揭開人類長髮演化之謎 醫學工程學系團隊研究成果解析

「人為何為人?」是個自古以來的大哉問。隨著生物人類學與演化生物學的進展,為人類特有的衍徵 (apomorphy) 提供一個寶貴的研究窗口,供研究人員分析人類有別於其他靈長類近親之處:二足行走、腦容量、能使用複雜工具等,其中有一項常被忽視,但卻是區別人類與其他靈長類的顯著特徵:一頭長髮。由臺大醫學工程學系教授林頌然指導的醫學系學生張若愚,針對「人類長髮進化」進行跨國合作研究,成果已於2025年1月刊登於《英國皮膚科學期刊》British Journal of Dermatology。此研究針對人類一頭長髮特徵進行分析研究,認為此特徵應在現代智人出現時就已經演化出來,而且當時的頭髮的型態是現代非洲黑人廣見的極度捲曲 (curly hair) 的髮型,有利於避免日曬下體溫升高。直髮則是現代智人遷移出非洲大陸後才演化出來。此文章也提出身體不同部位毛髮長度調控以及一頭長髮的可能調控機制,以供為未來研究發展的方向。

對照人類的一頭長髮,人類的體毛則呈現相反的微型化。而頭髮之所以在天擇中保留,科學家們推測是保護頭部免於強烈陽光直射的優勢。此外,實驗中發現,緊密捲曲的頭髮能有效減少皮膚因吸收太陽熱量後的溫度上升。這種極度捲曲的形態代表人類頭髮變長時的最早形式,此特徵在非洲黑人中保留下來,但在人類遷移出非洲後卻消失了。對比可以極度變長的人類頭髮,除經由人類育種的動物外,自然界哺乳動物毛髮生長長度均受到嚴格控制。頭髮長度主要取決於毛囊在生長期 (anagen) 的時間長短。一般人類頭皮毛囊的生長期持續5至7年,遠較其他生物為長。現代人類各族群的頭髮雖有不同的生長特徵,但極度延長的生長期卻是共同演徵 (synapomorphy)。此結果代表一頭長髮在現代智人 (anatomical modern human, AMH) 於30萬年前出現時即存在。隨著時間推移,長髮成為表達健康狀況和社會地位的重要媒介,此為演化上擴展適應 (exaptation) 例子。

頭髮生長週期包括生長期,退化期 (catagen) 以及休止期 (telogen)。人類長髮特徵分子機轉源於生長期調控機制的改變,特別是結束生長期的機制被削弱,使毛囊能避免進入退化期而使生長期近乎無限延長。頭髮每月大約生長1.5公分,現有世界紀錄顯示,30年未理髮的人,頭髮可以生長超過5.7公尺。然而相關基因及分子調控機制仍未被完全解開,推測並非單一基因的變異,而是涉及身體區域特異性的基因調控網絡的改變,使頭皮部位的毛髮可以無限生長。近年,遺傳性罕見毛髮疾病與古基因體學的研究發展蓬勃,有機會增進對人類長髮機制的了解。研究一頭長髮的機制,不僅有助於解開人類演化之謎,也可為治療禿髮等毛髮疾病提供新的線索。

研究成果全文:https://doi.org/10.1093/bjd/ljae456

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