Đọc cuối tuần: Từ một con dê khuyết tật cho đến những bí ẩn trong bộ xương người

Toàn bộ câu chuyện này hóa ra được bắt đầu bởi một con dê. Một con dê đực sinh ra ở Hà Lan vào năm 1939, không ai nghĩ rằng nó có thể sống bởi những dị tật nặng nề mà nó mắc phải.

Con dê không hề có chân trước bên trái. Chân trước bên phải của nó cũng bị teo nhỏ và biến dạng hoàn toàn, trông chẳng khác nào một cành cây cụt gắn thêm cái móng guốc.

Đứng dậy và bước đi gần như là điều không thể.

Con dê đã sống một cuộc đời tàn tật cho đến khi nó được ba tháng tuổi. Một viện thú y đã tới hỏi xin nuôi và mang nó về một đồng cỏ rộng lớn. Chính ở đây, con dê nhanh chóng tìm được niềm khao khát muốn chạy nhảy.

Nó bắt đầu tập đứng dậy bằng hai chân sau. Những nỗ lực không biết mệt mỏi cuối cùng cũng được đền đáp. Con dê bây giờ có thể nhảy, nửa giống một con kangaroo nửa giống một con thỏ.

Nghị lực đã giúp nó sống qua sinh nhật 1 tuổi. Đáng tiếc thay, một tai nạn ngay sau đó đã giết chết nó. Thi thể con dê được một nhà giải phẫu học Hà Lan xin về nghiên cứu.

Trong suốt nhiều thế kỷ, các nhà khoa học từng nghĩ rằng bộ xương của mọi loài động vật, bao gồm cả con người, là một thứ gì đó hoàn toàn cố định và bất biến. Bạn sinh ra với một bộ xương như thế nào đã được quyết định bởi những gene thừa hưởng từ bố và mẹ.

Bộ xương ấy lớn lên theo năm tháng. Nhưng nó chỉ đơn giản là được phóng to ra rồi dừng lại ở một điểm cuối cùng nơi hai gen hòa lại làm một, hơn là phát triển để thích nghi theo những điều kiện sống bên ngoài. Nếu cả bố và mẹ bạn đều thấp người, đừng mong việc chơi bóng rổ hoặc chịu khó tập xà sẽ giúp bạn cao hơn được.

Con dê khuyết tật và cuộc đời nghị lực của nó cuối cùng lại trở thành nhân chứng cho điều ngược lại. Sau khi nghiên cứu bộ xương của nó, nhà giải phẫu học Everhard Slijper đã phát hiện ra những dấu vết tuyệt vời của tạo hóa.

Để có thể nhảy trên hai chân sau, xương hông và chân của con dê đã phát triển dày lên, trong khi xương mắt cá chân bị kéo dài ra. Ngón chân và hông của nó cũng gắn vào khớp ở những góc hẹp hơn, để giữ con dê ở một tư thế đứng thẳng.

Về cơ bản, khung xương của con dê này bắt đầu phát triển giống một con vật nhảy hơn là những con dê chạy trên đồng cỏ. Từ năm 1942, chúng ta biết xương không phải là một thứ gì đó bất biến nữa.

Hơn nửa thế kỷ sau, bây giờ chúng ta đã biết xương của mình cũng mềm chứ không cứng. Nó thậm chí có thể uốn nắn được một cách đáng ngạc nhiên. Những bộ xương trắng mà bạn thấy trong bảo tàng rắn chắc và trơ ra, bởi chúng đã là xương chết.

Còn bộ xương đang sống dưới da thịt bạn lúc này thực ra có màu hồng với đầy các mạch máu bên trong. 

Các tế bào xương liên tục được sinh ra và chết đi. Vì vậy, mặc dù bộ xương của chúng ta ban đầu vẫn đúc theo một khung thô được định hình bởi gen di truyền, nhưng nó hoàn toàn có thể thay đổi để phù hợp với những tác động mà chúng ta đặt lên mình mỗi ngày.

Lý thuyết này đã dẫn đến sự ra đời của cả một chuyên ngành sinh học: "osteobiography"- tiểu sử xương. Trong đó, các nhà nghiên cứu chỉ cần nhìn vào bộ xương để đoán xem cách mà chủ nhân của nó từng sống.

Chẳng hạn như chúng ta biết từ khi người tiền sử đi bằng hai chân, xương hông của họ đã chắc chắn hơn rất nhiều. Gần như mọi hoạt động trong đời người đều để lại một chữ ký của nó trên bộ xương. Qua từng thời kỳ, bộ xương của chúng ta vẫn đang liên tục thay đổi.

