Velkommen > Evolution > Hudfarve - hvorfor?

Hudfarve - hvorfor?


Et gen er et stykke DNA der koder for en bestemt egenskab. Vi har to kopi er af hvert gen, en fra mor og en fra far. Man kalder de to gener for samme egenskab alleler.  Selv om et individ kun har to alleler kan der i en population flere forskellige versioner af genet for den pågældende egenskab. Når der findes flere forskellige alleler, så kaldes det også multiple alleler. Populationsgenetik er læren om hvordan forskellige alleler fordeler sig i en population.

Smidiggør tankens krop

Du skal nu sætte dig i videnskabsmandens sted, tage din mentale hvide kittel på, og ”smidiggøre tankens krop”. For inden du går videre, vil jeg gerne, have dig til at formulere et svar på følgende spørgsmålet: "Hvorfor er nogle mennesker sorte?" (Læs ikke videre før du har formuleret dit svar!)


Det virker som et simpelt spørgsmål, og hvis vi ikke kan give et svar på spørgsmålet, vil det vel ryste vores selvopfattelse?
Problemet er bare, at det ikke er så simpelt et spørgsmål. Faktisk er der ikke nogen indlysende forklaring på spørgsmålet. Manglen på et svar siger meget om styrker og svagheder, i hvad videnskab kan og ikke kan sige om fortiden.

Jeres svar var sikkert, det svar man kan finde i en hver anatomibog: Nemlig sorte mennesker har sort hud, fordi de har et karakteristisk Malpighisk lag. Det er et lag i huden, der er opkaldt efter en italiensk anatom fra det syttendeårhundrede ved navn Malpighii. Laget indeholder mange celler kaldet melanocyter. Inden i dem er der et mørk pigment kaldte melanin. Jo mere melanin jo sortere hud.
OK, opgaven løst…sorte mennesker er sort fordi deres hud indeholder mere melanin.

Skal vi kradse lidt i overfladen af det svar?
Sorte mennesker er sorte fordi deres huden indeholder mere melanin, og fordi deres hud indeholder mere melanin er de sorte. De er sorte fordi deres hud indeholder mere melanin……………

Vi har her med en såkaldt "ringargumentation" at gør.
Malpighii's forklaring er en forklaring på HVORDAN, men vi er jo videnskabsmænd, og forklaringen  besvarer ikke det spørgsmål, som vi har pligt til at stille nemlig HVORFOR?.
Kan I se det? Der er stor forskel på hvordan og hvorfor!

Fordi sorte menneskers forældre og bedsteforældre også er sorte, så er det rimelig at antage, at svaret HVORFOR skal søges i fortiden. Her løber videnskaben ind i et problem, for så må man forlade sig på indirekte beviser.

En forklaring baseret på tro eller på viden?

Der findes faktisk en forklaring på spørgsmålet. Det er en forklaring der forlader sig på tro, og når det er en trossag løber vi ikke ind i problemet med at skulle bevise ting. Problemet er bare for os videnskabsfolk, at når det ikke handler om beviser er det ikke videnskab.
Forklaringen går på at hver befolkningsgruppe er skabt ved guddommelig indgriben. I den jødisk-kristne version blev Adam og Eva skabt i Edens Have. Senere var der en syndflod, hvor kun en slægt overlevede nemlig Noas. Noas børn: Ham, Shem og Japhet gav hver ophav til en af menneskeracerne. Det var Hams børn, der havde sort hud og de befolkede Afrika.
Rigtig mange mennesker mener at det er en god forklaring og at den fuldt ud besvarer det indledende spørgsmål. Eventyret om Noa er også et godt eventyr, men det besvare stadig ikke HVORFOR.

Andre skabelsesberetninger søger faktisk at give en forklaring på hvorfor menneskeracerne ser forskellige ud. En afrikansk version går på at Gud lavede mænd af ler, og pustede liv i dem efter de var brændt færdig. Men at det kun var afrikaneren der blev brændt helt færdige, mens os lyserøde europærer er en noget halvfærdig udgave.

