Меню

Как меняется цвет кожи лица



Почему меняется цвет кожи человека?

Разнообразие человеческой внешности и форм, веками интересовало биологов и косметологов, но спустя почти 100 лет после того, как Уильям Бейтсон ввел термин «генетика» в 1906 году, гены, лежащие в основе этого разнообразия, остаются неразгаданной загадкой. Один из самых очевидных фенотипов, которые отличают представителей нашего вида, это различия в пигментации кожи. Они являются одними, из самых загадочных.

Существует огромный диапазон цветов кожи человека, они могут быть связаны с климатом, континентами или культурами, но мы очень мало знаем об основной генетической архитектуре. Является ли число общих генов цвета кожи ближе к 5, 50, или 500?

Приводят ли к усилению или потери функции для небольшого набора генов к фенотипов на противоположных концах пигментного спектра? Происходило ли влияние естественного отбора на сходные фенотипы пигментации, независимо друг от друга, по сходным путям? И должны ли мы, наконец, заботиться о генетике пигментации человека, если это всего лишь кожа?

Почему мы должны заботиться о коже?

С клинической точки зрения, недостаточная защита от солнечного света, оказывает серьезное влияние на здоровье человека. В Австралии кумулятивная заболеваемость раком кожи, в течение всей жизни, приближается к 50%, однако оксюморонная индустрия «умного загара» продолжает расти, и существуют противоречивые мнения относительно степени влияния различных типов меланина на восприимчивость к ультрафиолетовому (УФ) излучению.

На другом конце спектра, неадекватное воздействие солнечного света, приводящее к дефициту витамина D и рахиту. Это было вылечено благодаря достижениям в области питания, достигнутым в начале 19-века. В обоих случаях, понимание генетической архитектуры цвета кожи человека, вероятно обеспечит более глубокое понимание, лежащих в основе биологических механизмов, внутренних органов и сосудов . И ещё может быть, мутационные горячие точки в гене TP53 помогли информировать общество о рисках табака.

С точки зрения фундаментальной науки, изменение цвета кожи человека, предоставляет беспрецедентную возможность клеточным биологам, генетикам и антропологам узнать больше о биогенезе и движении субклеточных органелл. Для того, чтобы лучше охарактеризовать связь между генотипическим и фенотипическим разнообразием, чтобы дополнительно исследовать человека истоки и понять, как недавняя эволюция человека могла быть сформирована естественным отбором.

С помощью чего меняется цвет кожи

Исторически измерение цвета кожи человека, основывалось на субъективных категориях, например: «умеренно-коричневый, редко сгорает, загорает очень легко». Совсем недавно были применены количественные методы, основанные на отражательной спектрофотометрии, которые позволяют покраснение, вызванное воспалением и повышенным гемоглобином. Следует отличать: от потемнения, вызванного повышенным содержанием меланина

Как фактор — Меланин

Меланин сам по себе является органическим полимером, построенным из окислительных производных тирозина и бывает двух типов: богатая цистеином красно-желтая форма, известная как феомеланин и менее растворимая черно-коричневая форма, известная как эумеланин . Различение между типами пигментов в биологических образцах требует химической экстракции, но оно того стоит, поскольку мы мало знаем о распространенных изменениях пигментации человека, включая переключение типов пигментов.

Характерный тип светлой кожи

Характерный фенотип светлой кожи, веснушчатых и пшенично-рыжих волос, связан с большим количеством феомеланина и небольшим количеством эумеланина и обусловлен потерей функции аллелей в одном гене, рецепторе меланокортина 1 (MC1R). Однако вариация MC1R оказывает существенное влияние на пигментацию только в тех популяциях, где распространены рыжие волосы и светлая кожа и его основные эффекты — стимулирование синтеза эумеланина за счет синтеза феомеланина или наоборот — мало способствуют изменению отражательной способности кожи между основными этническими группами или между ними.

Изменение пигмента для разных типов кожи

Более важным, чем соотношение типов меланина, является общее количество производимого меланина. Кроме того, гистологические характеристики кожи разного цвета дают некоторые подсказки относительно клеточных механизмов, которые, вероятно, приводят к изменению пигмента. Для одной и той же области тела у людей со светлой и темной кожей одинаковое количество меланоцитов (существует значительная разница между различными областями тела), но содержащие пигмент органеллы, называемые меланосомами, являются более крупными, более многочисленными и более пигментированными в темноте по сравнению со светлой кожей, что соответствует лицам, чьи недавние предки были из Африки, Азии или Европы.

С этой точки зрения, окислительные ферменты, такие как тирозиназа (TYR), которая катализирует образование допахинона из тирозина, или меланосомные мембранные компоненты, такие как белок разведения с розовыми глазами, или транспортный белок, связанный с мембраной (MATP), влияют на доступность субстрата. и активность TYR, являются логическими кандидатами на то, что генетические вариации могут способствовать разнообразию цвета кожи человека.

Не менее важно то, что происходит внутри меланоцитов и то, что происходит снаружи. Каждая пигментная клетка активно переносит свои меланосомы примерно в 40 базальных кератиноцитов; в конечном счете, отражательная способность кожи определяется количеством и распределением гранул пигмента в кератиноцитах, а не в меланоцитах.

В общем, меланосомы африканской кожи больше и рассеяны шире, чем в азиатской или европейской коже. Примечательно, что кератиноциты из темной кожи, культивируемые с меланоцитами из светлой кожи, вызывают характер распределения меланосом, характерный для темной кожи, и наоборот. Таким образом, по меньшей мере один компонент изменения цвета кожи представляет собой ген или гены, экспрессия которых и действие, влияют на среду пигментных клеток, а не на саму пигментную клетку.

Генетика цвета кожи

Для любого количественного признака, с множеством способствующих факторов, наиболее важными вопросами являются: общая наследуемость, количество генов, которые могут быть вовлечены и лучшие стратегии для идентификации этих генов. Для цвета кожи, наследственность в широком смысле (определяемая как общее влияние генетических и негенетических факторов) очень высока, при условии, что можно контролировать самый важный негенетический фактор — воздействие солнечного света.

Заявления о количестве генов цвета кожи человека, относятся к нескольким исследованиям; один из самых полных — Харрисон и Оуэн (1964) . В этом исследовании измерения отражательной способности кожи были получены от 70 жителей Ливерпуля, чьи родители, бабушка и дедушка или оба были европейского («с большим ирландским компонентом») или западноафриканского («в основном из прибрежных районов Ганы и Нигерии») происхождения и которые были грубо классифицированы на «гибридные» и «обратные» группы на этой основе.