Những nghiên cứu gần đây bắt đầu phát hiện ra những đặc điểm trên xương người chỉ có ở thời hiện đại. Một số người trong số chúng ta phát triển những gai hoặc đuôi từ sau hộp sọ. Nó có thể là bằng chứng của việc gục cổ sử dụng điện thoại.

Bên cạnh đó, xương hàm của chúng ta ngày nay cũng đang có xu hướng nhỏ đi. Những người trẻ ở Đức thì đang có khuỷu tay nhỏ hơn bao giờ hết.

Quay trở lại về quá khứ, có một ví dụ cho thấy tiểu sử xương là một lĩnh vực khoa học thú vị và ấn tượng. Đó là một bộ xương khổng lồ được tìm thấy vào năm 1924 trên đảo Tinian, cách Philippines 2,560km về phía đông giữa Thái Bình Dương.

Bộ xương này được xác định thuộc về một người đàn ông sống ở thế kỷ 16-17. Hộp sọ, xương cánh tay, xương đòn và xương chân gợi ý người này hết sức to lớn và khỏe mạnh.

Phát hiện được kết nối với truyền thuyết địa phương kể về những người khổng lồ cai trị hòn đảo với sức mạnh phi thường. Các nhà khảo cổ đặt tên cho bộ xương mà họ tìm thấy là Taotao Tagga – có nghĩa là người của Taga, vị tù trưởng khổng lồ trong truyền thuyết.

Khi ngày càng nhiều những ngôi mộ được phát hiện trên Tinian và các hòn đảo xung quanh, người ta đã không còn nghi ngờ gì về những người khổng lồ to lớn từng thống trị khu vực này.

Nhưng họ đã lấy được sức mạnh từ đâu? Những bộ xương không tự chúng có thể lớn lên.

Câu trả lời hóa ra nằm ngay cạnh nơi những bộ xương được tìm thấy. Trong trường hợp của Taga, ông ấy đã được chôn cất giữa 12 cây cột đá chạm khắc hùng vĩ, ban đầu có thể là một phần của ngôi nhà ông từng sống.

Một nghiên cứu kỹ càng hơn về bộ xương Taga và những người khổng lồ khác đã tiết lộ những nét tương đồng của họ với một quần thể người ở Tonga, quần đảo ở Nam Thái Bình Dương. Những cư dân sinh sống ở đây làm rất nhiều công việc liên quan đến đá, bao gồm chế tác và dùng những tảng đá lớn nguyên khối để xây dựng.

Ngôi nhà lớn nhất trên đảo có những cây cột cao tới 5m và nặng gần 13 tấn - tương đương với hai con voi châu Phi trưởng thành. Những tộc người khổng lồ ở Thái Bình Dương đã không tự nhiên sinh ra, thay vào đó, họ lấy được sức mạnh và thể chất như vậy là nhờ làm việc chăm chỉ, qua nhiều thế hệ.

Trở lại với hiện tại, nếu như ngành tiểu sử xương có thể giải mã những gì đã xảy ra với người Taga ở 400 năm trước, liệu khi một nhà nghiên cứu 400 năm sau nhìn vào bộ xương của chúng ta, những người đang sống ở năm 2019, họ sẽ đoán được điều gì?

Bộ xương của chúng ta đang có những thay đổi đặc trưng nào để phản ánh lối sống hiện đại của chúng ta hay không?

Một nghiên cứu trên tạp chí Science Report mới đây cho thấy một tỷ lệ đáng kể dân số trẻ đang phát triển một phần xương mỏng nhô ra phía sau đầu, ngay vị trí cột sống nối với đáy hộp sọ.

Nếu bạn có một cái, bạn có thể sờ thấy nó bằng tay, hoặc nếu bạn cắt tóc ngắn sát đầu, nó có thể được nhìn thấy bằng mắt thường. Các nhà khoa học gọi phần xương này là đáy gai nhô bên ngoài vùng chẩm (Enthesophytes or enlarged external occipital protuberance -EEOP).

Trung bình, nó có độ dài khoảng 2,6 cm, nhưng cũng có những trường hợp cá biệt tới 3,1 cm. Sự xuất hiện của gai nhô này là một bí ẩn, và nó đã thu hút được sự chú ý của David Shahar, một nhà khoa học y tế tại Đại học The Coast Coast, Australia.

"Tôi đã làm việc dưới cương vị một bác sĩ khám lâm sàng trong 20 năm [thăm khám cho không biết bao nhiêu bệnh nhân], nhưng chỉ trong 10 năm trở lại đây, tôi mới quan sát thấy ngày càng nhiều bệnh nhân của mình phát triển những gai nhô này trên hộp sọ", Shahar cho biết.

