Цветовая палитра кожи человека, часть 1

Внешний облик человека во многом определяется цветом кожи, волос, глаз. Как и у других представителей класса млекопитающих, окрашивание кожи и волос у человека связано с присутствием пигментов меланинового ряда. Давайте разберёмся, как именно это работает и на что ещё влияет.

АНАТОЛИЙ ДЕЕВ, доцент кафедры общей и медицинской биофизики РНИМУ им. Н. И. Пирогова, председатель московского отделения Геронтологического общества РАН, Россия

Язык тела играет едва ли не центральную роль в общении и во многом определяет успех каждого человека, идёт ли речь о современном индустриальном обществе или традиционных культурах древних охотников, земледельцев или скотоводов. Прежде чем человек успеет произнести хоть слово, около 85% окружающих формируют своё представление о нём на основании внешнего облика. Причём у приматов, к которым относятся люди, восприятие другой особи базируется в основном на зрительной коммуникации и генетические факторы, определяющие индивидуальность лица у каждого человека, сильно варьируются, что позволило биологам ввести в лексикон науки новое понятие «дестабилизирующего отбора» [1]. А именно: учёные обратили внимание на тот факт, что лица людей различаются между собой значительно больше, чем морды животных. Как показал анализ, различия между чертами лица у разных людей значительно более ощутимы, чем различия среди других органов человека. Особое внимание привлёк треугольник «глаза — нос — рот» — именно в этой области вариативность была наибольшей. Учёные полагают, что разнообразие черт лица появилось в результате эволюции — оно должно было сделать особей максимально узнаваемыми в группе. Таким образом, внешний вид стал важным аспектом социального взаимодействия. Одной из важнейших характеристик внешнего облика является цвет кожи, который мы постараемся проанализировать в рамках настоящей статьи.

Антропологические компоненты цвета кожи человека

В отличие от всех остальных приматов человек является, по выражению антрополога Десмонда Морриса, «голой обезьяной» (the naked ape) [2]. Отсутствию волосяного покрова у человека антропологи не придавали большого значения, по крайней мере, того, которое уделяли бипедализму («двуногости») или развитию лобных долей мозга, несмотря на то, что «безволосость» человека кардинально отличает его от всех остальных приматов. Но именно безволосость покровов тела человека позволила рассматривать цветовые характеристики кожи человека в качестве важного критерия принадлежности к определённой расе и показателя здоровья кожи, а нередко и организма в целом.

Внешний облик человека во многом определяется цветом кожи, волос, глаз. Как и у других представителей класса млекопитающих, окрашивание кожи и волос у человека связано с присутствием пигментов меланинового ряда: феомеланина (жёлто-рыжее окрашивание) и эумеланина (чёрное или коричневое окрашивание). Таким образом, весь спектр окрасов млекопитающих образуется тремя цветами — чёрным, коричневым, рыжим, а также белым при отсутствии пигмента. Остальные цвета представляют собой различные оттенки или вариации этих трёх основных. Например, рыжий может иметь разную степень интенсивности — ярко-рыжий, абрикосовый, светло-жёлтый.

Рассмотрим вначале, какие пигменты определяют цвет кожи человека. Цвет нормальной человеческой кожи зависит от присутствия трёх видов окрашивающих веществ, или пигментов. Наиболее важный из этих пигментов — меланин, — вещество тёмно-коричневого цвета. Кожа всех здоровых людей содержит меланин. Некоторые люди, правда, обладают большим количеством меланина, чем другие. Белокожие вообще имеют небольшое количество меланина в коже. Люди с большим количеством меланина — более тёмные. Представители экваториальной расы, естественно, имеют куда больше меланина в коже, чем белокожие. Вопрос не в различии цвета кожи, а лишь в больших или меньших количествах меланина, определяющих тот или иной оттенок.

Второй из трёх пигментов — каротин. Это жёлтое вещество, которое присутствует в моркови (от англ. carrot — морковь), в желтке яйца или же в человеческой коже. Подобно меланину, каротин присутствует в коже всех людей. Из-за его светлого цвета присутствие значительного количества каротина в коже людей не столь явно заметно. Меланин скрадывает его. Среди людей с небольшим количеством меланина в коже одни имеют больше каротина, другие меньше. Народы Восточной Азии с большим количеством каротина имеют несколько желтоватый цвет лица.

Третий пигмент — гемоглобин, который окрашивает кровь в красный цвет. Естественно, что он присутствует у всех людей. Однако гемоглобин находится в кровеносных сосудах под кожей, таким образом, он практически не виден. Его наличие полностью перекрывается должным количеством в коже как меланина, так и каротина. Гемоглобин можно заметить лишь в коже белых людей, особенно со светлым цветом лица. И именно гемоглобин делает щёки розовыми и позволяет краснеть.

