如果仅仅从外表来看，世界各地的人们是那么的不一样，其中皮肤颜色的不同就是非常明显的。但如果时间倒退到约20万年前，现代智人出现在非洲，他们的肤色却都是黑色的，直到约十几万年以后，现代非洲人走出赤道地区去寻找各种发展机会，他们的肤色才开始出现了差异。科学界普遍认为，人类肤色的变化是长期演变以适应各种迁徙环境的表现。不过，究竟是什么环境因素主导了皮肤的进化，一直以来也是存在争议的。
以北欧人皮肤进化为例，一直以来学界广泛认同，欧洲居民进化出的浅色皮肤可以吸收更多的紫外线，产生对骨骼、免疫十分重要的维生素D。但也有观点认为，由于农业的产生，人类的食物成分变得单一，维生素D缺乏才开始出现副作用，最终促使人类皮肤变白。近日，又有研究人员提出新的推测，人类从赤道附近迁移到高纬度地区，黑色素会在新陈代谢过程中逐步丧失，机体不去制造不再需要的蛋白质。
皮肤之所以有深浅之分，是由于黑色素颗粒的含量不同导致的。黑色素是一种有机大分子，由分布在表皮底层的黑色素细胞产生。它是天然的遮光屏障，具有在物理上和化学上防止紫外线损伤的双重作用，可以吸收紫外线，使之丧失能量，而且可以中和紫外线照射皮肤后产生的有害化学自由基。尽管黑猩猩最终无缘成为人类的祖先，但在基因的层面，它们与类人猿的差异非常之小，因此，它们始终是人类的近邻。
如果人们留心观察就会发现，在黑猩猩浓密的深色毛发之下，有着浅色的皮肤，黑色素颗粒含量比较低。中科院昆明动物研究所研究员宿兵告诉《中国科学报》记者，事实上，大部分哺乳动物都有这样的特点。所以，最早的猿类的皮肤是白色的。“因为有毛发的保护，猿类白色的皮肤得以抵御紫外线的照射。”宿兵说，“但在人类进化过程中有一个重要的脱毛过程。
”随着人类祖先生活方式的变化，要想在非洲大草原生存，必须每天在方圆五六公里的范围内长时间奔跑，进行狩猎，找寻食物。“厚重的毛发非常不利于人体的散热。”宿兵表示，减少体毛和增加汗腺就成了这一问题的解决办法。但同时，又一新的问题随之而来，皮肤该如何避免紫外线的伤害。事实上，脱毛是现代智人拥有黑色皮肤的决定性因素。
现代医学已经证明了，长期受到紫外线的照射，尤其是波长较短的中波紫外线（UVA），能渗透皮肤，破坏DNA。如今，世界卫生组织（WHO）指出，紫外线暴露会诱发非黑色素瘤皮肤癌、日光性角质化病、恶性黑色素瘤，引起角膜炎和增加白内障失明的风险，甚至还可能降低疫苗的效力，从而对公众健康产生重大的影响。而紫外线同时可增强酪氨酸酶的活性，促使黑色素的合成增加，这是机体防止过量阳光照射的自然防护机制。
当人类脱掉绝大部分体毛以后，黑色素颗粒含量就得到了提升。不过，关于肤色进化仅仅是为了保护皮肤的解释，并不能充分说明人类肤色变深的原因。早在上世纪70年代，美国科学家就发现，那些暴露于强烈日光下的受试浅肤色人群，其血液中基本B族维生素叶酸的含量呈反常的低水平。到了80年代后期，医学证实了，妊娠妇女叶酸缺乏会增加婴儿神经缺陷的风险，如脊柱裂、椎弓不能完全包绕脊髓等。
因此，在女性怀孕期间，医生总是提醒她们尽量多食一些含叶酸丰富的食物。为了使体内贮存的叶酸免受破坏，也成为了皮肤变黑的重要假说。然而，等人类开始走出非洲，在去往高纬度地区寻找生存环境的过程中，他们遇到的紫外线年辐射量就开始显著减少了。
宿兵解释，由此带来的结果是，皮肤不仅不再需要那么多黑色素颗粒来提供防御保护，而且过多的黑色素颗粒会致使本来就变得有限的紫外线因为透过皮肤的数量过少，从而阻碍皮肤内维生素D的生成。维生素D的发现是人们与佝偻病抗争的结果，因此，它又被称为抗佝偻病维生素。随着对维生素D研究的深入，除了影响钙磷代谢外，它还能影响免疫、神经、生殖、内分泌、上皮及毛发生长等。
