Da cosa dipende il colore della pelle? (Credits: Clay Banks, Unsplash)

“I’ve got you under my skin”: i più romantici sono convinti che Sinatra cantasse questi versi pensando alla donna amata, i più scienziati almeno una volta nella vita hanno pensato a qualcosa di diverso.

“You’re really a part of me, I’ve got you under my skin”: Sinatra si riferiva sicuramente alla melanina! Che poi tutto il resto della canzone parli d’amore… È un’altra storia!

Quella di cui parliamo oggi, invece, è letteralmente una storia scritta sotto (e sopra) la nostra pelle: la storia dell’origine e dell’evoluzione del suo colore, un Pantone potenzialmente infinito.

“I’ve got you under my skin”: da cosa dipende il colore della pelle?

Partiamo dalla domanda così com’è: da cosa dipende il colore della pelle? La risposta potrebbe sembrare più semplice del previsto: dalla melanina. La melanina è una molecola colorata, o pigmento, che vive nella nostra pelle; così come nei nostri capelli, peli e occhi.

E tu di che Pantone sei? (Credits: Jeff Siepman, Unsplash)

Il compito della melanina è quello di assorbire la luce proveniente dal sole sotto forma di radiazioni. Esistono tuttavia diversi tipi di melanina che svolgono questo compito in maniera differente. Le tipologie più abbondanti nel nostro corpo si chiamano eumelanina e feomelanina e il colorito della nostra pelle dipende proprio dalla loro proporzione.

L’eumelanina è più abbondante nelle pelli più scure e funziona decisamente meglio: oltre alla luce visibile, è in grado di assorbire i raggi Uv – piuttosto noti per la loro pericolosità. I raggi Uv infatti sono tanto potenti da poter rompere i legami chimici di molte molecole delle nostre cellule, tra cui il Dna. L’eumelanina, per fortuna (o per evoluzione), è una molecola talmente stabile che, quando viene colpita, assorbe i raggi e li neutralizza; salvando se stessa e gli altri bersagli.

La feomelanina invece è predominante nelle pelli più chiare (e nei capelli biondi e rossi) e ha qualche difetto di fabbrica: la sua struttura non è così stabile e quindi agisce in maniera diversa. Non assorbe i raggi Uv che a questo punto la danneggiano e le impediscono di proteggere le altre molecole fondamentali per la vita.

La melanina è prodotta a livello della pelle, in cellule specializzate dette – senza troppa fantasia – melanociti. A questo punto possiamo complicare la faccenda: a livello di molecole, da cosa dipende il colore della nostra pelle? Chi dice ai melanociti quale tipo di melanina produrre?

A dare istruzioni è un gene dal nome Mc1r, che controlla appunto quale tipo di melanina viene prodotta dai melanociti.

Il gene Mc1r esiste in diverse forme; ciascuna di queste fornisce alle cellule istruzioni differenti. Per semplificare potremmo dire che le forme più diffuse siano due e che le chiameremo A e B. Immaginiamo allora che la forma A dica al melanocita: “Produci eumelanina!”; la forma B invece: “Produci feomelanina!”.

La scimmia nuda

Nonostante le numerose forme esistenti nel mondo intero, in Africa la variabilità di questo gene è pari a zero. Ovvero, tutti hanno la forma A e producono molta eumelanina. Ed è così da sempre: infatti i reperti ritrovati in Africa dei primi esemplari del genere Homo, a cui la nostra specie appartiene, confermano che questi ominidi avevano la forma A del gene Mc1r e quindi una pelle molto scura.

I colori della melanina (Credits: Anna Shvets, Pexels)

Quando la forma di un gene (e quindi una caratteristica del corpo) ha così tanto successo rispetto ad altre nel corso dell’evoluzione, ci sarà sicuramente un motivo. Quindi aggiungiamo un pezzo alla nostra domanda: da cosa dipende il colore della pelle scura dei primi uomini sulla Terra? Perché tutti producevano tanta eumelanina?

Circa sei milioni di anni fa, la linea evolutiva che ha portato all’uomo si è separata da quella che ha portato agli scimpanzé. Da quel momento in poi, nonostante sia molto facile pensare l’intelligenza, una delle svolte fondamentali per il successo della specie umana sulla terra è stata la perdita dei peli.

La pelle degli scimpanzé è molto chiara su tutto il corpo e protetta da un folto manto di peli; la melanina è presente solo nelle parti più scoperte (volto e mani). La presenza di questo protettivo ma caldo manto di peli è però diventato un problema per i nostri antenati, quando hanno iniziato ad avere una vita più mobile dei loro cugini, passando dalla dieta vegetariana a una che comprendeva anche la carne.

