Giải mã tiến hóa dáng đi thẳng đứng của loài người

So sánh bộ xương người và linh trưởng trong tác phẩm của Thomas Henry Huxley về sự tiến hóa của loài người, xuất bản năm 1863. (Nguồn: Alamy)

Một nghiên cứu đăng trên tạp chí Nature ngày 27/8 đã chỉ ra những thay đổi then chốt trong cấu trúc xương chậu, giúp tổ tiên loài người vừa thích nghi với việc đi thẳng bằng hai chân, vừa có khả năng sinh con với não bộ lớn.

Nhóm khoa học thuộc Đại học Harvard (Mỹ) và Viện Nhân chủng học tiến hóa Max Planck (Đức) đã so sánh quá trình phát triển phôi thai xương chậu ở người với các loài linh trưởng như tinh tinh, vượn, cũng như ở chuột. Kết quả cho thấy hai bước tiến hóa quan trọng diễn ra trong giai đoạn phôi thai, liên quan đến sự phát triển của sụn và xương tại phần xương cánh chậu.

Bước đầu tiên xảy ra vào tuần thai thứ 7. Ở nhiều loài linh trưởng, xương hông phát triển thành thanh sụn thẳng đứng, trong khi ở người, phần sụn này xoay 90 độ, khiến xương chậu ngắn và rộng hơn.

Bước thứ hai diễn ra vào tuần thai thứ 24, khi sụn dần được thay thế bằng tế bào xương. Ở người, một số tế bào xương hình thành muộn hơn so với các loài khác, giúp duy trì hình dạng đặc trưng của xương chậu trong suốt quá trình tăng trưởng.

Hai thay đổi này tạo nên xương chậu dạng “bát rộng”, vừa thích hợp cho việc đi lại bằng hai chân, vừa nâng đỡ nội tạng và hỗ trợ cơ mông giữ thăng bằng khi di chuyển.

Ngoài phân tích giải phẫu và mô học, các nhà khoa học còn xác định năm gene kiểm soát tín hiệu phân tử liên quan đến sự tăng trưởng sụn và hình thành xương ở cánh chậu. Đây được cho là yếu tố quyết định giúp loài người phát triển khung xương chậu đặc trưng.

Tiến sĩ Tracy Kivell, Viện Max Planck, nhấn mạnh: “Mọi thứ từ nền sọ tới đầu ngón chân ở loài người hiện đại đều thay đổi để thích nghi với dáng đi thẳng đứng. Nghiên cứu này mở ra cách tiếp cận mới để hiểu rõ hơn quá trình tiến hóa ấy”.

Theo nhóm nghiên cứu, phát hiện này không chỉ giúp giải mã tiến hóa ở loài người hiện đại mà còn có thể áp dụng trong việc phân tích gene của các hóa thạch tổ tiên như Denisovan, từ đó làm sáng tỏ quá trình hình thành bộ xương loài người qua hàng triệu năm.

DL.