Nos humanos, a conversão de de-hidrocolesterol para vitamina D, a qual é necessária para ometabolismo normal do osso, exige pequenas quantidades de radiação ultravioleta. Se a vitamina Dfor insuficiente, os ossos se tornaram moles e deformados. Por outro lado, um excesso de radiação ultravioleta pode causar muito dano para os tecidos vivos mais profundos. A pele, sozinha, não é especialmente eficiente em refletir ou absorver de modo seguro esses comprimentos de onda daradiação solar. Essa tarefa fica para os cromatóforos e para o pigmento que produzem.
Apenas alguns minutos de exposição à luz do sol a cada dia são necessários para converter quantidade suficiente de precursor (de-hidrocolesterol) em vitamina D para suprir as necessidades metabólicas de um indivíduo. Nas regiões tropicais próximas ao equador, a luz do sol passa diretamente através das camadas de absorção da atmosfera, incidindo de modo direto na superfície daTerra. Vertebrados terrestres cobertos com pelos, penas ou escamas têm alguma proteção externa contra a exposição ao sol. Os humanos, que são essencialmente desprovidos de uma espessa cobertura de pelo, não têm essa proteção. A radiação ultravioleta em excesso pode produzir quantidades perigosas de vitamina D, queimaduras de sol e uma alta incidência de câncer de pele.
A evolução de um número cada vez maior de cromatóforos na pele das pessoas nas regiões tropicais protege contra o excesso de radiação ultravioleta. Nas regiões temperadas longe do equador, o ângulo de incidência de luz do sol é baixo, passando mais diagonalmente através da atmosfera e, portanto, removendo a maior parte da radiação ultravioleta. Os poucos cromatóforos na pele compensam uma disponibilidade reduzida de radiação ultravioleta, aparentemente permitindo apenas a radiação suficiente para converter de-hidrocolesterol em uma quantidade suficiente de vitamina D. As diferenças entre as cores da pele entre as “raças” humanas é o resultado desses compromissos adaptativos.
Portanto, o número de cromatóforos na pele é uma adaptação evolutiva ao nível de exposição à radiação ultravioleta. Além disso, a produção de grânulos de pigmento pode mudar em respostas a mudança em curto prazo na exposição ao sol. Se a exposição ao sol for reduzida, os cromatóforos diminuem a seu nível de síntese de grânulos de pigmento e a pele fica clara. Se a exposição for aumentada, a produção de grânulos de pigmentos ocorre em todas as “raças” humanas, mas é mais conspícuo nos caucasianos de pele clara. Exposições repentinas a altos níveis de luz solar podem causar queimaduras de sol, ou danos de radiação ao tegumento. Tal como ocorre com uma queimadura em um forno quente, a pele se recupera e desprende as camadas danificadas. É por isso que a pele “descasca” por vários dias depois de uma queimadura de sol.
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