Có phải loài người đang tiến hoá nhanh hơn?

Những bằng chứng di truyền tìm thấy đã chứng minh sự tiến hoá của loài người đang tăng tốc, nó không chững lại hay chỉ tăng với nhịp độ đều đều như các nhà nghiên cứu vẫn nghĩ. Như vậy, có nghĩa là cư dân của các lục địa khác nhau đang khác biệt nhanh chóng.

Đội trưởng đội nghiên cứu Henry Harpending, một giáo sư lỗi lạc ngành nhân loại học của trường Đại Học Utah, đã nói: “Chúng tôi sử dụng công nghệ gen mới để chứng minh con người đang tiến hoá nhanh chóng. Nhịp độ tiến hoá đã tăng lên rất nhiều trong vòng 40.000 năm trở lại đây, đặc biệt kể từ cuối kỷ Băng Hà vào khoảng 10.000 năm trước”.

Ông cũng cho biết có một số điểm gây tò mò trong nghiên cứu được xuất bản thứ 2 ngày 10/12 trên tập san Proceedings of the National Academy of Sciences: “Chúng ta không giống tổ tiên của mình thậm chí mới chỉ cách đây có 1.000 hoặc 2.000 năm”. Điều này có thể lý giải một phần sự khác biệt giữa cướp biển Viking và con cháu Thuỵ Điển yêu hoà bình. “Có giáo lý cho rằng đó là do biến động văn hoá. Nhưng bất cứ một kiểu tính cách nào đều nằm trong tầm ảnh hưởng mạnh mẽ của gen.”

Ông nói: “Loài người đang tiến hoá khác xa nhau. Sự tiến hoá về gen đều diễn ra mạnh mẽ ở Châu Âu, Châu Á và Châu Mỹ nhưng lại đặc trưng theo nguồn gốc của mỗi châu lục. Chúng ta ngày càng khác biệt với đồng loại, không tổ hợp với nhau để thành một loài người độc nhất nữa.” Nguyên nhân là do người Châu Phi đã phân tán đi khắp các vùng từ 40.000 năm trước. “Cũng không còn nhiều các dòng gen giữa các khu vực kể từ đó.”

“Nghiên cứu của chúng tôi phủ nhận lầm tưởng và niềm tin vốn được chấp nhận rộng rãi rằng con người hiện đại (loài có thể sự dụng công cụ tiến bộ và nghệ thuật) xuất hiện từ 40.000 năm trước không hề thay đổi kể từ thời điểm đó, chúng ta vẫn gần như y hệt tổ tiên mình. Chúng tôi đã chứng minh loài người đang thay đổi tương đối nhanh trên quy mô hàng thế kỉ đến hàng thiên niên kỉ. Sự thay đổi này cũng khác tùy theo từng chủng tộc.”

Tốc độ tăng dân số của loài người từ hàng triệu đến hàng tỉ trong 10.000 năm trở lại đây đã thúc đấy nhịp độ tiến hoá bởi “chúng ta đã từng phải thích nghi với một môi trường mới. Dân số càng lớn, càng nhiều đột biến xảy ra”, Harpending nói thêm.

 Ông Gregory M.Cochran, đồng sự trong nghiên cứu, phát biểu: “Lịch sử ngày càng giống một cuốn tiểu thuyết khoa học trong đó các thể đột biến liên tục xuất hiện và chiếm chỗ của người bình thường - đôi khi khẽ khàng len lỏi, tồn tại sau những cơn đói hay bệnh dịch, đôi khi ồ ạt như những kẻ đi xâm chiếm. Và chúng ta, chính là những thể đột biến đó.”

(Ảnh minh hoạ: Cyberpingui.free.fr)

Ông Harpending thực hiện nghiên cứu với Cochran - nhà vật lý bang New Mexico, nhà sinh học ngành tiến hoá tự học và kiêm trợ giáo môn nhân loại học trường Đại Học Utah; bên cạnh đó còn có nhà nhân chủng học John Hawks - nhà nghiên cứu hậu tiến sĩ đã từng làm việc tại Utah giờ chuyển sang Đại Học Wisconsin, Madison; Eric Wang - nhà di truyền học của Affymetrix, Inc. tại Santa Clara, Calif; và Robert Moyzis, nhà hoá sinh học thuộc Đại Học California, Irvine.

Sự phân biệt không thể bào chữa

Nghiên cứu mới được thực hiện bởi hai nhà khoa học cùng thuộc Đại Học Utah, Harpending và Cochran – những người đã từng tạo ra cơn chấn động năm 2005 khi họ xuất bản một nghiên cứu tranh luận rằng trí thông minh trên trung bình của người Do Thái thuộc giáo hội phía bắc Châu Âu là hậu quả của chọn lọc tự nhiên trên lục địa Châu Âu thời Trung Cổ, nơi họ bị ép buộc phải làm những nghề như tài phiệt, buôn bán, quản lý và nhân viên thu thuế. Ai mưu mẹo hơn thì thành công, giàu sang và có gia đình lớn với đông đúc con dòng cháu giống. Nhưng trí thông minh cũng có liên quan đến bệnh di truyền như chứng ngu đần và bệnh rối loạn di truyền Gaucher ở người Do Thái.

