为什么人类的皮肤那么脆弱?

为什么人类的皮肤那么脆弱?

瞻云,先让一部分知识有趣起来

人类这娇嫩的皮肤,一咬就破,一挠就裂。

怕狗、怕猫、怕大鹅!

如果给所有动物皮肤的防御力分个等级,人类的皮肤绝对是最脆的那一档。

大多鱼类和爬行动物都有鳞片,大型哺乳动物多有厚实的皮肤,甚至穿山甲和犰狳还配备有“重装铠甲”。

从材料力学的角度来说,穿山甲鳞甲的弹性模量(也即,材料抵抗形变的能力)达到惊人的 6GPa[1],相对来说人类的皮肤就柔嫩得多,弹性模量仅仅 0.5 ~ 1.95 MPa[2]

穿山甲鳞甲抵抗外力形变的能力,最高相当于人类皮肤的 1 万倍。

这也是为什么,老虎和狮子可以轻松撕开人类的皮肤,却咬不穿穿山甲鳞甲的原因。

人类皮肤不仅仅防御力低,在其它方面的设计也相当的拉胯。

羊膜动物皮肤上的衍生物,主要都是角蛋白所形成的。

除了像穿山甲那样演化出鳞甲外,还可以像猛禽和猛兽那样,发展出锋利的爪子。

东北虎爪子长度可达十公分左右,搭配 1000kg 的掌力,足以让人类一击毙命。

体长 50cm 的雄鹰,体重往往只有 1kg 左右,却可以通过倒钩般的锋利爪子洞穿猎物的头颅,如果有上升气流,可以把数公斤的兔子轻松带上天空。

相对来说,人类的爪子却退化成了单薄的指甲,大多数只能作为日常小工具或发挥装饰作用。

即便偶尔用来攻击,也仅仅只能攻击人类的脆弱皮肤,甚至往往伤害不了真皮层。

皮肤衍生物往往也是动物各种特殊功能的保障。

例如,鸟类通过羽毛飞上天空,陆地哺乳动物通过厚实的皮肤和毛发进行保暖,鲸类通过演化出光滑的皮肤重返海洋,它们甚至可以通过厚厚的皮下脂肪,进行全球遨游,不惧南北极的严寒。

相对来说,人类只有退化不彻底的毛发。

既不能飞上天空,也不能在海洋里遨游,甚至在冰天雪地的野外,不借助厚重的衣物保暖,就会被直接冻死。

一般用散热说和寄生虫说来解释毛发的退化。

反过来,我们也可以认为,有助于散热和防寄生虫是毛发退化的两大优势。

人类体虱大约是从 100 万年前的头虱进化而来,这意味着,我们的祖先,至少从那一时期开始穿上了衣服[3][4]

通过 DNA 溯源,研究者发现,人类头虱又大约是从 330 万年前起源于大猩猩虱。

这似乎也间接地预示着,我们祖先退掉体毛的时间大约是 100~300 万年前。

但为了毛发退化的优势,人类祖先很有可能也付出了惨痛的代价。

从 180 万年前的直立人开始,古人类曾三次走出非洲。这是伟大的探索过程,同时也是无比惨烈的悲壮过程。在这 100 多万年的时间里,古人类经历多次演化瓶颈。

绝大多数的人种都灭绝了,只有我们祖先存活了下来,但他们至少也经历了两次以上的惨烈演化瓶颈。

90 万年前,我们的直系祖先从原来的 10 万规模逐渐减少,可能一度只有 1000 多人,并持续长达 10 多万年的时间[5]

好不容易人口开始恢复,智人这一支,到了 7 万年前,又出现了惨烈的人口瓶颈,种群数量甚至低到了 2000 人左右。通常认为在 1000~1 万人的范围,甚至某些种群曾一度低至 150 人[6][7]

虽然我们祖先经历演化瓶颈既有环境的外因,也有自身的内因,但毛发退化带来的保暖能力下降,很有可能是重要原因之一。

但无论怎么样,我们的祖先最终在世界各个大陆上开枝散叶,最终发展成了地球上最为成功的动物之一。

在种族繁衍上,其实皮肤也发挥着重要的作用。

那就是——两性吸引力。

皮肤如何影响两性吸引力?