Được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1885 bởi nhà khoa học nổi tiếng người Pháp Paul Broca, nhưng ông ấy thậm chí còn không biết nên gọi "cái đuôi" sau đầu ấy là gì. 

Trong toàn bộ sự nghiệp của Broca, ông đã nghiên cứu không biết bao nhiêu mẫu hộp sọ nhưng đó là lần duy nhất ông ấy thấy một chiếc gai sau vùng chẩm.

Còn đến giờ thì sao? Trong nghiên cứu của mình, Shahar và các đồng nghiệp đã phân tích hơn 1.200 ảnh chụp X-quang hộp sọ của những người tham gia từ 18-86 tuổi.

Thông thường, các dạng gai nhô này cần một thời gian rất dài để mọc ra và phát triển. Vì vậy, lẽ tự nhiên nó phải phổ biến hơn ở người già so với người trẻ.

Tuy nhiên, khảo sát của Shahar lại tìm thấy điều hoàn toàn ngược lại. Cứ 3 người thì có 1 người mọc ra một "chiếc đuôi" đằng sau hộp sọ. Người trẻ là nam giới trong độ tuổi từ 18-29 là đối tượng dễ gặp phải đột biến nhất, lên tới hơn 35%. Sau 30-50 tuổi, tỷ lệ giảm xuống chỉ còn khoảng 13% rồi tăng lên 25% ở nhóm những người trên 60 tuổi.

Tại sao điều này có thể xảy ra? Và chúng ta có nên quan tâm đến cái đuôi ấy hay không?

Shahar nghĩ rằng sự bùng nổ trong số lượng những người trẻ có đột biến xương phía sau vùng chẩm có liên quan đến những thiết bị công nghệ mà chúng ta đang sử dụng ngày nay, đặc biệt là điện thoại thông minh và máy tính bảng.

Khi còng lưng và gập cổ để sử dụng các thiết bị này, chúng ta tự kéo cổ và đầu của mình xuống phía trước, đặt rất nhiều áp lực lên vùng cổ và sọ sau. Đó là một vấn đề, bởi đầu của một người trung bình nặng khoảng 4,5 kg – tương đương với một quả dưa hấu lớn. Nó có thể đã khiến cấu trúc xương thay đổi.

Khi ngồi thẳng, toàn bộ khối lượng hộp sọ sẽ đặt một áp lực cân bằng lên cột sống của chúng ta. Nhưng khi nghiêng đầu về phía trước để xem video mèo trên mạng xã hội, cổ của của bạn sẽ phải căng ra để giữ nó lại đúng vị trí.

Các bác sĩ gọi nó là hội chứng text neck. Shahar nghĩ rằng những gai nhọn sau vùng chẩm cũng đã hình thành vì tư thế nghiêng ra đằng trước, tạo thêm áp lực lên vị trí cơ cổ bám vào hộp sọ. 

Để đáp ứng với căng thẳng đó, cơ thể con người đã sinh ra các lớp xương tươi, theo thời gian dài ra và tạo thành cái đuôi để giữ cho cổ bạn chắc chắn hơn.

Tất nhiên, tư thế xấu không phải là phát minh độc quyền của thế kỷ 21. Trong quá khứ, lúc nào con người cũng tìm thấy một thứ gì đó để cắm đầu xuống. Sách chẳng hạn, nhưng tại sao những người sống trong thế kỷ 19-20 không có những cái đuôi sau sọ vì họ đọc sách?

Một khả năng đó là do chênh lệch thời gian mà chúng ta đang đầu tư vào điện thoại, so với thời gian trước đây một người sẽ dành để đọc sách. Ví dụ, vào năm 1973, trước khi hầu hết các thiết bị cầm tay phiền nhiễu được phát minh, người Mỹ trung bình dành khoảng 2 tiếng mỗi ngày cho việc đọc sách. Ngược lại, ngày nay mọi người đang dành gần gấp đôi thời gian đó cho điện thoại di động.

Đối với Shahar, điều ngạc nhiên lớn nhất mà ông thấy được qua nghiên cứu của mình không phải là bản thân những chiếc gai sọ, mà còn là kích thước của chúng. Trước năm 2000, không hề có một nghiên cứu nào đề cập đến bất thường ở phía sau vùng chẩm.

Đến năm 2012, một phòng thí nghiệm xương khớp ở Ấn Độ bắt đầu phát hiện các bất thường ở mức độ nhỏ. Như bạn có thể tưởng tượng, họ là một phòng thí nghiệm chuyên về xương – các hộp sọ thu thập được về đây rất lớn – nhưng các bác sĩ ở đó chỉ tìm thấy một người duy nhất có gai sau vùng chẩm.