Nghiên cứu trên và một vài nghiên cứu khác tập trung vào sự khác biệt về gen của loài người với hơn 99% số gen giống nhau đã reo giắc nỗi sợ về sự bình đẳng bị phá vỡ, trong khi sự kì thị và phân biệt chủng tộc lên ngôi. Một số khác nghi ngờ chất lượng của khoa học, và cho rằng văn hoá có vai trò lớn hơn di truyền.

Ông Harpending cho biết sự khác biệt về gen trong các cộng đồng người khác nhau “không thể dùng để biện minh cho nạn phân biệt. Quyền lợi quy định trong hiến pháp không dựa trên cơ sở bình đẳng tuyệt đối. Con người ai cũng có quyền và có cơ hội dù họ thuộc chủng tộc nào.”

Phân tích SNP của gia tốc tiến hoá

Nghiên cứu đi tìm bằng chứng di truyền của chọn lọc tự nhiên - sự tiến hoá của những thể đột biến gen phù hợp – trong suốt 80. 000 năm qua bằng cách phân tích AND từ 270 cá nhân trong dự án HapMap quốc tế xác định các biến thể khác nhau trong các gen gây bệnh của loài người mà có thể sử dụng cho việc nghiên cứu dược liệu mới.

Nghiên cứu đặc biệt tập trung vào biến thể gen được gọi là “đa hình nucleotit 1” (viết tắt SNP) mang đột biến tại một điểm trên nhiễm sắc thể. Các biến thể này đang nhân rộng với một tỉ lệ khá lớn trong cộng đồng dân cư.

Hãy so sánh hai nhiễm sắc thể giống nhau của hai người khác nhau. Nhiễm sắc thể được tạo thành bởi mai mạch AND xoắn kép hình bậc thang, mỗi mạch do các cặp axit amin tạo thành, G-C và A-T. Harpending nói, cứ 1000 cặp axit amin sẽ có một điểm khác biệt giữa hai nhiễm sắc thể. Đó chính là đa hình nucleotit 1.

Dữ liệu được nghiên cứu bao gồm 3,9 triệu đa hình nucleotit 1 của 270 người đến từ 4 cộng đồng: Người Hán – Trung Quốc, Nhật Bản, bộ tộc Yoruba ở Châu Phi và người Châu Âu phía bắc, chủ yếu là người thuộc đạo đa thê Mormons chủng Utah.

Qua thời gian các nhiễm sắc thể tách ra và tổ hợp với nhau một cách ngẫu nhiên để tạo thành phiên bản nhiễm sắc thể mới. Harpending nói: “Nếu một thể đột biến thích nghi xuất hiện, số lượng phiên bản sao chép của nhiễm sắc thể đó sẽ tăng lên nhanh chóng” trong cộng đồng dân cư do người mang đột biến có khả năng tồn tại và sinh sản.

“Nếu nó tăng lên nhanh chóng, nó sẽ trở nên phổ biến trong cộng đồng chỉ trong một thời gian ngắn.”

Các nhà nghiên cứu đã tận dụng điểm này để xác định liệu gen trên nhiễm sắc thể có tiến hoá hay không. Con người có 23 cặp nhiễm sắc thể, mỗi cặp bố mẹ lại sinh ra một bản sao của mình. So sánh cùng một nhiễm sắc thể của nhiều người nếu chúng cùng một đoạn mang đa hình nucleotit 1 như nhau thì có nghĩa là đoạn nhiễm sắc thể đó không bị tách ra hay tổ hợp lại trong thời gian gần đây. Gen trên đoạn nhiễm sắc thể đó chắc chắn chỉ vừa mới tiến hoá và tiến hoá rất nhanh. Nếu điều này xảy ra cách đây rất lâu, nhiễm sắc thể đã bị tách và tổ hợp với những nhiềm sắc thể khác.

Harpeding và đồng sự đã dùng máy tính để quét các đoạn nhiễm sắc thể mang đa hình nucleotit 1 như nhau không bị tách và tổ hợp, chúng chỉ vừa mới tiến hoá. Họ cũng tính toán khoảng thời gian tiến hoá của gen.

Một phát hiện quan trọng: 7% số gen của con người đang trải qua quá trình tiến hoá mới với tốc độ nhanh.

