Người Turkana, một dân tộc thiểu số sinh sống tại Kenya, đã trải qua quá trình tiến hóa đáng kinh ngạc để thích nghi với môi trường khắc nghiệt của sa mạc, đặc biệt là khả năng giữ nước trong điều kiện nắng nóng gay gắt. Thông tin này được Live Science công bố vào ngày 6/10 vừa qua.
Phụ nữ Turkana thường xuyên phải di chuyển quãng đường dài từ 5 đến 10 km mỗi ngày dưới cái nắng thiêu đốt để lấy nước, thường xuyên phải nhịn uống trong suốt hành trình. Chế độ ăn uống của họ, chủ yếu là thịt, sữa và máu động vật, giàu đạm nhưng lại tương đối ít calo. Tuy nhiên, cơ thể họ vẫn có thể duy trì hoạt động thể chất cường độ cao trong môi trường sa mạc khắc nghiệt.
Một nghiên cứu đăng trên tạp chí Science đã xác định được biến thể gene STC1 đặc biệt ở người Turkana. Theo nhà di truyền học Julien Ayroles từ Đại học California, Berkeley, gene STC1 mã hóa một loại protein quan trọng giúp thận giữ nước. Đây là yếu tố then chốt giúp họ có thể đi bộ hàng chục kilomet mỗi ngày trong điều kiện nhiệt độ lên tới gần 38 độ C. Nghiên cứu của Ayroles và cộng sự chỉ ra rằng phiên bản gene STC1 ở người Turkana có hiệu quả vượt trội trong việc duy trì lượng nước cần thiết cho cơ thể.
Tuy nhiên, khi ngày càng có nhiều người Turkana chuyển đến sinh sống ở các thành phố và thay đổi chế độ ăn uống theo hướng hiện đại hơn, biến thể gene này có thể lại làm tăng nguy cơ mắc các bệnh mãn tính.
Nhóm nghiên cứu đã thực hiện khảo sát với sự tham gia của khoảng 5.000 tình nguyện viên Turkana. Họ tiến hành giải trình tự toàn bộ hệ gene của 367 người, sau đó phân tích và xác định 8 khu vực có biến thể gene khác biệt, trong đó tín hiệu mạnh nhất được tìm thấy gần gene STC1.
Để xác nhận vai trò của gene STC1, các nhà khoa học đã tiến hành thí nghiệm trên tế bào thận người trong phòng thí nghiệm. Họ thêm hormone ADH (còn gọi là vasopressin), một tín hiệu từ não bộ truyền đến thận khi cơ thể thiếu nước. Kết quả cho thấy các tế bào phản ứng bằng cách kích hoạt gene STC1, chứng minh chức năng quan trọng của gene này trong việc giữ nước.
Các nhà khoa học đã sử dụng mô phỏng máy tính để ước tính thời điểm biến thể gene này xuất hiện ở người Turkana. Kết quả cho thấy quá trình chọn lọc tự nhiên đối với gene STC1 bắt đầu từ khoảng 5.000 đến 7.000 năm trước, trùng với thời kỳ tập tục du canh du cư lan rộng ở Đông Phi và vùng Sahara dần biến thành sa mạc.
Tuy nhiên, sự thích nghi di truyền này có thể không còn phù hợp với cuộc sống hiện đại của người Turkana. Kể từ những năm 1980, các đợt hạn hán nghiêm trọng và nạn đói đã buộc nhiều người Turkana phải từ bỏ lối sống du mục và chuyển đến các thành phố. Chế độ ăn uống của họ cũng thay đổi, chuyển từ các sản phẩm động vật sang ngũ cốc và thực phẩm chế biến sẵn chứa nhiều tinh bột và đường. Nhóm nghiên cứu đã tiến hành phân tích sâu hơn để tìm hiểu sự khác biệt giữa người Turkana sống ở thành thị và nông thôn. Họ kiểm tra chức năng thận của 447 người thông qua chỉ số urea và creatinine, đồng thời phân tích sự khác biệt trong hoạt động gene ở 230 người.
Kết quả cho thấy người Turkana sống ở thành thị có tiền sử bệnh thận liên quan đến hiệu suất hoạt động kém hơn so với những người sống ở nông thôn. Máu của họ cũng cho thấy hoạt động cao hơn ở các gene liên quan đến stress và viêm nhiễm, những yếu tố làm tăng nguy cơ mắc các bệnh mãn tính như bệnh tim.
Trong tương lai, Ayroles và các đồng nghiệp dự định so sánh sự thích nghi di truyền của người Turkana với các cộng đồng dân cư khác sống ở các vùng sa mạc trên khắp châu Phi, Ấn Độ và Nam Mỹ. Họ cũng hy vọng sẽ hiểu rõ hơn về cách biến thể gene này tương tác với lối sống đô thị hiện đại.
Admin
Nguồn: VnExpress