Попытка разделить и проанализировать дисперсию групп обратного скрещивания, привела к минимальным оценкам трех-четырех «эффективных факторов», в данном случае независимо разделяющих гены. Помимо ключевого слова-минимальный(Данные Харрисона и Оуэна также могут быть объяснены 30–40 генами), одним из наиболее интересных результатов было то, что отражающая способность кожи оказалась в основном аддитивной. Другими словами, средняя отражательная способность кожи «гибридных F1» или «гибридных обратных групп» групп является промежуточной между их соответствующими родительскими группами.

Альтернативный подход к рассмотрению количества потенциальных генов пигментации человека основан на генетике окраски шерсти мыши, одной из оригинальных моделей для определения и изучения действия и взаимодействия генов, для которых было установлено почти 100 различных генов.

Если оставить в стороне мутации мышей, которые вызывают появление белых пятен или преобладающие эффекты вне пигментной системы, остается не более 15 или 20 мутаций, многие из которых были идентифицированы и охарактеризованы и большинство из которых, имеют человеческие гомологи, у которых нулевые мутации вызывают альбинизм.

Это подводит нас к вопросу о генах-кандидатах для цвета кожи, поскольку, как и любая количественная характеристика, разумным местом для начала, являются редкие мутации, которые, как известно, вызывают экстремальный фенотип, в данном случае менделевские формы альбинизма. Основное предположение состоит в том, что если редкий нулевой аллель вызывает полную потерю пигмента, тогда набор полиморфных, то есть более частых аллелей, с тонким воздействием на экспрессию генов будет вносить вклад в спектр цветов кожи. В TYR, P и MATP гены, рассмотренные ранее, являются хорошо известными причиной альбинизма, основным эффектом ограниченых пигментных клеток; среди них ген P является очень полиморфным, но фенотипические последствия P и полиморфизмы генов еще не известны.

Независимо от фенотипа, ген, ответственный за отбор различных цветов кожи, должен демонстрировать популяционную сигнатуру с большим количеством аллелей и скоростями замены последовательности, которые больше для несинонимичных (которые изменяют аминокислоту в белке), чем синонимичных (которые не изменить любую аминокислоту) изменений. Данные были собраны только для MC1R , в котором наиболее заметным открытием является недостаток аллельного разнообразия в африканских образцах, что примечательно, учитывая, что полиморфизм для большинства генов в Африке выше, чем в других географических регионах. Таким образом, пока MC1R изменение последовательности не вносит значительного вклада в изменение цвета кожи человека во всем мире, функциональный MC1R , вероятно, важен для темной кожи.

Выбор цвета кожи

Первенство, для описания взаимосвязи между широтой и цветом кожи у современных людей, обычно приписывается итальянскому географу Ренато Басутти, чьи широко воспроизводимые «карты цветов кожи», иллюстрируют корреляцию темной кожи с экваториальной близостью. Более поздние исследования физических антропологов подтвердили и расширили эти наблюдения; недавний обзор и анализ данных из более чем 100 групп населения обнаружил, что отражательная способность кожи на экваторе самая низкая, затем постепенно увеличивается, около 8% на 10 ° широты в северном полушарии и около 4% на 10 ° широты в южном полушарии. Эта картина обратно коррелирует с уровнями ультрафиолетового излучения, которые выше в южном, чем в северном полушарии. Важным предостережением является то, что мы не знаем, как с течением времени менялись схемы УФ-облучения; что еще более важно, мы не знаем, когда цвет кожи, вероятно, изменился, с многочисленными миграциями из Африки и обширным генетическим обменом за последние 500 000 лет

Несмотря на это, большинство антропологов согласны с тем, что различия в ультрафиолетовом излучении, обусловили выбор темной кожи человека на экваторе и светлой кожи человека на больших широтах. Это остается спорным. Наиболее популярная теория утверждает, что защита, обеспечиваемая темной кожей от ультрафиолетового излучения, становится помехой в более полярных широтах из-за дефицита витамина D ( Murray, 1934 ). UVB (коротковолновое УФ) превращает 7-дегидрохолестерин в незаменимый предшественник холекалиферола (витамин D 3)); когда диетические добавки не обеспечиваются иным образом, дефицит витамина D вызывает рахит, характерную патологию роста и костные деформации.

Часто цитируемый анекдот в поддержку гипотезы витамина D состоит в том, что население Арктики, чья кожа относительно темная с учетом их широты, например инуиты и саамцы, чукчи и эскимосы, придерживались диеты богатой витамином D. Чувствительность современных людей к дефициту витамина D, очевидна из-за широко распространения рахита в промышленной Европе 19-го века, но вопрос о том, сталкивались ли с такими проблемами темнокожие люди, мигрирующие в полярные широты десятки или сотни тысяч лет назад, остается под вопросом! В любом случае, риск дефицита витамина D может объяснить только выбором светлой кожи. Наиболее надежными являются защита от солнечных ожогов и рака кожи из-за физического барьера, создаваемого эпидермальным меланином.

Разгадка тайны пигментации

Недавние разработки в нескольких областях, представляют прекрасную возможность, лучше понять разнообразие пигментации человека. Усовершенствованные спектрофотометрические инструменты, достижения в области эпидемиологии и статистики, множество последовательностей генома и эффективные методы анализа вариаций последовательностей, дают нам возможность заменить недопонимание и мифы о цвете кожи, научным подходом.

Те же подходы, которые использовались для исследования таких признаков, как гипертония и ожирение — генетические исследования и исследования ассоциаций, — могут быть применены с гораздо более эффективным способом, для изучения пигментации человека, так как источники изменений в окружающей среде можно контролировать и у нас есть более глубокие знания об основных науках: биохимия и клеточная биология.

Этот подход особенно привлекателен, учитывая удручающий уровень успехов в молекулярной идентификации сложных генетических заболеваний. На самом деле, знание о генетической архитектуре цвета кожи, может оказаться полезным при разработке исследований других количественных признаков.

