Trong phần lớn lịch sử tiến hóa, tổ tiên con người phụ thuộc vào ánh sáng Mặt trời để điều chỉnh thói quen sinh hoạt. Họ thức dậy khi trời sáng và đi ngủ khi trời tối. Tuy nhiên, nhờ vào các phát minh như đèn điện, ánh sáng nhân tạo đã cho phép con người hoạt động cả vào ban đêm, thoát khỏi sự phụ thuộc hoàn toàn vào chu kỳ thức-ngủ tự nhiên.

 

Có nhiều bằng chứng cho thấy ánh sáng không chỉ định hình các đặc điểm sinh học của con người trong quá khứ mà còn tiếp tục tác động đến cơ thể, hành vi và sức khỏe của chúng ta ở thời điểm hiện tại.

Ánh sáng chi phối các đặc điểm sinh học

Những con người hiện đại đầu tiên tiến hóa trong vùng khí hậu ấm áp ở châu Phi. Lý do con người bắt đầu đi thẳng bằng hai chân có thể là để tránh tiếp xúc quá nhiều với ánh nắng gay gắt. Khi chúng ta đứng thẳng và Mặt trời chiếu từ trên cao xuống, diện tích cơ thể tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng sẽ ít hơn so với khi cúi người hoặc di chuyển bằng bốn chi.

Ánh sáng Mặt trời cũng góp phần định hình kiểu tóc của con người. Trong nghiên cứu được công bố trên Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Mỹ (PNAS) vào tháng 6/2023, Tina Lasisi tại Đại học Bang Pennsylvania (Mỹ) và các cộng sự phát hiện tóc xoăn là một trong những đặc điểm thích nghi quan trọng của người tiền sử ở khu vực xích đạo thuộc châu Phi. Tóc xoăn tạo ra một lớp cách nhiệt dày, giúp bảo vệ da đầu tránh khỏi bức xạ Mặt trời tốt hơn tóc thẳng và nó không áp sát vào da đầu khi bị ướt – một lợi ích không nhỏ trong thời tiết nắng nóng có thể khiến con người đổ mồ hôi, giống như điều kiện khí hậu mà tổ tiên con người ở châu Phi đã trải qua hàng triệu năm trước.

Các đột biến gene gây ra tóc xoăn trước khi người tinh khôn (Homo sapiens) rời châu Phi mang lại cho họ những lợi thế nhất định trong quá trình lan rộng khắp thế giới.

Những cá thể Homo sapiens thời kỳ đầu sở hữu một làn da chứa nhiều sắc tố, giúp tăng cường khả năng bảo vệ trước tác hại của tia cực tím (UV) có trong ánh nắng Mặt trời. Ánh nắng cường độ cao phá hủy folate (vitamin B9), đẩy nhanh quá trình lão hóa và gây tổn thương DNA. Trong điều kiện môi trường nắng nóng gay gắt, làn da sẫm màu của tổ tiên chúng ta giúp ngăn chặn những tác hại này, đồng thời vẫn tiếp nhận đủ tia UV để kích thích cơ thể sản xuất vitamin D cần thiết.

Khi con người di cư đến các vùng ôn đới – nơi có ánh sáng yếu hơn – họ liên tục tiến hóa để có làn da sáng hơn thông qua các gene khác nhau trong từng quần thể riêng biệt. Quá trình này diễn ra khá nhanh chóng, chỉ trong vòng 40.000 năm trở lại đây. Tuy nhiên, nhược điểm lớn của làn da sáng màu là nó ít có khả năng chống lại tác hại của ánh nắng.

Điều này giải thích một phần lý do tại sao Australia nằm trong số các nước có tỷ lệ ung thư da cao nhất thế giới. Sau quá trình thuộc địa hóa, hơn một nửa người dân Australia là hậu duệ của người Anglo-Celtic [có nguồn gốc từ Anh, Ireland, Scotland và xứ Wales]. Họ sở hữu làn da sáng màu, nhưng sống trong một môi trường có cường độ tia UV rất cao. Điều đó khiến da dễ bị tổn thương. Vì lý do này, Australia còn được mệnh danh là “vùng đất cháy nắng”.

