Nghiên cứu mới cho thấy vật chất di truyền từ tổ tiên người Neanderthal có thể đã góp phần tạo nên thiên hướng dậy sớm ngủ sớm ở một số người hiện nay.
Theo giải phẫu, tất cả người hiện đại đều có nguồn gốc từ châu Phi 300.000 năm trước. Các yếu tố môi trường tại đây đã định hình nhiều đặc điểm sinh học của chúng ta. Và khoảng 70.000 năm trước, tổ tiên của người lai Á-Âu hiện đại bắt đầu di cư khỏi đại lục Á-Âu và gặp những môi trường mới khác biệt, gồm vĩ độ cao hơn với sự dao động theo mùa lớn hơn về ánh sáng ban ngày và nhiệt độ.
Nhưng những hominin khác như người Neanderthal và Denisova đã sống ở đại lục Á-Âu trong hơn 400.000 năm và tách ra khỏi người hiện đại khoảng 700.000 năm trước. Vì thế, tổ tiên của chúng ta và các hominin cổ này đã tiến hóa trong các điều kiện môi trường khác nhau. Kết quả là mỗi dòng giống có sự tích tụ về biến thể di truyền và kiểu hình khác nhau. Khi tới đại lục Á-Âu, con người đã lai với các hominin cổ tại lục địa này và có thể đã nhận được các biến thể di truyền thích nghi sẵn với những môi trường mới như vậy.
Các nghiên cứu trước đây cho thấy các di truyền từ tổ tiên hominin cổ thường không có lợi cho người hiện đại và chọn lọc tự nhiên đã xóa bỏ chúng. Tuy nhiên, một vài biến thể còn lại có dấu hiệu thích nghi. Ví dụ, chúng tương đồng với lượng huyết cầu tố khác nhau ở người Tây Tạng tại các vĩ độ khác nhau, khả năng miễn dịch trước mầm bệnh mới, sắc tố da và thành phần chất béo.
Ngoài ra, các thay đổi về mức độ và hình thái trong việc tiếp xúc với ánh sáng đã mang lại những hệ quả sinh học và hành vi gây ảnh hưởng tới các thích nghi tiến hóa. Nhiều nhà khoa học trước đây đã tìm hiểu sự thích nghi về chu kỳ sinh học ở côn trùng, thực vật và cá tiến hóa thế nào, nhưng ở con người thì chưa được nghiên cứu kỹ.
Các môi trường ở đại lục Á-Âu, nơi người Neanderthal và Denisova sống trong hàng trăm nghìn năm, nằm ở vĩ độ cao, với lượng ánh sáng ban ngày dao động nhiều hơn so với nơi người hiện đại tiến hóa trước khi rời khỏi châu Phi. Vì thế, các nhà nghiên cứu đã tìm hiểu giữa người Neanderthal và người hiện đại có sự khác biệt di truyền trong đồng hồ sinh học không.
Họ đã chọn ra một nhóm gồm 246 gene chu kỳ sinh học và thấy rằng có hàng trăm biến thể di truyền đặc trưng cho từng dòng giống. Các biến thể này có khả năng ảnh hưởng đến chức năng của gen liên quan đến đồng hồ sinh học, trong đó có 28 gen chứa các biến thể có khả năng làm thay đổi sự ghép gen ở người cổ, và 16 gen có thể được điều hòa khác nhau giữa người hiện đại và hominin cổ.
Điều này cho thấy có sự khác nhau về chức năng giữa đồng hồ sinh học ở hominin cổ và người hiện đại. Và vì tổ tiên của người hiện đại ở đại lục Á-Âu và người Neanderthal lai giống với nhau, cho nên có thể một số người hiện đại đã được thừa hưởng các biến thể từ người Neanderthal. Để kiểm tra giả thuyết này, các nhà nghiên cứu đã xem xét các biến thể gen dung hợp từ người Neanderthal ở người hiện đại. Họ tìm hiểu sự tương đồng giữa các biến thể này với xu hướng cơ thể thức hay ngủ vào lúc nào ở một nhóm thuần tập lớn gồm hàng trăm nghìn người từ Ngân hàng sinh học Anh Quốc. Kết quả cho thấy nhiều biến thể dung hợp có ảnh hưởng tới giờ ngủ, đặc biệt là các biến thể này đều làm tăng xu hướng thích dậy sớm. Điều đó cho thấy sự ảnh hưởng trực tiếp và giống cách các động vật khác thích nghi với vĩ độ cao.
Xu hướng dậy sớm ở người có liên quan tới chu kỳ sinh học ngắn đi. Điều này có thể có ích ở vĩ độ cao vì nó cho phép chu kỳ thức/ngủ căn chỉnh nhanh hơn với các tín hiệu thời gian từ môi trường bên ngoài, như được thấy ở ruồi dấm. Xu hướng ngủ sớm dậy sớm có thể đã có ích cho tổ tiên chúng ta khi sống ở vĩ độ cao tại châu Âu, và do đó đây có thể là một đặc tính di truyền đáng giữ lại từ người Neanderthal.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Genome Biology and Evolution.
Nguồn: