Vì sao người Neanderthal có gen di truyền đến con người hiện đại?

Từ mảnh xương người trong mỏ đá vôi

Di cốt người Neanderthal được phát hiện lần đầu tiên bởi nhà tự nhiên học người Hà Lan Philippe-Charles Schmerling vào năm 1829 tại Grottes d'Engis, Bỉ. Nhưng bấy giờ, ông Philippe cho rằng đó là hộp sọ hóa thạch của người hiện đại và đặt tên là Engis 2. Năm 1848, nhà khoa học Edmund Henry Réné Flint trình diện mẫu vật mang tên Gibraltar 1 từ mỏ đá Forbes lên Hiệp hội Khoa học Gibraltar và cũng cho rằng đó là hộp sọ của người hiện đại. Mãi đến năm 1856, khi các công nhân khai thác phát hiện những mảnh xương người cổ trong một mỏ đá vôi tại thung lũng Neander (Đức), người ta bắt đầu quan tâm nhiều hơn khi giáo viên địa phương Johann Carl Fuhlrott nhận thấy sự khác biệt của các di cốt.

Năm 1957, ông Johann đã cùng với nhà nhân chủng học người Đức Hermann Schaaffhausen tiến hành nghiên cứu các mẫu di cốt gồm xương sọ, xương đùi, cánh tay phải, xương trụ và xương cánh tay trái, xương hông trái, một phần xương vai phải, và các mảnh xương sườn. Nhiều cuộc giải phẫu được tiến hành sau đó đã xác nhận, bộ xương thuộc về một nhóm người đã tuyệt chủng: người Neanderthal.

Đặc biệt, đến đầu thế kỷ 20, ngày càng có thêm nhiều mẫu về người Neanderthal được phát hiện trải dài khắp châu Âu, Trung Đông đến Siberia, vẽ nên bức tranh về một loài người thích nghi sâu với khí hậu băng giá, có lịch sử tiến hóa độc đáo song hành với người Homo sapiens. Mẫu vật Neanderthal có ảnh hưởng nhất phải kể đến La Chapelle-aux-Saints 1 (biệt danh "Lão già") được phát hiện tại La Chapelle-aux-Saints, Pháp. Nhà cổ sinh người Pháp Marcellin Boule đã miêu tả giống người này như vượn và có quan hệ họ hàng với loài người ngày nay.

Hầu hết các học giả đều cho rằng người Neanderthal tách từ tổ tiên chung với chúng ta (nhiều khả năng là Homo heidelbergensis) cách nay khoảng 500.000-600.000 năm. Họ xuất hiện ở hồ sơ khảo cổ khoảng 400.000 năm trước, định cư chủ yếu tại châu Âu và Tây Á, trong khi người Homo sapiens tiến hóa ở châu Phi và rời châu Phi muộn hơn. Về hình dáng, người Neanderthal thấp hơn nhưng vạm vỡ hơn người hiện đại, với nam trung bình khoảng 1,65m, nữ khoảng 1,55m. Hộp sọ của người người Neanderthal lớn cùng trán thấp, xương mày gồ, chỏm sọ sau phát triển; mũi to và khoang mũi rộng giúp làm ấm và ẩm không khí lạnh; lồng ngực nở, xương chi ngắn và chắc.

Các đặc điểm này phù hợp quy luật Bergmann-Allen, giảm thất thoát nhiệt và phản ánh chiến lược sinh lý của người Neanderthal để có thể sống sót qua các biến động băng hà lặp đi lặp lại. Nhiều bộ xương người Neanderthal được phát hiện mang chấn thương do cận chiến - phù hợp với mô hình săn áp sát nguy hiểm. Cấu trúc các công cụ được tìm thấy cũng cho thấy người Neanderthal là thợ săn tích cực, nhắm tới thú móng guốc cỡ lớn như bò rừng, tuần lộc, ngựa, tê giác lông mượt.