Dagligt læser man om folk der tror fuldt og fast på biblen, og mener at den ikke kan fortolkes.
De tror, at Jorden er ca. 4400 år gammel. Der er faktisk eksempler på at de har "fundet" fodspor i forstenet klippe der viser, at menneske og dinosaurer levede side om side!
Hvordan de får det regnestykke til at gå op ville jeg gerne se. (De er faktisk så ombeviste i deres tro, at de mener, deres beretning skal indgå i biologi lærebøger.)

Tro og dogmer er ikke videnskabens vej. Videnskabens hypoteser skal hele tiden testes mod ny viden, hvis hypotesen modsiges af den nye viden forkastes den.
Der er ingen biologer der tror, at mennesket er skabt af en guddommelig kraft. Alle er overbeviste om, at mennesket er et produkt af evolution, nemlig at vi er udviklet fra tidligere livsformer.

Selv om evolutionstanken er baseret på viden og fakta er der dog stadig masse af plads til debat om hvordan og hvorfor. Debatten om hudfarve er ingen undtagelse.

Moderne evolutionær biologi

Moderne evolutionær biologi begyndte med englænderen Charles Darwin. Hans ideer opstår på baggrund af geologistudier. Darwin indså, at selv en lille bæk kan skære en kæmpe kløft ud i massive bjergarter, det er bare et spørgsmål om tid. Så ved at kikke på landskabet kan man få informationer om hvad der skete for millioner af år siden. Det samme indså Darwin gør sig gældende for levende væsener. Ved at studere levende væsener kan man nemlig få information om hvad der er sket i fortiden dvs. information om evolution.

I 1859 publicerer Darwin "Arternes oprindelse" hvor i han beskriver en mekanisme hvormed der kan ske en evolution af nye former for liv. Han kaldte det "Descent with modification". Dvs, en nedstamning med modifikationer fra en stamform.
Princippet er i alt sig enkelthed baseret på to grundlæggende mekanismer:

1) En mekanisme der producere arvelig diversitet/variation. Vi kalder det i dag mutationer. I hver generation opstår der små fejl i generne. Sker det i kønscellerne er der en mulighed for at disse fejl gives videre.
Nogen gange kan man se resultatet af en mutation i generne for hudfarve: en ud af adskillige tusinde er albino dvs. mangler pigment i huden. Man kan finde albinoer overalt i verden også i Afrika. De nedstammer altså fra ægceller eller sædceller, hvor genet for hudfarve er beskadiget.
 
2) Det andet princip i evolution er et filter. Lidt forsimplet virker filteret på denne måde: Hvis mutationerne er til gavn for organismen i forhold til de krav organismes miljø stiller, så har organismen sandsynligvis en større overlevelses chance, end hvis mutationerne påvirker organismen negativ. 

De fleste mutationer er sikkert skadelige f.eks. albinoisme. Mennesker der bærer muterede gener har en mindre sandsynlighed for at overleve og dermed for at få børn.
En gang i mellem kommer der en mutation der gør organismen i stand til at overleve bedre, måske bliver en gavnlig egenskab forstærket, eller måske har det omgivende miljø ændret sig. Den der arver den mutationer har en større sandsynlighed for at overleve og få afkom, og derved føres den gavnlige mutation videre. 

Filteret virker altså ved, at gener der giver en nedsat overlevelse har en mindresandsynlighed for at blive givet videre til næste generation. Det kaldes et selektionstryk . Mens det forholder sig omvendt for gener der giver bæreren en øget overlevelse. Her er der en øget sandsynlighed for at overleve og give genet videre. Det medfører på sigt at genet med den gavnlige mutation blive det mest almindelige.

Denne simple mekanisme "naturlig udvælgelse" eller selektion er baggrunden for populationernes evolution. Groft sagt er evolution i denne optik en serie gavnlig fejltagelse.

Darwins mekanisme vil på sigt skabe nye arter. På en geologisk tidsskala vil der opstå en stor diversitet i livsformer. Hvilken man blot skal kikke ud af vinduet for at iagttage.