Chiếc gai khá nhỏ và ngắn, chỉ dài khoảng 8 mm. Vị bác sĩ nghĩ rằng ông có thể viết cả một bài báo khoa học về phát hiện này. Nhưng đến năm 2019, thậm chí không tính một chiếc gai 8mm vào nghiên cứu của mình. Nó quá nhỏ so với những chiếc gai dài trung bình 30 mm mà ông tìm được.

Shahar tin rằng những chiếc gai này sẽ không bao giờ biến mất. Chúng sẽ tiếp tục lớn hơn nữa. "Hãy tưởng tượng đến những nhũ đá, nếu không có ai tác động, chúng sẽ tiếp tục phát triển vĩnh viễn", Shahar nói.

Ở phía bên kia thế giới, các nhà khoa học Đức cũng phát hiện ra một sự phát triển kỳ quái khác trong quần thể dân số: khuỷu tay của những đứa trẻ đang có xu hướng co lại.

Christiane Scheffler, một nhà nhân chủng học tại Đại học Potsdam, đã phát hiện ra điều này khi cô nghiên cứu các số đo cơ thể của những đứa trẻ đang đi học. Theo dõi các số liệu về chiều cao và độ rộng khủyu tay của những đứa trẻ từ năm 1999 đến 2009, Scheffler phát hiện xương của chúng ngày càng nhỏ hơn.

"Vì vậy, chúng tôi bắt đầu suy nghĩ về điều đó, lý do có thể là gì?", cô nói. Giả thuyết đầu tiên có thể đến từ mặt di truyền, nhưng thật khó để thay đổi DNA của cả một quần thể người Đức trong vòng 10 năm.

Giả thuyết thứ hai, có lẽ những đứa trẻ đang không được chăm sóc dinh dưỡng đầy đủ. Một lần nữa, đó không thể là vấn đề ở Đức. Giả thuyết cuối cùng có vẻ đúng nhất, đó là vì người Đức đang ngày càng lười vận động.

Để kiểm tra và đi đến kết luận, Scheffler đã thực hiện một nghiên cứu mới, trong đó cô yêu cầu lũ trẻ điền vào một bảng câu hỏi về thói quen hàng ngày của chúng, đồng thời đeo máy đếm bước chân trong một tuần.

Tại đây, cô đã tìm thấy mối liên hệ chặt chẽ giữa các đặc điểm xương của lũ trẻ với số bước đi bộ mà chúng thực hiện được mỗi ngày. Càng đi bộ và vận động nhiều, bộ xương sẽ càng phát triển và ngược lại.

Từ lâu chúng ta đã biết mỗi khi cơ bắp được sử dụng, khối lượng xương cũng phải tăng lên để hỗ trợ sự vận động ấy. "Nếu bạn sử dụng cơ bắp nhiều lần, lặp đi lặp lại, bạn cũng sẽ tích lũy nhiều mô xương hơn, tăng mật độ xương và đường kính xương lớn", Scheffler nói.

Những bộ xương của trẻ em bị thu nhỏ lại trông giống như một sự thích nghi đơn giản với cuộc sống hiện đại, vì chẳng có lý do nào chúng phải phát triển một bộ xương lớn hơn khi chúng không cần nó.

Mặc dù vậy, vẫn có một điều bất ngờ ẩn giấu trong bộ dữ liệu của Scheffler. Theo đó, đi bộ là loại bài tập duy nhất tác động đến xương. Các bài tập khác không có tác dụng, Scheffler đoán. Đó là bởi ngay cả những đứa trẻ yêu thể thao nhất cũng không dành quá nhiều thời gian tập luyện.

"Quá trình tiến hóa dạy chúng ta phải đi bộ ít nhất 30km mỗi ngày", Scheffler nói. Trong cuộc sống hiện đại, chúng ta không cần phải làm điều đó nữa. Vì vậy, bộ xương có lẽ nên nhỏ lại.

Điều ngạc nhiên cuối cùng ẩn giấu trong bộ xương của chúng ta có thể đã xảy ra từ hàng trăm năm trước, nhưng tới giờ mới thực sự nhận được sự chú ý. Trở lại năm 2011, nhà nhân chủng học Noreen von Cramon-Taubadel đang tiến hành những nghiên cứu sọ người tại Đại học New York.

Mục đích của cô là tìm hiểu xem liệu hình dáng hộp sọ có thể tiết lộ quê hương của người sở hữu nó hay không. Nói một cách khác, chỉ nhìn vào hộp sọ chúng ta có thể biết họ đến từ đâu.

