臺大醫學工程學系團隊研究 揭人類長髮演化之謎

隨著生物人類學與演化生物學的進展,為人類特有的衍徵 (apomorphy) 提供一個寶貴的研究窗口,供研究人員分析人類有別於其他靈長類近親之處如:二足行走、腦容量、能使用複雜工具等,其中有一項常被忽視,但卻是區別人類與其他靈長類的顯著特徵就是一頭長髮。

臺大醫學工程學系教授林頌然指導醫學系學生張若愚,針對「人類長髮進化」進行跨國合作研究,此研究針對人類一頭長髮特徵進行分析研究,認為此特徵應在現代智人出現時就已經演化出來,而且當時的頭髮的型態是現代非洲黑人廣見的極度捲曲 (curly hair)的髮型,有利於避免日曬下體溫升高。直髮則是現代智人遷移出非洲大陸後才演化出來。

對照人類的一頭長髮,人類的體毛則呈現相反的微型化。而頭髮之所以在天擇中保留,科學家們推測是保護頭部免於強烈陽光直射的優勢。此外,實驗中發現,緊密捲曲的頭髮能有效減少皮膚因吸收太陽熱量後的溫度上升。這種極度捲曲的形態代表人類頭髮變長時的最早形式,此特徵在非洲黑人中保留下來,但在人類遷移出非洲後卻消失了。

對比可以極度變長的人類頭髮,除經由人類育種的動物外,自然界哺乳動物毛髮生長長度均受到嚴格控制。頭髮長度主要取決於毛囊在生長期 (anagen) 的時間長短。一般人類頭皮毛囊的生長期持續5至7年,遠較其他生物為長。

現代人類各族群的頭髮雖有不同的生長特徵,但極度延長的生長期卻是共同演徵(synapomorphy)。此結果代表一頭長髮在現代智人(anatomical modern human, AMH)於30萬年前出現時即存在。隨著時間推移,長髮成為表達健康狀況和社會地位的重要媒介,此為演化上擴展適應(exaptation)例子。

頭髮生長週期包括生長期,退化期(catagen)及休止期 (telogen)。人類長髮特徵分子機轉源於生長期調控機制的改變,特別是結束生長期的機制被削弱,使毛囊能避免進入退化期而使生長期近乎無限延長。

頭髮每月大約生長1.5公分,現有世界紀錄顯示,30年未理髮的人,頭髮可以生長超過5.7公尺。然而相關基因及分子調控機制仍未被完全解開,推測並非單一基因的變異,而是涉及身體區域特異性的基因調控網絡的改變,使頭皮部位的毛髮可以無限生長。

近年,遺傳性罕見毛髮疾病與古基因體學的研究發展蓬勃,有機會增進對人類長髮機制的了解。研究一頭長髮的機制,不僅有助於解開人類演化之謎,也可為治療禿髮等毛髮疾病提供新的線索。該成果已於2025年1月刊登於《英國皮膚科學期刊》British Journal of Dermatology上。【記者  鄭昱庭整理報導】