Хотя антропологами в ХХ веке были предложены несколько хроматических шкал, позволяющих количественно оценивать степень пигментации кожи, в эстетической медицине наибольшую популярность приобрела «Шкала Фитцпатрика», предлагающая выделять 6 уровней пигментации кожи [3] (рис. 1). Шкала была разработана в 1975 году американским дерматологом Томасом Фитцпатриком как способ оценки реакции различных типов кожи на воздействие на неё ультрафиолетовым излучением.

РИС. 1 Классификация фототипов кожи по фитцпатрику.

Что определяет количество меланина в коже?

Всем известно, что в южных широтах, где много ультрафиолетового излучения, необходима защита от него, поскольку ультрафиолетовое излучение стимулирует фотостарение кожи и способствует канцерогенезу. В северных широтах, где ультрафиолета так мало, что возникает риск его нехватки для синтеза витамина D, у населения, как правило, светлая, почти прозрачная, кожа.

Однако существуют и иные предположения о роли меланина в коже. Интересная гипотеза была высказана в 2005 году австралийским учёным Джеймсом Макинтошем относительно бактерицидных свойств меланина кожи [4]. Хотя широкий диапазон изменения цвета кожи (от светлой у северян до практически чёрной у народов, живущих на экваторе) обычно объясняют защитным действием меланина в отношении УФ-лучей, однако у представителей европеоидной расы гораздо более выраженная пигментация отмечается в области гениталий, промежности и вокруг анального отверстия, не попадающих под действие УФ-радиации. Удивительно также, что гориллы имеют тёмную кожу, при том, что их тело покрыто густым мехом, и живут они под листвой тропических джунглей. Макинтош предположил, что главной функцией меланина в коже является — ни больше, ни меньше — защита от вторжения патогенных микроорганизмов. Замечено, что меланин заметно угнетает размножение микроорганизмов в культуре, возможно, за счёт того, что бактерии «прилипают» к молекулам меланина, как мухи к капелькам клея в ловушках-липучках, и это останавливает их распространение. В пользу выдвинутой гипотезы свидетельствуют также данные о трёхкратном увеличении заболеваний кожи, вызванных стафилококками, у белокожих солдат американской армии по сравнению с темнокожими во время вьетнамской войны.

Жизненно важный витамин D

РИС. 2 Реакция фототипов кожи по фитцпатрику на солнечный загар.

Цвет кожи определяет синтез некоторых жизненно важных веществ в ней, например, витамина D. Чем светлее кожа, тем меньше должен быть меланиновый фильтр, снижающий доступность для эпидермиса УФВ-лучей, инициирующих синтез провитамина D. Уменьшение меланиного фильтра характерно для Северного полушария, и данный факт уже не вызывает сомнений. Как известно, этот витамин, а точнее, стероидный прегормон кожи, синтезируется в коже под воздействием средневолнового ультрафиолетового света (УФВ-лучей с длинами волн 280 – 315 нм). Содержание провитамина D3 с возрастом неуклонно падает, уменьшаясь примерно втрое к 80 годам по сравнению с 20-летним возрастом. Также следует помнить, что этот витамин, синтезируемый в нашем организме, играет огромную физиологическую роль, о многих аспектах которой мы пока не догадываемся. Приведу характерный пример. В Индонезии в период пандемии коронавируса COVID-19 у 780 пациентов с лабораторно подтверждённым диагнозом этого заболевания были измерены уровни витамина D в крови [5]. Уровень витамина D был классифицирован как нормальный (≥30 нг/мл), недостаточный (21 – 29 нг/мл) или дефицитный (≤20 нг/мл). Средний возраст умерших — 65 лет, средний возраст выживших — 46 лет. Две трети погибших были мужчинами, а одна треть — женщинами. 85% из тех, кто умер, имели ранее выявленные сопутствующие патологии. Чуть менее половины (49,7%) всех пациентов имели нормальный уровень витамина D и только 4% из них умерли. Чуть более четверти (27%) имели недостаточный уровень витамина D и большинство из них (88%) умерли. Чуть менее четверти (23%) имели дефицит витамина D и почти все из них (99%) умерли. Без учёта возраста, пола или ранее существовавших диагнозов вероятность смерти при недостаточном уровне витамина D была в 12,55 раз выше, а вероятность при дефиците — в 19,12 раза. После поправки на возраст, пол и сопутствующую патологию вероятность летального исхода у пациентов с недостаточностью витамина D была выше в 7,63 раза, а вероятность летального исхода у людей с дефицитом витамина D — в 10,12 раза выше, чем у пациентов с нормальным уровнем витамина D. Важно отметить, что у 50 – 92% населения в различных странах мира уровень витамина D менее 30 нг/мл, что расценивается как его недостаточность.

