Tại sao người Neanderthal lại thất bại trong cuộc chiến sinh tồn?

Một nghiên cứu mới đây đã cho thấy biến thể nhỏ trong DNA có thể đã giúp Homo sapiens cạnh tranh với họ hàng cổ đại của chúng ta - người Neanderthal.

Khi những người Homo sapiens (tổ tiên của người hiện đại) đầu tiên xuất hiện trên Trái đất khoảng 300.000 năm trước, họ không phải là giống người nguyên thủy duy nhất đi lang thang trên hành tinh của chúng ta. Tổ tiên của chúng ta là một trong khoảng chín loài người sơ khai còn sống vào thời điểm đó - và là một trong số ít nhất 21 loài người từng tồn tại trên hành tinh của chúng ta, mặc dù con số chính xác vẫn còn đang gây tranh cãi trong cộng đồng khoa học.

Và câu hỏi tiếp theo được các nhà khoa học nghĩ đến là tại sao chỉ có duy nhất loài Homo sapiens vẫn còn tồn tại cho đến ngày nay. Rốt cuộc, họ hàng của chúng ta, người Neanderthal có bộ não tương tự như bộ não của chúng ta, nhưng họ đã tuyệt chủng khoảng 40.000 năm trước.

Khi Homo sapiens đến Châu Âu 40.000 năm trước, đã có một nhóm người bản địa thực sự sinh sống ở đó, họ là những người Neanderthal. Không rõ từ khi nào dòng người Neanderthal tách khỏi dòng người hiện đại; các nghiên cứu suy đoán nhiều khoảng thời gian khác nhau, có khi vào tầm 315.000 năm trước cũng có khi sớm tận 800.000 năm trước.

"Người Neanderthal đã ở Châu Âu trước chúng ta rất lâu và họ chắc chắn đã thích nghi với môi trường và khí hậu ở đó trước tổ tiên của chúng ta, bao gồm cả các loại mầm bệnh. Câu hỏi lớn đặt ra là tại sao chúng ta có thể cạnh tranh được với họ", Laurent Nguyen, nhà thần kinh học tại Đại học Liège ở Bỉ, nói với Hannah Devlin của Guardian .

Trong nhiều năm, các nhà khoa học đã gợi ý và bác bỏ nhiều câu trả lời khác nhau, Chris Stringer, người đứng đầu bộ phận nghiên cứu nguồn gốc loài người tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên London, nói với Guardian: "Công cụ tốt hơn, vũ khí tốt hơn, ngôn ngữ phù hợp, nghệ thuật và biểu tượng, bộ não tốt hơn chính là chìa khóa giúp cho tổ tiên của chúng ta chiến thắng trong cuộc chiến sinh tồn".

Giờ đây, một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Science đã có thể đưa ra câu trả lời chính xác: một đột biến gene ở Homo sapiens cho phép tổ tiên của chúng ta phát triển nhiều tế bào thần kinh hơn trong tân vỏ não - một khu vực của não liên quan đến chức năng nhận thức.

Giống người này cao từ 1,6 mét đến 1,7 mét, đầu to, mũi to và lông mày rậm. Một người đàn ông khỏe mạnh của loài này có thể hạ gục võ sĩ giỏi nhất của chúng ta chỉ bằng một nắm đấm. Về bản chất, giống người này rất khác so với giống loài của chúng ta.

Phiên bản gene người hiện đại - được gọi là TKTL1 - khác với phiên bản của người Neanderthal chỉ bởi một trong các khối cấu tạo axit amin của nó. Sự thay thế này về cơ bản được tìm thấy ở tất cả người hiện đại, nhưng người cổ đại đã tuyệt chủng, người Neanderthal, người Denisovan và các loài linh trưởng khác đều không có đột biến này.

Đồng tác giả Wieland Huttner, một nhà khoa học thần kinh tại Viện Di truyền và Sinh học Tế bào Phân tử Max Planck, nói với Carl Zimmer của New York Times: "Những gì chúng tôi tìm thấy là một gene chắc chắn góp phần tạo nên con người chúng ta".

Trong nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu đã tiêm cả phiên bản TKTL1 của người Neanderthal và phiên bản người vào não của chuột và chồn đang phát triển. Kết quả cho thấy những cá thể động vật có gene Neanderthal tạo ra ít tế bào tiền thân làm phát sinh các tế bào thần kinh hơn so với phần còn lại.

Tiếp theo, nhóm nghiên cứu đã loại bỏ gene TKTL1 trong mô não của bào thai người. Điều này có cùng một kết quả: ít tế bào tiền thân hơn. Trong một thí nghiệm cuối cùng, họ đã sử dụng các organoids trong não, hoặc các cấu trúc não mini được nuôi trong phòng thí nghiệm được tạo ra từ các tế bào gốc của con người. Khi họ chèn phiên bản gene của người Neanderthal vào các mô này, mô hình tương tự cũng xảy ra.

Người Neanderthal là một loài hoặc phân loài của người cổ xưa sinh sống tại đại lục Á-Âu cho tới tầm 40.000 năm trước. Tuy nguyên nhân tuyệt chủng của họ còn là đề tài "bị tranh cãi gay gắt", các yếu tố nhân khẩu như cỡ quần thể nhỏ, giao phối cận huyết, và sự biến động ngẫu nhiên được coi là những căn do khả dĩ.

Phát hiện này "thực sự là một bước đột phá", Brigitte Malgrange, một nhà sinh học thần kinh phát triển tại Đại học Liège, người không tham gia vào nghiên cứu, nói với Rodrigo Pérez Ortega của Science: "Một sự thay đổi axit amin đơn lẻ thực sự quan trọng và có thể dẫn đến những hậu quả đáng kinh ngạc đối với não bộ".

Mặc dù việc có một bộ não với nhiều tế bào thần kinh hơn không đồng nghĩa với trí thông minh cao hơn, nhưng những phát hiện này dường như cho thấy sự thay đổi trong hệ thống dây dẫn thần kinh của não, điều này có thể đã mang lại cho Homo sapiens một lợi thế nhận thức, theo Times.

Các nhà nghiên cứu cho biết một mình, sự khác biệt về axit amin này có lẽ không giải thích được điều gì làm cho bộ não của chúng ta trở nên độc đáo. "Tôi không nghĩ đó là kết thúc của câu chuyện", Nguyen nói với Times. "Tôi nghĩ rằng cần phải làm việc nhiều hơn để hiểu điều gì tạo nên con người chúng ta về mặt phát triển não bộ".

• Vì sao Mỹ loại bỏ sợi carbon khỏi tàu vũ trụ sắp tới Mặt trăng?
• Tại sao cồn được dùng để bảo quản các mẫu vật?
• Vì sao có tục đốt tiền giấy cho người đã khuất?