Miksi joillakin ihmisillä on tumma ja toisilla vaalea iho? Vastaus löytyy ihon tarpeesta suojautua auringon säteilyltä ja elimistön D-vitamiinin tarpeesta.

Kuvitus: Colourbox.com

Iho on kehomme kääre, joka näkyy kaikille. Evoluutio on antanut meille ihon värisävyjä mustasta valkoiseen, jotka ovat sopeutuneet meille optimaalisesti sen mukaan, missä maapallolla elämme. Siellä, missä aurinko on voimakkaimmillaan, ihonväri on muuttunut tummimmaksi, kun taas heikko auringon säteily antaa vaalean ihonvärin.

Tummaihoiset ihmiset tarvitsevat kuusi kertaa enemmän aurinkoa kuin valkoihoiset saadakseen riittävästi D-vitamiinia. Toisaalta heillä on pienempi mahdollisuus sairastua ihosyöpään.

Afrikan auringon alla

Alun perin Afrikassa asuimme auringonpaisteisilla seuduilla, joissa luonto muuttui nopeasti. Käveleviä, kaksijalkaisia esi-isiämme olivat ”Toumai” (noin 7 miljoonaa vuotta sitten) Tšadista, karvainen kenialainen ”Ardi” (4,4 miljoonaa vuotta sitten), ”Lucy” (3,3 miljoonaa vuotta sitten) Great Rift Valleysta ja myöhemmin ” Turkana-poika” (1,5 miljoonaa vuotta sitten) samoilta alueilta.

Monet uskovat, että ”Ardilla” oli karvapeitteensä alla vaalea iho, kuten nykyään simpansseilla. Afrikan paahtavan auringon alla varhaiset homonidit kohtasivat kaksi haastetta: miten pitää aivot viileinä ja miten suojata iho UV-säteilyltä.

Luonnon nopeat muutokset vaativat nopeaa sopeutumista ja hyvin toimivia aivoja, jotka puolestaan vaativat tasaista veren lämpötilaa. Suurin osa karvoista katosi, ja ihmiselle ominaiset hikirauhaset kehittyivät.

Edellisen päiväntasaajan kuuma aurinko vahingoitti helposti näitä ja paljaalla ihon pinnalla olevia verisuonia, ja siksi tumma iho alkoi kehittyä. Se kestää kymmenen kertaa enemmän aurinkoa kuin valkoinen iho ennen kuin iho palaa. Veri sisältää monia B-vitamiiniaineita, muun muassa folaatteja, jotka ovat parhaiten suojassa tummassa ihossa. Folaatteja tarvitaan elintärkeissä prosesseissa solujen jakaantumisen aikana.

Folaattien puute aiheuttaa esimerkiksi sitä, että naiset synnyttävät useammin selkärankahalkion omaavia lapsia ja miehet ovat vähemmän hedelmällisiä. On osoitettu, että B-vitamiiniaineet ovat erityisen herkkiä auringon säteilylle, mutta myös muut veressä olevat elintärkeät aineet voivat hajota suuresta määrästä auringonvaloa.

Tumma iho on myös kehittynyt suojaamaan ihon verisuonia sekä veressä olevia aineita.

Migraatio muutti ihonväriä

Ihmisten muuttoliikettä voidaan kartoittaa geenejä tutkimalla. Osa ihmisistä vaelsi Afrikasta itään kohti Indonesiaa, pysyen jatkuvasti tropiikissa, ja säilytti tumman ihonvärinsä. Toiset taas muuttivat pohjoiseen.

Tämä tapahtui useita kertoja, ja joka kerta heidän ihonvärinsä muuttui vaaleammaksi. Tämä tapahtui, jotta he saisivat riittävästi D-vitamiinia. Valkoinen iho tarvitsee vain kuudesosan siitä, mitä musta iho tarvitsee aurinkoa tuottaakseen riittävästi D-vitamiinia. Auringon vaikutusta terveyteen korostaa se, että useat eri mutaatiot ovat tuottaneet vaalean ihon.

Vaaleaihoisilla aasialaisilla on muita mutaatioita kuin eurooppalaisilla. Tummaihoiset maahanmuuttajat kohtaavat nykyäänkin saman ongelman tullessaan aurinkoiseen maahamme. D-vitamiinin puutteen vakavuudesta kertoo se, että riisitauti, ”englantilainen tauti”, tuli teollisen vallankumouksen myötä ja oli vitsaus kaupungeissa, joissa oli vähän auringonvaloa ja joissa lapset ja aikuiset työskentelivät sisätiloissa ja kaivoksissa. Jopa 80 prosenttia kaupunkien lapsista sairastui.

Ihon väri ylläpitää tasapainoa D-vitamiinin tuotannon ja folaatin hajoamisen välillä. Yleisesti ottaen ihonväri johtuu siitä, että väestöryhmä on saanut auringon säteilyä asuinpaikallaan ja siitä, kuinka kauan se on asunut siellä.

Pystymme seuraamaan ihonvärin muutoksia ihmisen muuttoliikkeen aikana pohjoiseen kohti Itä-Aasiaa, Beringinsalmen yli ja etelään kohti päiväntasaajaa Amerikan mantereella. Täällä ihonväri ei ole vielä muuttunut täysin tummaksi. Amerikan intiaanien 15 000-20 000 vuotta on liian lyhyt aika.

