1. 色を つくる さいぼうの 数は ちがう?
1. 色を決めているのは、細胞の数ではない
1. 色の違いは、細胞数ではなく色素の量と種類にある
はだの 色を つくって いるのは、皮膚の 中に ある、小さな 細胞です。この 細胞が、色素という 色の もとを つくります。
色素には、二しゅるい あります。ちゃ色から 黒の ものと、きいろから 赤の ものです。この 二つの ぶんりょうの ちがいが、はだや かみの 色に 大きく かかわります[4]。
おどろくのは、色を つくる 細胞の 数です。はだの 色が ちがっても、数は だいたい 同じと いわれて います[5]。ちがうのは、色素を どれだけ つくるか、つぶの 大きさは どうか、という ところです。
では、かみの 毛の 赤は、どこから 来るのでしょう。
2. 赤い かみの 毛は、どうして 赤いの?
2. 赤い髪は、1つの受容体の働きから
2. 赤髪とMC1R ── 受容体の働きの違い
かみの 毛の 色も、二しゅるいの 色素で きまります。ちゃ色から 黒の 色素が おおいと、黒や 茶色の かみに なります。きいろから 赤の 色素が おおいと、赤い かみに なります[2]。
その わかれ道に なるのが、「MC1R(エムシーワンアール)」という、色素の 細胞に ある しくみです。これが しっかり はたらくと、黒や 茶色の 色素が つくられます。はたらきが よわいと、赤の 色素が つくられます[2]。
赤い かみは、めずらしい 色の 一つです。赤の 色素は、黒や 茶色の 色素とは、日ざしに たいする はたらきが ちがうと いわれます[3]。赤い かみや 白い はだは、その人の とくちょうです。そういう人は 日ざしで はだが かわりやすいと いわれるので、ぼうしや 日やけ止めなどで 気を つけると いいそうです。
かみの 色は、これで 決まりでは ありません。MC1R いがいにも、たくさんの いでんしが かかわって います。明るい かみの 子どもが、十代までに こく なる ことも あります。多くの 人は、年を とると しらがが ふえて いきます[2]。
ところで、その 日ざしと はだの 色には、どんな つながりが あるのでしょう。
髪の色も、2種類のメラニンの割合で決まります。茶色から黒のユーメラニンが多いと黒や茶色の髪に、黄色から赤のフェオメラニンが多いと赤い髪になります[2]。
その分かれ道にあるのが、MC1Rという受容体です。メラノサイトの表面でMC1Rがしっかり働くと、ユーメラニンが作られます。働きが弱いと、フェオメラニンが作られます[2]。赤い髪は、色素の細胞にあるこの小さな部品の働き方の違いから生まれる色です。
ここには、日ざしとの関わりもあります。紫外線から皮膚を守る働きは、ユーメラニンのほうが強いとされます。MC1Rの働きが弱くなる変異を多く持つ人は、髪が赤く、肌が白くてそばかすが出やすい傾向があり、日ざしによる肌の変化に気をつける必要があると説明されています[3]。これは髪や肌の色の特徴と、その人に合った日ざし対策の話で、優劣の話ではありません。
髪の色を決めるのはMC1Rだけではありません。ほかにも多くの遺伝子が、2種類のメラニンの量を調整して、髪の濃さを左右しています。明るい髪の子どもが10代までに濃くなることもあり、ほぼだれの髪も、年をとると白髪が出はじめます[2]。
では、日ざしと肌の色は、どんなふうに結びついているのでしょうか。
髪の色は、ユーメラニンが多ければ黒や茶、フェオメラニンが多ければ赤になる[2]。切り替えの要にあるのがMC1R(メラノコルチン1受容体)で、これが機能するとメラノサイトはユーメラニンを、機能しないとフェオメラニンを作る[2]。
この差は、紫外線への防御にも及ぶ。日光による皮膚の損傷を防ぐ作用は、ユーメラニンのほうが強いとされる。機能の弱まるMC1R変異を多く持つ人では、フェオメラニン中心となって髪は赤く、肌は色白でそばかすが出やすく、日光による肌の変化に注意が要ると説明されている[3]。これは赤髪や色白を「弱い」とする話ではなく、特徴と、それに合った日光対策を分けて述べたものである。
ただし、髪の色を1つの遺伝子で説明することはできない。MC1R以外にも多くの遺伝子が、2種類のメラニンの量を制御して髪の濃淡を左右する。明るい髪が10代までに濃くなる例があり、加齢に伴う白髪はほぼ誰にでも起こる[2]。
だとすると、紫外線という環境は、肌の色の分布とどう結びついてきたのか。
3. ひざしの つよい ところでは、なぜ こい 色が おおい?
