Vào cuối những năm 1800, nhà nhân chủng học và giải phẫu học người Anh, Arthur Thomson, đã khẳng định những người có nguồn gốc tổ tiên sống ở vùng khí hậu lạnh, khô cằn thường có mũi mỏng và dài hơn, trong khi những người đến từ vùng khí hậu ấm, ẩm ướt lại có mũi ngắn và dày hơn.
Ông đưa ra lý thuyết khí hậu có ảnh hưởng sâu sắc đến hình dạng mũi của con người, hơn bất kỳ yếu tố tiến hóa nào khác, bởi nhiệm vụ quan trọng của mũi là làm ấm và làm ẩm không khí hít vào qua lỗ mũi. Điều này giúp lý giải vì sao những người ở vùng khí hậu lạnh hơn sẽ có lỗ mũi hẹp hơn và ngược lại.
Trong nhiều năm, các nhà khoa học đã thử nghiệm Quy luật Mũi này của Thomson trên hộp sọ mô phỏng, nhưng đến tận bây giờ chưa có ai từng thực hiện nghiên cứu này trên người sống.
Các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Pennsylvania (Mỹ) là những người đầu tiên làm điều đó. Kết quả được công bố hồi tháng 3/2017 trên tạp chí khoa PLOS Genetic, xác nhận Thomson đã có lý. Các nhà nghiên cứu kết luận kích thước và hình dạng mũi tiến hóa, ít nhất là một phần, để thích nghi với điều kiện khí hậu địa phương.
Arslan Zaidi, một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ về sinh học và là tác giả chính của nghiên cứu, cho hay: "Chúng ta thường đặt ra những câu hỏi như: Tại sao chúng ta trông khác nhau? Tại sao nam và nữ trông khác nhau? Tại sao con người sống trong những quần thể khác nhau lại khác nhau? Chúng tôi đã tập trung vào chiếc mũi bởi nhiều tài liệu nghiên cứu về cơ thể người cho thấy nó có thể tiến hóa để thích nghi với khí hậu".
Mũi người Đông Á thấp để thích nghi với khí hậu.
Các nhà nghiên cứu xem xét kỹ lưỡng các thông số của mũi. Họ kiểm tra chiều rộng của lỗ mũi, khoảng cách giữa 2 lỗ mũi, chiều cao của mũi, chiều dài sống mũi, phần nhô ra của mũi, khu vực ngoài mũi và lỗ mũi bằng kỹ thuật 3 chiều. Các nhà nghiên cứu cũng tập trung vào việc nghiên cứu 4 nhóm đối tượng tổ tiên khác nhau, gồm Nam Á, Đông Á, Tây Phi và Bắc Âu.
Hai câu hỏi mà các nhà nghiên cứu đặt ra: Có hay không việc một vài đặc điểm hình dạng của mũi thay đổi theo quần thể hơn là theo biến động di truyền? (Biến động truyền là quá trình tiến hóa ngẫu nhiên dẫn tới sự khác biệt giữa các quần thể trong một khoảng thời gian dài, một cách hoàn toàn ngẫu nhiên). Nếu đúng như vậy, những thay đổi này có thể lý giải dựa trên khí hậu hay không?
Chọn lọc tự nhiên có khả năng đóng vai trò quan trọng trong quá trình tiến hóa mũi của con người.
Zaidi chia sẻ: "Nói một cách khác, chúng ta vẫn dự đoán rằng nếu cô lập 2 quần thể trong một khoảng thời gian dài, một cách ngẫu nhiên mũi của họ trông sẽ khác nhau bởi biến động di truyền. Chúng tôi cần loại trừ điều này để chỉ ra rằng sự khác biệt giữa các quần thể người phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nữa. Trong bảy phép đo mô tả hình dạng mũi, chúng tôi đã tìm thấy hai phép đo liên quan đến chiều rộng của mũi mà sự khác biệt giữa các quần thể không đơn thuần chỉ là do biến động di truyền. Điều này có nghĩa là sự khác biệt về chiều rộng mũi giữa các quần thể người không phải chỉ ngẫu nhiên".
Các nhà nghiên cứu tìm thấy mối tương quan tích cực giữa chiều rộng lỗ mũi và nhiệt độ và độ ẩm, cho thấy chọn lọc tự nhiên có khả năng đóng vai trò quan trọng trong quá trình tiến hóa mũi của con người. Chọn lọc tự nhiên là quá trình sinh vật thích nghi tốt với môi trường thường sống sót và di truyền lại các đặc điểm cho các thế hệ tiếp theo, trong khi các sinh vật không có khả năng thích nghi thường chết đi.
Con người luôn di chuyển khắp nơi. Ngày nay, không có gì lạ khi một người ở một vùng khí hậu lạnh di chuyển đến sống tại khu vực đường xích đạo. Họ có thể sẽ "thách thức" những lỗ mũi hẹp của tổ tiên mình.
Zaidi nói thêm: "Tiến hóa phải mất một quãng thời gian dài. Nếu hình dạng mũi tiến hóa trước đây để thích nghi với khí hậu địa phương, khoảng thời gian đó chắc cũng phải lên đến 10 nghìn năm. Cho nên, cháu chắt của tôi có thể vẫn sẽ có những cái mũi rộng, vì tôi là người Pakistan, ngay cả khi chúng sinh sống ở vùng có khí hậu lạnh hơn, miễn là chúng kết hôn với một người Nam Á khác".
"Sự khác biệt của loài người không đồng nhất với khái niệm về chủng tộc. Có nhiều điểm tương đồng giữa những con người đến từ các quần thể khác nhau hơn là sự khác biệt, cả về di truyền và kiểu hình. Những đặc điểm như sắc tố da và chiều rộng mũi có sự khác nhau nhiều hơn vì chúng điển hình cho thói quen tiếp xúc với môi trường và tiến hóa nhanh hơn các đặc điểm khác của con người. Đây là điểm ngoại lệ, không nằm trong định luật", Zaidi bổ sung.
Ngoài khí hậu, cũng có một số yếu tố khác ảnh hưởng đến hình dáng của mũi.
Các nhà nghiên cứu cũng lưu ý rằng các yếu tố khác cũng có thể liên quan, chẳng hạn như sự khác biệt về giới tính. Đàn ông thường cao to hơn phụ nữ, vì vậy mũi của họ cũng thường lớn hơn. Các đặc điểm khác cũng đóng vai trò ở đây bởi mọi người có thể thích bạn tình có mũi nhỏ hơn hay lớn hơn. Tuy nhiên, theo các nhà khoa học, các khái niệm về vẻ đẹp có thể liên quan đến việc mũi thích nghi tốt với khí hậu địa phương như thế nào.
Còn về chiếc mũi, Zaidi nói rằng tiến hóa là một quá trình cực kỳ ngẫu nhiên, khiến cho việc dự đoán điều gì sẽ xảy ra với chiếc mũi con người để đối phó với sự nóng lên toàn cầu trở nên khó khăn.
Zaidi cho hay: "Sự tiến hóa của con người, tại thời điểm này, rất khác với sự tiến hóa trong quá khứ. Cách sống của chúng ta không giống với những gì tổ tiên ta từng làm, chúng ta di chuyển khắp mọi nơi trên thế giới. Điều đó làm cho việc dự đoán quỹ đạo tiến hóa trong tương lai của mũi để thích nghi với thay đổi khí hậu trở nên vô cùng phức tạp".