Eskimot pysähtyivät matkan varrella, mutta säilyttivät osan tummasta ihonväristään, koska he söivät runsaasti D-vitamiinia sisältäviä mereneläviä. Heidän ruokavalionsa teki täysin valkoisen ihon tarpeettomaksi heidän selviytymisekseen.

Jääkausi ja neandertalilaiset

Noin 400 000 vuotta sitten neandertalilaiset tulivat Aasiaan ja Eurooppaan ja kestivät yli 300 000 vuotta. Ne olivat vahvoja ja niillä oli suuret aivot, mutta ne kuolivat sukupuuttoon viimeisen jääkauden aikana.

Kallon epämuodostumista on löydetty todisteita, mikä viittaa D-vitamiinin puutteeseen. He söivät vähän kalaa, mikä ei ole viisasta, jos täytyy suojautua kylmältä ja tuulelta ja saa liian vähän auringonvaloa. Heidän vaalea ihonsa ei ehkä auttanut riittävästi. Meidän esi-isämme, Cro Magnonit, selvisivät hengissä, mahdollisesti siksi, että he söivät enemmän kalaa.

Samankaltaista hypoteesia on esitetty selittämään, miksi Erik Punaisen jälkeläiset katosivat Grönlannista kylmän kauden aikana, ja sitä tukevat osittain Herjolfsnesista kaivettujen luiden tutkimukset sekä se, että kalaa syötiin vähän. Epävarmuus on kuitenkin suuri, ja lisätutkimukset ovat tarpeen.

Maatalouden vallankumous tuli Lähi-idästä noin 11 000 vuotta sitten ja toi mukanaan vilja- ja liharuokavalion kalan kustannuksella, ja itse asiassa myös indoeurooppalaisen kielemme. On todennäköistä, että ihomme vaaleni erityisen nopeasti, jotta saisimme tarpeeksi aurinkoa ja D-vitamiinia, koska saimme sitä vain vähän ravinnon kautta.

Evoluution näkökulmasta katsottuna naisia voi olla tärkeämpää pitää terveinä kuin miehiä. Tämä selittää todennäköisesti sen, miksi naiset ovat useimmissa väestöissä vaaleaihoisia kuin miehet.

Suojaa

Aurinkosäteily tummentaa ihoa ainakin kahdella tavalla. Heti kun menemme ulos aurinkoon, ihon melaniini alkaa tummua, mutta se vaalenee jälleen, kun menemme sisätiloihin. Tummuminen johtuu UVA- eli ultraviolettisäteilystä, joka on väriltään lähes violettia, ja uusimman teoriamme mukaan sen tarkoituksena on suojautua veressä olevien aineiden hajoamiselta.

Esi-isämme Afrikassa joutuivat varmasti metsästäessään menemään voimakkaaseen auringonvaloon, ja he tarvitsivat nopeasti suojaa. Pysyvämpi, suojaava pigmentti kehittyy useiden päivien aikana sen jälkeen, kun olemme olleet auringossa. Tällä on ehkä samanlainen tarkoitus, sillä se ei suojaa kovin hyvin ihossa olevaa perintöainesta, kun taas ihonväri, johon synnymme, suojaa.

Ihonvärillä on kaksi tasapainottavaa vaikutusta. Tumma iho imee suurimman osan valosta ennen kuin se saavuttaa perintöaineksen. Afrikkalaiset näyttävät tummilta, kun taas me näytämme vaaleilta. Mutta ultraviolettisäteilyn osalta asia on päinvastoin. Olemme hiljattain havainneet, että D-vitamiinia tuottava UV-säteily leviää ja heijastuu vähemmän vaaleasta kuin tummasta ihosta!

Evoluutio on siis nerokkaasti järjestänyt sen, että vaalea iho absorboi auringon puutteessa olevilla alueilla enemmän UV-säteilyä D-vitamiinin tuotantoa varten kuin tumma iho.

Tämä johtuu siitä, että pigmenttirakeet ovat mustassa ihossa runsaampia ja suurempia kuin valkoisessa ihossa, ja ne jakautuvat myös eri tavalla ihon kerroksissa.

Terve ihminen tarvitsee folaatteja. Mutta myös syöpäsolut tarvitsevat folaatteja, ja yksi hoitomuoto perustuu folaattien vaikutuksen vähentämiseen lääkityksellä. Suuren intensiteetin auringonsäteily toimii todennäköisesti yhtenä tällaisena lääkkeenä.

Monet tieteenalat ovat tehneet yhteistyötä havainnollistaakseen, miten ihonvärit ovat kehittyneet ja millainen rooli niillä on. Keskeisiä termejä ovat D-vitamiinin tuotanto alueilla, joilla on vähän auringonvaloa ja vähän pahanlaatuisia ihosairauksia, sekä tärkeiden aineiden hajoaminen veressä aurinkoisilla alueilla. Ihon värit osoittavat, miten tärkeää tämä on. Ne muuttuvat aurinko-olosuhteiden mukaan.