3. 日ざしの強さと、肌の色の関係
3. 紫外線量と肌の色 ── 緯度との相関と葉酸仮説
せかいの 人びとの はだの 色を、いろいろな ところで くらべた けんきゅうが あります。すると、その 場所の 日ざしの つよさと、はだの 色が、つながって いました。日ざしが よわい ところに すむ 人ほど、はだの 色が うすい ようすが あったのです[1]。
ただし、これは 「かならず そう」と いう ことでは ありません。ようすを 大まかに とらえた ものです。
むかし、人の 体の 毛が へって いった ころ、日ざしが はだに、じかに あたるように なりました。そのとき こい 色の はだが、日ざしから 体を まもるのに 役だったと 考えられて います[1]。
ひとつの せつめいに、「ようさん」という ビタミンの 話が あります。ようさんは、赤ちゃんの 体が 育つ ときにも 大切な えいようです。でも、日光で こわれやすい せいしつが あります。こい 色の はだが、ようさんを まもったのでは、という せつめいです。ただ、これは しょうこが そろった 答えでは なく、かせつです[1]。
そうすると、うすい 色の はだは、どうして できたのでしょう。
世界の人びとの肌の反射率と、気温・湿度・標高・緯度との関係を調べた研究があります。肌の色は、気温や湿度や標高よりも、紫外線量の代わりに使った緯度と、よく重なっていました。紫外線が弱い地域の先住の人びとほど、肌の色が薄い傾向があります[1]。緯度だけで決まるわけではなく、あくまで傾向です。
濃い肌の由来には、体毛が関わるという見方があります。ヒト属がアフリカに現れて間もなく、体毛が減りました。すると日ざしが肌に直接当たるようになり、濃いユーメラニンの肌がその頃に進化したと考えられています。年代は、百万年以上前のことといわれる程度にとどめておきます[1]。
その理由の1つとして挙げられるのが、葉酸です。葉酸は、ビタミンB群の仲間で、赤ちゃんの体が育つときにも必要な栄養素です。日光で壊れやすい性質があります。葉酸が十分にあることは、生まれつきの病気で最も多い神経管閉鎖不全が少ないことと関わると報告されています。ある資料には、葉酸が十分な場合は、不足している場合にくらべて神経管閉鎖不全が約7割少ないと書いたものがあります[1]。濃い肌が日ざしから葉酸を守った、という説明です。ただし、これは有力な仮説で、確定した答えではありません。
では、日ざしの弱い所では、薄い肌はどんな役に立つのでしょうか。
世界各地の先住集団の肌の反射率は、気温・湿度・標高よりも、紫外線量の代替指標である緯度との相関が高いと報告されている。紫外線の弱い地域ほど薄い傾向があるが、これは相関であって、緯度だけで決まるわけではない[1]。
では、なぜ日ざしの強い地域で濃い色が有利になったのか。ヒト属がアフリカに現れて間もなく、体毛が減る変化と並んで、恒常的な濃いユーメラニンの肌が進化したと考えられている[1]。年代は資料により幅があるため、断定せず「百万年以上前」程度にとどめる。
有力な説明の1つが葉酸仮説である。葉酸は胎児の発生にも必要な栄養素で、日光で分解されやすい。葉酸が不足している場合と比べて、十分にある場合は、ヒトの先天異常で最も多い神経管閉鎖不全の発生が約72%少ないという関連が報告されている(Jablonski & Chaplinの記述)。そのため、濃い肌が葉酸を守る利点を持ったと説明される[1]。別の資料では約70%とされることもあり、数値は7割前後と読むのが安全である。関連の報告であって因果の証明ではなく、あくまで仮説で、確定ではない。
だとすれば、逆に薄い肌が有利になる条件は何だったのか。
4. うすい 色の はだにも、わけが あるの?