Hudfarve

Hvad siger Darwins mekanisme om hudfarve? Som med mange andre ting i biologien får vi en række meget spændende fingerpeg i stedet for en fuldstændig forklaring.

Der er en række beviser for hvordan evolution finder sted. De bedste er fossiler, forstenede rester af forhistoriske livsformer. De indeholder informationer om mange ting bl.a. deres aldre. Idet knoglerne eller de sten de er forstenet til har ændret kemiske sammensætning med tiden, og når vi kender raten eller hastigheden hvor med de ændre sig, kan vi udtale os om deres alder.
Når man kender levetidspunktet kan man ved at sammenhold det med fysiske forandringer i de forstenede skeletter konstruere en slægtshistorie.

De fund der er af menneskelige fossiler er mangelfulde (faktisk ved man mere om heste!) På trods af nogle stor huller, er det helt sikker at væsener der så ud som os opstår for ca. 150 000 år siden.
Lang tid før det var der forhistoriske mennesker, som lignede mennesker, men der aldrig vil kunne accepteres tilhørende vores art, hvis de levede i dag. Ingen har fundet en ubrudt kæde af fossiler der viser en forbindelse mellem dem og os. Beviserne for en forbindelse er dog overvældende.
(I den store mængde af viden man har, er der intet der gør, at man må forkaste hypotesen om slægtskab.)
Nu er der ikke noget forstenet menneskelig hud, så fundene siger ikke noget direkte om hudfarve. Fundene viser, at disse mennesker opstår i Afrika, og vi ved afrikanere er sorte. Så det er rimelig at antage at sort hud opstod før hvid hud. Nordeuropa begyndte først at blive befolket for 100 000 år siden, så evolutionen af hvid hud er altså gået hurtigt.

Hvordan kan vi undersøge hvad der er sket? Darwin foreslår jo faktisk en måde hermed man kan udlede hvad der er sket i fortiden, nemlig ved at kikke på nutidige skabninger.
Eksempelvis: Hvis to arter har en ens anatomi, så er de sikkert udsplittet af en fælles stamfader. For en tredje arte der har en mere forskelligartet anatomi ligger udspaltningen længere tilbage i tiden.

Den her fremgangsmåde gælder ikke kun for knogler, den gælder faktisk også for DNA. DNA udvikler sig med en bestemt rate eller hastighed dvs. at der for hver generation ændres en lille, men forudsigelig del af DNA. Det kalder vi en mutationshyppighed.
Ved at se på hvor forskellig to artes DNA er, så kan vi sige noget om, hvor tæt de to arter er i familie. Hvis der findes daterede fossil fund der underbygger slægtskabet, kan man også ved at se på hvornår udsplitningen fandt sted også sige i hvilken hastighed DNA muterer. På den måde kan man bruge DNA som et molekylær ur, der tager tid på hastigheden hvor med evolutionen finder sted.

Chimpanser og gorillaer ligner os. Hvem har ikke stået ved abeburet i en zoo og tænkt: hold op, de ligner mennesker?  
Det er bare ved at kikke på den. Hvis man skære dem op må man også konstatere: "De ligner os".
Hvis man undersøger deres DNA viser det sig også, at det er 98 % identisk med menneskelig DNA. Vi er faktisk i meget tæt familie. DNA uret viser, at vi har en fælles stamfader ca. 6 000 000 år tilbage.

Hvad siger det om hudfarve? Ja, både chimpanser og gorillaer har sort hud, så det tyder også på at hvid hud først er kommet til senere.
Men det besvare ikke spørgsmålet om HVORFOR at hvid hud er udviklet.

Mulige forklaringer

Lad os resumere: Mennesket er opstået i Afrika, med sort hud. Afrika er et tropisk klima, vi er altså oprindelig et tropisk dyr. Måske har vores hudfarve noget at gøre med klimaet?
Vi ved jo, vi kan påvirke vores hudfarve ved at udsætte den for UV-lys. Men generne for hudfarve ændrer sig ikke, for når vi slutter eksponeringen vil der ske en tilbagevenden til startfarven.