Ánh sáng Mặt trời cũng góp phần tạo nên sự khác biệt ở mắt người. Những người sống ở vĩ độ cao có ít sắc tố bảo vệ hơn trong mống mắt. Họ cũng có hốc mắt (và có thể cả nhãn cầu) lớn hơn, giúp thu nhận thêm nhiều ánh sáng.

Một lần nữa, đặc điểm này khiến mắt của những người Australia gốc châu Âu đặc biệt dễ bị tổn thương khi tiếp xúc thường xuyên với ánh nắng mạnh.

Ánh sáng tác động đến nhịp sinh học

Nhịp sinh học của chúng ta – chu kỳ thức, ngủ do não và hormone điều khiển – là một đặc điểm tiến hóa quan trọng, chịu sự chi phối của ánh sáng.

Con người thích nghi với ánh sáng ban ngày. Trong điều kiện đủ sáng, chúng ta nhìn rõ và có khả năng phân biệt màu sắc tinh tế. Tuy nhiên, trong điều kiện ánh sáng yếu, khả năng nhìn của chúng ta giảm sút, và các giác quan khác như thính giác hoặc khứu giác nhạy bén không thể bù đắp cho điều này.

Những họ hàng gần nhất của chúng ta (tinh tinh, khỉ đột và đười ươi) cũng hoạt động ban ngày và ngủ vào ban đêm. Điều đó củng cố giả thuyết cho rằng con người thuở sơ khai có những hành vi tương tự. Lối sống này đã tồn tại từ rất lâu trong lịch sử tiến hóa của chúng ta, từ những ngày đầu của động vật linh trưởng.

Các loài động vật có vú đầu tiên chủ yếu hoạt động vào ban đêm. Chúng sử dụng kích thước nhỏ và bóng tối để tránh khỏi sự tấn công của khủng long. Tuy nhiên, sau vụ va chạm giữa Trái đất với một thiên thạch khổng lồ tiêu diệt hoàn toàn khủng long, một số động vật có vú đã sống sót, bao gồm động vật linh trưởng. Chúng tiến hóa theo lối sống hoạt động chủ yếu vào ban ngày.

Nếu con người kế thừa thói quen hoạt động vào ban ngày từ những động vật linh trưởng đầu tiên này, thì nhịp sinh học đã tồn tại trong suốt lịch sử tiến hóa của chúng ta gần 66 triệu năm. Đồng hồ sinh học 24 giờ của chúng ta rất khó thay đổi, vì nó đã ăn sâu vào cơ thể và hành vi của con người qua hàng triệu năm.

Thông qua những cải tiến trong công nghệ chiếu sáng, chúng ta ngày càng ít phụ thuộc vào ánh sáng ban ngày: từ lửa, nến, đèn dầu, đèn khí, cho đến đèn điện. Do đó, về mặt lý thuyết chúng ta có thể làm việc và vui chơi vào bất kỳ thời gian nào trong ngày.

Những người theo chủ nghĩa tương lai đã cân nhắc đến nhịp sinh học khi sống trên sao Hỏa. May mắn thay, một ngày trên sao Hỏa kéo dài khoảng 24,7 giờ, rất gần với chu kỳ 24 giờ của Trái đất. Sự chênh lệch nhỏ này không phải là vấn đề quá nghiêm trọng đối với những người đầu tiên dũng cảm định cư trên sao Hỏa.

Ánh sáng vẫn đang thay đổi chúng ta

Trong khoảng 200 năm qua, ánh sáng nhân tạo đã phần nào tách con người ra khỏi nhịp sinh học tự nhiên của tổ tiên. Tuy nhiên, điều này đã ảnh hưởng xấu đến thị lực của chúng ta trong những thập kỷ gần đây.

Nhiều gene liên quan đến cận thị (myopia) đã trở nên phổ biến hơn chỉ trong 25 năm qua. Đây là một ví dụ nổi bật liên quan đến sự thay đổi nhanh chóng về mặt tiến hóa trong bộ gene của con người. Nếu bạn có khuynh hướng bị cận thị do di truyền thì việc giảm tiếp xúc với ánh sáng tự nhiên [và dành nhiều thời gian hơn dưới ánh sáng nhân tạo] sẽ làm tăng nguy cơ mắc cận thị.

Dĩ nhiên, ánh sáng sẽ tiếp tục ảnh hưởng đến cơ thể chúng ta trong hàng nghìn năm tới. Nhưng các tác động lâu dài này sẽ rất khó dự đoán.