- 封面故事
- 2025年
- 669期 - 毛毛的(9月號)
文章專區
2025-09-01毛毛細語 一根根毛髮串起人類演化史
669 期
Author 作者
張若愚│臺灣大學醫學系畢業,現就讀美國約翰霍普金斯大學分子生物與基因學系博士班。林頌然│臺灣大學醫學工程系特聘教授兼系主任,臺大醫院醫學研究部主任暨皮膚部主治醫師。
Take Home Message
• 哺乳類的毛髮生長遵循著毛囊的生長週期:休止期、生長期及退行期。人類的祖先全身布滿毛,然而經過演化,人類卻僅保留頭髮、腋下、私處等毛髮,且頭髮的生長期明顯來得長。就科學界角度,可能是因頭頂為直接受陽光曝曬區域,所以頭髮可以幫助阻擋陽光並促進散熱。
• 人類頭髮的生長期長短可能與分子生物學和基因有關。例如 FGF5 生長因子控制生長期長度,而 EDAR 基因調控毛髮質地。但因為同一個基因突變能影響多種不同的性狀,而使頭髮的演化歷史更加複雜多變。
八月的炎炎夏日,走出冷氣房在街上才走兩步便汗流浹背,尤其是滿頭大汗令人不適,你是否也曾感嘆:「人為什麼要有頭髮呢?要是光頭就舒服多了!」這思緒可能在你走進冷氣房時,就隨之消散,但背後卻隱含著值得細細玩味的人類演化史:為何人的毛髮分布如此極端?與其他哺乳類動物相比,人類身上的體毛大幅縮小,看上去如同「裸猿」一般,而更令人疑惑的是,頭髮、腋下、私處三處保留的毛髮與赤裸的皮膚形成鮮明的對比。雖說是「皮毛之道」,但所有細節細細想來都不簡單。
毛囊為能自行再生的迷你器官
要想了解人類毛髮的故事,我們得先了解毛髮是如何生長。哺乳類動物的毛髮在正常情況下並非無止盡地不停生長,而是遵循毛囊生長週期,主要可分為三大階段:休止期(telogen)、生長期(anagen)及退化期(catagen)。休止期的毛囊幹細胞處於休眠狀態,頭髮不再延伸變長。對於一年換毛一次或是兩次的動物,休止期的毛髮是單根毛髮處於最長的階段,並且穩穩固定在毛囊內,展現保護皮膚的最佳功能。而處於休止期的毛囊若接受生長訊號刺激,便可能通過毛囊週期轉換的檢查哨,進入下一階段生長期,此時的毛囊幹細胞賣力工作、不斷分裂,產生大量子細胞,使髮幹生長延長。毛囊處於生長期的時間長短便決定了毛髮的最終長度。當毛囊轉進入退化期時,生長便告一段落,並發生細胞凋亡使毛囊根部結構逐漸萎縮,使它們逐漸向休止期過渡。
透過對毛囊週期的了解,科學家發現人類頭髮不同於其他體毛的核心差異是生長期的長短。多數動物的毛髮皆有固定的長度,人的頭髮則是個例外。相較於其他哺乳類動物或人類身上的體毛生長期多為數月,人類的頭髮估計能處於生長期達七年或更久,甚至在金氏世界紀錄中,也可看到頭髮能持續生長接近 30 年,達 5.7 公尺以上的案例。不停生長的毛髮相當耗費能量與寶貴的蛋白質,因為毛髮是由蛋白質組成,也因此在營養不良的情形下,無論人類或其他哺乳類動物,時常可觀察到毛髮生長停滯、乃至於脫毛的現象,這便是哺乳類動物演化出的保護機制,身體為了降低消耗而頒布的撙節令。考量到毛髮的持續生長需要耗費營養及能量,不禁更令人好奇,為何如此「鋪張」的特徵得以存在?

從考古遺存可發現頭髮自早期人類文化起即具有重要地位,無論是(a)(b)歐洲新石器時代雕塑、(c)澳洲原住民的岩壁畫、(d)(e)(f)古埃及木乃伊及雕塑。(Chang et al., 2025)
令大師也困惑的人類特徵
人類毛髮的特徵曾困擾生物學家與體質人類學家多年。英國博物學家達爾文(Charles Darwin)在《人類的由來及性擇》(The Descent of Man, and Selection in Relation to Sex)一書中提到:「不會有人認為裸露的皮膚對人類而言具有任何直接優勢,因此毛髮的消失並非受天擇而成。」除了體毛的消失外,另一個共伴而生的問題卻較少獲得關注。人類在體毛減少後,為何頭髮仍保留而且還不停地生長?

一名來自馬達加斯加島嶼――貝島上擁有扭結捲髮的女性,照片攝於 1868 年。(University of Southern California. Libraries)
目前科學界最廣為接受的理論為體溫調節假說。根據現有化石與基因體證據,現代智人(Homo sapiens)祖先約於 20 萬年前出現於東非莽原,而近赤道的高強度太陽輻射與相伴的熱能成為人類祖先的一大威脅。濃厚的體毛阻礙了汗腺散熱的功能,不利於熱帶生存,因此微型化的體毛具有生存優勢而被天擇保留。雖人類降低體毛覆蓋率以提高排汗散熱效率,但由於人類為二足行走的特性,頭頂是最直接接收輻射熱能的位置,也因此若需透過大量的汗液蒸散以降低頭頂溫度,是一件極度耗能與耗費寶貴水資源的策略。而保留的頭髮就可以成為一層熱絕緣層,像是近期已證實,捲髮能構成有效的隔熱層,避免頭部過熱。另一方面捲髮能以較短的頭髮,透過蓬鬆的結構以較低的蛋白質消耗達成絕緣層效應,因此有效減低維持頭部體溫恆定所需的能量。也因此,根據現有研究推測,現今廣泛見於撒哈拉沙漠以南非洲地區人類族群的扭結捲髮(kinky hair)型態可能為現代智人的祖徵,而隨著人類祖先自東非播遷至其他區域,環境中的天擇壓力不同,頭髮由扭結捲髮轉變為波浪狀或是直髮,因而造就現今不同族群多樣的頭髮形態面貌。……【更多內容請閱讀科學月刊第669期】