Nature出版集团的Journal of Investigative Dermatology上有篇很好的文章呀:
The Optics of Human Skin (全文链接 http://www.nature.com/jid/journal/v77/n1/pdf/5615637a.pdf)

首先,大家需要知道一个概念,紫外线是指波长10-400nm的电磁波

其次,地球表面收到的太阳光波长仅限280-400nm(下图太阳光谱原始链接见太阳光),其中以UV A(315-400nm)为主,UV B(280-315nm)少量,主要部分被臭氧层阻挡了(请好好爱惜臭氧层!),而UV C(100-280nm)基本被大气层就挡在外太空了。

所以,生活在地球上的(还有生活在哪的?)普通人类的皮肤只可能有机会吸收UV A,及附带一点点UV B (总的来说波长介于280-400nm间的电磁波)

文章研究了白人(caucasian)与黑人(negro)的皮肤的光学性质。皮肤对光的反应有如下若干种模式:比如remittance(反射),sacttering(散射),absorption(吸收)。

1)白人的皮肤对不管可见光还是紫外光的反射都比黑人强。

但是!这个反射可不是全反射啊!没见对低于400nm的紫外线的反射才不到30%了么?如果没有任何附加防护,70%的紫外线被吸收了,肯定会被晒伤的呀!看一下黑人的,90%的紫外线被吸收了!黑人皮肤对紫外线的反射率确实低于白人皮肤,低了一半。但是,这并不要紧,因为人家的大杀器还没真正派上用场呢!黑色素可是吸引火力、舍己为人的模范啊!

2)想知道黑色素怎样保护你的DNA么?

黑色素(DOPA melanin)的吸收光谱直接盖过DNA啊有木有!而光只有被吸收才能引发反应,才能引起DNA破坏啊神马的。只要黑色素足够多,射向DNA的紫外线直接被屏蔽!图中另外几条吸收曲线是蛋白质、核酸神马的,也就同理了。

那么问题现在就变成了:黑色素如何保护重要的细胞结构免受紫外线照射?答案在黑色素体(Melanosome)。这里需要提到另一篇载于British Journal of Dermatology的很有意思的文章:The patterns of melanosome distribution in keratinocytes of human skin as one determining factor of skin colour。

文中指出非洲人或者美洲人(我也不知道为啥)的黑色素体呈颗粒状分散开,而白人的呈束状聚集,黄种人介于两者之间。而且围绕细胞核往往聚集有更多的黑色素体(此处在上图中高亮,这也容易理解,要保护DNA嘛)。因此,黑人看上去全身黑,而白人多雀斑(雀斑神马的是俺自己根据在意呆利的所见开的脑洞)。

综上,题主的答案是:白人虽然反射掉的紫外线多过黑人,但是由于缺乏足够的黑色素屏障,在同等强度的紫外线照射下,细胞重要结构被紫外线损伤的概率超过黑人;而且白人的黑色素分布不够均匀,进一步恶化对紫外线的屏蔽效果。

来源:知乎 www.zhihu.com

作者:知乎用户(登录查看详情)

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