Khoa học tự nhiên

Cấu trúc quần thể vi khuẩn hé mở những cuộc di cư qua Siberia đến châu Mỹ (23/06/2021)

Nhóm nghiên cứu do GS Yoshan Moodley thuộc Đại học Venda (Nam Phi) dẫn đầu mới đây đã công bố nghiên cứu “Hành trình lịch sử băng qua Siberia để đến châu Mỹ của vi khuẩn Helicobacter pylori”.

Vi khuẩn Helicobacter pylori.

Họ đã sử dụng các kỹ thuật thống kê mới nhằm phân tích những mẫu vi khuẩn trong dạ dày có tên là Helicobacter pylori – loại vi khuẩn có mối quan hệ đồng tiến hóa chặt chẽ với con người trong ít nhất 100.000 năm qua, từ đó phát hiện ra con người đã định cư ở châu Mỹ nhờ một cuộc di cư của những người Bắc Á-Âu qua cầu đất liền Bering thời tiền Holocen.

Nghiên cứu đã sử dụng thông tin di truyền của H. pylori trong danh mục EnteroBase thuộc ĐH Warwick để theo dõi lịch sử tiến hóa của vi khuẩn H. pylori và phát hiện ra trình tự di truyền của nó cũng thay đổi theo khu vực.

Các phân tích trước đây đã xác định được ba quần thể H. pylori từ các cá nhân ở lục địa Á-Âu và châu Mỹ, và dữ liệu hiện tại chứng minh mẫu H. pylori thu thập từ Siberia đã xác định thêm các quần thể phụ chưa từng được biết đến. Dữ liệu cũng chỉ ra một trong những quần thể vi khuẩn này, bao gồm H. pylori từ người Mỹ bản địa, phân bố trên khắp Siberia.

Tuy nhiên, các phân tích thống kê cổ điển về những trình tự lại phần nào không nhất quán. Để tái tạo lịch sử tiến hóa có khả năng xảy ra nhất đối với H. pylori ở Siberia, nhóm nghiên cứu đã so sánh các mô hình và thời gian tiến hóa có thể xảy ra nhất bằng cách sử dụng một kỹ thuật được gọi là ước lượng Bayes xấp xỉ (ABC). Kết quả cho thấy, một quần thể nhỏ H. pylori đã tràn vào châu Mỹ nhờ cuộc di cư duy nhất từ cách đây khoảng 12.000 năm.

GS Mark Achtman tại Trường Y Warwick (ĐH Warwick), đồng tác giả của công bố, cho biết: “Dự án này khởi đầu vào đầu những năm 2000, khi chúng ta chưa biết gì về sự đa dạng di truyền của H. pylori ở Trung Á. Đến năm 2007, các nhà khoa học đã nuôi cấy hàng trăm chủng H. pylori ở Siberia và giải trình tự các gene chọn lọc. Nhưng dù rất nỗ lực, các nhà di truyền học quần thể vẫn không thể làm sáng tỏ lịch sử tiến hóa của chúng”.

“Đến nghiên cứu này, chúng tôi áp dụng phương pháp thống kê ABC để tái tạo và xác định niên đại của các cuộc ‘di cư’ của H. pylori (mà con người là vật chủ) qua Siberia và đến châu Mỹ.”

Hé mở một phần lịch sử

Khoảng 60.000 năm trước, các nhóm nhỏ săn bắt hái lượm đã rời châu Phi và tiến vào lục địa Á-Âu. Khoảng 50.000 năm sau, cuối kỷ băng hà, con người hiện đại đã đến lục địa châu Mỹ, nơi mà nếu đi bằng đường đất liền, gần như là nơi cách xa châu Phi nhất.

Những cuộc di cư này diễn ra vào thời kỳ băng hà cuối cùng, kéo dài từ 115.000 đến 11.700 năm trước. Thời điểm đó, phần lớn phía bắc Á-Âu, còn được gọi là Siberia, là một vùng đất băng giá. Vậy con người đã xoay sở như thế nào để di cư qua khu vực rộng lớn này rồi tìm đường đến Bắc Mỹ? Đây là một trong những câu hỏi quan trọng nhất về thời tiền sử vì nó sẽ giải thích cách con người khởi đầu từ châu Phi có thể chiếm lấy toàn bộ thế giới trong một khoảng thời gian ngắn.

Họ đã thực hiện một thí nghiệm khác thường: sử dụng DNA của H. pylori làm chỉ thị sinh học cho các cuộc di cư của con người cổ đại thông qua việc thu thập, giải trình tự và phân tích thành công các chủng vi khuẩn từ những người bản địa trên khắp Siberia và châu Mỹ. Kết quả cho thấy, những người Á-Âu cổ đại đã cư trú ở Siberia trong suốt thời kỳ băng hà rét buốt. Tuy nhiên, những nhóm người khác ban đầu sinh sống ở các vĩ độ ấm hơn thuộc châu Á, đã đến Siberia sau khi kết thúc kỷ băng hà, dẫn đến sự kết hợp phức tạp trong các nhóm di cư mà ngày nay chúng ta có thể thấy ở khu vực này.

Nhóm nghiên cứu cũng sử dụng bộ dữ liệu vi khuẩn của họ để lập mô hình quá trình di cư của con người đến châu Mỹ và chỉ ra, một nhóm nhỏ những người Á-Âu cổ đại đã thành công vượt qua cây cầu đất liền này vào khoảng 12.000 năm trước, và từ đó phát triển thành những người Mỹ bản địa mà chúng ta thấy ngày nay.

Nguồn: Hà Trang/vietnamplus.vn

Ngày cập nhật: 19/6/2021

https://tiasang.com.vn/-doi-moi-sang-tao/Cau-truc-quan-the-vi-khuan-he-mo-nhung-cuoc-di-cu-qua-Siberia-den-chau-My-28231