Mô phỏng thành hệ Kap København cách đây hàng triệu năm, nơi tìm thấy mẫu vật ADN 2,4 triệu năm tuổi. Ảnh: Beth Zaikenjpg
Theo Live Science, các nhà khoa học sử dụng ADN cổ đại để nghiên cứu động vật tuyệt chủng từ năm 1984 khi thu được hai đoạn ADN từ mẫu vật quagga trong bảo tàng, loài vật giống ngựa vằn biến mất vào thế kỷ 19. Trong 40 năm qua, tiến bộ công nghệ cho phép giới nghiên cứu giải mã ADN cổ nhất thế giới đến từ một hệ sinh thái 2,4 triệu năm tuổi ở Greenland nhưng họ vẫn hy vọng tìm thấy mẫu vật lâu đời hơn trong tương lai.
Theo Live Science, các nhà khoa học sử dụng ADN cổ đại để nghiên cứu động vật tuyệt chủng từ năm 1984 khi thu được hai đoạn ADN từ mẫu vật quagga trong bảo tàng, loài vật giống ngựa vằn biến mất vào thế kỷ 19. Trong 40 năm qua, tiến bộ công nghệ cho phép giới nghiên cứu giải mã ADN ngày càng cổ hơn từ động thực vật và kỷ lục ADN cổ nhất thế giới hiện nay thuộc về một hệ sinh thái 2,4 triệu năm tuổi ở Greenland.
Do bảo quản ADN phụ thuộc vào nhiều yếu tố môi trường, các nhà khoa học vẫn đang tìm hiểu thời gian DNA có thể tồn tại. Tom Gilbert, giám đốc Trung tâm nghiên cứu tiến hóa hệ gene người và vi sinh vật đường ruột thuộc Quỹ Nghiên cứu Quốc gia Đan Mạch, từng sử dụng thống kê để lập mô hình "chu kỳ bán rã" của ADN trong xương và kiểm tra ADN trong mẫu vật kỷ Phấn Trắng trong một nghiên cứu năm 2012.
Theo bài báo đăng trên trang Proceedings of The Royal Society B, nhóm nghiên cứu phân tích ADN ti thể trong 158 chiếc xương của chim moa tuyệt chủng ở New Zealand sau khi xác định niên đại bằng carbon. Thông qua xem xét cách ADN phân hủy theo thời gian, họ phát hiện "chu kỳ bán rã" của ADN (thời gian để 1/2 số liên kết DNA trong mẫu vật bị phá vỡ) là khoảng 521 năm. Mô hình này dự đoán trong điều kiện lý tưởng, ADN có thể tồn tại khoảng 6,8 triệu năm.
Theo Jennifer Raff, nhà nhân chủng sinh học tại Đại học Kansas, điều kiện tốt nhất để bảo quản ADN cổ đại là môi trường lạnh, tối và khô như đất đóng băng vĩnh cửu. Điều này giải thích tại sao mẫu ADN cổ nhất tính đến nay được tìm thấy trong trầm tích 2,4 triệu năm tuổi ở Greenland và bộ gene cổ nhất được giải mã từ một con voi ma mút sống cách đây 1,2 triệu năm lại nằm ở Siberia.
Trong khi đó, con người tiến hóa chủ yếu ở những khu vực địa lý nóng ẩm với điều kiện bảo quản ADN kém, khiến giới nghiên cứu bị hạn chế khả năng tìm hiểu về tổ tiên xa xưa của nhân loại và các loài liên quan.
ADN từ người Neanderthal, họ hàng gần nhất đã tuyệt chủng của con người, được tách ra năm 1997 từ hài cốt 40.000 năm tuổi phát hiện vào năm 1856 trong hang Kleine Feldhofer ở Đức. Trong khi đó, mẫu ADN cổ nhất đến từ họ hàng của con người trên thế giới được tìm thấy ở Hố xương (Sima de los Huesos) trong hang động ngầm trên dãy núi Atapuerca của Tây Ban Nha. Năm 2022, các nhà nghiên cứu đã giải mã ADN ở xương đùi của họ hàng loài người sống cách đây 400.000 năm và nhận thấy nhóm này có thể dẫn tới sự xuất hiện của cả người Neanderthal và Denisovan.
Mẫu vật ADN cổ đại từ châu Phi, nơi con người tiến hóa qua hàng triệu năm, hiện nay rất khan hiếm. Do vấn đề bảo quản tự nhiên, ADN cổ nhất từ châu Phi cận Sahara chỉ có niên đại 20.000 năm và đến từ người Homo sapiens hiện đại.
Dù kỷ lục ADN cổ nhất từng được giải mã tạm dừng ở mốc 2,4 triệu năm, Gilbert dự đoán những mẫu vật lâu đời hơn có thể được phát hiện trong tương lai, có thể dưới các tảng băng ở Nam Cực.
An Khang (Theo Live Science, Nature, Royal Society Publishing)