Năm 1927, nhà khoa học người Ukraine Nadine Dobrovolskaya-Zavadskaya mô tả một chủng chuột đuôi ngắn mang một đột biến ở gene T, gene này tương đương với gene TBXT ở người. Nếu tìm kiếm gene này trên trình duyệt bộ gene mà Đại học California, Santa Cruz duy trì, ta sẽ thấy ở người và vượn có một đoạn ADN được chèn vào gene TBXT mà những loài linh trưởng có đuôi khác như khỉ không có.
Mới đây, nhà di truyền học Bo Xia thuộc Đại học New York và các đồng nghiệp đã chứng minh rằng một thay đổi trong gene TBXT có thể là nguyên nhân khiến chiếc đuôi biến mất. Thay đổi này xảy ra do một mẩu ADN là yếu tố Alu bị chèn vào gene TBXT cách đây hàng triệu năm trước. Đoạn ADN này không trực tiếp thay đổi mã gene, nhưng nó đã ảnh hưởng tới cách gene này hoạt động.
Thử nghiệm chứng minhĐể hiểu được tác động của việc biến đổi gene này, các nhà nghiên cứu đã chỉnh sửa gene ở những con chuột để chúng cũng thay đổi gene TBXT như vậy. Kết quả rất đáng chú ý: một số con chuột có chiếc đuôi ngắn hơn, còn nhiều con khác bẩm sinh mất luôn đuôi.
Những biến thể này cung cấp bằng chứng vững chắc cho thấy việc chèn Alu vào gene TBXT (thứ góp phần trực tiếp vào sự phát triển đuôi) dẫn tới hiện tượng tiến hóa mất đuôi cuối cùng ở một số loài linh trưởng. Thí nghiệm này chứng minh tác động ngoài thế giới thực của việc biến đổi di truyền vốn được quan sát ở người và vượn.
Quá trình ghép nối biến thểCác nhà khoa học giải thích ADN thêm vào này ảnh hưởng tới “quá trình ghép nối biến thể”, nó cho phép một gene duy nhất tạo ra vô số protein khác nhau.
Trong trường hợp này, biến đổi di truyền ảnh hưởng đến một gene liên quan tới sự phát triển đuôi. Qua quá trình ghép nối biến thể, giờ đây nó tạo ra một phiên bản protein độc đáo, khác biệt với protein thường xuất hiện ở động vật có đuôi. Protein biến đổi này làm gián đoạn tiến trình phát triển đuôi bình thường. Ngoài ra, các nhà nghiên cứu đã phân tích 140 gene tham gia vào quá trình phát triển đuôi và xác định được hàng ngàn thay đổi di truyền duy nhất ở loài vượn cũng có thể góp phần khiến chiếc đuôi biến mất.
Kết quả từ nghiên cứu nhấn mạnh rằng những thay đổi vô cùng nhỏ trong ADN của chúng ta cũng gây ra tác động đáng kể. Biến đổi dường như nhỏ bé như vậy cuối cùng đã góp phần khiến chiếc đuôi tiêu biến trong quá khứ tiến hóa của loài người.
Nguy cơ tiềm tàngCác chuyên gia cũng khám phá ra bất lợi tiềm ẩn đối với sự thay đổi di truyền này. Tuy các nhà khoa học vẫn còn đang tranh luận lý do chính xác dẫn tới chiếc đuôi biến mất, nghiên cứu này đưa ra một mối liên hệ khả thi giữa việc mất đuôi và một số vấn đề sức khỏe.
Những con chuột biến đổi gene có tỷ lệ dị tật bẩm sinh cao hơn liên quan tới ống thần kinh đóng kín, thứ hình thành nên cột sống và não bộ. Chẳng hạn như những dị tật liên quan tới tật nứt đốt sống mà ngày nay xuất hiện ở 1/1000 trẻ sơ sinh. Điều này cho thấy tuy mất đuôi đem lại một số lợi ích, song nó cũng làm gia tăng nguy cơ xuất hiện một số vấn đề sức khỏe.
Vậy, chính xác con người mất đuôi khi nào?Chiếc đuôi mất đi không chỉ là một vấn đề ngoại hình, mà nó còn biểu thị một chiến lược tiến hóa sâu sắc hơn, thích nghi với các môi trường mới và các cách di chuyển mới.
Các nhà khoa học xác định chiếc đuôi bên ngoài của chi người biến mất khoảng 25 triệu năm trước. Giai đoạn này tương ứng với sự xuất hiện của những con vượn đầu tiên, tạo tiền đề cho sự tiến hóa của thói quen đi đứng bằng hai chân và những đặc điểm khác riêng biệt với con người và các họ hàng gần.
Manh mối di truyền và bằng chứng hóa thạchCâu chuyện về chiếc đuôi tiêu biến không chỉ là phỏng đoán; nó có cơ sở vững chắc về di truyền và bằng chứng hóa thạch. Các phân tích di truyền hé lộ những thay đổi đặc thù trong ADN của con người và loài vượn, chúng khác biệt với ADN của loài linh trưởng có đuôi.
Các ghi chép hóa thạch tuy rằng thưa thớt, song chúng cung cấp những hiểu biết quan trọng về hình thái của tổ tiên con người thời xa xưa và những linh trưởng họ hàng với chúng, cho thấy chiếc đuôi bên ngoài hoàn toàn biến mất ở vượn và ở người.
Lợi ích khi không còn đuôiViệc mất đi cái đuôi có những ý nghĩa quan trọng đối với tổ tiên xa xưa của loài người. Theo nhóm nghiên cứu, không còn bị cái đuôi ràng buộc, tổ tiên của chúng ta đã phát triển khả năng giữ thăng bằng và di chuyển tốt hơn – những điều rất quan trọng cho việc đi thẳng bằng hai chân và bớt dành thời gian sống trên cây. Việc thích nghi này tạo điều kiện cho tư thế đứng thẳng hơn, cho phép dùng tay để tạo ra công cụ, săn tìm thức ăn và giao tiếp xã hội.
Tuy nhiên, nhà nhân chủng học sinh học Gabrielle Russo tại Đại học Stonybrook ở New York lại có phần e dè về quan điểm mất đuôi khiến loài vượn đi thẳng và không sống trên cây như nhóm nghiên cứu nhận định. Các hóa thạch cho thấy những con vượn thuở đầu di chuyển bằng tứ chi giống như bọn khỉ sống trên cây, và khả năng đi đứng bằng hai chân phải mất hàng triệu năm sau mới phát triển.
Vượn không phải loài linh trưởng duy nhất không có đuôi: khỉ mặt chó, một số loàikhỉ macaca và những sinh vật sống về đêm có đôi mắt to như con culi đều không có đuôi, cho thấy đặc điểm này đã tiến hóa nhiều lần.
Chiếc đuôi mất đi là minh chứng cho hành trình tiến hóa phức tạp của loài người, cho thấy dù chỉ một thay đổi cơ thể tưởng chừng nhỏ bé cũng có thể gây ra tác động sâu sắc đến quỹ đạo phát triển của giống loài.
Khi chúng ta tiếp tục khai phá những bí mật ẩn tàng trong quá khứ loài người, câu chuyện chiếc đuôi biến mất mãi là mảnh ghép hình quan trọng để hiểu được điều gì khiến chúng ta thành con người độc nhất vô nhị.
Nguồn: nature.com, earth.com