Svante Paabo: Những manh mối về ADN của người Neanderthal trong chúng ta

Chia sẻ kết quả của một nghiên cứu đồ sộ toàn cầu về di truyền, nhà bác học Svante Paabo đã tiết lộ bằng chứng ADN để kết luận rằng loài người cổ đại đã giao phối với người Neanderthals sau khi chúng ta di cư khỏi châu Phi. (Đúng, nhiều người trong chúng ta có ADN của người Neanderthal). Ông cũng cho thấy rằng chỉ từ một mảnh xương nhỏ từ ngón tay của một em bé cũng đủ để nhận diện một chủng người mới.

Điều tôi muốn chia sẻ với các bạn hôm nay

là những gì chúng ta có thể học hỏi được qua sự nghiên cứu về bộ thông tin di truyền

của người cận đại

và người tuyệt chủng.

Nhưng trước khi đề cập đến vấn đề này,

tôi muốn tóm tắt lại những gì các bạn đã biết:

bộ thông tin di truyền của chúng ta, những vật chất di truyền,

được cất trữ trong hầu hết các tế bào ở cơ thể chúng ta trong các nhiễm sắc thể

dưới dạng ADN,

là phân tử cấu trúc xoắn kép được biết tới.

Và thông tin di truyền

được chứa đựng trong chuỗi

của bốn loại cơ bản

viết tắt với những chữ cái A, T, C và G.

Và những thông tin di truyền được lưu trữ trong hai bản sao --

mỗi bản trên một chuỗi ADN --

điều này rất quan trọng

vì khi những tế bào mới được hình thành, hai chuỗi ADN này được kéo rời,

và những chuỗi mới được tái tạo theo bản sao của hai chuỗi cũ

trong một quá trình gần như là hoàn hảo.

Dĩ nhiên trong tự nhiên không có gì

là hoàn toàn hoàn hảo,

cho nên đôi khi có những sai sót

và chữ cái không phù hợp bị chèn vào.

Và vì vậy chúng ta thấy được kết quả

của những đột biến như vậy

khi chúng ta so sánh các chuỗi ADN

của tất cả chúng ta trong căn phòng này, ví dụ thế.

Nếu chúng ta so sánh bộ thông tin di truyền của tôi và của các bạn,

sẽ có khoảng 1200 đến 1300 chữ cái

khác nhau.

Và những đột biến này cứ chồng chất

theo hàm số của thời gian.

Cho nên nếu chúng ta xem xét thêm một loài động vật như con tinh tinh, chúng ta sẽ thấy nhiều sự khác biệt hơn nữa.

Khoảng một, trong 100 chữ cái của chúng ta

sẽ khác nhau với một con tinh tinh.

Và nếu các bạn quan tâm đến lịch sử

của một mẫu ADN, hay của cả bộ thông tin di truyền,

các bạn có thể tái dựng lịch sử ADN

với những sự khác nhau mà các bạn nhận thấy.

Nói chung, chúng ta có thể miêu tả những ý tưởng về lịch sử này

dưới dạng những cái cây như sau.

Trong trường hợp này, nó rất đơn giản

Hai trình tự ADN của loài người

có chung một tổ tiên gần đây nhất.

Đi xa hơn nữa về quá khứ thì có một trình tự ADN của loài người giống với loài tinh tinh.

Và vì những đột biến này

xảy ra xấp xỉ theo hàm số với thời gian,

các bạn có thể biến đổi những sự khác biệt này

để ước tính thời gian

khi hai con người

có chung một tổ tiên khoảng nửa triệu năm về trước,

và với con tinh tinh

thì khoảng năm triệu năm về trước.

Trong những năm gần đây,

với sự bùng nổ của những công nghệ thông tin

đã cho phép các bạn xem xét nhiều mẫu ADN nhanh chóng.

Hiện tại trong tíc tắc vài giờ đồng hồ

chúng ta có thể xác định cả bộ thông tin di truyền của loài người.

Dĩ nhiên trong mỗi người chúng ta có hai bộ thông tin di truyền --

một từ mẹ chúng ta và một từ cha chúng ta.

Và chúng dài khoảng ba tỉ chữ cái.

Và chúng ta sẽ thấy rằng trong hai bộ thông tin di truyền của tôi,

hoặc chỉ một bộ của tôi mà chúng ta muốn sử dụng,

sẽ có khoảng ba triệu sự khác biệt

về sự xắp xếp.