Текущие дебаты в сообществе генетики человека включают стратегию выбора популяций и генов-кандидатов для изучения характеристик полиморфизмов, которые следует рассматривать как потенциальные мутации заболевания и степень, в которой общие заболевания вызваны обычными (и предположительно древними) аллелями. Хотя конкретные ответы будут разными для каждого фенотипа, могут быть общие темы и некоторые ответы лучше, чем ничего.

Читайте также:  Оттенком какого цвета является пурпурный

Харрисон и Оуэн, завершили свое исследование цвета кожи человека в 1964 году, заявив: «Недостатки данных в этом исследовании высоко оценены авторами, но поскольку в настоящее время нет никаких возможностей для улучшения данных, кажется оправданным анализ, насколько это возможно ». Спустя почти 40 лет возможности открываются и загадка цвета кожи человека может быть разгадана.

Источник

Цвет кожи человека — Human skin color

Цвет кожи человека варьируется от темно-коричневого до самых светлых . Различия в цвете кожи у разных людей вызваны различиями в пигментации , которые являются результатом генетики (унаследованной от биологических родителей ), воздействия солнца или того и другого. Различия между популяциями возникли в результате естественного отбора из-за различий в окружающей среде и регулируют биохимические эффекты ультрафиолетового излучения, проникающего через кожу.

Фактический цвет кожи разных людей зависит от многих веществ, но самым важным из них является пигмент меланин . Меланин вырабатывается в коже в клетках, называемых меланоцитами, и является основным фактором, определяющим цвет кожи людей с более темной кожей . Цвет кожи людей со светлой кожей определяется в основном голубовато-белой соединительной тканью под дермой и гемоглобином, циркулирующим в венах дермы. Красный цвет под кожей становится более заметным, особенно на лице, когда в результате физических упражнений или раздражения нервной системы (гнев, страх) артериолы расширяются. Цвет кожи человека неоднороден; например, кожа ладони и подошвы светлее, чем у большинства других видов кожи, и это особенно заметно у людей с более темной кожей.

Существует прямая корреляция между географическим распределением ультрафиолетового излучения (УФИ) и распространением местной пигментации кожи по всему миру. Области, которые получают большее количество УФИ, обычно расположены ближе к экватору, как правило, имеют население с более темной кожей. В районах, удаленных от тропиков и ближе к полюсам, интенсивность УФ-излучения ниже, что отражается на более светлокожих популяциях. Некоторые исследователи предполагают, что человеческие популяции за последние 50 000 лет изменились от темнокожих к светлокожим и наоборот по мере миграции в разные УФ-зоны, и что такие серьезные изменения пигментации могли произойти всего за 100 поколений (≈ 2500 лет) посредством выборочных обследований . Кожа естественного цвета также может потемнеть в результате загара под воздействием солнечных лучей . Основная теория состоит в том, что цвет кожи адаптируется к интенсивному солнечному излучению, чтобы обеспечить частичную защиту от ультрафиолетовой фракции, которая вызывает повреждения и, следовательно, мутации в ДНК клеток кожи. Кроме того, было замечено, что у женщин в среднем пигментация кожи значительно светлее, чем у мужчин . Женщинам требуется больше кальция во время беременности и кормления грудью . Организм синтезирует витамин D из солнечного света, который помогает ему усваивать кальций. У женщин кожа стала светлее, поэтому их тела поглощают больше кальция.

Социальная значимость различий в цвете кожи менялась в зависимости от культуры и времени, о чем свидетельствует социальный статус и дискриминация .

Содержание

Меланин и гены

Меланин вырабатывается клетками, называемыми меланоцитами, в процессе, называемом меланогенезом . Меланин производится в небольших мембранно-связанных пакетах, называемых меланосомами . Когда они наполняются меланином, они переходят в тонкие ветви меланоцитов, откуда переносятся в кератиноциты . В нормальных условиях меланосомы покрывают верхнюю часть кератиноцитов и защищают их от генетического повреждения. Один меланоцит поставляет меланин в тридцать шесть кератиноцитов в соответствии с сигналами от кератиноцитов. Они также регулируют выработку меланина и репликацию меланоцитов. У людей разный цвет кожи, главным образом потому, что их меланоциты производят различное количество и виды меланина.

Генетический механизм цвета кожи человека в основном регулируется ферментом тирозиназой , который определяет цвет кожи, глаз и оттенков волос. Различия в цвете кожи также объясняются различиями в размере и распределении меланосом в коже. Меланоциты производят меланин двух типов. Наиболее распространенная форма биологического меланина эумеланин , коричнево-черный полимер из дигидроксииндол карбоновых кислот , и их восстановленные формы. Большинство из них происходит из аминокислоты тирозина . Эумеланин содержится в волосах, ареоле и коже, а также в цветах волос серый, черный, светлый и коричневый. У людей его больше у людей с темной кожей. Феомеланин , от розового до красного оттенка, особенно в больших количествах содержится в рыжих волосах , губах, сосках, головке полового члена и влагалище.

Как количество, так и тип продуцируемого меланина контролируются рядом генов, которые действуют при неполном доминировании . По одной копии каждого из различных генов наследуется от каждого родителя. Каждый ген может иметь несколько аллелей , что приводит к большому разнообразию оттенков кожи человека. Меланин контролирует количество ультрафиолетового (УФ) излучения солнца, которое проникает через кожу путем поглощения. В то время как УФ-излучение может способствовать производству витамина D, чрезмерное воздействие УФ-излучения может нанести вред здоровью.

Эволюция цвета кожи

Предполагается, что потеря волос на теле у видов Hominini связана с появлением двуногого мышления около 5-7 миллионов лет назад. Волосы на теле двуногих гомининов могли постепенно исчезать, чтобы лучше отводить тепло через потоотделение. Появление пигментации кожи датируется примерно 1,2 миллиона лет назад в условиях мегазасухи , из-за которой первые люди оказались в засушливых открытых ландшафтах. Такие условия, вероятно, вызвали избыточное УФ-В излучение. Это способствовало появлению пигментации кожи, чтобы защитить ее от истощения фолиевой кислоты из-за повышенного воздействия солнечного света. Теория о том, что пигментация помогает противостоять ксерическому стрессу, увеличивая барьер эпидермальной проницаемости , была опровергнута.

С развитием безволосой кожи, обильных потовых желез и кожи, богатой меланином, первые люди могли ходить, бегать и добывать пищу в течение длительных периодов времени под жарким солнцем без повреждения мозга из-за перегрева, что давало им эволюционное преимущество перед другие виды. К 1,2 миллиона лет назад, примерно во времена Homo ergaster , архаичные люди (включая предков Homo sapiens ) обладали точно таким же рецепторным белком, что и современные африканцы к югу от Сахары .