Trong hành trình tìm kiếm câu trả lời của mình, Cramon-Taubadel đã lùng sục các bộ sưu tập hộp sọ trong nhiều bảo tàng từ khắp nơi trên thế giới. Cô đã đo đạc chúng một cách tỉ mỉ để so sánh từng khác biệt.

Kết quả cho thấy nhìn chung, bạn thực sự có thể dựa vào hình dáng hộp sọ để xác định nguồn gốc của người chủ sở hữu nó, họ đến từ đâu, có quan hệ họ hàng với nhau hay không.

Nhưng có một ngoại lệ trên hộp sọ không có ý nghĩa về mặt di truyền, đó là quai hàm. Sử dụng hình dáng của quai hàm không thể truy ra nguồn gốc của người sở hữu nó, mà chỉ cho biết họ đã lớn lên trong một xã hội săn bắn hái lượm hay một cộng đồng sống chủ yếu dựa vào nông nghiệp.

Cramon-Taubadel nghĩ rằng số lượt chúng ta nhai và sử dụng xương hàm trong khi lớn lên sẽ quyết định đến hình dáng của nó.

"Bạn có thể liên tưởng đến các thủ thuật chỉnh nha, rõ ràng chúng ta nên làm điều đó ở độ tuổi thanh thiếu niên, vì xương khi đó vẫn đang trong quá trình phát triển", Cramon-Taubade nói. "Ở độ tuổi đó xương vẫn còn dễ uống và sẽ đáp ứng với những áp lực khác nhau mà chúng ta đặt lên đó".

Trong các xã hội hiện đại chủ yếu sống dựa vào nông nghiệp, thức ăn đã được chế biến để mềm và ngon miệng hơn, chúng ta có thể nuốt thẳng vào bụng một bữa ăn mà không cần phải nghiền nát nó.

Nhai ít đi khiến cơ bắp yếu hơn, điều đó có nghĩa là hàm của chúng ta không cần phát triển lớn lên nữa. Còn có những thay đổi khác trong thời đại hậu công nghiệp làm cho chúng ta có nhiều khả năng gặp phải các vấn đề về răng miệng - chẳng hạn như rặng mọc lẫy hoặc bị vẹo.

Chúng cũng có thể xuất phát từ những thay đổi trong chế độ ăn uống, bởi một nghiên cứu đã chứng minh một chế độ ăn kiêng có thể giúp trẻ em phát triển hàm răng khỏe đẹp hơn, không bị mọc lẫy hoặc mọc lệch.

Nhưng sự thay đổi trong cấu trúc xương hàm và răng không phải không có mặt tích cực. Một nghiên cứu gần đây cho thấy vào thời kỳ đồ đá khoảng 12.000 năm trước, cấu trúc hàm răng của con người thay đổi mới cho phép chúng ta phát ra âm "v" và "f".

Trước đó, các âm này chỉ chiếm 3% ngôn ngữ cổ mà con người sử dụng. Cho đến nay chúng đã xuất hiện trong 76% số từ. Nhưng thay đổi đó là gì?

Như bạn để ý những răng cửa của mình bây giờ, hầu hết chúng ta đều có răng cửa hàm trên chồi ra một chút so với răng cửa hàm dưới. Nhưng cách đây 12.000 năm, khi tổ tiên của chúng ta cắn xuống thì vị trí hai hàng răng cửa sẽ trùng khít nhau.

Nếu muốn thử xem người ở thời kỳ đồ đá mới phát âm thế nào, bạn có thể đẩy hàm dưới của mình ra một chút, sao cho hai hàng răng cửa chạm trên đỉnh của nhau rồi nói những từ có âm "f" và "v" như "phong phanh" hoặc "vân vân".

Nói tóm lại, điều mà chúng ta học được từ một con dê ở Hà Lan năm 1939, đó là bộ xương của chúng ta vẫn đang liên tục thay đổi. Từ đó tới nay, khoa học đã tìm thấy nhiều thay đổi của bộ xương đáp ứng với môi trường và lối sống của chúng ta.

Tương tự trong tương lai, một nhà khảo cổ cũng có thể đáp tàu vũ trụ xuống Trái Đất và tìm thấy những bộ xương của chúng ta để lại. Sẽ thật xấu hổ khi chúng có thể tiết lộ nhiều điều về chế độ ăn uống kém lành mạnh, mức độ lười vận động và cả thói quen sử dụng điện thoại di động đến nghiện ngập của nhân loại ngày nay.

Nếu muốn che giấu những thay đổi đó, có lẽ chúng ta sẽ phải chọn lựa giữa việc hỏa táng hay sống một cuộc sống lành mạnh hơn.

Tham khảo BBC