Trường hợp sự tiến hoá của loài người đang tăng lên được đưa ra bằng cách so sánh dữ liệu gen hiện tại với dữ liệu khi quá trình tiến hoá của loài người là bất biến:

- Nghiên cứu phát hiện ra rằng đa hình nucleotit 1 đa dạng hơn mong đợi nếu quá trình tiến hoá của con người không thay đổi.

- Nếu tỉ lệ gen mới tiến hoá trong cộng đồng châu Phi ngoại suy từ 6 triệu năm trước khi con người và tinh tinh tách ra làm hai loài, sự khác biệt về gen giữa tinh tinh và con người hiện đại sẽ lớn gấp 160 lần hiện tại. Chính vì thế tỉ lệ tiến hoá trong cộng đồng Châu Phi thể hiện một cuộc tăng tốc chỉ vừa mới xảy ra trong tiến trình tiến hoá.

- Nếu quá trình tiến hoá xảy ra nhanh và liên tục trong một thời gian dài, sẽ có rất nhiều gen tiến hoá và lan rộng tới tất cả mọi người. Nhưng nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng rất nhiều gen xuất hiện nhiều hơn gen khác trong cộng đồng, điều này cũng chỉ ra sự tăng tốc trong quá trình tiến hoá gần đây.

Kế tiếp, họ xem xét lịch sử tăng dân số trên từng lục địa. Các dạng đột biến được tìm thấy trong dữ liệu hệ gen đã chứng minh cho giả thuyết quá trình tiến hoá xảy ra nhanh hơn trong cồng động dân cư lớn hơn.

Tiến hoá và lịch sử loài người: Vấn đề với sữa.

“Tốc độ tăng dân nhanh chóng đi kèm với biến đổi trên diện rộng về văn hoá và sinh thái tạo ra nhiều cơ hội cho biến thể thích nghi. 10.000 năm trước đã chứng kiến sự tiến hoá về hàm răng và bộ xương của loài người cũng như rất nhiều phản ứng di truyền trước chế độ ăn uống và bệnh tật.”

Các nhà nghiên cứu cũng chú ý đến việc tản cư của loài người và môi trường Âu-Á cũng tạo ra áp lực chọn lọc ưu đãi sự hình thành ít sắc tố da hơn (da có thể hấp thu ánh sáng nhiều hơn để tạo vitamin D), thích nghi với thời tiết lạnh và sự thay đổi về chế độ ăn.

Vì dân số loài người tăng từ vài triệu vào cuối kỉ Băng Hà lên đến 6 tỉ vào thời điểm hiện tại, nhiều gen thích nghi đã sinh ra và quá trình tiến hoá tăng tốc trên toàn cầu cũng như trong từng cộng đồng trên các lục địa, Harpending cho biết.

“Chúng ta phải hiểu sự biến đổi của gen để hiểu lịch sử.” Ví dụ, tại Trung Quốc và phần lớn Châu Phi, rất ít người có thể tiêu hoá sữa tươi ở tuổi trưởng thành. Nhưng tại Thuỵ Điển và Đan Mạch, gen sinh ra men tiêu hoá sữa lactaza vẫn hoạt động nên “hầu hết mọi người có thể tiêu hoá sữa tươi”, lý giải tại sao công nghiệp sản xuất bơ sữa phổ biến ở châu Âu hơn Địa Trung Hải và Châu Phi.

Harpending hiện đang nghiên cứu liệu đột biến sinh ra sự không tiêu hoá sữa có phần nào thúc đẩy quá trình bành trướng dân số, kể cả khi người thuộc dòng ngôn ngữ Âu-Ấn định cư từ tây bắc Ấn Độ đến Trung Á dọc khắp Ba Tư và Châu Âu từ 4000 đến 5000 năm trước. Ông cũng nghi ngờ rằng uống sữa cung cấp thêm nhiều năng lượng cho người Âu-Ấn vốn không có khả năng tiêu hoá sữa, khiến họ có thể chinh phục cả một vùng đất đai rộng lớn.

Nhưng Harpending tin rằng sự tăng tốc trong quá trình tiến hoá của loài người “chỉ là chuyện tạm thời do sự thay đổi trong môi trường mới của chúng ta kể từ thời điểm người hiện đại phân tán 40.000 năm trước, đặc biệt là từ khi nông nghiệp ra đời 12.000 năm trước. Sự kiện này đã thay đổi chế độ ăn uống và hệ thống xã hội của chúng ta. Nếu bạn đột nhiên chọn một nhóm người thuộc cộng đồng săn bắt-hái lượm và chỉ cho họ ăn ngô, họ sẽ bị tiểu đường. Chúng ta vẫn thích nghi với điều đó. Một vài gen mới đang phát tán trong cộng đồng dân cư đã giúp chúng ta thích nghi với chế độ ăn nhiều hyđrat-cacbon.”