太阳照耀万物，古人有言：常晒太阳有益于补充骨骼所需之钙质。这说法其实源于一个科学道理。太阳放出的紫外线能促使人体制造维生素D，这种维生素对于钙的摄入和利用有着关键作用。而钙质，既关系到生命的存续，也影响着种族的繁衍，皮肤颜色在某种程度上影响着对紫外线的吸收能力，从而皮肤的颜色也与生存和繁衍紧密相连。

太阳光在大多数情况下，看似纯白无色，然而，它实则是多种色光的混合。艾萨克·牛顿早在数百年前就通过实验揭示了这一奥秘，他将阳光导入三棱镜，结果便展现出了彩虹般的色谱。我们的肉眼虽然只能看到可见光中的部分颜色，而在这些颜色之外，紫外线就隐藏在不可见的光谱之中，它正是一个既能造福又能为祸的存在。

当紫外线接触皮肤，它的能量被皮肤细胞内的7-脱氢胆固醇吸收，进而转变为维生素D。然而，紫外线的剂量却直接关系到它的益处与危害。

如果紫外线过于强烈，阳光刺眼到需要撑起遮阳伞的地步，那么它就可能导致皮肤癌变，过量的维生素D会使骨骼过于硬化，进而影响到后代的脊柱发育。

反之，如果紫外线辐射不足，体内生成的维生素D也会匮乏，这会导致新生儿四肢细弱、软骨症，甚至是身体畸形。

紫外线的强弱，似乎难以取舍。考虑到世界各地光照条件的差异，如何找到一个恰当的平衡点呢？在人类的早期历史中，环境扮演了决定性的角色，通过自然选择，适者生存，而决定这一切的关键因素便是黑色素。

不同种族的肤色，无论是黄色、白色还是黑色，其实都由皮肤中的色素类型和含量所决定。例如，我们看到的绿色植物，其颜色来源于植物吸收了部分阳光中的光线，并反射出绿色。所有物体的颜色，其本质都取决于物质对光波的选择性吸收。

而物质的构成单元——原子，其外围电子处于不同的能级，正是这些能级决定了物质能够吸收多少能量，也就是说，决定了它能吸收哪些波长的光。

有些物质呈现黑色，是因为它们吸收了大量的可见光，没有反射，因此呈现出黑色。所谓黑色吸热，并不是说黑色物质具有吸热的特性，而是因为它们吸收了几乎所有的可见光，导致温度升高，从而呈现黑色。而黑色素能够吸收大部分的可见光，同时还能吸收紫外线。

了解了这些原理，就不难理解黑色素的作用了：

它能吸收并分解紫外线，保护皮肤免受紫外线的伤害。

它可以吸收热能，有助于保持细胞内部温度的恒定。

它可以调节维生素D的生成，保持体内各种微量元素的平衡。

在光照强度高的地方，维生素D的生成容易得多，需要抑制。黑色素较多的人类，其皮肤表层能够通过吸收和分解紫外线来防止其深入基底层及真皮层，保护皮肤，避免过量的维生素D生成。这些地区的居民因黑色素含量高，肤色更深。

而在光照较弱的地方，比如寒冷地带，人们需要穿戴更多的毛皮衣物，深色的皮肤会减少维生素D的生成。所以，生活在这些地区的原始人类会逐渐演化出较低含量的黑色素，从而拥有更浅的肤色。

根据目前科学界主流的进化论，人类（智人）起源于非洲东部的大草原，这个地区光照强烈，只有深色皮肤的古人类才能抵御过量的紫外线。

黑色素的产生需要依赖人体内多种酶的催化作用（如酪氨酸激酶TYR、酪氨酸酶TYRP-1、多巴色素异构酶DCT），而这些酶的活性水平又直接取决于基因。换句话说，皮肤颜色（或黑色素含量）是由DNA编码的基因决定的。

我们可以想象，在远古的非洲大草原上，有的古人肤色较浅，有的较深，那些深色皮肤的古人类由于能够更好地适应强烈紫外线的环境，从而生存下来，并将这一基因特征传给下一代，导致非洲人的肤色逐渐演化为深色。

日常生活中，例如大学新生军训时，很多原本白皙的皮肤，经过烈日的暴晒，也会逐渐变黑。这是一种身体为了适应环境而做出的短暂的自我调节。然而，这种后天的肤色变化，并不能让非洲人的肤色变白。

如今，肤色的深浅已经不再是问题，因为我们有维生素D的补充剂和各种防晒霜来保护自己免受阳光的伤害。