为了获得生殖成功,生物个体总是倾向于寻找最优秀的伴侣,视觉往往在高等动物的两性吸引中发挥重要作用。

例如,大多数鸟类是视觉吸引的典型代表,华美极乐鸟有着优美的舞蹈,孔雀有着漂亮的尾巴。

在这方面,人类也并不例外。

神经科学早已经发现,无论我们识别一张图是否是面孔,还是判断一副面孔是否具有吸引力时,都会激活大脑的相关脑区,同时建立奖赏机制[8][9]

当你看到一副人脸,和看风景 / 建筑物时,大脑内发生着截然不同的变化:

进行面孔识别时,枕叶面部区域(OFA)、梭形面部区域(FFA)、后颞上沟(STS)、杏仁核(AMG)、后扣带皮层(PCC)、内侧 OFC 等区域都会被激活

走在大街上,相貌平平的陌生人从身边路过,你通常会直接无视。但如果是一位美女 / 帅哥经过,立即就会吸引你的目光。

当你眼睛一亮,目光锁定美女 / 帅哥时,大脑内发生了特殊的生化反应:

大脑激活区域:漂亮面孔 VS 普通面孔

此时,我们大脑内奖励系统的核心——伏隔核被激活,多巴胺分泌量迅速提升[10][11]

审美样的颜值高,什么样的颜值低,不同地域 / 文化的人群,往往有着不同的标准。

但从“面孔吸引力心理学”的角度来说,却有着几大共性,例如面孔平均化、对称性、年轻化、健康程度,以及其它相关的性二态特征。

所有的特征都需要通过皮肤进行展现,尤其是在两性吸引力中发挥关键作用的年轻化、健康程度。然而人类皮肤在年轻和健康的维持上,却显得极其的拉胯。

人类面部皮肤没有厚实的毛发遮挡,直接暴露在紫外线的照射下。而阳光中的紫外线,是造成后天外源性衰老的重要原因[12]

2012 年,《新英格兰医学杂志》上的一份研究,展现了这样一个案例[13]

芝加哥的一位老妇人,送了半辈子的牛奶。在送牛奶的过程中,阳光从车窗长期照射在她的脸上,这一照就是 30 年。

可以看到,她的脸上呈现出泾渭分明的衰老对比。

如果你分别盖住她的左脸和右脸,你会发现她的右脸单独看起来在 50 岁左右,而单看左脸却足足有 80 岁的样子。

这是因为,人类真皮层是一种结缔组织,以胶原纤维和弹性纤维等为骨架,再填充以透明质酸等基质。

紫外线不仅能破坏胶原纤维和弹性纤维,使得皮肤失去弹性,还能破坏产生它们的成纤维细胞,从而导致皮肤难以再恢复如初。

除此之外,人类皮肤还很薄。

即便是最厚的手掌和脚掌,也仅仅只有 4mm,面部皮肤厚度低于 1.5mm,其中最薄的眼睑周围,仅仅只有 0.5mm,是最早出现像“鱼尾纹”或其他皱纹的地方。

皮肤越薄,意味着胶原纤维和弹性纤维也越少,无论在光老化还是自然衰老的影响下,都会变得更加松弛褶皱,导致颜值大幅度的下降。

除此衰老外,原本颜值在线的脸庞,如果长满了疥疮,生了特殊的痣,又或者皮肤暗沉、干涸,吸引力都可能大打折扣。在人类进化史上,寄生虫一直对人类生存有着巨大的威胁。人类对面部疮瘢的排斥,往往反映着寄生虫给我们带来的进化压力。

最后,我想说的是,虽然人类皮肤相比起其它动物的各种优点并不突出,但“适者生存”是自然选择的终极奥义,我们祖先的皮肤,是经过无数次生存死亡所选择而来的,它对于我们来说,就是最合适的。