Và như vậy các bạn cũng có thể bắt đầu

hỏi xem sự khác biệt di truyền này

được phân phối trên thế giới.

Và khi làm như vậy,

các bạn sẽ tìm thấy một số biến thể di truyền nhất định ở châu Phi.

Nếu các bạn để ý đến những nơi ngoài lục địa châu Phi,

các bạn sẽ thấy có ít biến thể di truyền hơn.

Đây là một điều bất ngờ, dĩ nhiên,

vì số lượng người sống trong châu Phi ít hơn khoảng sáu đến tám lần

số lượng người sống ngoài châu Phi.

Nhưng những người sống trong châu Phi

lại có nhiều dạng biến thể di truyền hơn.

Hơn nữa gần như những dạng biến đổi di truyền

ở ngoài Châu Phi

đều có trình tự ADN rất tương đồng

với những gì tìm thấy trong Châu Phi.

Nhưng nếu các bạn chỉ xem xét trong châu Phi,

thì có một thành phần trong những dạng biến đổi di truyền

không hề có họ hàng nào ngoài lục địa.

Vì vậy một giải thích cho hiện tượng này

là một phần của những sự biến đổi di truyền ở châu Phi, không phải tất cả,

đã rời khỏi lục địa và chiếm lĩnh những mảnh đất còn lại trên thế giới.

Và tất cả những phương pháp để xác minh thời gian của những sự khác biệt về di truyền này

đã giúp dẫn tới một điều

là loài người cận đại --

những con người mà không thể phân biệt được giữa các bạn và tôi --

đã tiến hóa ở châu Phi trong thời gian rất gần đây,

khoảng 100 đến 200 ngàn năm về trước.

Và sau đó khoảng 100 đến 50 ngàn năm về trước,

đã di cư khỏi châu Phi

để định cư ở những nơi khác của thế giới.

Vậy điều tôi thường hay nói

là xét trên phương diện di truyền,

chúng ta đều là người châu Phi.

Chúng ta hoặc là đang sống ở châu Phi hiện tại,

hoặc là đã rời khỏi lục địa này gần đây.

Một hệ quả khác

liên quan đến nguồn gốc này của người cận đại

là những sự biến đổi di truyền

thường được phân bố khắp nơi trên thế giới,

ở nhiều địa điểm,

và chúng thường thay đổi theo gradien,

như từ tầm nhìn của một con chim.

Và vì có nhiều sự biến đổi di truyền,

và chúng thường có gradien khác nhau,

có nghĩa là nếu chúng ta muốn xác định trình tự ADN --

một bộ thông tin di truyền của một cá nhân nào đó --

chúng ta có thể ước lượng khá chính xác

người đó từ đâu đến,

với điều kiện là bố mẹ hay ông bà của cá nhân này

không di chuyển thường xuyên.

Nhưng liệu như vậy có nghĩa là,

như nhiều người có xu hướng nghĩ rằng,

sẽ có sự khác biệt di truyền khá lớn giữa những nhóm người

trên những lục địa khác nhau?

Chúng ta có thể bắt đầu đưa ra những câu hỏi này.

Ví dụ đang có một dự án

để xác định trình tự bộ thông tin di truyền

của hàng ngàn cá nhân từ những địa điểm khác nhau của thế giới.

Họ đã xác định được trình tự bộ thông tin di truyền của 185 người châu Phi

của hai dân cư trên lục địa này.

Và họ cũng đã xác định trình tự bộ thông tin di truyền của khoảng từng đấy người

ở Châu Âu và Trung Quốc.

Và chúng ta bắt đầu có thể khẳng định được bao nhiêu sự biến đổi,

bao nhiêu chữ cái đã thay đổi

trong ít nhất một trong những bộ thông tin di truyền này.

Và sự biến đổi này rất lớn: 38 triệu vị trí biến thiên.

Nhưng chúng ta có thể hỏi: có sự khác biệt nào tuyệt đối

giữa những người châu Phi và những người khác?

Có lẽ sự khác biệt lớn nhất

mà phần đông chúng ta có thể tưởng tượng ra là có thật.

Với sự khác biệt tuyệt đối --

và tôi muốn đề cập đến sự khác biệt

với tất cả những người sống ở châu Phi ở một vị trí nào đó,

tất cả - 100 phần trăm - đều có một chữ cái,

và những người ngoài châu Phi có một chữ cái khác.

