太阳光谱中有一部分是紫外线，中波紫外线能直接被皮肤细胞中的DNA吸收，造成DNA损伤；长波紫外线虽然不能被DNA吸收，却能激发皮肤产生活性氧自由基，使DNA的损伤雪上加霜。这两种损伤都可以使细胞发生突变，进而引发皮肤癌。这是一个残酷的事实，长期日晒与皮肤癌之间的关系已被很多研究所确认，皮肤癌大多发生在暴露部位。白种人因此对太阳又爱又恨，他们涂掉的防晒霜远多于黑种人与黄种人。他们躺在海滩上尽情享受阳光的同时，心里却充满了惶恐与不安——白种人皮肤癌的发病率明显高于黑种人。
远古人类没有防晒霜，为了避免紫外线伤害，他们必须采取相应的保护措施。这个措施就是合成黑色素。
黑色素由皮肤黑色素细胞产生，可强力吸收紫外线，大幅降低紫外线对DNA的伤害，就像是给DNA撑起了一把小阳伞。不只如此，黑色素还能消除自由基，给皮肤细胞提供双重保护。当然，我们并不建议因此而把自己涂成黑色，墨水完全不能起到黑色素的防护作用。
黑色素细胞本身是透明的，并且很容易呈现出来，令皮肤看起来是黑色的。另外它还有一个特点：紫外线越强烈，合成的黑色素就越多，那正是皮肤被太阳照射后会暂时变黑的罪魁祸首，也是皮肤的正常应激反应。值得庆幸的是，晒黑的过程是可逆的，在隔离了阳光之后，黑色素就会逐渐消除。所以，大可不必担心在太阳下待的时间长一点就会变成黑种人。
如果你因此就断定非洲人的皮肤黑色素细胞最多，那就大错特错了，不同地区的人种的黑色素细胞数量基本相等，区别在于黑色素颗粒含量不同。黑种人皮肤中的黑色素颗粒又大又多，比白种人多了40多倍，这些大粒黑色素遍布于各层表皮细胞内，且不易消除。黄种人和白种人皮肤中的黑色素颗粒较小，易被分解，仅存的不易分解的黑色素只分布于表皮基底层细胞内，外表就不是那么黑。而黑色素颗粒的大小、多少由基因决定，这是不同的地区有着不同肤色的生物学原因。黑种人之所以合成那么多黑色素，正是为了保护皮肤免受紫外线伤害，从而大大减少了罹患皮肤癌的风险，使得黑色皮肤在非洲受到了自然选择的青睐。
这一理论也符合大多数人的想象，通过简单的观察就能得出这样的结论：非洲地处炎热地带，靠近赤道的印度南部和新几内亚人的皮肤也都很黑，似乎确实是相同的日晒造成了相同的结果。当远离赤道时，越是向两极移动，人的皮肤似乎也越来越白，到了北欧，原住民几乎全是白人——斯堪的纳维亚人据说是全世界肤色最白的人。
难道还有什么理论能比这个理论更出色地解释肤色现象吗？
但在有些科学家眼里，所有这一切都只是表象。
很多人都容易被表象所迷惑，得出的结论也只是表面性的结论。如果黑色皮肤的主要意义在于保护皮肤不被紫外线晒出皮肤癌，那么质疑声会紧跟而来。因为皮肤癌的发病概率很低，而且发病过程太慢，远没有呼吸道传染病的危害严重。在非洲，就算肤色较浅的人不幸得了皮肤癌，也不会立即丧命，仍有机会留下后代。此外，原始人类性成熟较早，在某些原始部落中，小孩到了4岁就要独立生活，活到20岁已经不错了，他们完全可以在小小年纪就生儿育女，而皮肤癌又很少在20岁之前发病。从遗传意义上说，黑色皮肤的保护效果并不立竿见影。
由于皮肤癌理论存在明显弱点，导致更多的人提出了更多的理论，试图解释非洲人的肤色成因，但很少有人能做到自圆其说。
有一种理论和皮肤癌理论略有不同，他们认为黑色的皮肤主要是为了防止汗腺和皮下血管被阳光灼伤。还有一种理论认为：黑色素细胞其实是人体免疫系统的一部分，为人体筑起第一道免疫防线，以免被热带丛林中的霉菌或细菌感染。黑种人越黑，免疫能力就越强，越容易在热带丛林中生存下来。姑且不论黑色素细胞的免疫功能如何，假如只是为了抵挡病菌入侵，就根本没有必要合成那么多的黑色素。此外，现有证据表明，白种人的免疫能力似乎并不比黑种人低。病菌又不会因为你黑而怕了你！
还有人说：黑皮肤的重要功能其实与紫外线无关，而是为了过滤阳光中的红外线。红外线有极强的穿透力，可以穿透皮肤直达内脏。黑色素过滤掉了过多的红外线，可以防止内脏过热。
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