For at teste vores hypotese med klima, må vi ligesom Darwin kikke på nulevende livsformer. Hvorfor skulle sort hud blive favoriseret i et varmt og solrigt klima og hvid hud favoriseret i en koldt skygget sted?
Det findes mange hypoteser, nogle er ret overbevisende, men fælles for dem, er at de er svære at teste.

Det mest indlysende grund: "at sort hud beskytter mod varme" er forkert, det ved vi alle. Enhver der har siddet på en sort smedejerns bænk i varm sommerdag i shorts vil kunne huske at sorte objekter hurtigere bliver varmere i sollys end hvide objekter. Det er fordi sorte objekter absorbere mere energi for sollyset. Man kan også sige at hvide objekter reflektere en større del af energien i sollys.
Solen styre livet for mange livsformer. På den afrikanske savanne er det ikke anderledes, når solen står højest og indstrålingen af energi er på sit højeste forsøger de fleste dyr at holde sig i skyggen. Det faktisk sådan at populationer der lever på varme stede generelt er de lyseste - og ikke de mørkeste.
Menneske har også problemer med at tolerere varmen fra intensivt sollys, faktisk viser undersøgelser at sorte mennesker tolerere det dårligere end hvide mennesker. Så sort hud beskytter ikke mod varme, det gør problemet værre.

Lad os dreje argumentet. Måske er det en fordel med sort hud på grund af den kolde afrikanske morgenstund, hvor man skal varmes op efter en kold nat? I middagsheden kan man altid finde lidt skygge og gemme sig i….Hvem ved ?

Vi ved at solens stråler er en kraftfuld ting, faktisk er solstråler i stand til at beskadige hud. Melanin hjælper med til at beskytte huden. Den farve der opstår i huden efter eksponering til sollys er et forsøg på at opnå en vis form for beskyttelse. Huden prøver at beskytte sig ved at opbygge en lag af melanin pigment.
Det er almindelig kendt at lys hud og intensiv sol lys er en meget usund kombination. Hudkræft statistikkerne taler deres tydelige sprog.

Aha, det er altså grunden til at sort hud er almindelig på solrige steder…….

Lad os undersøge hypotesen med populationsgenetiske briller på:  Malignant melanoma er en farlig kræftform med en meget høj dødelighed. Rent populationsgenetisk er den dog uden den store betydning, fordi skaderne efter sollys er kumulativ og først slog ihjel efter 30 års alderen, hvor generne for hudfarve er givet videre til børnene.
For at Darwins filter "naturlig udvælgelse" skal virke er det nødvendig at individer med gener der giver "dårlige egenskaber" dør unge før de kan give generne videre til næste generation. Gør de ikke det er der jo ingen filter! 

Rent populationsgenetisk mht. beskyttelseseffekten mod hudkræft er det altså egal om man er sort eller hvid. (For det enkelte individ har det naturligvis stor betydning)

Huden er også et kæmpe organ med mange meget spændende funktioner, en af den er syntesen af D-vitamin. Uden D-vitamin bliver børns knogler bløde, man kalder også tilstanden Engelsk syge .
Engelsk syge medføre også en lille fødselskanal i bækkenet, hvilket vil sige at fødslen er besværlig og farlig. Der er altså her et kraftig selektionstryk mod D-vitamin mangel.
Vi får de fleste af vores vitaminer fra kosten, men D-vitamin er usædvanlig på dette punkt, det bliver nemlig dannet inden i huden, når den bliver udsat for sollys. For at kunne danne D-vitamin må sollyset ind i huden, og det er grunden til at sorte menneske laver mindre D-vitamin, når de bliver udsat for sollys end hvide mennesker.
D-vitamin er yderst vigtigt for børn, der er også sådan at børn (både sort og hvide) er lysere end voksne.

Man må forstille sig at genet for lys hud har været en stor fordel for de populationer der har bosat i de koldere og mindre solrige europæiske egne. Simpelthen fordi D-vitamin er et livsvigtigt vitamin.

