Trong tiến trình tiến hóa của nhân loại, giai đoạn tồn tại của Homo erectus đóng một vai trò bản lề. Loài này sinh sống trên Trái Đất từ khoảng 2 triệu năm đến 200.000 năm trước, mang trong mình sự pha trộn giữa các nét nguyên thủy của loài vượn và những đặc điểm tiến bộ của người hiện đại.
Dù được cho là loài người đầu tiên rời khỏi lục địa châu Phi để tiến vào châu Á và châu Âu, tuy nhiên việc thu thập thông tin di truyền của họ lại gặp vô vàn trắc trở. Lý do chính nằm ở tuổi đời quá lớn của các mẫu hóa thạch, khiến cho cấu trúc DNA bị phá hủy nghiêm trọng. Hơn nữa, việc trích xuất DNA đòi hỏi phải phá vỡ mẫu vật, một rủi ro mà các viện bảo tàng hiếm khi chấp nhận đối với những di vật vô giá này.
Để vượt qua rào cản này, giới khoa học đã chuyển hướng sang protein. Theo nhà hóa sinh Enrico Cappellini từ đại học Copenhagen, protein bền bỉ hơn DNA rất nhiều và là tấm gương phản chiếu trực tiếp các gen. Đặc biệt, khi nằm sâu bên trong lớp men khoáng của răng, chúng có thể tồn tại qua hàng trăm ngàn năm.
Tuy nhiên, mọi nỗ lực ban đầu nhằm thu hồi protein từ răng của Homo erectus tại di chỉ Dmanisi ở Gruzia đều không mang lại kết quả do mức độ phân hủy vượt quá giới hạn phân tích.
Sự bế tắc này chỉ được phá vỡ gần đây khi một nghiên cứu đột phá xuất hiện trên tạp chí Nature. Nhóm chuyên gia do nhà khoa học Fu Qiaomei từ viện hàn lâm khoa học Trung Quốc dẫn đầu đã thành công trong việc trích xuất và phân tích protein men răng của sáu cá thể Homo erectus sống cách đây khoảng 400.000 năm. Các mẫu vật quý giá này bao gồm một chiếc răng ở Chu Khẩu Điếm, hai chiếc ở Hòa Huyện và ba chiếc tại Tôn Gia Động.
Bằng việc ứng dụng một kỹ thuật tinh tế gọi là phương pháp ăn mòn bằng axit, nhóm nghiên cứu đã bọc kín bề mặt răng bằng màng chống thấm và chỉ để chừa lại vài milimet vuông tiếp xúc với dung dịch hóa học. Cách làm này không những lấy được lượng protein cần thiết mà còn giữ nguyên vẹn hình thái của mẫu vật.
Phân tích chi tiết tỷ lệ protein đã giúp các nhà khoa học xác định được danh tính của chủ nhân những chiếc răng, bao gồm năm nam giới và một nữ giới. Căn cứ quan trọng nhất để đưa ra kết luận này là sự hiện diện của protein men răng loại Y, một dấu ấn di truyền độc quyền của phái mạnh.
Điểm sáng giá nhất của công trình nghiên cứu chính là việc phát hiện ra hai biến dị axit amin được chia sẻ chung giữa tất cả các mẫu vật từ ba di chỉ khác nhau. Biến thể đầu tiên mang tên AMBN-A253G, được xác định là đặc trưng phân tử riêng biệt của Homo erectus sống vào thời kỳ Pleistocene.
Đột biến này chưa từng được ghi nhận ở bất kỳ nhóm người nào khác, kể cả người Denisova hay Neanderthal. Nhà di truyền học Diyendo Massilani thuộc đại học Yale nhấn mạnh rằng, việc xác nhận đột biến này đã giúp giới học thuật chấm dứt cuộc tranh luận dai dẳng về việc phân loại các hóa thạch có hình thái khác biệt này, đồng thời cung cấp một cột mốc phân tử để lập bản đồ di cư của Homo erectus trên lục địa Á-Âu.
Biến thể thứ hai, AMBN-M273V, lại mang đến một câu chuyện hoàn toàn khác. Trước đây, khoa học từng tin rằng đột biến này là đặc sản riêng của người Denisova. Việc tìm thấy nó trong men răng của Homo erectus đã buộc các chuyên gia phải viết lại lịch sử tiến hóa.
Kịch bản hợp lý nhất được đưa ra là hai loài này đã gặp gỡ và giao phối với nhau tại châu Á vào khoảng 400.000 năm trước, tạo điều kiện cho gen của Homo erectus chảy vào huyết quản của người Denisova. Thời gian trôi đi, khi tổ tiên của loài người hiện đại rời khỏi châu Phi vào khoảng 50.000 năm trước và tiến vào châu Á cũng như châu Đại Dương, họ tiếp tục giao phối với người Denisova và tiếp nhận lại chính đoạn gen cổ đại này.
Những dữ liệu thống kê sinh học hiện đại đã chứng minh cho sự di cư kỳ diệu của bộ gen. Ngày nay, tần suất xuất hiện của biến thể AMBN-M273V ở người Philippines đạt mức đáng kinh ngạc lên đến 21%. Nó cũng tồn tại ở mức 1,17% tại Ấn Độ và 0,71% ở Papua New Guinea, trong khi hoàn toàn biến mất ở phần còn lại của thế giới.
Mặc dù nhà khoa học Massilani vẫn giữ thái độ thận trọng khi cho rằng các biến thể có thể đã tiến hóa độc lập thay vì truyền ngang, nhưng chuyên gia hóa địa chất Kirsty Penkman từ đại học York lại nhìn nhận đây là một cột mốc vô giá. Khám phá này đã phác họa nên một bức tranh vô cùng phức tạp và sống động về cách mà những tổ tiên xa xưa của chúng ta đã cùng chung sống, cạnh tranh và hòa huyết trên vùng đất Á-Âu huyền bí.
Tham khảo: Zhihu
Đức Khương
