Hàng trăm nhóm vi khuẩn từng tiến hóa trong ruột các loài linh trưởng qua hàng triệu năm, song con người đã mất đi gần nửa số vi khuẩn cộng sinh đó.

Các nhà khoa học tại Đại học Cornell, Mỹ, đã so sánh vi khuẩn đường ruột của người với những quần thể vi khuẩn được tìm thấy ở tinh tinh và vượn bonobo, hai loài có họ hàng gần nhất với chúng ta. Tổng số dòng vi khuẩn khác nhau lên đến con số khoảng 10.000.

Phân tích mối quan hệ tiến hóa giữa những vi khuẩn này giúp nhận diện các nhóm vi khuẩn tồn tại ở tổ tiên xa giữa người và linh trưởng. Đáng chú ý, kết quả cho thấy những vật cộng sinh từ tổ tiên truyền lại này đang nhanh chóng biến mất khỏi loài người.

Các nhà nghiên cứu đã phân tích các hệ gene cộng đồng (metagenome), là tập hợp các hệ gene của nhiều cá thể trong một môi trường và/hoặc mẫu. Các hệ gene cộng đồng cho biết một mẫu chứa những vi sinh vật nào và số lượng tương đối của chúng.

Phân tích 9.640 hệ gene cộng đồng từ người và các linh trưởng khác - bao gồm tinh tinh và vượn bonobo - cung cấp bằng chứng đáng kể cho thấy các nhóm vi khuẩn đường ruột có cùng lịch sử tiến hóa với vật chủ.

Trong đó, dữ liệu gene cộng đồng ở người nói chung không có 44% nhánh vi khuẩn có cùng lịch sử tiến hóa với vượn châu Phi. Còn ở người thuộc thời đại công nghiệp nói riêng thì thiếu 54%. Tuy vậy, con người chỉ thiếu 3% nhánh vi khuẩn không có chung lịch sử tiến hóa với vật chủ vượn châu Phi. Mỗi nhánh vi khuẩn là một nhóm tiến hóa từ cùng một tổ tiên.

Hệ vi sinh của chúng ta khác với các họ hàng gần là tinh tinh và vượn bonobo. Ảnh: Julie Ricard
Hệ vi sinh của chúng ta khác với các họ hàng gần là tinh tinh và vượn bonobo. Ảnh: Julie Ricard

Dẫu chưa rõ nguyên nhân của sự thay đổi trong hệ vi sinh đường ruột, các nhà nghiên cứu cho rằng chế độ ăn thay đổi ngay từ khi con người mới tiến hóa khỏi tinh tinh và vượn bonobo đã tạo ra sự khác biệt này. Đặc biệt là chế độ ăn của con người đã chuyển từ các chất tinh bột (polysaccharides) thực vật phức tạp có trong lá cây và hoa quả sang chế độ ăn nhiều chất béo và đạm động vật hơn.

Đây là công trình đầu tiên trên toàn bộ hệ vi sinh cho thấy có một lượng lớn vi khuẩn đồng tiến hóa đã chung sống với linh trưởng và con người trong hàng triệu năm.

Tuy nhiên, tác giả công trình cũng nhấn mạnh rằng họ cần cải thiện việc lấy mẫu từ các quần thể người, đặc biệt là những người không sống ở các nước công nghiệp để thể hiện đầy đủ sự đa dạng của hệ vi sinh vật đường ruột của con người.

Sự khác nhau về vi khuẩn đã tuyệt chủng trong quần thể người nói chung và trong các nhóm sống ở các nước công nghiệp có thể cho thấy những điểm khác biệt về chế độ ăn uống và thuốc men hiện đại, ví dụ như các thuốc kháng sinh có khả năng thay đổi hệ vi sinh. Một số nhà khoa học cho rằng việc phá hủy hệ vi sinh thừa hưởng từ tổ tiên có thể góp phần gây ra các loại bệnh mới hiện nay, như bệnh tự miễn dịch và hội chứng về trao đổi chất.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Microbiology.