Các nhà khoa học phát hiện ra một tổ tiên bí ẩn của loài người, mang những gen chưa từng được xác định

Một phân tích mới liên quan đến bộ gen của những phân loài người nổi tiếng nhất trong thời cổ đại đã tiết lộ manh mối về một tổ tiên chưa từng được xác định của chúng ta.

Trong khi dùng thuật toán để đối chiếu DNA của người Neanderthal, người Denisovan và người Châu Phi hiện đại, các nhà khoa học đã tìm thấy một vùng gen bí ẩn không thuộc về bất cứ phân loài người nào họ từng biết. 15% trong số các gen này thậm chí vẫn còn tồn tại trong cơ thể chúng ta cho đến ngày nay.

Các nhà khoa học nghi ngờ các gen đó thuộc về Homo erectus, một loài người sống trước Homo Sapien gần 1 triệu năm. Nhưng vì hiện chưa có gen của loài người này nên họ chưa thể đối chiếu để khẳng định. Một giả thuyết khác có thể được đặt ra, đó là những gen này thuộc về một phân loài bí ẩn, một tổ tiên mới mà bây giờ chúng ta mới phát hiện.

Các gen bí ẩn có thể thuộc về Homo Erectus, một loài người sống trước Homo Sapien gần 1 triệu năm hoặc một phân loài người chúng ta hoàn toàn chưa biết.

Nghiên cứu mới được xuất bản trên tạp chí PLOS Genetics cũng tìm thấy bằng chứng về sự giao phối giữa người hiện đại và người Neanderthal. Quá trình hòa huyết này xảy ra ở khoảng thời gian 200.000-300.000 năm trước - sớm hơn nhiều so với những gì các nhà khoa học từng biết. Phát hiện về sự giao phối giữa các loài này sẽ bổ sung thêm một cái nhìn sâu sắc về lịch sử phức tạp của loài người chúng ta và quá trình tổ tiên chúng ta rời khỏi Châu Phi.

Một điều thú vị nữa ở nghiên cứu này là bằng cách cải tiến một thuật toán phân tích DNA, các nhà khoa học đã nâng cấp được chiếc kính viễn vọng đang giúp họ nhìn xuyên trở lại lịch sử hàng trăm ngàn năm tiến hóa và giao phối của các loài người khác nhau.

Đó là một minh chứng cho thấy khả năng tuyệt vời của khoa học ngày nay đã cho phép chúng ta tìm hiểu lại lịch sử sâu xa về nguồn gốc của mình, xây dựng lại trọn vẹn một quá trình tiến hóa của người hiện đại và cả các tông người khác, nhà sinh vật học tính toán Adam Siepel đến từ Phòng thí nghiệm Cold Spring Harbor ở New York cho biết.

Để có thể làm được điều này, Siepel và các đồng nghiệp của mình đã sử dụng thuật toán Bayes để đào sâu vào 5 bộ gen - trong đó có 2 người Neanderthal cổ đại, 1 người Denisovan cổ đại và 2 người châu Phi ngày nay. Sau đó, họ đồng bộ mô hình để có thể khớp nối sự xen kẽ DNA của các giống người ở những khoảng thời gian nhất định.

Những gì thuật toán tìm kiếm là các sự kiện tái tổ hợp, trong đó hai bộ nhiễm sắc thể được trộn lẫn với nhau, điều này cho phép các nhà khoa học quay ngược lại một chặng đường dài trong lịch sử giao phối giữa các loài theo vết dấu hiệu di truyền để lại. Kết quả họ đã tìm thấy 99% DNA trùng khớp với quá trình tiến hóa và các giống người từng được biết, nhưng khoảng 1% DNA của người Denisovan thì không rõ nguồn gốc.

Thuật toán ARGweaver-D cho phép chúng ta có được một cái nhìn xa hơn và chi tiết hơn vào lịch sử giống loài.

Phát lộ này được thực hiện phần lớn dựa trên thuật toán mới được sử dụng có tên là ARGweaver-D. Nó được phát triển bởi nhà sinh học máy tính Melissa Hubisz tại Đại học Cornell. Đó là một phần mở rộng của bản gốc ARGweaver, được xây dựng để phân tích các đồ thị tái tổ hợp tổ tiên (hay còn gọi là ARG) theo những cách không thể thực hiện được bằng phương pháp xử lý số thống kê tiêu chuẩn trước đây.

"Thuật toán ARGweaver-D mới mà Melissa đã phát triển có khả năng nhìn ngược lại một quá khứ xa hơn nhiều so với bất kỳ phương pháp tính toán nào mà tôi đã từng thấy", Siepel nói. "Nó đặc biệt mạnh để phát hiện những sự xâm nhập gen cổ xưa".

Theo nghiên cứu, khoảng 15% các vùng "siêu cổ" bí ẩn này được tìm thấy trong bộ gen Denisovan vẫn còn lưu hành ở người hiện đại ngày nay.

Nghiên cứu cũng phát hiện khoảng 3-7% DNA của người Neanderthal bị ảnh hưởng bởi Homo sapiens cổ đại. Điều này có nghĩa là hai loài này đã thường xuyên giao phối với nhau trong nhiều thế kỷ, trước cả khi tổ tiên loài người hiện đại được cho là di cư ồ ạt ra khỏi châu Phi khoảng 50.000 về trước.

Loài người có thể đã thực hiện nhiều cuộc di cư khỏi Châu Phi sớm hơn nhiều so với giả thuyết hiện tại.

"Dòng thời gian này dường như không phù hợp với những gì chúng ta từng giả định về một cuộc trao đổi về gen liên quan đến tổ tiên trực tiếp của người Âu Á ngày nay, những người đã di cư khỏi Châu Phi vào khoảng 50.000 năm về trước. Thay vào đó, chúng tôi nhìn thấy cuộc di cư đã xảy trước đó, ít nhất là ở khoảng 200.000 năm", nhóm nghiên cứu viết .

"Đáng chú ý, các bằng chứng trực giao hiện ủng hộ giả thuyết loài người đã có một hoặc nhiều cuộc di cư sớm như vậy ra khỏi Châu Phi".

Nghiên cứu này là một minh chứng cho thấy sức mạnh của công nghệ toán tin trong khoa học lịch sử cổ đại và sinh học tiến hoá. Chỉ bằng một thuật toán mới hơn, con người có thể nhìn xa hơn và rõ hơn vào quá khứ giống loài của mình thông qua bộ gen. Đó quả là một điều thú vị.