Le rayonnement UV en tant que facteur de sélection

- Le rayonnement UV en tant que facteur de sélection

Parmi les facteurs qui auraient pu avoir des répercussions sur la pigmentation de la peau humaine, l’attention des chercheurs s’est portée sur les variations spatiales de l’intensité du rayonnement solaire et plus particulièrement sur celles de sa composante UV.

• Les documents (index-uv-mai-2010) et (index uv janvier 2014) permettent de comparer ponctuellement (au cours de deux journées, le 30 janvier et le 10 Mai) l’intensité du rayonnement UV entre les différentes régions du monde et à 2 moments de l’année. L’intensité de ce rayonnement est fournie par l’index UV dont la valeur varie de 0 à 15 ; cet index UV traduit l’intensité maximale du rayonnement UV le jour considéré (généralement entre 11h et 15h). Malgré le caractère ponctuel des données, on peut dégager les idées suivantes :

-   Durant les deux jours, les intensités les plus fortes du rayonnement UV se trouvent dans les régions équatoriales et intertropicales ;

- L’intensité du rayonnement UV diminue lorsque la latitude augmente et cela aussi bien dans l’hémisphère nord que dans l’hémisphère sud.

Il semble exister des variations saisonnières de l’intensité des UV et cela est particulièrement net dans les régions de latitude élevée. Ainsi dans l’hémisphère nord, l’index 3-4 est atteint dès une latitude de 30° environ en Janvier, alors qu'en Mai, cette valeur de l’index UV se trouve dans des régions de latitude supérieure à 60°.

• Les documents UVB annuels et UVA annuels sont de portée plus globale car ils traduisent les moyennes annuelles de l’intensité du rayonnement UV aux différentes latitudes ainsi que l’importance des variations annuelles à chaque latitude. En outre, ils distinguent les rayonnements UVA et UVB. Les longueurs d’onde du rayonnement UV vont de 100 à 400nm (voir spectre UV) et on distingue les UVC (de 100 à 280nm), les UVB (de 280 à 320nm) et les UVA (de 320 à 400nm). Les UVC sont arrêtés par la couche d’ozone stratosphérique de sorte que seuls les UVA et UVB atteignent la surface de la Terre et donc la peau humaine.

De ces documents, on peut tirer les informations suivantes ;

- La légende indique que l’intensité du rayonnement UVB va de 1 à 135 Jm^-2 alors que celle des UVA est comprise entre 65 et 930 Jm^-2. Cela signifie que l’intensité des UVA est  très nettement supérieure à celle des UVB ;

- Tant en ce qui concerne les UVB que les UVA, ce sont les régions équatoriales et intertropicales qui reçoivent le rayonnement le plus intense. Quasiment toute l’Afrique, une grande partie de l’Amérique centrale et du sud, ainsi que l’Australie sont exposées à un fort rayonnement UV ;

- L’intensité moyenne annuelle des UVB comme des UVA diminue avec la latitude ; les régions de forte latitude ayant une moyenne de rayonnement d’UVB très faible ;

- La carte sur le coefficient de variation du rayonnement UVB au cours de l’année indique que c'est dans les régions situées au-delà de 50° nord environ que les variations des UVB sont les plus importantes. Cela traduit le fait que pendant plusieurs mois de l’année, les mois d’hiver, l’intensité des UVB est quasi nulle et qu’en été, tout en restant nettement inférieure à celle des régions intertropicales, elle est appréciable. La carte souligne que les régions intertropicales reçoivent toute l’année un rayonnement d’UVB assez uniforme (variations de l’ordre de 20%) ;

- Contrairement aux UVB, c'est dans les régions intertropicales que les variations de l’intensité des UVA sont les plus importantes, tout en restant nettement moins fortes que celles des UVB. Cela est dû au fait que même en hiver, les régions de forte latitude reçoivent un rayonnement d’UVA conséquent et qu’il n’augmente pas considérablement durant l’été.

En résumé, le fait le plus remarquable des variations spatiales de l’intensité des UVB et des UVA est la corrélation qui existe avec la latitude. Or la pigmentation est aussi corrélée avec la latitude. On peut donc en déduire qu’il y a une corrélation entre l’intensité du rayonnement UV et la pigmentation de la peau : une peau sombre fortement pigmentée dans les régions de rayonnement UV intense et assez uniforme toute l’année ; une peau claire, peu pigmentée là où le rayonnement d’UV et particulièrement celui des UVB est faible ; une peau de couleur intermédiaire dans les régions d’intensité UV moyenne.

Les premiers  Homo sapiens africains avaient une peau noire, héritage des Homo dont ils descendent ; dans l’histoire de la lignée humaine, cette peau noire était un état dérivé. Chez les populations de sapiens qui ont quitté l’Afrique, il y a 60000 ans environ pour peupler l’Eurasie, zone où l’intensité du rayonnement UV, en particulier UVB, est nettement plus faible, il y a eu une dépigmentation. En revanche les populations de sapiens qui sont restées en Afrique, à fort rayonnement UV, ont conservé leur peau sombre. 

Ces données suggèrent que ce sont les différences dans l’intensité et les caractéristiques du rayonnement UV auquel ont été soumises les populations humaines au cours de leur histoire qui sont cause des variations de couleur de la peau constatées aujourd’hui. Pour corroborer cette hypothèse, il faut examiner comment le rayonnement UV peut influencer la pigmentation constitutive de la peau.