Văn hóa vật chất của người Neanderthal gắn với kỹ nghệ Mousterian, đặc trưng bởi chuỗi kỹ thuật ghè tách Levallois tạo ra mảnh đá có hình dạng tiên đoán, tối ưu hóa cạnh sắc và công năng. (Kỹ nghệ Moustier là một kỹ nghệ khảo cổ chế tác công cụ bằng đá đặc trưng của giai đoạn trung kỳ đá cũ muộn tại phần phía Tây đại lục Á - Âu; kỹ thuật Levallois là tên gọi do các nhà khảo cổ học đặt cho một loại công cụ đá đặc biệt được phát triển vào khoảng 250.000 đến 400.000 năm trước trong thời kỳ đồ đá cũ giữa và là một phần của ngành công nghiệp công cụ bằng đá Mousterian).

Người Neanderthal chế tạo dao, nạo, mũi nhọn, đục; bằng chứng còn cho thấy sử dụng nhựa bạch dương làm chất dính để gắn mũi nhọn vào cán - một dạng công nghệ vật liệu sớm đòi hỏi điều khiển nhiệt và môi trường yếm khí. Các dấu tích tro, hố lửa, xương cháy đen ở nhiều địa điểm còn cho thấy họ chủ động kiểm soát lửa để nấu nướng, sưởi ấm, chống thú dữ. Ngoài hang đá tự nhiên, một số địa điểm đồng bằng (như Molodova, Ukraine) ghi nhận cấu trúc vòng tròn bằng xương voi ma mút, diễn giải như nền lều hoặc gió chắn minh chứng cho tính linh hoạt cư trú trong môi trường lạnh khắc nghiệt của người Neanderthal.

Đến câu hỏi về nguyên nhân tuyệt chủng

Các nhà nghiên cứu phần lớn đồng ý rằng, người Neanderthal giao tiếp bằng giọng nói, nhưng liệu họ có ngôn ngữ hay không vẫn là một chủ đề gây tranh cãi. Cấu trúc tai trong của họ cho thấy lời nói có vai trò quan trọng trong cuộc sống hàng ngày và họ có thể tạo ra nhiều âm thanh tương tự như con người chúng ta. Tuy nhiên, họ có thể không sử dụng ngôn ngữ phức tạp như chúng ta. Một số chuyên gia còn cho rằng, người Neanderthal có thể nói ở mức độ của một đứa trẻ 3 tuổi thông thường, điều đó có nghĩa là họ có thể mô tả màu sắc, hình dạng và số lượng, nhưng sẽ gặp khó khăn khi kể những câu chuyện phức tạp hoặc sử dụng động từ truyền đạt quá khứ, hiện tại và tương lai.

Một nghiên cứu được công bố năm 2023 cho rằng, người Neanderthal có thể đã sử dụng những cử chỉ dễ nhận biết trong các tương tác xã hội, giống như con người và họ hàng gần con người là loài tinh tinh. Các nghiên cứu di truyền cho thấy người Neanderthal cũng mang gen FOXP2, có vẻ là chìa khóa trong khả năng ngôn ngữ của con người.

Nhưng câu hỏi lớn nhất về người Neanderthal lại là sự biến mất của họ vào khoảng 40.000 năm trước. Khí hậu được cho là nghi phạm chính. Nhiều nghiên cứu, bao gồm một nghiên cứu được công bố vào năm 2022 trên tạp chí Nature Ecology and Evolution, đã phát hiện ra rằng, biến đổi khí hậu nhanh chóng đã ảnh hưởng đến môi trường và động vật săn mồi của người Neanderthal trong 10.000 năm cuối cùng của sự tồn tại của họ. Tuy nhiên, người Neanderthal trước đây vẫn sống sót qua những điều kiện khí hậu khắc nghiệt không ổn định mà không chết.

