Nếu kỷ băng hà trở lại: Con người sẽ tiến hóa để sống trong giá lạnh như thế nào?

Nếu một kỷ băng hà mới quay trở lại trong tương lai, thách thức lần này sẽ lớn hơn nhiều so với những gì tổ tiên chúng ta từng trải qua, bởi mật độ dân số cao, đô thị hóa mạnh, và sự phụ thuộc vào hạ tầng công nghệ phức tạp. 

Một câu hỏi hấp dẫn được đặt ra là trong một thế giới phủ đầy băng giá, liệu con người có tiếp tục tiến hóa để tồn tại, và cơ thể chúng ta sẽ biến đổi theo những hướng nào. Đây không chỉ là một bài toán sinh học mà còn là bài toán xã hội, công nghệ và tiến hóa văn minh.

Để hình dung khả năng tiến hóa, cần trở lại với điều kiện thực tế của một kỷ băng hà. Theo báo cáo của Cơ quan Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ (USGS, 2020), kỷ băng hà gần nhất kết thúc cách đây khoảng 11.700 năm, từng khiến phần lớn Bắc Mỹ, châu Âu và châu Á bị phủ dưới lớp băng dày hàng km. 

Trong bối cảnh đó, nhiệt độ trung bình của hành tinh giảm mạnh, các khu vực ôn đới ngày nay trở nên băng giá, mùa đông kéo dài gần như quanh năm, còn thảm thực vật lùi về phía gần đường xích đạo. Những điều kiện khắc nghiệt như vậy đặt ra áp lực chọn lọc tự nhiên cực lớn. Con người hiện đại vốn được sinh ra trong khí hậu ổn định của Holocene sẽ phải đối mặt với môi trường khó khăn hơn nhiều nếu băng hà quay lại.

Ở cấp độ sinh học, các nghiên cứu về thích nghi với khí hậu lạnh cho thấy cơ thể con người có một số năng lực thích ứng tự nhiên. Người bản địa ở vùng Bắc Cực như Inuit hay Sámi đã phát triển một số đặc điểm giúp họ chịu lạnh tốt hơn. 

Nghiên cứu của Đại học Cambridge (2015) cho thấy người Inuit có tỷ lệ mỡ nâu cao hơn mức bình thường, giúp họ sinh nhiệt hiệu quả và duy trì thân nhiệt dù môi trường xung quanh cực lạnh. Nếu kỷ băng hà kéo dài hàng ngàn năm, những đặc điểm như vậy có thể lan rộng trong quần thể người. Khả năng sinh nhiệt qua chuyển hóa tăng cường sẽ là lợi thế sống còn, và áp lực chọn lọc có thể thúc đẩy sự phát triển của những biến đổi tương tự trong nhiều thế hệ.

Một đặc điểm khác có thể thay đổi là hình dạng cơ thể. Trong sinh học tiến hóa, quy tắc Bergmann cho thấy sinh vật sống trong môi trường lạnh thường có cơ thể to hơn, giúp giảm thất thoát nhiệt qua bề mặt da. 

Nếu loài người phải sống trong giá lạnh triền miên, cơ thể có xu hướng chắc hơn, dày cơ hơn và có lớp mỡ dưới da dày hơn để giữ ấm. Điều này không xảy ra trong vài thế hệ mà cần đến hàng ngàn năm tiến hóa, nhưng áp lực môi trường sẽ khiến những biến đổi này trở nên phổ biến hơn.

Cũng có khả năng một số đặc điểm hiện tại của con người sẽ thay đổi. Ví dụ, mũi có thể trở nên cao và hẹp hơn để làm ấm không khí trước khi vào phổi, tương tự như mũi của nhiều người sống ở vĩ độ cao ngày nay. Đây là một cơ chế tự nhiên được ghi nhận trong nhiều nghiên cứu về thích nghi với khí hậu lạnh, trong đó có công trình của Đại học Pennsylvania năm 2017. Ở mức độ nhỏ, điều này không làm thay đổi ngoại hình quá nhiều, nhưng về mặt chức năng lại rất quan trọng đối với sinh tồn.

Ngoài thay đổi cơ thể, những thích nghi về sinh lý có thể trở thành yếu tố quyết định. Con người có thể phát triển tốc độ chuyển hóa cao hơn để tạo năng lượng bù lại mức nhiệt thất thoát. Tuy nhiên, điều này đòi hỏi nguồn thực phẩm giàu năng lượng. 

