的听力或敏锐的嗅觉等感官来弥补这一点。

我们最近的亲戚(黑猩猩、大猩猩和猩猩)在白天也很活跃,晚上睡觉,这强化了最早的人类具有相似昼夜行为的观点。

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

最早的哺乳动物通常是夜间活动的,利用它们小的体型和黑暗的掩护来躲避恐龙.但是,陨石撞击消灭了这些可怕的爬行动物,使一些哺乳动物幸存者,尤其是灵长类动物,能够在很大程度上发展昼夜生活方式.

如果我们直接从这些早期灵长类动物那里继承了我们的日光活动模式,那么这种节奏将成为我们谱系近 6600 万年进化历史的一部分。

这就解释了为什么我们的 24 小时时钟很难晃动;它在我们的进化历史中根深蒂固。

连续照明技术的改进它们使我们越来越摆脱对日光的依赖:火、蜡烛、油气灯,最后是电灯。所以理论上我们可以随时工作和娱乐。

然而,我们的认知和身体表现会在以下情况下恶化我们内在的日常周期被打乱了,例如通过睡眠剥夺、轮班工作或时差反应。

未来学家已经考虑了火星上的生活.幸运的是,一天火星大概是 24.7 小时左右,跟我们自己的差不多。这种细微的差异应该是第一批勇敢的火星殖民者最不担心的。

光仍在改变我们

在过去的 200 年左右的时间里,人工照明帮助(部分)将我们与祖先的昼夜节律分离。但近几十年来,这已经以我们的视力为代价。

许多与近视 (近视) 相关的基因变得更加普遍在短短 25 年的时间里,人类基因库快速进化变化的一个突出例子。

如果你有一些近视的遗传倾向,减少自然光照射(并在人造光下花费更多时间)使它更有可能。这些明显的变化发生在许多人的一生中。

毫无疑问,光将在未来几千年继续塑造我们的生物学,但这些长期影响可能很难预测。

李伟,进化生物学教授(与南澳大利亚博物馆联合任命),弗林德斯大学

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