Это был генотип, унаследованный анатомически современными людьми , но сохранившийся только у части существующих популяций, тем самым формируя аспект генетической изменчивости человека . Около 100 000–70 000 лет назад некоторые анатомически современные люди ( Homo sapiens ) начали мигрировать из тропиков на север, где они подвергались менее интенсивному солнечному свету. Возможно, отчасти это было связано с необходимостью более широкого использования одежды для защиты от более холодного климата. В этих условиях фотодеструкция фолиевой кислоты была меньше, и поэтому эволюционное давление, препятствующее выживанию вариантов генов с более светлой кожей, было уменьшено. Кроме того, более светлая кожа способна производить больше витамина D (холекальциферола), чем более темная кожа, поэтому при ограниченном количестве солнечного света она была бы полезна для здоровья, если бы были ограниченные источники витамина D. Отсюда основная гипотеза эволюции цвета кожи человека. предлагает, чтобы:

  1. Примерно 1,2 миллиона лет назад и менее 100 тысяч лет назад архаичные люди , в том числе архаический Homo sapiens , были темнокожими.
  2. По мере того как популяции Homo sapiens начали мигрировать, эволюционное ограничение, сохраняющее темную кожу, уменьшалось пропорционально расстоянию на север, на которое мигрировала популяция, что привело к появлению диапазона оттенков кожи в северных популяциях.
  3. В какой-то момент некоторые северные народы испытали положительный отбор в пользу более светлой кожи из-за увеличения производства витамина D из солнечного света, и гены более темной кожи исчезли из этих популяций.
  4. Последующие миграции в различные УФ-среды и смешение между популяциями привели к разнообразию пигментаций кожи, которые мы наблюдаем сегодня.

Генетические мутации, приводящие к светлой коже, хотя и частично различаются у выходцев из Восточной Азии и Западной Европы , предполагают, что эти две группы испытали одинаковое избирательное давление после поселения в северных широтах.

Теория частично подтверждается исследованием гена SLC24A5 , которое показало, что аллель, связанный со светлой кожей в Европе, «определил […], что прошло 18 000 лет с тех пор, как аллель светлой кожи был зафиксирован у европейцев», но, возможно, возник совсем недавно как 12 000–6 000 лет назад, «учитывая неточность метода», что соответствует самым ранним свидетельствам земледелия.

Исследования Нины Яблонски показывают, что оценочного времени от 10 000 до 20 000 лет достаточно, чтобы человечество достигло оптимальной пигментации кожи в определенной географической области, но развитие идеальной окраски кожи может произойти быстрее, если эволюционное давление будет сильнее, даже если всего 100 поколений. На продолжительность также влияют культурные обычаи, такие как прием пищи, одежда, укрытия и использование жилья, которые могут изменить способы воздействия окружающей среды на население.

Один из последних предложенных факторов эволюции пигментации кожи у людей основан на исследованиях, которые показывают превосходную барьерную функцию темной пигментированной кожи. Большинство защитных функций кожи, в том числе барьер проницаемости и противомикробный барьер, находятся в роговом слое (SC), и исследователи предполагают, что SC претерпел наибольшие генетические изменения после потери волос на теле человека. Естественный отбор одобрил бы мутации, защищающие этот важный барьер; одной из таких защитных приспособлений является пигментация межфолликулярного эпидермиса , поскольку она улучшает барьерную функцию по сравнению с непигментированной кожей. Однако в пышных тропических лесах, где УФ-В излучение и ксерический стресс не были в избытке, светлая пигментация не была бы столь пагубной. Этим объясняется соседство проживания светло- и темно-пигментированных народов.

Исследования популяций и примесей предлагают трехстороннюю модель эволюции цвета кожи человека, при этом темная кожа развивается у ранних гоминидов в Африке, а светлая кожа развивается частично отдельно, по крайней мере, два раза после того, как современные люди расширились из Африки .

По большей части эволюция светлой кожи шла разными генетическими путями в популяциях Западной и Восточной Евразии. Однако два гена, KITLG и ASIP, имеют мутации, связанные с более светлой кожей, которые имеют высокую частоту в евразийских популяциях и имеют предполагаемые даты происхождения после того, как люди расселились из Африки, но до расхождения двух линий.

Генетика

Понимание генетических механизмов, лежащих в основе вариаций цвета кожи человека, все еще неполное, однако генетические исследования обнаружили ряд генов, которые влияют на цвет кожи человека в определенных популяциях, и показали, что это происходит независимо от других физических характеристик, таких как цвет глаз и волос. . Различные популяции имеют разные частоты аллелей этих генов, и именно комбинация этих вариаций аллелей приводит к сложным, непрерывным изменениям окраски кожи, которые мы можем наблюдать сегодня у современных людей. Исследования популяций и примесей предлагают трехстороннюю модель эволюции цвета кожи человека: темная кожа развивается у ранних гоминидов в Африке к югу от Сахары, а светлая кожа развивается независимо в Европе и Восточной Азии после того, как современные люди вышли из Африки .

Темная кожа

У всех современных людей есть общий предок , живший около 200 000 лет назад в Африке. Сравнение известных генов пигментации кожи шимпанзе и современных африканцев показывает, что темная кожа эволюционировала вместе с потерей волос на теле около 1,2 миллиона лет назад, и что этот общий предок имел темную кожу. Исследования темнокожих популяций в Южной Азии и Меланезии показывают, что пигментация кожи у этих популяций связана с сохранением этого наследственного состояния, а не с новыми вариациями в ранее светлой популяции.

MC1R Ген рецептора меланокортина 1 (MC1R) в первую очередь отвечает за определение того, вырабатываются ли феомеланин и эумеланин в организме человека. Исследования показывают, по крайней мере, 10 различий в MC1R между образцами африканцев и шимпанзе, и что этот ген, вероятно, подвергся сильному положительному отбору ( селективному сканированию) у ранних гомининов около 1,2 миллиона лет назад. Это согласуется с положительным отбором по фенотипу с высоким содержанием эумеланина, наблюдаемым в Африке и других средах с высоким уровнем УФ-облучения.

