Mảnh xương sọ 2 triệu năm tuổi làm thay đổi mốc lịch sử tiến hóa loài người

Khoảng hai triệu năm trước, trên những vùng đất thuộc Nam Phi ngày nay, tổ tiên trực tiếp của loài người từng sống lép vế trước một loài người cổ đại khác với tỷ lệ chênh lệch số lượng lên tới hơn 10 trên 1. Những phân tích mới đối với mảnh xương sọ ký hiệu DNH 127 thu thập từ hang Drimolen đã xác nhận sự hiện diện của người Homo erectus trưởng thành tại khu vực này từ 2 triệu năm trước. Phát hiện này đẩy lùi mốc thời gian xuất hiện của loài người cổ đại này thêm 200.000 năm so với các bằng chứng hóa thạch trưởng thành từng biết tới trước đây, đồng thời hé lộ bức tranh cạnh tranh sinh tồn gay gắt giữa các loài sinh vật họ người trong giai đoạn khí hậu biến đổi. [1]

Mảnh xương sọ DNH 127 và bước ngoặt về mốc thời gian tiến hóa

Trước khi mảnh hóa thạch DNH 127 được phân tích đầy đủ, cộng đồng nghiên cứu tiến hóa loài người từng ghi nhận các hóa thạch Homo erectus trưởng thành có niên đại lâu đời nhất tại di chỉ Dmanisi thuộc Georgia, với số tuổi khoảng 1,8 triệu năm. Tại di chỉ hang Drimolen ở Nam Phi, các nhà khoa học trước đó từng phát hiện một mảnh xương sọ ký hiệu DNH 134 mang đặc điểm của Homo erectus có niên đại 2 triệu năm. Tuy nhiên, mẫu vật này thuộc về một cá thể trẻ em mới chỉ từ 2 đến 4 tuổi, khiến giới nghiên cứu gặp nhiều nghi vấn về hình thái người trưởng thành của quần thể này cũng như thời điểm loài thực sự định hình rõ ràng tại châu Phi. [1]

Việc công bố mảnh xương sọ trưởng thành DNH 127 do nhóm nghiên cứu thuộc Đại học La Trobe (Úc) cùng các đồng nghiệp quốc tế thực hiện đã xóa tan những hoài nghi đó. Hóa thạch DNH 127 xác nhận người Homo erectus trưởng thành đã hiện diện tại miền nam châu Phi từ 2 triệu năm trước. Sự kiện này củng cố quan điểm rằng Homo erectus — loài được công nhận rộng rãi là thuộc chi Homo và là tổ tiên trực tiếp của con người hiện đại — đã xuất hiện sớm hơn 200.000 năm so với các ước tính truyền thống dựa trên di chỉ ngoài châu Phi. [1]

Hai chiến lược sinh tồn trái ngược trong cùng một môi trường

Di chỉ hang Drimolen không chỉ lưu giữ dấu vết của Homo erectus mà còn chứa vô số hóa thạch của một loài người cổ đại khác sống song song là Paranthropus robustus. Khoảng 2 triệu năm trước, hai loài họ người này cùng chia sẻ một không gian sống, nhưng lại lựa chọn hai con đường thích nghi sinh tồn hoàn toàn trái ngược nhau khi điều kiện khí hậu môi trường thay đổi. [1]

Trong khi Homo erectus bắt đầu phát triển thể tích não lớn hơn và thu nhỏ kích thước răng hàm nhờ chế độ ăn gia tăng lượng thịt, Paranthropus robustus lại đi theo hướng khác biệt. Loài Paranthropus robustus duy trì thể tích não chỉ nhỉnh hơn não bộ của loài tinh tinh một chút, nhưng lại tiến hóa hệ thống răng hàm khổng lồ cùng cơ hàm cực kỳ phát triển. Bộ răng và cơ hàm của chúng hoạt động tương tự một chiếc cối giã, cho phép nghiền nát các loại thức ăn thô cứng và dai trong tự nhiên. [1]