4. 薄い肌にも役割がある ── 2つの求めの折り合い
4. 光防御とビタミンD合成 ── 緯度に沿った連続的な変化
日ざしは、はだに わるい ことばかり では ありません。ビタミンDという、体に 大切な ものは、日ざしの 中の 紫外線が はだに とどくと、はだの 中で つくられます[1]。
日ざしが よわい ところでは、こい 色の はだだと、紫外線が とどきにくく、ビタミンDが つくりにくく なると いう せつめいが あります[1]。うすい はだは、すこしの 日ざしでも ビタミンDを つくりやすい、と いうのです。
そうして、こい 色を まもる 力と、ビタミンDを つくる 力の、二つの おりあいで、はだの 色は、きたへ 行くほど、すこしずつ うすく なった と いわれます[1]。線を ひいたような ちがいでは なく、ゆるやかな かわり方です。
では、こうした 色を きめる いでんしは、いくつ あるのでしょう。
肌の中では、日ざしの紫外線を使ってビタミンD3が作られます。紫外線(UVB)が皮膚に届き、皮膚の中にある材料の物質に吸収されると、ビタミンD3が生まれます[1]。
ここで、濃い肌の弱点が見えてきます。濃い色素は紫外線を通しにくいため、日ざしの弱い地域では、薄い肌のほうがビタミンDを作りやすいという説明があります[1]。日ざしから守る力と、ビタミンDを作る力は、互いに引っぱり合う要求です。
肌の色は、この2つの要求の折り合いとして、緯度に沿ってなだらかに変わってきたとされます。地図の上に、はっきりした境目があるわけではなく、色は少しずつ移り変わります[1]。
では、その折り合いを決めている遺伝子は、いくつあるのでしょうか。
5. いでんしは、いくつ かかわって いるの?
5. 肌の色に関わる遺伝子は、1つではない
5. アフリカの多様な集団のゲノム解析 ── 8つの変異が説明した、肌の色の違いは29%
はだの 色に かかわる いでんしを、アフリカに すむ、たくさんの 人の ゲノムから さがした 研究が あります。ゲノムは、体の せっけいずのような もので、およそ 千六百人ぶんを しらべました[7]。
すると、はだの 色と かんけいの ある へんかが、いくつも 見つかりました。ただし、見つかった 八つを ぜんぶ あわせても、調べた 人たちの ちがいの さんわりほどしか せつめいできませんでした[7]。のこりは、ほかの いでんしや、まわりの かんきょうが かかわると 考えられます。
もうひとつ、おもしろい ことが わかりました。こい はだに かかわる へんかの なかには、三十万年から 百万年ほど 前の、とても 古い ものが あります。そういう ものの 一部は アフリカだけでなく、南アジアや オーストラリアの ほうの 人たちにも、同じ 古い もとから 見つかりました[7]。
つまり、はだの 色は、かんたんな 一つの スイッチでは なく、たくさんの ものが すこしずつ きく、大きな ダイヤルの ようです。
肌の色に関わる遺伝子を探した研究があります。2017年に科学雑誌『Science』に発表された、アフリカの多様な集団を調べた研究です。約400万か所の変異と約1,600人分の肌の色を照らし合わせ、SLC24A5、MFSD12、DDB1、TMEM138、OCA2、HERC2という遺伝子の近くに、肌の色と関わる変異が見つかりました[6][7]。
興味深いのは、見つかった8つの変異を合わせても、調べた集団の肌の色の違いの29%しか説明できなかったことです[7]。残りは、ほかの遺伝子や環境の影響と考えられます。この29%は、調べたアフリカの集団での値で、世界全体の値ではありません。
また、濃い肌や薄い肌に関わる変異には、30万〜100万年前という古いものがありました。一部の遺伝子座では、濃い肌に関わる変異が、アフリカだけでなく南アジアやオーストラリア・メラネシアの集団でも、同じ由来で見つかっています[7]。MFSD12は、色素の細胞にある部品のもとになる遺伝子で、働きが弱まると色が濃くなります。SLC24A5の薄い肌の変異は、アフリカ以外の人から東アフリカへ入ったと報告されています[6]。