Светлая кожа

По большей части эволюция светлой кожи шла разными генетическими путями в популяциях Европы и Восточной Азии. Однако два гена, KITLG и ASIP , имеют мутации, связанные с более светлой кожей, которые имеют высокую частоту как в европейских, так и в восточноазиатских популяциях. Считается, что они возникли после того, как люди распространились из Африки, но до расхождения европейских и азиатских родословных около 30 000 лет назад. Два последующих полногеномных ассоциативных исследования не обнаружили существенной корреляции между этими генами и цветом кожи и предполагают, что более ранние результаты могли быть результатом неправильных методов коррекции и небольшого размера панели, или что гены имеют слишком малый эффект, чтобы его можно было обнаружить. более крупными исследованиями.

Читайте также:  Как подобрать цвет двери санузел

KITLG Ген лиганда KIT (KITLG) участвует в постоянной выживаемости, пролиферации и миграции меланоцитов. Мутация в этом гене, A326G (rs642742), была положительно связана с вариациями цвета кожи у афроамериканцев смешанного западноафриканского и европейского происхождения и, по оценкам, составляет 15–20% разницы в меланине между африканским и европейским населением. . Этот аллель показывает признаки сильного положительного отбора за пределами Африки и встречается более чем в 80% европейских и азиатских выборок, по сравнению с менее чем 10% в африканских выборках. ГЛОТОК Сигнальный пептид агути (ASIP) действует как обратный агонист , связываясь вместо альфа-MSH и, таким образом, подавляя выработку эумеланина. Исследования показали, что два аллеля, близкие к ASIP, связаны с изменением цвета кожи у людей. Один, rs2424984, был идентифицирован как индикатор отражательной способности кожи в судебно-медицинском анализе фенотипов человека в популяциях кавказцев, афроамериканцев, южноазиатских, восточноазиатских, испаноязычных и коренных американцев и примерно в три раза чаще встречается в неафриканских популяциях, чем в Африке. Другой аллель, 8188G (rs6058017), в значительной степени связан с вариациями цвета кожи у афроамериканцев, а его предковая версия встречается только в 12% европейских и 28% восточноазиатских образцов по сравнению с 80% образцов из Западной Африки.

Европа

Ряд генов был положительно связан с различиями в пигментации кожи между европейскими и неевропейскими популяциями. Считается, что мутации в SLC24A5 и SLC45A2 составляют основную часть этой вариации и показывают очень сильные признаки отбора. Вариант TYR также был определен как участник.

Исследования показывают, что отбор по аллелям светлой кожи этих генов у европейцев произошел сравнительно недавно, он произошел позднее 20 000 лет назад и, возможно, совсем недавно, от 12 000 до 6 000 лет назад. В 1970-х Лука Кавалли-Сфорца предположил, что выборочная зачистка, сделавшая светлокожие повсеместной в Европе, могла быть связана с появлением сельского хозяйства и, таким образом, имела место только около 6000 лет назад; Этот сценарий нашел подтверждение в анализе ДНК мезолита (7000 лет) охотников-собирателей из Ла-Бранья , Испания, проведенного в 2014 году , который показал, что версия этих генов не соответствует светлой окраске кожи. В 2015 году исследователи проанализировали гены светлой кожи в ДНК 94 древних скелетов возрастом от 8000 до 3000 лет из Европы и России. Они нашли c. 8000-летние охотники-собиратели в Испании, Люксембурге и Венгрии были темнокожими, в то время как охотники-собиратели того же возраста в Швеции были светлокожими (имевшие преимущественно производные аллели SLC24A5, SLC45A2, а также HERC2 / OCA2). Фермеры эпохи неолита, пришедшие в Европу примерно в то же время, были промежуточными, почти фиксировавшись для производного варианта SLC24A5, но имея только производный аллель SLC45A2 с низкой частотой. Вариант SLC24A5 очень быстро распространился по центральной и южной Европе примерно 8000 лет назад, тогда как светлокожий вариант SLC45A2 распространился по Европе после 5800 лет назад.

Восточная Азия

У ряда генов, влияющих на цвет кожи, есть аллели, которые показывают признаки положительного отбора в популяциях Восточной Азии. Из них только OCA2 был непосредственно связан с измерениями цвета кожи, в то время как DCT, MC1R и ATRN помечены как гены-кандидаты для будущих исследований.

Загар ответ

Ответ на загар у человека контролируется множеством генов. Варианты MC1R Arg151Sys (rs1805007), Arg160Trp (rs1805008), Asp294Sys (rs1805009), Val60Leu (rs1805005) и Val92Met (rs2228479) были связаны со снижением реакции на загар у населения Европы и / или Восточной Азии. Эти аллели не обнаруживают признаков положительного отбора и встречаются только в относительно небольшом количестве, достигая пика в Европе, когда около 28% населения имеют хотя бы один аллель одной из вариаций. Изучение самооценки дубление способность и типа кожи в американских не- испаноязычных европеоидов установлено , что SLC24A5 Phe374Leu значительно связан со снижением способностью дубления , а также связан TYR Arg402Gln (rs1126809), oca2 Arg305Trp (rs1800401) и 2- СНП гаплотип в АСОЙ (rs4911414 и rs1015362) в зависимости от типа кожи в контексте «светлый / средний / оливковый».

Альбинизм

Глазокожный альбинизм (ГКА) — это недостаток пигмента в глазах, коже, а иногда и в волосах, который встречается у очень небольшой части населения. Четыре известных типа OCA вызваны мутациями в генах TYR , OCA2 , TYRP1 и SLC45A2 .

Возраст

У гоминидов части тела, не покрытые волосами, такие как лицо и тыльная сторона рук, у младенцев сначала бледнеют, а темнеют по мере того, как кожа подвергается большему воздействию солнца. Все человеческие младенцы рождаются бледными, независимо от их взрослого цвета. У людей выработка меланина достигает пика только после полового созревания.

Кожа детей темнеет по мере того, как они проходят период полового созревания и испытывают действие половых гормонов. Это потемнение особенно заметно на коже сосков , ареоле сосков, больших половых губах у женщин и мошонке у мужчин. У некоторых людей в период полового созревания подмышки становятся немного темнее. Взаимодействие генетических, гормональных и экологических факторов на окраску кожи с возрастом до сих пор недостаточно изучено, но известно, что у мужчин самый темный исходный цвет кожи составляет около 30 лет, без учета эффектов загара. Примерно в том же возрасте у женщин наблюдается потемнение некоторых участков кожи.

