Ở độ cao hàng nghìn mét so với mặt nước biển, con người đã tự điều chỉnh khá nhiều trong môi trường không khí loãng. Điều thú vị là tuy cùng sống ở vùng cao, mỗi dân tộc lại có một cách thích nghi khác nhau.

Quen sống với không khí loãng, người Ethiopia ít có đối thủ trên đường chạy.

Một nhóm các nhà khoa học thuộc nhiều lĩnh vực đã cùng tiến hành nghiên cứu quá trình thích nghi với môi trường không khí thiếu ôxy của người dân bản địa tại cao nguyên Andea ở Nam Mỹ, Tây Tạng ở châu Á, và Ethiopia ở Đông Phi. Cynthia Beall, nhà nhân chủng học vật lý thuộc ĐH Case Western Reserve (Ohio, Mỹ), cho biết: "Thật là cực kỳ thú vị khi tìm được ví dụ minh họa về cách thích nghi của từng dân tộc tại các châu lục khác nhau. Dựa trên câu hỏi "Tại sao lại có điểm khác biệt này?", chúng ta cần phải giải thích được hiện tượng này có từ bao giờ, đồng thời tìm hiểu xem nó đã hình thành như thế nào, và tại sao."

Cao nguyên Andea và Tây Tạng ở độ cao khoảng 4.000m so với mực nước biển. Khi người tiền sử sống bằng săn bắt, hái lượm chuyển đến sống tại môi trường này, họ buộc phải làm quen với cảnh quan hoang vu, thực vật thưa thớt, ít nước, khí hậu lạnh và khô. Bên cạnh đó, những cư dân đầu tiên của cao nguyên phải đối mặt với hiện tượng thiếu ôxy cấp tính - ở trên cao, không khí loãng hơn nhiều so với mặt nước biển, vì thế lượng ôxy hít vào cơ thể cũng ít đi. Triệu chứng thiếu ôxy (có khi còn được gọi là say núi) biểu hiện qua đau đầu, nôn mửa, mất ngủ, suy nghĩ không liền mạch và không thể duy trì lâu các hoạt động cơ thể. Ở độ cao 7.600m trở lên, thiếu ôxy có thể dẫn tới tử vong.

Người Andea thích nghi với môi trường không khí loãng bằng cách nâng cao khả năng mang ôxy trong mỗi tế bào hồng cầu. Nhịp thở của họ cũng tương tự như nhịp thở của người ở đồng bằng, nhưng người Andea có thể chuyển ôxy đi khắp cơ thể tốt hơn nhiều. Theo TS Beall, đó là do mức tập trung hemoglobin trong máu của người Andea rất cao. Hemoglobin là loại protein trong tế bào hồng cầu, có chức năng vận chuyển ôxy qua đường máu. Vì vậy, có thêm nhiều hemoglobin sẽ giúp cân bằng tác động của triệu chứng thiếu ôxy.

Người Tây Tạng lại bổ sung lượng ôxy thiếu hụt bằng một phương pháp hoàn toàn khác. Để đưa thêm nhiều ôxy vào cơ thể, họ thở... nhiều lần hơn so với người ở ngang mực nước biển. Bên cạnh đó, người Tây Tạng còn có sự điều chỉnh về mặt sinh học - mở rộng mạch máu, giúp vận chuyển ôxy đi khắp cơ thể tốt hơn. Phổi của họ tổng hợp một lượng khí rất lớn từ môi trường mà họ vẫn hít thở, có tên gọi là ôxit nitơ. Ôxit nitơ có khả năng tăng đường kính mạch máu, nhờ đó lượng máu luân chuyển trong cơ thể cũng tăng lên, bù đắp cho lượng ôxy vốn quá "hẻo".

Người Ethiopia sống tại độ cao 3.530m so với mặt nước biển nhưng không thở nhanh, không tổng hợp ôxit nitơ như người Tây Tạng, cũng không có lượng hemoglobin cao như người Andea. Tuy vậy, họ chẳng bao giờ bị hiện tượng thiếu ôxy tác động cả. Ngay cả khi tiến hành nghiên cứu thử nghiệm đối với người Ethiopia, Beall cũng đành bó tay, không thể nào tìm ra được lời giải thích cho khả năng thích nghi của họ trong môi trường không khí loãng.

Định cư rất sớm trên cao nguyên, người Tây Tạng có cách thích nghi thật độc đáo.

Theo các nhà khảo cổ học, người tiền sử định cư tại cao nguyên Tây Tạng vào khoảng 25.000-20.000 năm trước, còn người Andea thì muộn hơn nhiều, khoảng 11.500-11.000 năm. Nhưng điều gì đã khiến cho họ phải tìm đến sinh sống ở những vùng đất có điều kiện khí hậu khắc nghiệt đến vậy? Mark Aldenderfer, thành viên nhóm nghiên cứu, giải thích: "Có lẽ đất cao nguyên hấp dẫn người dân cổ xưa bởi cảnh quan rộng mở và tinh khôi của nó. Ban đầu, họ chỉ ở trên cao trong một thời gian ngắn, nhưng sau khi làm quen với điều kiện không khí, họ dần dần chuyển lên ở hẳn trên cao. Điều kiện môi trường thay đổi là cơ hội mới, nhưng cũng là thử thách mới đối với họ."

Chẳng hạn, ở Nam Mỹ và Tây Tạng, môi trường biển bắt đầu thay đổi khi nhiệt độ ấm lên, băng tan dần, và mực nước biển dâng cao. Thú lớn như ma-mút, voi răng mấu và nhiều loài ăn cỏ khác dần tuyệt chủng. Nhiệt độ ấm lên cho phép thực vật và động vật chuyển lên sinh sống tại những vùng cao, hình thành nên môi trường sống trù phú trên cao nguyên. Nhưng rồi đột nhiên khí hậu trở lạnh. Sinh vật sụt giảm mạnh. Vùng cao nguyên trù phú trở nên khô cằn vì gió, chỉ còn lại toàn đá. Qua nhiều lần biến đổi, con người cũng thay đổi theo quy luật thịnh suy của đất trời, để lại cho hậu duệ một tài sản lớn: khả năng thích nghi. Chỉ có thích nghi, con người mới tồn tại được đến tận ngày nay trên những vùng khí hậu khắc nghiệt như cao nguyên.

Khánh Hà (Theo National Geographic)