つまり肌の色は、1つのスイッチではなく、多くのダイヤルが少しずつ効いた結果のようです。では、そのダイヤルの結果を、人の集団のきれいな区分けに当てはめることはできるのでしょうか。
2017年のScience論文(Crawfordら、責任著者Tishkoff)は、アフリカの多様な集団のゲノムから、SLC24A5・MFSD12・DDB1・TMEM138・OCA2・HERC2の付近に、肌の色と有意に関連する変異を見いだした[6]。約400万か所の変異と約1,600人を対象とした解析である[7]。
注目すべきは寄与の小ささで、8つの変異を合計しても、調べた集団の肌の色の変動の29%にとどまる[7]。この29%は調べたアフリカの集団における値で、世界全体の値ではない。残りの説明は、他の遺伝子座や環境に委ねられる。
さらに、これらの変異の中には30万〜100万年前と古いものがあり、一部の遺伝子座では、濃い肌に関わる変異がアフリカだけでなく南アジアやオーストラリア・メラネシアの集団でも同じ由来で見つかった[7]。すべての遺伝子座に当てはまるわけではない。SLC24A5の薄い肌の変異は、非アフリカ人から東アフリカへ遺伝子流動で導入されたと報告されている[6]。MFSD12は色素細胞のリソソームのタンパク質をコードし、発現が減ると色が濃くなる。なお、これらの詳細は抄録と報道に基づき、論文本文の確認はできていない。
これほど多くの遺伝子が絡むなら、人の集団を肌の色できれいに区切ることはできるのか。
6. 「この 色の 人は こう」と、線は ひけるの?
6. 大陸の境目と肌の色は、重ならない
6. 「集団」の線引きの限界 ── アフリカ内部の多様性
「アフリカの 人は、黒い はだ」のように、ひとまとめに することは、できません。アフリカの 中でも、はだの 色は、明るい ものから 暗い ものまで、とても ひろく あります[7]。
いでんしの ちがいも、大りくの さかいめとは 重なりません。上で 見た、こい はだに かかわる へんかが、アフリカと ちがう 場所の 人にも 見つかった ことが、その ひとつの れいです。
はだや かみの 色の ちがいは、人が 日ざしの つよさなどに あわせて、ながい 時間を かけて なじんで きた あとです。うえや したは ありません。
それぞれの 色は、それぞれの ばしょで、体を まもり、ビタミンを つくる ために、うまく できた ものです。
「アフリカの人は黒い肌」のように、ひとまとめに決めることはできません。アフリカの中でも、肌の色は明るいものから暗いものまで幅広く、遺伝子の違いは大陸の境目とは重なりません[7]。
前の章で見たとおり、一部の遺伝子座では、濃い肌に関わる変異が、アフリカと南アジア、オーストラリア・メラネシアの集団で同じ由来を持ちます[7]。肌の色の違いは、人びとが、暮らす場所の日ざしの強さなどに合わせて、長い時間をかけて折り合いをつけてきた跡と読めます。
その違いに、上下や優劣はありません。それぞれの色は、それぞれの場所で、体を守りビタミンを作るために、うまく働くかたちです。
肌の色は、アフリカという1つの大陸の内部でも明るいものから暗いものまで幅広い。遺伝子の差異も、大陸の境界とは一致しない。同じ研究者らは、濃い肌に関わる変異が南アジア系やオーストラリア・メラネシア系の集団にも見られることを報告している[7]。
そのため、「〇〇大陸の人は△△色」といった単純な区分は、資料の裏づけとして成り立たない。肌の色の違いは、紫外線という環境への適応の結果と読める資料が中心であり、人を序列化する根拠にはならない。ただし、適応の説明は仮説を含み、多因子的な結果でもある。
ここまでで分かったことを、自分の目で確かめる方法がある。
自分でも しらべて みたく なったら
自分でも調べてみたくなったら
自分でも調べてみたくなったら
今日 できること じぶんの うでの 外がわと 内がわを、見くらべて みましょう。日に あたりやすい ところと、あたらない ところで、色は ちがいますか。日ざしと はだの 色の つながりを、ちいさく たしかめる ことが できます。
出かけて できること としょかんで、せかいちずと、「はだの 色」や 「いでんし」の 本を くらべて みましょう。
もっと しらべたい とき この きじの さいごの 「でてん」に、しらべた 資料が あります。
今日できること 自分の腕の外側と内側を見くらべてみましょう。日に当たりやすい場所と、あまり当たらない場所で、色に違いがあるでしょうか。日ざしと肌の色の関わりを、小さく確かめられます。ほかの人の肌の色を比べたり、分類したりする必要はありません。
出かけてできること 図書館で、世界地図と、人体や遺伝子の本を並べて見てみましょう。緯度や日ざしの強さが、地図でどう並んでいるかを確かめられます。
もっと調べたいとき 図書館の人体や遺伝の本の棚で、「色素」や「遺伝子」の説明を探してみましょう。この記事で読んだ資料は、出典欄に並べています。
今日できること 自分の腕の外側と内側を見くらべ、日光の当たりやすさと色の違いを考える。日焼けのしかた(日光でメラニンが増え濃くなる、サンタン)の観察にもつながる[4]。人を比べたり分類したりする必要はない。
出かけてできること 図書館で世界地図と生物学・遺伝学の本を並べ、緯度と紫外線量の関係を確かめる。
もっと調べたいとき 図書館で、日本語の人体や遺伝の入門書から、色素と遺伝子の説明を探す。この記事で使った英語の資料は、出典欄に残してある。
しらべた もとの じょうほう
参考にした情報源
参考にした情報源と、その使い方
本文の各主張の用途を、出典ごとに記します。肌と髪の色に関わる資料は、英語のものが中心です。
- Jablonski, N. G. & Chaplin, G. (2010) Human skin pigmentation as an adaptation to UV radiation. PNAS. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3024016/ (緯度との相関、体毛の減少、葉酸、ビタミンD、折り合い)
- MedlinePlus Genetics: Hair color. https://medlineplus.gov/genetics/understanding/traits/haircolor (髪の色とMC1R、ほかの遺伝子、加齢)
- MedlinePlus Genetics: MC1R gene. https://medlineplus.gov/genetics/gene/mc1r (ユーメラニンとフェオメラニンの紫外線への働き)
- DermNet: Hair and skin colour. https://dermnetnz.org/topics/hair-and-skin-colour (2種類のメラニン、サンタン)
- University of Leeds Histology Guide: Skin pigmentation. https://histology.leeds.ac.uk/skin/pigmentation.php (メラノサイトの数と肌の色。検索抜粋による確認)
- Crawford, N. G. et al. (2017) Loci associated with skin pigmentation identified in African populations. Science. DOI 10.1126/science.aan8433. Broad Institute 掲載の論文情報 https://www.broadinstitute.org/publications/broad623211 (関連する遺伝子、遺伝子の流れ。抄録による確認)
- Penn Today: Varying skin colors in Africa, light, dark, and all between. https://penntoday.upenn.edu/news/varying-skin-colors-africa-light-dark-and-all-between (8つの変異と29%、古い変異、アフリカ内の多様性)
なおした ところ
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