Цвет кожи человека с возрастом тускнеет. У людей старше 30 лет количество клеток, продуцирующих меланин, уменьшается примерно на 10–20% за десятилетие, поскольку стволовые клетки меланоцитов постепенно умирают. Кожа лица и рук содержит примерно вдвое больше пигментных клеток, чем неэкспонированные участки тела, поскольку хроническое пребывание на солнце продолжает стимулировать меланоциты. Пятнистый цвет кожи на лице и руках у пожилых людей обусловлен неравномерным распределением пигментных клеток и изменениями во взаимодействии между меланоцитами и кератиноцитами .

Половой диморфизм

Было замечено, что в некоторых исследованных популяциях у женщин пигментация кожи светлее, чем у мужчин . Это может быть формой полового диморфизма из-за потребности женщин в большом количестве кальция во время беременности и кормления грудью . Новорожденным, находящимся на грудном вскармливании, у которых растут скелеты, требуется большое количество кальция, поступающего из материнского молока (примерно в 4 раза больше, чем во время внутриутробного развития), часть которого поступает из запасов в скелете матери. Для усвоения кальция из рациона необходимы адекватные ресурсы витамина D, и было показано, что дефицит витамина D и кальция увеличивает вероятность различных врожденных дефектов, таких как расщелина позвоночника и рахит . Естественный отбор мог привести к появлению женщин с более светлой кожей, чем у мужчин, в некоторых коренных популяциях, поскольку женщины должны получать достаточно витамина D и кальция для поддержки развития плода и грудных детей, а также для поддержания собственного здоровья. Однако в некоторых группах населения, например в Италии, Польше, Ирландии, Испании и Португалии, мужчины имеют более светлый цвет лица, и это считается причиной повышенного риска меланомы у мужчин.

Полы также различаются по тому, как они меняют цвет кожи с возрастом. Мужчины и женщины не рождаются с разным цветом кожи, они начинают расходиться в период полового созревания под влиянием половых гормонов. Женщины также могут изменять пигментацию определенных частей своего тела, таких как ареола, во время менструального цикла и беременности, и у 50-70% беременных женщин появляется « маска беременности » (мелазма или хлоазма) на щеках, в верхней части. губы, лоб и подбородок. Это вызвано повышением уровня женских гормонов эстрогена и прогестерона и может развиваться у женщин, которые принимают противозачаточные таблетки или участвуют в заместительной гормональной терапии.

Нарушения пигментации

Неравномерная пигментация в той или иной степени затрагивает большинство людей независимо от биоэтнического происхождения или цвета кожи. Кожа может казаться светлее или темнее, чем обычно, или вообще не иметь пигментации; могут быть пятнистые, неровные участки, пятна от коричневого до серого цвета или веснушки. Помимо связанных с кровью состояний, таких как желтуха , каротеноз или аргирия , нарушения пигментации кожи обычно возникают из-за того, что организм производит слишком много или слишком мало меланина.

Депигментация

Альбинизм

Некоторые типы альбинизма поражают только кожу и волосы, другие — кожу, волосы и глаза, а в редких случаях — только глаза. Все они вызваны разными генетическими мутациями. Альбинизм — это рецессивно наследуемая черта у людей, при которой оба пигментированных родителя могут быть носителями гена и передать его своим детям. Каждый ребенок имеет 25% шанс быть альбиносом и 75% шанс иметь нормально пигментированную кожу. Одним из распространенных типов альбинизма является кожно-кожный альбинизм, или ОСА, который имеет множество подтипов, вызванных различными генетическими мутациями. Альбинизм — серьезная проблема в областях с высокой интенсивностью солнечного света, приводящая к повышенной чувствительности к солнцу, раку кожи и повреждению глаз.

Альбинизм чаще встречается в некоторых частях мира, чем в других, но, по оценкам, 1 из 70 человек несет ген ОСА. Наиболее тяжелым типом альбинизма является OCA1A, который характеризуется полной потерей выработки меланина на протяжении всей жизни; другие формы OCA1B, OCA2, OCA3, OCA4 демонстрируют некоторую форму накопления меланина и протекают менее серьезно. Четыре известных типа OCA вызваны мутациями в генах TYR , OCA2 , TYRP1 и SLC45A2 .

Альбиносы часто сталкиваются с социальными и культурными проблемами (даже с угрозами), поскольку это состояние часто является источником насмешек, расизма, страха и насилия. Во многих культурах мира сложились убеждения в отношении людей с альбинизмом. Альбиносы преследуются в Танзании по колдунам , которые используют части тела альбиносов в качестве ингредиентов в ритуалах и снадобьях, так как считается , что они обладают магической силой.

Витилиго

Витилиго — это состояние, вызывающее депигментацию участков кожи. Это происходит, когда меланоциты умирают или не могут функционировать. Причина витилиго неизвестна, но исследования показывают, что оно может быть вызвано аутоиммунными , генетическими, оксидативными , нервными или вирусными причинами. Заболеваемость во всем мире составляет менее 1%. Люди, страдающие витилиго, иногда страдают психологическим дискомфортом из-за своей внешности.

Гиперпигментация

Повышенное производство меланина, также известное как гиперпигментация , может быть несколько разных явлений:

  • Мелазма описывает потемнение кожи.
  • Хлоазма описывает изменение цвета кожи, вызванное гормонами. Эти гормональные изменения обычно являются результатом беременности, приема противозачаточных таблеток или заместительной терапии эстрогенами.
  • Солнечное лентиго , также известное как «печеночные пятна» или «старческие веснушки», относится к потемневшим пятнам на коже, вызванным старением и солнцем. Эти пятна довольно часто встречаются у взрослых, длительное время подвергавшихся незащищенному пребыванию на солнце.

Помимо воздействия солнца и гормонов, гиперпигментация может быть вызвана повреждением кожи, например, остатками прыщей, ран или высыпаний. Это особенно актуально для людей с более темным оттенком кожи.

Наиболее типичная причина потемнения участков кожи, коричневых пятен или участков обесцвечивания — незащищенное пребывание на солнце. Эти проблемы с пигментацией, некогда неправильно именуемые печеночными пятнами , не связаны с печенью.

