Phát hiện bất ngờ về ngộ độc chì trong sự tiến hóa của loài người
Một nghiên cứu mới đây đã phân tích mức độ phơi nhiễm chì trong quá khứ, qua đó hé lộ những tác động bất ngờ.
Người La Mã đã dùng chì để làm ống dẫn nước. Phụ nữ thế kỷ 16 lại trộn nó vào phấn trang điểm, còn đến tận thập niên 1970, chì vẫn được thêm vào xăng để giúp động cơ vận hành êm hơn. Mặc dù được sử dụng phổ biến như vậy, ngộ độc chì vẫn được xem là một căn bệnh của các nền văn minh tương đối hiện đại.
Thế nhưng, theo một nghiên cứu mới công bố trên Science Advances, nhóm của nhà di truyền học Alysson Muotri tại Đại học California, San Diego, đã phát hiện rằng tổ tiên tiền công nghiệp của loài người cũng từng bị phơi nhiễm chì ở mức độ cao.
Thậm chí, nghiên cứu còn đưa ra một giả thuyết gây sốc: Kim loại độc hại này có thể đã góp phần giúp Homo sapiens trở thành loài hominin duy nhất còn sống sót trên hành tinh.
Phát hiện của nhóm đến từ việc nghiên cứu những chiếc răng cổ đại. Trong quá trình phát triển, các dấu vết hóa học cực nhỏ lưu thông trong cơ thể sẽ bị "khóa" lại bên trong răng.
Ví dụ, nếu một người thường xuyên uống nước bị nhiễm một nguyên tố cụ thể trong thời thơ ấu, dấu vết của nguyên tố đó sẽ được bảo tồn vĩnh viễn trong răng của họ.
Để kiểm chứng, nhóm nghiên cứu đã phân tích 51 chiếc răng của người cổ đại và các loài họ hàng, trải dài trong khoảng hai triệu năm tiến hóa. Họ sử dụng tia laser để làm bốc hơi những mảnh răng cực nhỏ nhằm phân tích thành phần hóa học bên trong. Kết quả gây bất ngờ: họ đã phát hiện sự hiện diện của chì trong 37 mẫu vật.
Chì được tìm thấy ở mọi loài hominin trong mẫu nghiên cứu, bao gồm cả Australopithecus - một tổ tiên cổ đại được cho là đã tuyệt chủng khoảng 1,9 triệu năm trước và Homo erectus - loài đã sống sót cho đến khoảng 100.000 năm trước.
Làm thế nào mà chì xâm nhập vào cơ thể họ vẫn là một câu hỏi chưa có lời giải đáp chắc chắn. Mặc dù kim loại này có thể được giải phóng từ các vụ phun trào núi lửa hay cháy rừng, giả thuyết được Tiến sĩ Muotri ủng hộ nhất là do nguồn nước.
Tổ tiên của loài người thường trú ngụ trong các hang động và những nơi có suối ngầm chảy qua. Tuy nhiên, nước trong hang động thường có thể chứa chì hòa tan từ các khoáng chất trong đá xung quanh.
Các nghiên cứu khác trước đó cũng cho thấy một số hang động thời đồ đá cũ được các loài người Homo khác nhau sử dụng có nồng độ chì rất cao.
Nồng độ chì trong nhiều mẫu răng rất cao, một số lên tới 50 phần triệu. Trong khi đó, các nghiên cứu hiện đại cho thấy chỉ vài phần triệu thôi cũng đủ khiến trẻ em suy giảm nhận thức. Điều này khiến Tiến sĩ Muotri tò mò về cách tổ tiên loài người đã đối phó với mức phơi nhiễm cao như vậy. Để tìm hiểu, ông đã nuôi cấy các cụm mô nhỏ giống não được gọi là organoid não.
Một số organoid được tạo ra từ các tế bào mang phiên bản gen có tên neuro-oncological ventral antigen 1 (NOVA1) của người hiện đại. Một số khác lại mang phiên bản cổ đại của gen này, vốn được tìm thấy ở người Neanderthal.
Phiên bản hiện đại của gen NOVA1 đóng vai trò sống còn đối với sự phát triển não bộ con người. Nghiên cứu trước đây do Tiến sĩ Muotri dẫn đầu đã chỉ ra rằng, cấu trúc não bộ khác biệt đến mức phiên bản hiện đại của NOVA1 được xem là một trong những tín hiệu di truyền rõ ràng nhất giúp phân biệt người hiện đại với người họ hàng Neanderthal. Hơn nữa, gen NOVA1 cũng tham gia vào phản ứng của não bộ trước tình trạng nhiễm độc chì.
Các nhà nghiên cứu đã cho các organoid tiếp xúc với những lượng chì khác nhau và quan sát phản ứng của chúng. Kết quả, ở những organoid mang phiên bản cổ đại của gen NOVA1, ngộ độc chì đã làm thay đổi sự biểu hiện của một gen khác có tên là FOXP2 - một gen đóng vai trò thiết yếu trong khả năng học và sử dụng ngôn ngữ ở người hiện đại. Ngược lại, các organoid mang phiên bản hiện đại của NOVA1 không gặp phải vấn đề này.
Do đó, Tiến sĩ Muotri đưa ra giả thuyết rằng, sự tiến hóa của phiên bản gen NOVA1 mới đã giúp ngăn chặn tác động của chì lên khả năng ngôn ngữ. Nếu ông đúng, thì khả năng chống chịu tốt hơn với ngộ độc chì có thể là một trong những lợi thế giúp người hiện đại vượt qua các loài họ hàng của mình, để rồi tiếp tục tạo ra những thứ phi thường như ống dẫn nước bằng chì, xăng pha chì./.