Det forklarer hvorfor mennesker i "solfattige" egne er hvide, men forklarer det hvorfor mennesker i solrige egne er sort?
For meget D-vitamin er livsfarligt, så er sorte menneske sorte for at beskytte dem mod D-vitamin forgiftning?
Nej, heller ikke, om man tog en person med mælkehvid hud og udsatte vedkommende for den intensive afrikanske sol, ville huden aldrig producere nok D-vitamin til at give en bare lidt skadelig virkning.

Rent intuitiv tror vi stadig på den beskyttende virkning af sort hud, ikke sandt ?

Med god grund, for man kan forstille sig at pigmentlaget beskytter mod solens nedbrydning af andre essentielle vitaminer eller stoffer.  
Vi har ca. 5 l blod, hjertet har en slagvolumen på måske gennemsnit 100 ml, det slår ca. 60 gang i minuttet. Sammenholder vi er minutvolumen altså 6 l blod. Hvor ryger det så hen, ja en stor del går faktisk til huden, og ud i de fine hudkapillærer hvor det udsættes for sollys.
Sollyset ødelægger faktisk vitaminer i blodet, så meget at en meget ivrig solbader kan bade sig selv ind i vitaminmangel. Endnu værre så skader sollyset også antistoffer i blodet, hvilken nedsætter evnen til at bekæmpe infektioner.
I Afrika hvor artsdiversiteten er stor, er der også en stor diversitet på sygdomme. Man må også forstille sig, at der til tider har været manglen på næringsrigekost dvs. også mangel på vitaminer.
Sammenholder man de to ting er sort hud en sort fordel, idet det beskytter ens blod mod solens stråler, og der dermed til at give en bedre muligheder for at overleve sygdomme og perioder med mangelfuld kost. Den direkte sammenhæng er ikke bevist, men mulighed forlægger!
Der er mange andre forklaringer på hvorfor mennesker i varmt klima er sorte.

•    Den camouflage effekt, man kan forstille sig det giver, når man opholder sig i skyggen under et træ for at undslippe varmen.

•    Seksuelle præferencer (seksuel selektion) er også en mulighed. Rent populationsgenetisk skal der matematisk kun en lille forskel i præference til for at billedet på sigt bliver sort eller hvidt.

•    Et "uheld" måske (genetisk drift), vi ved fra undersøgelser af mitochondrial DNA, at den europæiske population stammer fra en ganske lille stamme der udvandrede fra Afrika for kun lidt over 100 000 år siden. På grundlag at variationen i europæernes mitochondrial DNA kan man sige at stammen bestod af mindre end 20 kvinder. Kunne nogle af disse moderne Eva'er bære genet for lysere hud? Så en del af forskellen mellem lys og mørk hud beror på en tilfældighed"

Forvirret?


Er du forvirret?  Alt det her viser hvor svært det er for videnskaben at rekonstruere fortiden. Viden skab handler egentlig om at teste og måske herved forkaste hypoteser.
Jeg har vist, at der ingen mangel er på teorier, om hvorfor vi har forskellig hudfarve. Måske er ingen af dem rigtige, måske er en rigtig, måske er det en kombination af to eller flere. Uanset hvad der gav ophav til de forskellige farver skete det for lang tid siden, så lang tid siden at vi ikke er i stand til at teste det direkte.

Den videnskabelige teori om at mennesket udviklede sig fra en tidligere stamfar, og vi herigennem har et slægtskab med de store aber er så velunderbygget videnskabelig teori, at det er umuligt at ignorer den.  Hvis du vil vide, hvad der kunne få J.B.S Haldane til at forkaste evolution som en videnskabelig teori, så se menupunktet Fond of beetles.

Vi har få fakta og mange meninger om aspekterne i vores egen evolution. Måske kan videnskaben en dag besvare HVORFOR nogle mennesker er hvide og andre sorte.

(og nej svaret på "hvorfor" er ikke: Nogle mennesker er sorte fordi vores fællestamfar var sort, fordi hvorfor var vores fællesstamfar sort)


Oversat og omarbejdet efter Steve Jones  "Why some People are Black?" fra den glimrende bog: How Things Are : A Science Tool-Kit for the Mind.

 

Powered By CMSimple.dk | Design By DCWD