Và câu trả lời là trong số cả triệu sự khác biệt đó

không có một vị trí nào như vậy cả.

Điều này có thể bất ngờ.

Có thể một cá nhân bị phân loại sai.

Nên chúng ta có thể thả lỏng tiêu chuẩn một chút

và đặt vấn đề: có bao nhiêu vị trí

mà 95% người ở châu Phi

chỉ có một sự biến đổi,

95 phần trăm một sự biến đổi khác,

và con số là 12 vị trí.

Đây quả thật là một điều bất ngờ.

Nó có nghĩa là khi chúng ta nhìn vào một người

và thấy một người từ châu Phi

và một người từ châu Âu hay châu Á,

ở bất cứ một vị trí nào trong bộ thông tin di truyền,

chúng ta không thể ước đoán với 100 phần trăm độ chính xác là người đó sẽ mang trong mình ADN gì.

Và chỉ có 12 vị trí

mà chúng ta hy vọng có thể ước đoán với 95 phần trăm độ chính xác.

Điều này có thể gây bất ngờ,

vì dĩ nhiên, chúng ta có thể nhìn những người này

và đoán một cách dễ dàng họ hay tổ tiên của họ đến từ đâu.

Như vậy có nghĩa là

những đặc điểm mà chúng ta thấy

và dễ dàng nhận diện như:

những nét đặc trưng trên khuôn mặt, màu da, cấu trúc của sợi tóc --

không được quyết định bởi một di tố nào với những tác động quá lớn

nhưng được quyết định bởi nhiều dạng biến thể di truyền

với tần số khác nhau

ở khắp mọi nơi trên thế giới.

Còn một vấn đề với các đặc điểm này

mà chúng ta hay dễ dàng quan sát

mà tôi tin là đáng quan tâm,

đó là, theo nghĩa đen,

chúng chính là ở bề ngoài cơ thể của chúng ta.

Chúng là những gì chúng ta vừa nêu --

những nét đặc trưng trên khuôn mặt, màu da, cấu trúc của sợi tóc.

Cũng có rất nhiều đặc điểm khác

mà thay đổi giữa các lục địa

như cách chúng ta tiêu hóa thực phẩm,

hay cách bộ phận thể kháng

của chúng ta chống lại vi khuẩn

xâm nhập vào cơ thể của chúng ta.

Nhưng tất cả những bộ phận đó của cơ thể

là nơi mà ta giao tiếp với môi trường

một cách trực tiếp nhất.

Thật dễ dàng để hình dung

những bộ phận đó

bị ảnh hưởng bởi sự lựa chọn của môi trường

và thay đổi tần số những di tố

liên quan đến những bộ phận này.

Nhưng nếu chúng ta xem xét những bộ phận khác trên cơ thể,

những nơi mà chúng ta không trực tiếp tiếp xúc với môi trường --

gan, thận, tim --

không có cách nào,

chỉ bằng cách nhìn những cơ quan này,

và biết chúng từ đâu đến.

Một điều thú vị nữa

xuất phát từ điều

là con người có nguồn gốc chung gần đây nhất ở châu Phi,

và đó là lúc mà những con người này xuất hiện

khoảng chừng 100,000 năm về trước

họ đã không phải cô độc sống trên hành tinh này.

Có những dạng người khác ở xung quanh,

có lẽ nổi tiếng nhất là người Neanderthal --

những dạng người tráng kiệt này,

ở bên trái, được so sánh

với bộ xương của người cận đại, ở bên phải --

đã tồn tại ở Tây Á cũng như châu Âu

từ khoảng vài trăm ngàn năm về trước.

Và câu hỏi thú vị đó là,

chuyện gì đã xảy ra khi chúng gặp nhau?

Chuyện gì đã xảy ra với người Neanderthal?

Và để bắt đầu trả lời những câu hỏi như vậy,

nhóm nghiên cứu của tôi - gần 25 năm nay -

đã tìm những biện pháp để tách ADN

từ những di tích của người Neanderthal

và những động vật đã tuyệt chủng

khoảng mười ngàn năm tuổi.

Công trình này gặp phải nhiều vấn đề kỹ thuật

trong việc tách ADN,

trong việc biến đổi chúng thành dạng mà ta có thể xâu chuỗi được.

Chúng tôi đã phải làm rất cẩn thận

để tránh lẫn vào

ADN của bản thân.

Và điều này, cùng với sự kết hợp của những phương pháp

xâu chuỗi các phân tử ADN một cách nhanh chóng,

đã giúp chúng tôi vào năm ngoái

trình bày phiên bản đầu tiên của bộ thông tin di truyền của người Neanderthal,

để bất cứ ai trong quý vị

cũng có thể tra khảo trên mạng về bộ di truyền của người Neanderthal,

hay ít nhất là 55 phần trăm

mà chúng tôi đã tái dựng lại.

Và quý vị có thể so sánh nó với những bộ thông tin di truyền

của người cận đại.

Và một câu hỏi

mà quý vị muốn đặt ra:

Chuyện gì đã xảy ra khi chúng ta gặp nhau?

Chúng ta đã có giao hợp với nhau không?

Và cách để đặt vấn đề

là nhìn vào những người Neanderthal đến từ miền Nam châu Âu

và so sánh với những bộ thông tin di truyền

của người cận đại.

Và sau đó chúng tôi

xem xét một cặp cá nhân,

bắt đầu với 2 người châu Phi,

xem xét hai bộ thông tin di truyền châu Phi,

tìm những nơi mà chúng khác nhau,

và trong mỗi trường hợp như vậy, đặt câu hỏi: Người Neanderthal như thế nào?

Nó có tương xứng với người châu Phi này hay người châu Phi kia không?

Chúng ta mong rằng sẽ không có sự khác biệt nào

vì người Neanderthal chưa bao giờ sống ở châu Phi.

Bộ thông tin di truyền của chúng không có lý do nào để giống hơn

bộ thông tin di truyền của một người châu Phi này hơn người châu Phi kia.

Và đúng là trường hợp như vậy.

Theo thống kê thì không có sự khác biệt nào

về sự tương xứng giữa một người Neanderthal với một người châu Phi này hay người châu Phi kia.

Nhưng trường hợp này sẽ khác

nếu chúng ta xem xét một cá nhân ở châu Âu và một cá nhân ở châu Phi.

Tần suất trong sự tương xứng

giữa người Neanderthal và người châu Âu,

cao hơn là giữa người Neanderthal và người châu Phi.

Trường hợp cũng tương tự như vậy nếu chúng ta xem xét một người Trung Hoa

và một người châu Phi,

người Neanderthal sẽ có sự tương xứng với người Trung Hoa nhiều hơn.

Đây cũng là điều bất ngờ

vì người Neanderthal chưa bao giờ ở Trung Quốc.

Vì vậy mô hình mà chúng tôi đề xuất để giải thích cho hiện tượng này

là khi người cận đại di cư khỏi châu Phi

khoảng 100,000 năm về trước,

họ đã gặp người Neanderthal.

Có thể đoán chừng là họ đã gặp nhau trước tiên ở Trung Đông,

nơi mà người Neanderthal đang sống lúc ấy.

Nếu họ đã giao hợp ở nơi này,

thì những người cận đại

mà đã trở thành tổ tiên

của tất cả mọi người ở ngoài châu Phi

đã mang trong họ bộ thông tin di truyền với một phần Neanderthal

đến những nơi còn lại trên thế giới.

Để rồi hiện tại, những người sống ở ngoài châu Phi

có khoảng 2.5 phần trăm ADN của họ

từ người Neanderthal.

Vậy thì khi có bộ thông tin di truyền của người Neanderthal

để dùng tham khảo

và những công nghệ

để xem xét những di vật cổ

và để trích xuất ADN,

chúng ta có thể bắt đầu áp dụng chúng ở tất cả mọi nơi trên thế giới.

Và nơi đầu tiên là miền Nam Siberia

ở dãy núi Alta

ở một điạ phương có tên gọi là Denisova,

một hang động ở đây,

nơi mà những nhà khảo cổ học vào năm 2008

đã tìm thấy một mảnh xưong bé tí --

đây là một bản sao của nó --

mà họ phát hiện ra đó là của một đốt ngón tay cuối cùng

của ngón tay út của một con người.

Và nó đã được bảo khá tốt

để chúng tôi xác minh ADN của người đó,

ở mức độ rộng hơn là

của một người Neanderthal,

và bắt đầu so sánh nó với bộ thông tin di truyền của người Neanderthal

và người cận đại.

Và chúng tôi thấy rằng người này

có trình tự ADN với nguồn gốc giống như

của người Neanderthal khoảng 640,000 năm về trước.

Và đi xa hơn nữa, khoảng 800,000 năm về trước

có cùng một nguồn gốc

với người cận đại.

Vậy thì cá nhân này đến từ một dân cư

có cùng nguồn gốc với người Neanderthal,

nhưng xa hơn nữa trong quá khứ thì lại có một lịch sử độc lập.

Chúng tôi gọi nhóm người này

mà chúng tôi đã mô tả lần đầu tiên

từ một mảnh xương nhỏ xíu,

là người Denisovans,

từ nơi mà họ đã được tìm thấy đầu tiên.

Vậy chúng ta có thể hỏi về người Denisovans

điều giống như người Neanderthals:

Họ đã có giao hợp với tổ tiên của người cận đại không?

Nếu chúng ta đặt câu hỏi này

và so sánh bộ thông tin di truyền của người Denisovan

với mọi người trên thế giới,

chúng ta sẽ bất ngờ nhận ra rằng

không có bất kỳ bằng chứng nào của ADN Denisova

trong những người sống gần Siberia hiện tại.

Nhưng chúng ta tìm thấy ADN Denisovan ở Papua New Guinea

và những hòn đảo khác ở Melanesia và Thái Bình Dương.

Vậy đây có thể là vì

những người Denisovan này đã sống rải rác khắp nơi hơn trong qua khứ,

vì chúng tôi không nghĩ rằng tổ tiên của người Malanesia

đã sống ở Siberia.

Từ sự nghiên cứu về

những bộ thông tin di truyền của người tuyệt chủng,

chúng ta có thể bắt đầu hình dung được bức tranh thế giới

khi người cận đại di cư khỏi châu Phi.

ở phương Tây có người Neanderthal;

ở phương Đông có người Denisovans

và có thể những dạng người khác nữa

mà chúng ta chưa tìm ra.

Chúng ta không biết chắc được biên giới của những người này ở đâu,

nhưng chúng ta biết rằng ở miền Nam Siberia,

nơi có cả người Neanderthal và người Denisovan,

ít nhất là trong một thời gian nào đó ở quá khứ.

Vậy loài người cận đại đã đến từ một nơi nào đó ở châu Phi,

di cư khỏi châu Phi, và đoán chừng đã đến Trung Đông.

Họ đã gặp và giao hợp với người Neanderthal,

tiếp tục di cư đến khắp nơi trên thế giới,

và ở một nơi nào đó ở Đông Nam Á,

họ đã gặp và giao hợp với người Denisovan,

và tiếp tục đến những mảnh đất xung quanh Đại Tây Dương.

Và rồi những dạng người trước đó biến mất,

nhưng trong hiện tại một phần của họ vẫn tồn tại

trong một số chúng ta --

trong những người sống ngoài châu Phi có khoảng 2.5 phần trăm ADN của họ

từ người Neanderthal,

và những người sống ở Melanesia

có thêm khoảng 5 phần trăm

từ người Denisovan.

Vậy điều này có nghĩa là cuối cùng

cũng có những sự khác biệt tuyệt đối

giữa người sống ngoài châu Phi và người sống trong châu Phi

ỡ chỗ những người sống ngoài châu Phi

có một phần cũ

của loài người tuyệt chủng trong ADN của họ,

trong khi những người ở trong châu Phi không có?

Thật ra tôi không nghĩ trường hợp là như vậy.

Đoán chừng, người cận đại

đã xuất hiện ở một nơi nào đó trong châu Phi.

Họ đã rải rác khắp nơi trong lục đại này,

và có những dạng người cũ hơn, già hơn đã ở đó.

Và vì chúng ta giao hợp ở một điểm nào đó,

Tôi chắc chắn rằng sẽ có một ngày

khi chúng ta sẽ có một bộ thông tin di truyền

của những dạng người cũ hơn ở trong châu Phi

chúng ta sẽ tìm thấy là họ cũng đã giao hợp

với loài người cận đại ban đầu trong châu Phi.

Tóm gọn lại,

chúng ta đã đúc kết được những gì từ việc nghiên cứu bộ thông tin di truyền

của loài người cận đại

và loài người tuyệt chủng?

Chúng ta biết được rất nhiều điều,

nhưng một điều quan trọng mà tôi thấy cần đề cập

là chúng ta là kết quả của sự pha trộn.

Chúng ta đã pha trộn với những dạng người cũ hơn,

khi chúng ta gặp họ

và chúng ta đã pha trộn với nhau từ khi đó.

Cám ơn sự quan tâm của quý vị

Vỗ tay