Nghiên cứu đăng trên Nature Communications cho thấy một sự kiện bottleneck di truyền giữa Neanderthals sơ khai và Neanderthals cổ điển có thể xảy ra khoảng 110.000 năm trước, làm giảm đa dạng di truyền và thay đổi đặc điểm hình thái tai trong của Neanderthal cổ so với tiền Neanderthal.
Điểm nổi bật:
- Bottleneck di truyền giữa Neanderthals sơ khai và Neanderthals cổ điển xảy ra vào khoảng 110.000 năm trước.
- Neanderthals cổ điển có mức đa dạng hình thái tai trong thấp hơn so với tiền Neanderthals.
- Nghiên cứu kết hợp phân tích DNA và hình thái học để kiểm chứng giả thuyết bottleneck trong tiến hóa Neanderthal.
- Nguồn dữ liệu từ các mẫu hóa thạch Sima de los Huesos và Krapina đóng vai trò then chốt cho kết quả.
- Khám phá này nâng cao hiểu biết về sự biến đổi di truyền và lối tiến hóa của loài người cổ
Sự kiện bottleneck là gì?
Trong di truyền học, một sự kiện bottleneck đề cập đến sự sụt giảm đột ngột quy mô quần thể. Các nguyên nhân có thể từ thiên tai như động đất, lũ lụt cho tới đại dịch, nạn đói và sự can thiệp của con người.
Ví dụ về bottleneck di truyền chính là trâu Mỹ. Trước khi ngườisettler châu Âu xâm nhập, số lượng trâu Mỹ từng lên tới hàng triệu, nhưng do săn bắn quá mức đã chỉ còn khoảng 750 con vào cuối thế kỷ 19. Dù đàn gia tăng trở lại sau đó, sự đa dạng di truyền đã bị mất đi.
Lý thuyết về bottleneck trong dòng Neanderthal không chỉ áp dụng cho nghiên cứu này. Theo một nghiên cứu được công bố trong Nature Communications, có thể đã diễn ra một sự kiện bottleneck ở thời điểm khởi đầu của dòng Neanderthal. Cần có thêm nghiên cứu để xác thực, nhưng nhóm nghiên cứu đã dùng giả thuyết này để giải thích các phát hiện.
Đọc thêm: The Fascinating Path of Neanderthal Evolution: Where Did Neanderthals Come From?
Khi bottleneck Neanderthal diễn ra
Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả phân tích mẫu DNA từ hai bộ sưu tập hóa thạch. Thứ nhất đến từ địa điểm Sima de los Huesos ở Atapuerca, Burgos, Tây Ban Nha, có niên đại khoảng 430.000 năm, đồng thời là mẫu tiền Neanderthal lớn nhất trong hồ sơ cổ sinh học. Thứ hai là từ Krapina, một địa điểm ở Croatia với bộ sưu tập sớm Neanderthal hoàn chỉnh, có niên đại khoảng 130.000–120.000 năm trước.
Kết quả cho thấy có sự mất mát di truyền giữa tiền Neanderthal và Neanderthal cổ vàng. Từ dữ liệu, nhóm nghiên cứu cho rằng sự kiện bottleneck này có thể xảy ra khoảng 110.000 năm trước. Theo phân tích hình thái học, kết quả tương đồng với so sánh DNA.
Một tai nhận bottleneck di truyền
Để có được kết quả này, Alessandro Urciuoli từ Institut Català de Paleontologia, Miquel Crusafont từ Universitat Autònoma de Barcelona và Mercedes Conde-Valverde từ HM Hospitales và Universidad de Alcalá đã phân tích các ống bán vòng xung quanh tai — các ống chứa chất lỏng trong tai giúp ta cân bằng và duy trì thăng bằng — của Neanderthals và đo độ đa dạng hình thái của chúng.
Kết quả cho thấy Neanderthal cổ điển có mức đa dạng hình thái của các ống bán vòng tai thấp hơn so với tiền Neanderthal.
“Chúng tôi ngạc nhiên khi thấy nhóm tiền Neanderthal từ Sima de los Huesos có mức đa dạng hình thái tương tự như nhóm Neanderthal sơ khai từ Krapina,” – nhà nghiên cứu Alessandro Urciuoli cho biết trong một thông cáo báo chí. “Điều này thách thức giả thuyết bottleneck tại nguồn gốc của dòng Neanderthal.”
Kết quả cho thấy bottleneck đã thực sự xảy ra, nhưng có thể không đúng thời điểm mà các nhà khoa học từng nghĩ trước đây. Đây là một phần bổ sung cho bức tranh tiến hóa của Neanderthal.
Theo một thông cáo báo chí, “Bằng cách đưa vào các mẫu Fossil từ phạm vi địa lý và thời gian rộng, chúng tôi có thể nắm bắt được bức tranh tổng thể về sự tiến hóa của Neanderthal. Sự giảm đa dạng giữa mẫu từ Krapina và Neanderthal cổ được quan sát thấy rõ ràng, cho thấy bằng chứng mạnh mẽ cho một bottleneck.”
Đọc thêm: Exploring Neanderthal Ancestry: Who Came Before the Neanderthals?
Nguồn gốc bottleneck Neanderthal vào thời điểm nào
Để có được kết quả, nhóm nghiên cứu đã phân tích mẫu DNA từ hai bộ sưu tập hóa thạch khác nhau. Đầu tiên là mẫu từ Sima de los Huesos ở Atapuerca, Tây Ban Nha, có niên đại khoảng 430.000 năm, và là mẫu tiền Neanderthal lớn nhất trong hồ sơ cổ xưa. Thứ hai là mẫu từ Krapina, Croatia, có niên đại khoảng 130.000–120.000 năm trước.
Các kết quả cho thấy sự mất mát di truyền giữa Neanderthal sơ khai và Neanderthal cổ điển. Từ dữ liệu, nhóm nghiên cứu suy ra rằng sự kiện bottleneck có thể xảy ra khoảng 110.000 năm trước. Phân tích hình thái cho thấy kết quả tương đồng với so sánh DNA.
Nghe thấy bottleneck di truyền
Để đánh giá các kết quả này, Alessandro Urciuoli, Miquel Crusafont và Mercedes Conde-Valverde đã phân tích các ống bán vòng tai của Neanderthals để đo lường sự đa dạng hình thái. Kết quả cho thấy Neanderthal cổ điển có đa dạng hình thái thấp hơn so với tiền Neanderthal, cho thấy sự bottleneck đã ảnh hưởng đến họ.
“Chúng tôi đã có cái nhìn tổng thể về Neanderthal bằng cách xây dựng một hình ảnh từ nhiều mẩu hóa thạch ở nhiều khu vực và thời gian khác nhau,” Conde-Valverde cho biết trong một thông cáo báo chí.
This article is a republished version of this previously published article.
Đọc thêm: The Fascinating Path of Neanderthal Ancestry: Who Came Before the Neanderthals?
