Con người có khả năng tiến hóa rất nhanh để thích nghi với môi trường

Các yếu tố môi trường có thể gây ra những thay đổi hóa học đối với DNA, kích hoạt hoặc vô hiệu hóa các gen, và tăng hoặc giảm hoạt động một số gen nhất định. Chiến lược di truyền biểu sinh này cho phép con người thích nghi với môi trường xung quanh nhanh hơn nhiều so với những gì di truyền thuần túy vốn diễn ra rất chậm qua nhiều đời, cho phép. Tuy nhiên, đến nay vẫn chưa rõ vai trò của di truyền biểu sinh trong việc giúp con người thích nghi với cuộc sống trên cao.

Vì vậy, trong nghiên cứu mới, nhóm các nhà khoa học quốc tế từ Peru, Đức và Mỹ đã xem xét một quá trình biểu sinh gọi là methyl hóa, tức quá trình thêm nhóm methyl (một nhóm chất hữu cơ, phần còn lại của methane sau khi đã mất đi một nguyên tử hydrogen) vào phân tử DNA, dẫn đến thay đổi chức năng của DNA. Quá trình này cần thiết cho sự phát triển bình thường và gắn liền với một số quá trình sinh học quan trọng. Đối tượng nghiên cứu gồm ba nhóm người: người Quechua sinh ra và lớn lên ở độ cao hơn 3.000 mét, người Quechua sinh ra ở trên cao nhưng di chuyển xuống thấp khi còn nhỏ, và người Quechua có gia đình di chuyển xuống thấp trước khi họ được sinh ra.

Người Quechua, một dân tộc bản địa ở Peru, sống ở độ cao trên 2.500 mét trong ít nhất 11.000 năm qua.

Dữ liệu cho thấy khác biệt đáng kể trong quá trình methyl hóa giữa các nhóm này. Các gen liên quan đến việc tạo ra các tế bào hồng cầu và xây dựng cơ bắp dẻo dai được methyl hóa nhiều hơn ở người Quechua sinh ra và dành thời gian đầu đời ở trên cao, bất kể về sau họ có di chuyển xuống thấp hay không. Những thay đổi biểu sinh này có lẽ đã gắn liền với DNA của người Quechua sinh ra trên cao, vì họ tiếp xúc với điều kiện oxy thấp trước khi sinh và trong thời thơ ấu.

Nhưng nhóm nghiên cứu nhận thấy, một số vùng methyl hóa khác, chẳng hạn như xung quanh một gen liên quan đến sự phân hủy đường, chỉ xuất hiện ở nhóm sinh ra và tiếp tục lớn lên trên cao. Điều này chứng tỏ rằng những thay đổi như vậy chỉ phát sinh khi người Quechua thường xuyên sống trên cao.

Các nhà khoa học còn phát hiện không thể đảo ngược nhiều thay đổi biểu sinh vẫn tiếp diễn ở người Quechua sinh ra ở trên cao và di chuyển xuống thấp hơn khi trưởng thành, như thể họ đang ở trên cao.

Theo Ainash Childebayeva, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Viện Max Planck về Khoa học Lịch sử Nhân loại và là tác giả chính của nghiên cứu, những phát hiện này cung cấp thêm bằng chứng về việc con người có thể tiến hóa để thích nghi rất nhanh trong những điều kiện thách thức, nhanh hơn nhiều so với điều các nhà khoa học từng nghĩ trước đây.

Childebayeva hy vọng nghiên cứu của mình sẽ truyền cảm hứng cho những người khác tiếp tục tìm hiểu vấn đề này ở những người vùng cao trên khắp thế giới.

Nghiên cứu mới này đã được đăng trên tạp chí Genome Biology and Evolution.