Những người khác cho rằng khi người Homo sapiens đến Âu Á, tổ tiên của chúng ta đã cạnh tranh với người Neanderthal về môi trường sống và con mồi, hoặc thậm chí có thể chiến đấu trực tiếp với họ. Các nghiên cứu gần đây hơn đã chỉ ra rằng, các quần thể đầu tiên của loài chúng ta đã có mặt ở Âu Á sớm hơn ít nhất 100.000 năm so với suy nghĩ trước đây. Hơn nữa, chúng ta không có bằng chứng khảo cổ học nào về xung đột giữa người hiện đại và người Neanderthal.

Nhiều khả năng, nhiều yếu tố đã dẫn đến sự diệt vong của người Neanderthal. Hai nghiên cứu năm 2019 cho biết, người Neanderthal có những cộng đồng tương đối nhỏ và biệt lập dẫn đến tình trạng cận huyết và đa dạng di truyền thấp. Vì vậy, họ có thể có nguy cơ tuyệt chủng "chậm" cao hơn.

Còn  nghiên cứu năm 2024 trên tạp chí Science phát hiện ra rằng, có tới 3,7% bộ gen của người Neanderthal đến từ người hiện đại. Điều này gợi ý một bức tranh khác, trong đó người Neanderthal không tuyệt chủng hoàn toàn, mà thay vào đó đã được hấp thụ và đồng hóa vào quần thể người hiện đại của chúng ta, kết thúc hành trình của họ như một dòng dõi riêng biệt.

Và di sản di truyền trong cơ thể người hiện đại

Sau nhiều nghiên cứu, các nhà khoa học tin rằng, khoảng 60.000-50.000 năm trước, người Homo sapiens rời châu Phi và tiếp xúc với người Neanderthal tại Cận Đông rồi châu Âu. Quan hệ giữa hai nhóm người này là vừa hợp tác - giao phối, vừa cạnh tranh sinh thái - công cụ. Dẫu có chia sẻ kỹ thuật và tài nguyên, cuối cùng người Homo sapiens đã chiếm ưu thế nhờ mạng lưới xã hội dày đặc hơn, trao đổi xa hơn và bộ công cụ đa dạng, thích nghi nhanh. Năm 2010, một bản nghiên cứu về hệ gene Neanderthal lần đầu công bố đã chứng minh rằng, người hiện đại ngoài châu Phi mang 1-2% ADN có nguồn gốc người Neanderthal.

Các nghiên cứu sau đó tinh chỉnh ước lượng, chỉ ra phân bố đóng góp di truyền khác nhau giữa các quần thể; một số nhóm người Đông Á có tỷ lệ cao hơn trung bình toàn cầu. Các đoạn ADN này quy chiếu đến chức năng da - tóc, miễn dịch (đặc biệt là các thụ thể nhận diện mầm bệnh) và chuyển hóa.

Đến nay, ADN của người Neanderthal vẫn ảnh hưởng đến chúng ta. Về miễn dịch, các biến thể có nguồn gốc Neanderthal trong các gen liên quan đến nhận diện mầm bệnh giúp tăng đáp ứng trước môi trường bệnh tật mới. Ở phương diện nguy cơ bệnh, một số biến thể liên quan nhạy cảm viêm, dị ứng, rối loạn miễn dịch, tiền đái tháo đường; thậm chí có nghiên cứu liên hệ một haplotype có nguồn gốc Neanderthal với nguy cơ nặng khi nhiễm COVID-19… Các câu hỏi còn mở ra những hướng nghiên cứu mới như người Neanderthal là loài riêng hay phân loài? Ý nghĩa biểu tượng của các dấu tích sắc tố và đồ đeo là gì trong bối cảnh xã hội của họ?...

Như vậy, từ chỗ bị xem là “người vượn thô lỗ”, người Neanderthal ngày nay hiện lên như một loài người hoàn chỉnh: giàu kỹ năng, có chăm sóc xã hội, có dấu hiệu biểu tượng và để lại di sản di truyền lâu bền. Sự biến mất của họ là kết quả giao thoa phức tạp giữa khí hậu, sinh thái, dân số và tương tác với người Homo sapiens - một câu chuyện nhắc chúng ta rằng tiến hóa của loài người không tuyến tính mà là mạng lưới chằng chịt.