Hành trình từ mang cá đến tai ngoài con người
Tai ngoài là một đặc điểm độc đáo của động vật có vú, nhưng nguồn gốc tiến hóa của nó từ lâu vẫn là một bí ẩn. Giờ đây, nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Nature đã đưa ra câu trả lời đầy bất ngờ: Tai ngoài có thể là "hậu duệ" của mang cá tiền sử.
Giáo sư Gage Crump, nhà sinh học tế bào gốc tại Đại học Nam California, cho biết: "Khi bắt đầu nghiên cứu, chúng tôi hoàn toàn không biết tai ngoài có thể đã tiến hóa từ đâu. Nhưng kết quả cho thấy nó có thể đã bắt đầu từ mang cá, một phát hiện thực sự đáng kinh ngạc."
Các nhà khoa học đã tìm ra sụn đàn hồi, loại sụn tạo nên tai ngoài, cũng xuất hiện trong mang của nhiều loài cá hiện đại. Điều này gợi ý rằng tổ tiên chung của loài cá và động vật có vú có thể đã sử dụng chung một loại sụn này hàng trăm triệu năm trước.
Bước đột phá: Thí nghiệm chỉnh sửa gen
Để kiểm chứng giả thuyết này, các nhà nghiên cứu đã thực hiện một loạt thí nghiệm chỉnh sửa gen đột phá.
Họ chèn các đoạn DNA điều khiển sự phát triển tai ngoài của con người vào bộ gen cá ngựa vằn – một loài cá phổ biến trong nghiên cứu sinh học. Kết quả thật bất ngờ: những đoạn DNA này kích hoạt sự phát triển trong mang cá, chứng minh rằng hai cấu trúc này có liên kết di truyền chặt chẽ.
Sau đó, họ thực hiện thí nghiệm ngược lại: Chèn các đoạn DNA điều khiển sự phát triển mang cá vào bộ gen của chuột. Lần này, các gene này lại kích hoạt sự phát triển của tai ngoài chuột. Điều này cho thấy mang cá và tai ngoài có cùng một hệ gene điều khiển từ hàng triệu năm trước.
Từ cá đến bò sát: Một hành trình tiến hóa kéo dài 400 triệu năm
Các nhà khoa học tiếp tục mở rộng nghiên cứu bằng cách kiểm tra nòng nọc và thằn lằn anole xanh – hai loài đại diện cho động vật lưỡng cư và bò sát. Kết quả cho thấy các loài này cũng thừa hưởng gene hình thành tai ngoài từ mang cá, chứng tỏ quá trình di chuyển của sụn từ mang lên tai đã diễn ra từ rất sớm trong lịch sử tiến hóa.
 |
| Một yếu tố kiểm soát gen cho sự phát triển tai ngoài của con người cho thấy hoạt động ở mang (màu xanh lá cây) của cá ngựa vằn. |
Thậm chí, nhóm nghiên cứu còn phát hiện một mối liên hệ gây sốc: tai ngoài có thể bắt nguồn sâu xa hơn nữa từ cua móng ngựa – một loài "hóa thạch sống" đã tồn tại từ 400 triệu năm trước. Khi họ chèn DNA điều khiển sự phát triển mang cá vào tế bào cua móng ngựa, nó kích hoạt sự phát triển trong mang cua. Điều này cho thấy rằng cấu trúc mang có thể đã xuất hiện rất lâu trước khi cá và động vật có xương sống tiến hóa.
Phát hiện làm thay đổi cách hiểu về sự tiến hóa của loài người
Nghiên cứu này không chỉ làm sáng tỏ nguồn gốc bí ẩn của tai ngoài mà còn chứng minh rằng các cấu trúc sinh học không ngừng biến đổi và thích nghi trong hàng trăm triệu năm. Từ mang cá cổ đại đến tai ngoài của con người, hành trình tiến hóa đã diễn ra một cách đầy ngoạn mục và bất ngờ.
Mặc dù cần thêm nghiên cứu để xác định chính xác thời điểm và cơ chế tiến hóa này, nhưng theo giáo sư Crump: "Nghiên cứu này mở ra một chương hoàn toàn mới về cách tai động vật có vú được hình thành, và có thể thay đổi cách chúng ta nhìn nhận về sự tiến hóa của chính mình."
