Những biến động lịch sử về nồng độ carbon dioxide trong khí quyển và những thay đổi tiếp theo về khí hậu và thảm thực vật là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến thời gian và địa điểm các loài người đầu tiên giao phối, theo một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Science bởi một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế. Con người hiện đại có một lượng nhỏ DNA trong tế bào của họ có nguồn gốc từ các loài hình người khác, đặc biệt là người Neanderthal và người Denisovan khó nắm bắt.
Ảnh chụp những mảnh xương còn lại của Denisova 11 (Denny) từ Hang Denisova ở Nga, con gái của một người mẹ là người Neanderthal và một người cha là người Denisovan. Nguồn: Viện Khoa học Cơ bản
Ngay từ năm 2018, các nhà khoa học đã công bố với thế giới rằng họ đã phát hiện ra một cá thể sống cách đây 90.000 năm và sau đó được đặt biệt danh là Danny. Người ta xác định rằng cha cô là người Denisovan và mẹ cô là người Neanderthal [Slonetal.2018]. Danny và những cá thể lai khác được tìm thấy trong Hang Denisova chứng minh rằng việc giao phối giữa con người với nhau có thể là phổ biến và không chỉ giới hạn ở loài của chúng ta, Homo sapiens.
Để tiết lộ thời điểm và địa điểm xảy ra quá trình giao phối giữa con người với nhau, các nhà khoa học thường dựa vào các phân tích gen cổ sinh vật của các mẫu hóa thạch cực kỳ quý hiếm và hàm lượng DNA cổ xưa thậm chí còn hiếm hơn của chúng. Trong bài báo Khoa học mới, một nhóm chuyên gia khí hậu và nhà cổ nhân chủng học đến từ Hàn Quốc và Ý đã thực hiện một cách tiếp cận khác. Sử dụng bằng chứng cổ nhân học hiện có, dữ liệu di truyền và mô phỏng siêu máy tính về khí hậu trong quá khứ, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng người Neanderthal và người Denisovan có những sở thích về môi trường khác nhau. Cụ thể hơn, người Denisovan thích nghi hơn với môi trường lạnh hơn, đặc trưng bởi các khu rừng phương bắc và thậm chí cả vùng lãnh nguyên, trong khi người anh em họ Neanderthal của họ lại ưa thích các khu rừng ôn đới và đồng cỏ.
Sơ đồ về môi trường sống ưa thích của người Neanderthal (thang màu đỏ) và người Denisovan (thang màu xanh lá cây). Các khu vực lai tạo tiềm năng ở Trung Á và Bắc Âu được thể hiện bằng màu sắc và hình dạng con chồng lên nhau. Nguồn: Viện Khoa học Cơ bản
"Điều này có nghĩa là môi trường sống mà họ chọn bị tách biệt về mặt địa lý, với người Neanderthal thường thiên về phía tây nam Á-Âu và người Denisova thích về phía đông bắc", Tiến sĩ Jiao Yang Nguyen, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Trung tâm Vật lý Khí hậu (ICCP) tại Viện Khoa học Cơ bản ở Hàn Quốc và là tác giả đầu tiên của nghiên cứu cho biết.
Tuy nhiên, theo mô phỏng thực tế trên máy tính, các nhà khoa học phát hiện ra rằng trong các thời kỳ ấm áp giữa các kỷ băng hà, khi quỹ đạo Trái đất quanh mặt trời trở nên hình elip hơn và mùa hè ở bán cầu bắc gần mặt trời hơn, môi trường sống của loài khỉ bắt đầu chồng chéo về mặt địa lý. Giáo sư Axel Timmermann, tác giả tương ứng của nghiên cứu, giám đốc ICCP và giáo sư tại Đại học Quốc gia Pusan, nói thêm: "Khi người Neanderthal và người Denisovan có chung một môi trường sống, sẽ có nhiều cuộc gặp gỡ và tương tác hơn giữa hai nhóm, điều này sẽ làm tăng thêm cơ hội cho quá trình lai tạo." phù hợp với các sự kiện lai giống đã biết khác có niên đại khoảng 78.000 và 120.000 năm trước. Việc tái tạo cổ sinh vật học trong tương lai có thể được sử dụng để kiểm tra độ chắc chắn của các dự đoán dựa trên mô hình siêu máy tính mới về các khoảng thời gian lai tạo tiềm năng vào khoảng 210.000 và 320.000 năm trước.
Để xác định sâu hơn các yếu tố thúc đẩy khí hậu của quá trình lai ghép đông-tây, các nhà khoa học đã xem xét kỹ hơn những thay đổi trong mô hình thảm thực vật Á-Âu trong 400.000 năm qua. Họ phát hiện ra rằng nồng độ carbon dioxide trong khí quyển tăng lên và điều kiện liên vùng băng ôn hòa đã khiến các khu rừng ôn đới mở rộng về phía đông vào trung tâm Á-Âu, tạo ra hành lang phân tán cho người Neanderthal vào vùng đất Denisovan. Tiến sĩ Nguyễn nhận xét: “Sự thay đổi khí hậu giữa các băng hà dường như đã tạo tiền đề cho một câu chuyện tình yêu độc đáo và lâu dài của con người mà dấu vết di truyền của nó vẫn còn rõ ràng cho đến ngày nay”.
Một trong những thách thức chính mà các nhà nghiên cứu trong nghiên cứu này phải đối mặt là ước tính các điều kiện khí hậu được người Denisovan ưa chuộng. Đồng tác giả nghiên cứu, giáo sư Pasquale Raia của Đại học Naples Federico II ở Ý, cho biết: “Để xử lý bộ dữ liệu Denisovan rất thưa thớt, chúng tôi phải nghĩ ra các công cụ thống kê mới có thể giải thích mối quan hệ tổ tiên đã biết giữa các loài người”. Ông nói thêm: "Điều này đã cho chúng tôi ước tính đầu tiên về nơi người Denisovan có thể đã sống. Chúng tôi rất ngạc nhiên khi thấy rằng, ngoài Nga và Trung Quốc, Bắc Âu cũng là môi trường thích hợp cho người Denisovan". "
Việc người Denisovan từng sống ở khu vực phía tây dãy núi Altai vẫn chưa được xác định, nhưng nó có thể được kiểm tra bằng phân tích di truyền của một mẫu lớn tổ tiên của người Denisovan trong quần thể châu Âu. Phân tích như vậy dự kiến sẽ cung cấp manh mối mới về mối quan hệ giữa sự phân tán sớm, sự xâm lấn môi trường sống và sự đa dạng hóa di truyền của con người.