甚至有研究认为，维生素D还可能与高血压、动脉粥样硬化、结肠癌、前列腺癌、乳腺及卵巢疾病、I型糖尿病等疾病的发生、发展有着一定的关联。
维生素D的产生与日光中紫外线照射之间关系密不可分，人体内所需的维生素D约90%是来源于经日光照射后的皮肤生成。宿兵表示，至今主流观点依然是这样认为的。此外，有研究显示，在20世纪初，大约有80%居住于北欧工业化城市及美国东北部城市的儿童存在维生素D缺乏导致的骨骼畸形及佝偻病。流行病学调查资料也表明，维生素D缺乏性佝偻病的发病率在纬度高的地区高于纬度低的地区。
于是乎，学界普遍认为，欧洲人的肤色大约在4万年前，在从低纬度地区向高纬度地区迁移的过程中，自然而然就减少了黑色素的生成，完成了由黑变白的过程。而赤道地区的黑人常年接受充足的光照，即便黑色素颗粒含量高，也还是有足够的UVB进入皮肤以产生维生素D的。宿兵告诉《中国科学报》记者，维生素D假说是有DNA证据作为支撑的，科学家发现欧洲和亚洲人中与肤色相关的基因早在那个时期就出现了变化。
但近年来，不断有科学家找到新的DNA证据，发现浅肤色的“白人”出现的时间比科学家之前提出的要晚。葡萄牙波尔图大学的科学家通过分析与欧洲人肤色变化有重要关联的KITLG、TYRP1、SLC24A5和SLC45A2这四个基因，发现变异时间发生在1.1万年前至1.9万年前之间；西班牙巴塞罗那进化生物学研究院的专家分析了一具2006年在西班牙西北部一千多米高山上发现的男性人类骸骨“La Brana 1”。
通过研究骸骨的DNA，研究人员发现7000年前的欧洲人的相貌糅合了非洲人的特征，还拥有蓝眼睛、黑皮肤；由英国伦敦大学学院的进化遗传学家Mark Thomas率领的一个研究小组，从乌克兰和周围地区的考古学遗址发现的63具人类遗骸中提取DNA，测定了其中48具遗骸与色素沉积有关的3个基因的序列，其年代显示为距今6500年前至4000年前。
这意味着，欧洲人变白可能要推迟到新石器时代。那么，减少色素是为了补充维生素D的说法也就受到了挑战。持这类观点的学者认为，早期人类依靠打猎和采集野果为食，维生素D完全可以从这种多样化的食物中获取，缺乏光照并不会影响人类的生存。最终导致人类皮肤变白的原因与总述部分高度一致是农业的诞生，这一变化使得人类的食物成分变得单一，维生素D缺乏症才真正显现，人类的肤色这才终于变白了。
而近日，UCSF皮肤医学教授彼得·伊莱亚斯在发表于《进化生物学（Evolutionary Biology）》的文章中指出，最近有研究发现，深色皮肤暴露在阳光下制造维生素D的效率与浅色皮肤一样高。而且，在深色皮肤人群中，作为维生素D缺乏标志的骨质疏松症案例要比浅色皮肤人群中少见。尽管伊莱亚斯并没有解释北欧人为何会失去黑色素。
但研究人员的推测是，人类从赤道附近迁移到高纬度地区，色素会在新陈代谢过程中逐步丧失，机体不去制造不再需要的蛋白质。对此，宿兵表示，关于人类肤色进化的假说一直以来存在多种解释，目前并没有充足的证据证明某一种假说是占绝对优势的，只是维生素D假说相对更合理，也得到了更多的认可。
“但是，这些假说之间并不是相互排斥的，如果把人类皮肤进化看作是持续发生的过程，那么它很可能是多种因素相作用的结果。”宿兵说道，事实上，皮肤的进化还被认为与人类的性选择息息相关，人类在进行婚配的过程中，更倾向于选择肤色浅的配偶。同时，他还坦言，正是由于肤色的不稳定性，人们不能仅用它来定义人类种族的内涵，甚至以此区分优劣。从科学的角度看，它仅仅体现了进化的多元性，而不能作为树立价值观的依据。