Khi kỷ băng hà lan rộng, thảm thực vật suy giảm và động vật di cư về phía nam, con người sẽ cần thay đổi hoàn toàn thói quen ăn uống. Khả năng tiêu hóa mỡ động vật hiệu quả hơn, mô hình đã được ghi nhận ở người Inuit, có thể trở thành một hướng tiến hóa tiềm năng. Tỷ lệ enzyme phân giải chất béo có thể tăng lên theo thời gian, giúp con người xử lý thức ăn nhiều năng lượng mà không gặp vấn đề sức khỏe nghiêm trọng.

Ở chiều ngược lại, không thể bỏ qua vai trò của công nghệ và văn minh trong quá trình tiến hóa. Với sự phát triển của trí tuệ nhân tạo, vật liệu cách nhiệt, quần áo thông minh và các hệ thống sưởi hiện đại, con người có thể giảm đáng kể áp lực tiến hóa tự nhiên. 

Điều này đặt ra câu hỏi liệu tiến hóa sinh học có còn diễn ra mạnh mẽ hay không, hay chúng ta sẽ tiến hóa theo hướng công nghệ. Theo nhiều nhà khoa học, trong đó có giáo sư Stephen Stearns của Đại học Yale, tiến hóa của con người ngày nay chịu ảnh hưởng của văn hóa và công nghệ nhiều hơn sinh học, và xu hướng này sẽ còn tăng nếu môi trường trở nên khắc nghiệt.

Nếu kỷ băng hà kéo dài hàng nghìn năm, công nghệ sẽ tiến hóa song hành với sinh học. Kiến trúc sẽ thay đổi hoàn toàn, các thành phố có thể trở thành hệ thống khép kín dưới lòng đất hoặc trong các mái vòm sinh thái được kiểm soát nhiệt độ. Phương tiện di chuyển sẽ dựa nhiều hơn vào năng lượng ổn định, không phụ thuộc vào điều kiện ngoài trời. Con người sẽ sử dụng cảm biến sinh học cá nhân để theo dõi thân nhiệt, lượng calo và khả năng chịu lạnh, giúp việc sống sót trở nên chủ động hơn. Một số công nghệ sinh học, như chỉnh sửa gene hoặc tăng cường mô mỡ nâu, cũng có thể được áp dụng nếu xã hội chấp nhận sự can thiệp sâu vào cơ thể người.

Tuy nhiên, nếu công nghệ không đủ nhanh để bù đắp tốc độ thay đổi khí hậu, áp lực chọn lọc tự nhiên có thể quay trở lại mạnh mẽ. Những người có khả năng chịu lạnh tốt hơn, chuyển hóa hiệu quả hơn hoặc có cơ thể thích nghi tốt với chế độ ăn nhiều mỡ sẽ có tỉ lệ sống sót cao hơn. Qua nhiều thế hệ, các đặc điểm này trở thành ưu thế di truyền chủ đạo. Trong kịch bản đó, con người tương lai có thể khác biệt đáng kể so với chúng ta ngày nay, không chỉ ở ngoại hình mà còn ở cấu trúc sinh học.

Một điểm quan trọng là tiến hóa không diễn ra đồng đều trên toàn cầu. Các cộng đồng sống gần xích đạo có thể không bị tác động mạnh, trong khi các nhóm người sống ở vĩ độ cao sẽ phải thay đổi nhanh hơn. Điều này mở ra khả năng sự đa dạng sinh học của loài người tăng mạnh theo thời gian. 

Trong kỷ băng hà trước, các nhóm người khác nhau đã phát triển những nét thích nghi khác nhau, dẫn đến sự xuất hiện của nhiều đặc điểm địa lý sinh học mà chúng ta thấy ngày nay. Nếu chu kỳ băng hà mới xảy ra, sự phân hóa này có thể lớn hơn nữa.

Tóm lại, nếu kỷ băng hà trở lại, con người sẽ không chỉ thay đổi công nghệ và xã hội mà còn có khả năng tiến hóa về mặt sinh học. Từ hình dạng cơ thể, hệ thống sinh nhiệt, cấu trúc mũi cho đến khả năng xử lý thức ăn, mọi khía cạnh đều có thể biến đổi dưới áp lực môi trường. 

Tiến hóa không diễn ra trong vài năm hay vài thập kỷ, nhưng trong bối cảnh hàng nghìn năm băng giá, những thay đổi nhỏ có thể tích lũy thành khác biệt lớn. Đây vừa là thách thức vừa là minh chứng cho khả năng thích nghi mạnh mẽ của loài người trong mọi hoàn cảnh.