毛髮在哺乳動物身上具有重要的保護功能，但我們人類為何褪去了一身濃密的體毛，變得如此赤裸？
重點提要
■人類是靈長類中唯一沒有濃密體毛的動物。
■為了適應環境的轉變，行走較遠的距離以取得飲水和食物，人類祖先失去了厚重體毛。
■化石標本和基因研究提供了這項轉變發生時間的線索。
■無毛的性狀為人類腦容量的增加和象徵性思考的演化奠定了基礎。
在所有靈長類中，只有人類擁有與眾不同、幾乎沒有毛髮的光滑皮膚，其他家族成員都覆蓋著濃密的毛：從吼猴的黑短鬃毛，到紅毛猩猩的銅色長毛。事實上，大多數哺乳動物身上都有毛。沒錯，人類頭上是留著頭髮，身體某些部位也有體毛，但是和其他的近親比起來，即使毛髮最濃密的人基本上都算光禿。
人類是如何變得如此赤裸的？幾百年來，學者不斷思索這個問題，然而要找出答案卻不容易。人類祖先的化石雖記錄著大部份人類特徵的演化，例如直立行走，但沒有任何化石保存了人類皮膚的印記。不過近幾年來，研究人員意識到化石還是隱藏著人類從多毛轉變到無毛的間接線索。過去10年來，我和其他學者從基因組學和生理學蒐集線索，推測出相當可靠的論述來說明人類脫去一身毛的時間和原因，除了能解釋人類的外觀為何與其他的生物不同，還指出光禿的皮膚對人類其他特徵的演化有哪些重要影響，其中包括人類較大的腦和對語言的依賴。
毛，哺乳動物的表徵
要了解為什麼人類祖先會失去濃密體毛，我們應該先想想為什麼其他生物會有厚重的毛。毛髮是哺乳動物獨有的身體外衣，事實上，它是定義哺乳綱的特徵：所有哺乳動物身上或多或少都有體毛，而且大多數相當濃密。毛髮能隔熱防寒，並避免皮膚受到摩擦、水氣、陽光和有害寄生蟲及微生物的傷害，它也可做為保護色來混淆掠食者，獨特的花紋有助同類生物互相辨識，有些哺乳動物還會利用毛髮來表現牠們的侵略行為或焦躁情緒，例如當狗豎起頸部和背部的毛時，就是警告挑釁者別靠近的鮮明信號。
儘管毛髮具有這麼多重要的用途，仍然有些哺乳動物演化出細小稀疏、幾乎不具功能的毛，牠們大多是居住在地下或完全水生的生物。像是裸隱鼠這種大群在地底下穴居的哺乳動物，牠們在黑暗中無法看見彼此，只是縮在一起相互取暖，毛髮的種種益處對牠們都是多餘，因此演化成無毛。而像鯨魚這種從不上岸的海洋哺乳動物，光滑的肌膚可以減少皮膚表面的阻力，有助於長距離游泳和潛水。缺少了外層毛髮的隔絕，這些動物皮下都有脂肪層（鯨脂）做為彌補。相對的，像水獺這種半水生的哺乳動物則有濃密防水的毛，這些毛能捕捉小氣泡，增加浮力，減少動物漂浮水面時需耗費的力氣，到了陸地上也能保護皮膚。
至於體型最大的陸生哺乳動物，例如大象、犀牛和河馬，經常有體溫過高的風險，因此也演化出光禿的皮膚。動物的體積越龐大，相對於身體質量的表面積就越小，因此越難排除過多的體熱（反過來說，小鼠和其他小型動物因表面積與質量的比值較大，經常有無法維持足夠體溫的危險）。在距今200萬~10萬年前的更新世，犀牛、猛象和其他現代大象的近親都是長毛動物，因為牠們生活在寒冷的環境，長毛的隔熱效果有助於維持體溫，減少食物攝取量。但今日所有大型草食動物都棲息在炎熱的環境，長毛反而會讓這些巨獸致命。
人類無毛性狀的演化，並不是為了適應地底或水中生活，也不是因為體型龐大，而是和我們演化出較佳排汗系統的理由相同：赤裸的皮膚可使人類保持涼爽。
散熱，維持恆溫的方式
不是只有巨型動物才有散熱問題，對許多哺乳動物來說，如何保持涼爽也是個重要的問題，尤其是生活在炎熱地區、需長時間行走或奔跑而產生大量熱的動物，更需要注意核心體溫的調控，否則組織和器官（尤其是腦）會因過熱而受損。
哺乳動物利用了各種不同的策略來避免過熱：狗會急促喘氣，許多種類的貓會等到較涼爽的晚間才活動，許多羚羊會將動脈血液的熱氣傳給鼻子的細小靜脈，透過呼吸來降溫。對靈長類來說（包括人類），最重要的散熱方式是流汗。排到皮膚外的汗液在蒸發時，會順道帶走皮膚的熱，讓身體冷卻下來，這套散熱機制的原理和蒸發式冷卻器相同，能有效防止大腦和身體其他部位過熱。
然而並不是所有動物的汗水都一樣。哺乳動物的皮膚上有三種與排汗有關的腺體：頂泌腺、皮脂腺和外分泌腺。大多數哺乳動物透過頂泌腺和皮脂腺排汗，這兩種腺體位於毛囊附近，它們的分泌物會讓動物的毛覆上一層油性、有時呈泡沫狀的物質（例如賽馬奔跑時流的汗沫），這種汗能幫助動物保持涼爽，但散熱效果有限。美國愛荷華大學的佛克（G. Edgar Folk, Jr.）和同事在20年前即已證明，當動物的毛因黏稠的油汗而變濕、糾結時，降溫的效果也變差，這是因為水份是從體毛表面蒸發，而不是從皮膚表面，直接將熱帶走。在體溫過熱，熱傳遞效果又差的情況下，動物需要大量飲水，然而水源並不一定就在附近，那些全身是毛的哺乳動物若是長時間暴露在烈日下，或是被迫得奮力奔跑時，往往會因熱衰竭而昏倒。
人類除了缺乏濃密體毛以外，還擁有數量驚人的外分泌腺，人體大約有200~500萬個外分泌腺，一天最多可分泌12公升稀薄的汗水。外分泌腺不像其他兩種汗腺聚集在毛囊附近，它的位置較靠近皮膚表層，並能從皮膚毛細孔排出汗水。光禿的皮膚加上能直接排汗在皮膚表面（而不是累積在毛髮中），讓人類能夠有效排除過多體熱。事實上，美國哈佛大學的利伯曼（Daniel E. Lieberman）和猶他大學的布蘭伯（Dennis M. Bramble）2007年發表於《運動醫學》上的論文中指出，人類的冷卻系統優異，如果在大熱天舉辦馬拉松賽跑，人類將能跑贏馬。
人類是唯一沒有濃密體毛、又具備豐富外分泌腺的靈長類，因此在人類與系譜樹上演化關係最近的黑猩猩分家後，必定發生了有利於赤裸及出汗皮膚的事件。而這些改變恰巧發生在氣候變遷之時，或許並不令人意外。
【撰文／雅布隆斯基（Nina G. Jablonski）；翻譯／涂可欣】
【完整內容請見《科學人》2010年第97期3月號】
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