На коже светлых и средних тонов солнечные лентигены проявляются в виде коричневых пятен веснушек от маленьких до средних, которые со временем могут расти и накапливаться на участках тела, которые подвергаются наиболее незащищенным солнечным воздействиям, например, на тыльной стороне рук и предплечьях. , грудь и лицо. Для людей с более темным цветом кожи эти изменения цвета могут проявляться в виде пятен или участков пепельно-серой кожи.

Читайте также:  Как изменить цвет mathtype

Воздействие солнца

Меланин в коже защищает тело, поглощая солнечное излучение. В целом, чем больше меланина в коже, тем больше солнечного излучения может поглощаться. Чрезмерное солнечное излучение вызывает прямое и непрямое повреждение ДНК кожи, и организм естественным образом борется и пытается восстановить повреждение и защитить кожу, создавая и высвобождая дополнительный меланин в клетки кожи. Из-за выработки меланина цвет кожи темнеет, но также может возникать солнечный ожог. Процесс загара можно также создать с помощью искусственного УФ-излучения.

Здесь задействованы два разных механизма. Во-первых, УФА-излучение создает окислительный стресс, который, в свою очередь, окисляет существующий меланин и приводит к быстрому потемнению меланина, также известному как IPD (немедленное потемнение пигмента). Во-вторых, увеличивается выработка меланина, известная как меланогенез . Меланогенез приводит к отложенному загару и впервые становится видимым примерно через 72 часа после воздействия. Загар, создаваемый усиленным меланогенезом, длится намного дольше, чем загар, вызванный окислением существующего меланина. Загар включает не только увеличение выработки меланина в ответ на УФ-излучение, но и утолщение верхнего слоя эпидермиса, рогового слоя.

Естественный цвет кожи человека влияет на его реакцию на воздействие солнца. Как правило, у тех, кто начинает с более темного цвета кожи и большего количества меланина, лучше загорать. Люди с очень светлой кожей и альбиносы не имеют возможности загорать. Самые большие различия, возникающие в результате пребывания на солнце, видны у людей, которые начинают с умеренно пигментированной коричневой кожей: изменение резко выражено в виде коричневых линий, где участки кожи, которые были загорелыми, отделены от неэкспонированной кожи.

Современный образ жизни и мобильность привели к несоответствию цвета кожи и окружающей среды для многих людей. Недостаток витамина D и чрезмерное воздействие ультрафиолетового излучения беспокоят многих. Для этих людей важно индивидуально корректировать свое питание и образ жизни в зависимости от цвета кожи, окружающей среды, в которой они живут, и времени года. Для практических целей, таких как время выдержки для загара, после Фитцпатрика (1975) выделяют шесть типов кожи, перечисленных в порядке уменьшения яркости:

Шкала Фитцпатрика

В следующем списке показаны шесть категорий шкалы Фитцпатрика по отношению к 36 категориям старой шкалы фон Люшана :

Тип Также называется Загар Загар поведение Хроматическая гамма фон Лушана
я Светлый, бледно-белый Всегда Никогда 0–6
II Белый, светлый Как правило Минимально 7–13
III Средний, от белого до светло-коричневого Иногда Равномерно 14–20
IV Оливковый, умеренно-коричневый Редко Без труда 21–27
V Коричневый, темно-коричневый Очень редко Очень легко 28–34
VI От очень темно-коричневого до черного Никогда Никогда 35–36

Темная кожа с большой концентрацией меланина защищает от ультрафиолета и рака кожи; У светлокожих людей риск смерти от рака кожи примерно в десять раз выше, чем у темнокожих при равном воздействии солнечного света. Кроме того, считается , что УФ-А солнечные лучи взаимодействуют с фолиевой кислотой, что может нанести вред здоровью. В ряде традиционных обществ солнца максимально избегали, особенно около полудня, когда ультрафиолетовое излучение солнечного света наиболее интенсивно. Полдень был временем, когда люди оставались в тени и за основной едой следовали дневной сон — практика, похожая на современную сиесту .

Географические вариации

Примерно 10% различий в цвете кожи происходит внутри регионов, и примерно 90% — между регионами. Поскольку цвет кожи находился под сильным избирательным давлением, похожие цвета кожи могут быть результатом конвергентной адаптации, а не генетического родства; популяции со сходной пигментацией могут быть генетически не более похожими, чем другие широко разделенные группы. Более того, в некоторых частях мира, где люди из разных регионов широко смешались, связь между цветом кожи и родословной существенно ослабла. В Бразилии, например, цвет кожи не имеет тесной связи с процентом недавних африканских предков у человека, как оценивается на основе анализа генетических вариантов, различающихся по частоте среди групп континентов.

В целом люди, живущие вблизи экватора, имеют очень темную пигментацию, а люди, живущие около полюсов, обычно очень слабо пигментированы. Остальное человечество демонстрирует высокую степень вариации цвета кожи между этими двумя крайностями, обычно коррелирующую с воздействием ультрафиолета. Основное исключение из этого правила — в Новом Свете, где люди жили всего около 10 000–15 000 лет и демонстрируют менее выраженную степень пигментации кожи.

В последнее время люди становятся все более мобильными благодаря усовершенствованным технологиям, приручению, изменению окружающей среды, сильному любопытству и риску. Миграции за последние 4000 лет, и особенно за последние 400 лет, были самыми быстрыми в истории человечества и привели к тому, что многие люди поселились в местах, далеких от своих предков. Это означает, что цвета кожи сегодня не так привязаны к географическому положению, как раньше.

Социальный статус, колоризм и расизм

По мнению классика Фрэнка Сноудена, цвет кожи не определял социальный статус в Древнем Египте , Греции или Риме . Эти древние цивилизации считали отношения между высшей державой и подчиненным государством более значимыми для статуса человека, чем цвет их кожи.

Тем не менее некоторые социальные группы предпочитают определенный цвет кожи. Предпочтительный оттенок кожи варьируется в зависимости от культуры и со временем. У ряда коренных африканских групп, таких как масаи , бледная кожа ассоциировалась с проклятием или причинением злых духов, связанных с колдовством. Они отказывались от своих детей, рожденных с такими заболеваниями, как альбинизм, и демонстрировали сексуальное предпочтение более темной кожи.