Per poter competere con i veri carnivori, oltre ad astuzia e armi, era necessario limitare il surriscaldamento del corpo. La selezione naturale ha permesso così la sopravvivenza di esseri umani cacciatori con sempre meno peli e quindi sempre più avvantaggiati nel mantenere bassa la temperatura corporea durante un’attività faticosa. Ha fatto sì che i nostri antenati diventassero delle vere e proprie scimmie nude.

Ovviamente la natura non regala nulla: in cambio di un raffreddamento più efficace – anche grazie allo sviluppo di numerose ghiandole del sudore – ha lasciato gli esseri umani completamente esposti ai raggi del sole e quindi estremamente vulnerabili.

È in questo momento dell’evoluzione che la forma A del gene Mc1r e l’eumelanina ottengono il loro più grande successo. E in zone dove le radiazioni ultraviolette del sole sono molto forti, in Africa così come in Nuova Guinea, non lo abbandonano più.

Ma allora: da cosa dipende il colore della pelle di chi vive dove le radiazioni solari sono meno intense? Perché è dovuta diventare più chiara?

Ipotesi della vitamina D: da cosa dipende il colore della pelle chiara?

Circa due milioni di anni fa, i nostri antenati hanno lasciato l’Africa non sapendo ciò che avrebbero trovato: molti meno raggi solari. Infatti allontanandosi dall’equatore e dai tropici la quantità di radiazioni ultraviolette che raggiunge la Terra diminuisce notevolmente. E con essa la quantità di vitamina D che può essere sintetizzata dalla pelle.

La vitamina del sole (Credits: Anna Shvets, Pexels)

La vitamina D è fondamentale per la vita degli esseri viventi perché permette all’organismo di assorbire e utilizzare il calcio. La carenza di questa vitamina indebolisce le ossa, riduce l’efficienza del sistema immunitario e sembra essere associata ad alcuni tipi di tumori.

Prima della conquista delle terre emerse, le forme di vita più primordiali la assumevano dall’esterno, grazie al plancton (microalghe e piccoli animali), o assumevano direttamente il calcio dall’acqua degli oceani. La sua sintesi si è evoluta a livello della pelle quando i primi vertebrati sono usciti dall’acqua.

Per produrre la vitamina D nella pelle sono necessari i raggi Uv, in particolare gli Uvb: questi colpiscono il colesterolo trasformandolo in un precursore inattivo della vitamina che, nel fegato e nei reni, viene poi attivato.

Ora, per i nostri antenati in Africa la pelle scura non era un problema: nonostante la protezione da parte dell’eumelanina, la quantità di Uvb che riusciva a colpire la loro pelle era sufficiente a sintetizzare vitamina D in abbondanza. Per i nostri antenati esploratori, invece, la pelle scura diventa un impedimento: la quantità sempre più inferiore di Uvb non riesce a superare la barriera dell’eumelanina e permettere la sintesi della vitamina.

Fu così che variazioni spontanee del gene Mc1r – ad esempio la forma B – sono state selezionate positivamente dall’ambiente meno soleggiato. Ciò ha permesso alla pelle di perdere parte della pigmentazione originaria. Una pelle più chiara, meno protetta, richiedeva una minor quantità di raggi Uvb per poter produrre una quantità sufficiente di vitamina D.

Neve e melanina: il curioso caso degli inuit

Se la geografia non inganna, gli inuit del Canada e dell’Alaska vivono a latitudini molto alte, dove i raggi Uv non sono né intensi né costanti. Se il colore della pelle seguisse una regola ben precisa, dovremmo aspettarci una pelle molto chiara che permetta loro di sintetizzare vitamina D a sufficienza.

Siccome l’unica regola del gioco – quando si tratta di ambiente e di evoluzione – è l’adattamento, la pelle degli inuit è piuttosto scura: una dieta a base di mammiferi marini garantisce un apporto di vitamina D sufficiente da permettere alla loro pelle di abbronzarsi. L’elevato contenuto di eumelanina è necessario perché deve proteggere la pelle da una doppia razione di radiazioni solari, dal momento che si riflettono sulla neve bianca per circa il 90%!

Dopo Sinatra, parlando di evoluzione e colore della pelle, possiamo chiamare in causa un altro Francesco, Francesco Gabbani. Il suo tormentone estate 2017 fa chiaramente al caso nostro, soprattutto quando dichiara che a un certo punto “l’evoluzione inciampa” e “cadono gli uomini” ma che “la scimmia si rialza”: il colore della pelle è una realtà biologica, frutto della selezione naturale, e ha salvato più volte il destino evolutivo della nostra specie. Lo ha fatto soprattutto grazie all’intera tavolozza di colore che ha saputo sviluppare: senza la sua variabilità, la scimmia nuda non sarebbe mai sopravvissuta alla natura stessa che l’ha creata.

Namastè, alè!