Дофамин хуже синтезируется у блондинок

Как мы помним ещё из школьного курса биологии, нервная ткань и эпидермис образуются из одного зародышевого листка — эктодермы. Возможно, поэтому они имеют некоторое сходство биохимических процессов, происходящих в них. Например, меланин синтезируется из аминокислоты тирозина, на этом пути вначале образуется диоксифенилаланин (ДОФА), затем — ДОФА-хинон, и эту реакцию катализирует фермент тирозиназа. В цитоплазме нейронов также синтезируется ДОФА, принимающий участие в регуляции целого ряда физиологических и психических процессов. Из него образуется нейромедиатор — дофамин, который поддерживает мозг в состоянии активности и постоянной готовности к действию, играет важную роль в процессах мышления и концентрации внимания, управляет кратковременной памятью, различными мотивациями и эмоциями, включая чувство удовольствия и сексуальное желание, способствует хорошей координации движений. В этой связи можно предположить, что наличие высокоактивной системы ферментов синтеза ДОФА приводит не только к эффективной выработке мелатонинов, но и к высокой психической активности, сильным эмоциям, хорошей координации движений. В кино женщин с агрессивным и необузданным темпераментом чаще всего играют именно брюнетки и шатенки. И в наиболее сложных и темпераментных танцах, таких как фламенко или аргентинское танго, лидируют, конечно же, брюнетки.

У блондинок, в отличие от брюнеток, эффективность системы синтеза ДОФА, возможно, снижена, поскольку светлая кожа является адаптацией к жизни в северных регионах. Полное нарушение синтеза тирозина из фенилаланина проявляется как фенилкетонурия — генетическое заболевание, описанное И. А. Фелингом в 1934 году в Норвегии. При этом заболевании наблюдаются выраженная задержка умственного развития и вялость. Однако, известно, что эстрогены ограничивают выработку меланина в организме, в результате кожа девушки в процессе полового созревания светлеет. А вот с возрастом, по мере падения уровня эстрогенов, наблюдается обратная картина: кожа постепенно темнеет. По этой причине у мужчин достаточно выражено предпочтение светлокожих женщин, поскольку светлая кожа ассоциируется у них с молодостью, высоким уровнем эстрогенов и, соответственно, плодовитостью [6].

Особой категорией являются рыжеволосые. Густые волосы рыжеватых оттенков буквально излучают таинственность и обладают силой непреодолимого искушения. Не случайно самые известные куртизанки всех времён и народов имели на своих головах настоящий огонь, как и богиня любви — златокудрая Афродита. В мире рыжеволосых не так много — всего около 4%, однако в Шотландии их 13%, в Ирландии — 10%. Народная молва награждает рыжеволосых женщин огневой страстью, называя их «рыжими бестиями», «рыжими-бесстыжими». Насколько это мнение обосновано? В шотландском еженедельнике «Скоттиш Уикли» была опубликована статья под названием «У бестий секса огненные гривы!». Её автор рассказала о неожиданном результате исследований сексолога Колина Макги из Эдинбургского университета. Оказывается, у женщин определённый цвет волос буквально «кричит» о суперсексуальности. Этот цвет — рыжий, поскольку гены, его определяющие, «сцеплены» с генами, отвечающими за либидо.

Продолжение статьи читайте в следующем номере.

Источники:

1. Sheehan M. J., Nachman M. W. Morphological and population genomic evidence that human faces have evolved to signal individual identity // Nature Communications. — 2014; — 5: 4800 DOI:10.1038.
2. Моррис Д. Голая обезьяна // М.: Амфора. — 2004.
3. Fitzpatrick, T. B Soleil et peau // Journal de Médecine Esthétique (in French). — 1975 (2): 33 – 34.
4. Mackintosh J. A. The antimicrobial properties of melanocytes, melanosomes and melanin and the evolution of black skin // J Theor Biol. — 2001. — 211 (2): 101 – 113.
5. Raharusun P., Priambada S., Budiarti C., Agung E., Budi C. Patterns of COVID-19 Mortality and Vitamin D: An Indonesian Study (April 26, 2020).
6. Бутовская М. Л. Язык тела: природа и культура (эволюционные и кросскультурные основы невербальной коммуникации человека). М.: Научный мир. — 2004.