Во многих культурах исторически женщины предпочитали светлее кожи. До промышленной революции жители европейского континента предпочитали бледную кожу, что интерпретировали как признак высокого социального статуса. Более бедные классы работали на открытом воздухе и получали более темную кожу от воздействия солнца, в то время как высший класс оставался дома и имел светлую кожу. Следовательно, светлая кожа стала ассоциироваться с богатством и высоким положением. Женщины наносили на кожу косметику на основе свинца, чтобы искусственно отбеливать ее оттенок. Однако при отсутствии строгого контроля эта косметика вызывала отравление свинцом . Другие методы также нацелены на достижение светлокожего вида, включая использование мышьяка для отбеливания кожи и порошков. На улице женщины носили длинную одежду и использовали перчатки и зонтики, чтобы укрыться от солнца.

Колонизация и порабощение, осуществленные европейскими странами, стали связаны с колоризмом и расизмом , связанным с верой в то, что люди с темной кожей были нецивилизованными, неполноценными и должны подчиняться более светлокожим захватчикам. Эта вера в некоторой степени существует и в наше время. Институционализированное рабство в Северной Америке привело к тому, что люди стали воспринимать светлокожих афроамериканцев как более умных, склонных к сотрудничеству и красивых. Такие люди с более светлой кожей с большей вероятностью работали в качестве домашних рабов и получали льготы от владельцев плантаций и надсмотрщиков. Например, у них была возможность получить образование. Предпочтение светлой коже оставалось заметным до конца викторианской эпохи , но расовые стереотипы о достоинстве и красоте сохранялись во второй половине 20-го века и сохраняются по сей день. Афроамериканская журналистка Джилл Нельсон написала, что «быть одновременно самой красивой и чернокожей невозможно», и пояснила:

Как девочки, мы узнаем, как тонкими и очевидными, личными и политическими способами наша ценность как женщин во многом определяется тем, как мы выглядим. … Для чернокожих женщин доминирование физических аспектов красоты в определении и ценности женщин делает нас невидимыми, частично стертыми или одержимыми, иногда на всю жизнь, поскольку большинству из нас не хватает основных талисманов западной красоты. Темнокожие женщины на протяжении всей жизни пытаются самоопределиться в культуре, которая не дает им позитивного отражения.

В некоторых странах по-прежнему отдается предпочтение светлой или светлой коже, включая страны Латинской Америки, где белые составляют меньшинство. В Бразилии темнокожий человек чаще подвергается дискриминации. Многие актеры и актрисы в Латинской Америке имеют европейские черты лица — светлые волосы , голубые глаза и бледную кожу. Светлокожий человек более привилегирован и имеет более высокий социальный статус; человек со светлой кожей считается более красивым, а светлая кожа говорит о том, что у человека больше богатства. В некоторых странах цвет кожи является такой навязчивой идеей, что определенные слова описывают разные оттенки кожи — от (например) « джинча », пуэрториканского сленга, означающего «стакан молока», до « морена », буквально «коричневый».

В Пакистане и Индии общество считает бледную кожу более привлекательной и связывает темную кожу с более низким классовым статусом; это приводит к появлению огромного рынка кремов для отбеливания кожи . Более светлые тона кожи также коррелируют с более высоким кастовым статусом в индуистском социальном порядке, хотя система не основана на цвете кожи . Актеры и актрисы в индийском кино, как правило, имеют светлый оттенок кожи, а индийские кинематографисты использовали графику и интенсивное освещение для достижения более «желательных» оттенков кожи. Светлые тона кожи рекламируются как актив в индийском маркетинге.

Средства для отбеливания кожи остаются популярными с течением времени, часто из-за исторических убеждений и представлений о светлой коже. Продажи средств для отбеливания кожи во всем мире выросли с 40 миллиардов долларов до 43 миллиардов долларов в 2008 году. В странах Южной и Восточной Азии люди традиционно считали светлую кожу более привлекательной, и предпочтение более светлой кожи остается преобладающим. Например, в древнем Китае и Японии бледная кожа восходит к древним рисункам, изображающим женщин и богинь со светлым оттенком кожи. В древнем Китае, Японии и Юго-Восточной Азии бледная кожа считалась признаком богатства. Таким образом, в Восточной Азии популярны косметические средства для отбеливания кожи. Четыре из десяти женщин, опрошенных в Гонконге , Малайзии , Филиппинах и Южной Корее, использовали крем для отбеливания кожи, и более 60 компаний по всему миру конкурируют за азиатский рынок, оцениваемый в 18 миллиардов долларов. Изменения в правилах в косметической промышленности привели к тому, что компании по уходу за кожей начали внедрять безвредные осветлители кожи. В Японии , как гейша имеет репутацию белых расписанные лиц и привлекательность bihaku ( 美白 ) , или «красивые белые», идеально подходит приводит много японских женщина , чтобы избежать какой — либо формы дубления. Есть исключения из этого правила, например, японские модные тенденции, такие как гангуро с акцентом на загорелую кожу. Отбеливание кожи также не является редкостью в Африке , и несколько исследовательских проектов показали, что афроамериканцы отдают предпочтение более светлой коже. Напротив, одно исследование мужчин из племени бикоссо в Камеруне не обнаружило предпочтения привлекательности женщин на основе более светлого цвета кожи, что ставит под сомнение универсальность более ранних исследований, которые были сосредоточены исключительно на предпочтениях цвета кожи среди неафриканского населения.

Значительные исключения из предпочтения светлой кожи начали появляться в западной культуре в середине 20 века. Однако исследование 2010 года показало, что в Новой Зеландии и Калифорнии предпочитают светлокожих женщин. Хотя когда-то загорелая кожа ассоциировалась с подвергающимся воздействию солнечных лучей ручным трудом представителей низшего класса, ассоциации резко изменились в течение этого времени — изменение, обычно приписываемое законодательнице моды француженке Коко Шанель (1883-1971), представлявшей загорелую кожу модной. здоровый и роскошный. По состоянию на 2017 год, хотя в целом в Соединенных Штатах по-прежнему преобладает предпочтение более светлой кожи, многие в стране считают загорелую кожу более привлекательной и здоровой, чем бледная или очень темная кожа. Западные средства массовой информации и популярная культура продолжали укреплять негативные стереотипы о темной коже, но в некоторых кругах бледная кожа стала ассоциироваться с офисной работой в помещении, в то время как загорелая кожа стала ассоциироваться с увеличением свободного времени, спортивностью и крепким здоровьем, которое приходит с богатством и выше. социальный статус. Также появились исследования, свидетельствующие о том, что степень загара напрямую зависит от привлекательности молодой женщины.

Источник