Vị thế yếu thế của tổ tiên loài người triệu năm trước

Dù Homo erectus về sau trở thành dòng dõi tiến hóa thành công và dẫn đến sự xuất hiện của con người hiện đại, dữ liệu hóa thạch tại hang Drimolen cho thấy ở thời điểm 2 triệu năm trước, vị thế của loài này vô cùng bấp bênh. Trong tập hợp hóa thạch khai quật được tại di chỉ, số lượng di cốt của Paranthropus robustus áp đảo Homo erectus với tỷ lệ vượt quá 10 trên 1. [1]

Sự chênh lệch áp đảo này phản ánh rằng vào thời điểm đó, Paranthropus robustus mới là nhóm chiếm ưu thế số lượng tại địa phương, trong khi tổ tiên trực tiếp của chúng ta giống như một nhóm sinh vật yếu thế với cơ hội sinh tồn mong manh. Tuy nhiên, chính chiến lược linh hoạt về chế độ ăn và sự phát triển não bộ của Homo erectus đã giúp dòng dõi này vượt qua những biến động sinh thái kéo dài, trong khi lối thích nghi quá chuyên biệt vào thức ăn cứng của Paranthropus robustus lại đối mặt với những giới hạn sinh tồn về lâu dài. [1]

Bằng chứng về quá trình vi tiến hóa qua hàng trăm nghìn năm

Tập hợp 18 hóa thạch họ người mới được nhóm nghiên cứu từ Đại học La Trobe mô tả còn cung cấp cái nhìn chi tiết về sự thay đổi hình thái của Paranthropus robustus theo thời gian. Khi so sánh hóa thạch Paranthropus robustus niên đại 2 triệu năm tại hang Drimolen với các hóa thạch cùng loài có niên đại 1,8 triệu năm tại hang Swartkrans gần đó, các nhà nghiên cứu phát hiện ra sự khác biệt rõ rệt. [1]

Trong khoảng thời gian 200.000 năm này, răng của Paranthropus robustus đã trở nên lớn hơn nữa, đồng thời các cơ liên quan đến hoạt động nhai cũng phát triển mạnh hơn. Sự khác biệt tinh vi này khẳng định quần thể Paranthropus robustus ở Drimolen mang những đặc điểm riêng biệt, hỗ trợ cho việc phân loại loài này thành một phân loài chính thức với tên gọi Paranthropus robustus ukusa. Do hóa thạch hominin vốn rất hiếm hoi, việc có được số lượng mẫu vật phong phú tại Drimolen đã giúp các nhà khoa học theo dõi trực tiếp quá trình vi tiến hóa diễn ra liên tục ở một loài cổ sinh vật. [1]

Giá trị của kho tàng hóa thạch tại Nôi Nhân loại

Khu vực Drimolen Main Quarry thuộc vùng "Nôi Nhân loại" (Cradle of Humankind) của Nam Phi được phát hiện từ năm 1992 và trải qua nhiều đợt khai quật liên tục cho tới năm 2019. Mặc dù thu thập được số lượng hóa thạch phong phú, nhiều mẫu vật tại đây từng nằm trong tình trạng chưa được mô tả chính thức và chưa được cộng đồng khoa học biết tới đầy đủ. [1]

Công trình mới công bố trên tạp chí Annals of Human Biology do các nhà nghiên cứu đến từ Đại học La Trobe phối hợp cùng Viện Nghiên cứu Cổ sinh thuộc Đại học Johannesburg, Viện Nghiên cứu Tiến hóa thuộc Đại học Witwatersrand và Đại học Washington thực hiện. Việc phân tích tỉ mỉ 18 mẫu hóa thạch mới không chỉ viết lại mốc thời gian xuất hiện của Homo erectus mà còn làm sáng tỏ sự đa dạng sinh học phức tạp của các loài họ người từng tranh giành quyền sinh tồn trên hành tinh chúng ta. [1]