Lý do gene tốt với loài này nhưng 'vô dụng' với loài khác

Tác giả: Richard Dawkins

Tử thư di truyền

Trong cuốn sách này, tác giả nhìn nhận mỗi sinh vật sống đều giống như một “cuốn sách” lưu giữ thông tin về quá khứ. Cơ thể, gene và hành vi của chúng không chỉ phục vụ cho sự tồn tại ở hiện tại, mà còn mang theo những dấu vết được tích lũy qua vô số thế hệ chọn lọc tự nhiên.

Lý do gene tốt với loài này nhưng 'vô dụng' với loài khác

Chọn lọc tự nhiên phân loại các gene tốt và xấu chính xác là nhờ tác động của gene lên cơ thể. Cách thức chi tiết sẽ khác nhau theo từng loài.

“Nguyên nhân” có một ý nghĩa có thể kiểm chứng. Làm thế nào để ta xác định một tác nhân được cho là nguyên nhân trong thực tế? Chúng ta làm điều đó bằng cách can thiệp thực nghiệm. Điều này rất cần thiết, vì tương quan chưa chắc đã đồng nghĩa với quan hệ nhân quả.

Ta loại bỏ hoặc điều chỉnh các tác nhân đó, và phải thực hiện lặp lại nhiều lần một cách ngẫu nhiên. Sau đó, ta quan sát xem liệu có sự thay đổi đáng kể về mặt thống kê trong (hiệu ứng) kết quả giả định hay không.

Lấy một ví dụ vô lý là như thế này: Giả sử đồng hồ nhà thờ ở làng Runton Acorn luôn điểm chuông ngay sau đồng hồ của Runton Parva. Ai ngây thơ sẽ kết luận rằng tiếng chuông trước kéo theo tiếng chuông sau. Nhưng tất nhiên thì quan sát tương quan là không đủ.

Cách duy nhất để chứng minh quan hệ nhân quả là leo lên tháp chuông ở Runton Parva và điều chỉnh đồng hồ. Lý tưởng nhất là ta buộc nó điểm chuông vào những thời điểm ngẫu nhiên, và lặp lại thí nghiệm này nhiều lần.

Nếu sự tương quan, tức là đồng hồ ở Runton Acorn kêu sau tiếng chuông ở Runton Parva vẫn được duy trì, ta đã chứng minh được mối quan hệ nhân quả.

Điều quan trọng là, quan hệ nhân quả chỉ được chứng minh nếu ta điều chỉnh nguyên nhân giả định, nhiều lần và ngẫu nhiên. Tất nhiên là chẳng ai ngốc đến mức đi làm cái thí nghiệm này thật với đồng hồ ở nhà thờ. Kết quả quá rõ ràng rồi. Tôi chỉ muốn dùng ví dụ này để làm rõ ý nghĩa của từ “nguyên nhân”.

Quay trở lại với tuyên bố của Denis Noble, rằng: “Gene được sử dụng, chứ không phải là nguyên nhân”. Nếu áp dụng thí nghiệm “đồng hồ nhà thờ” ở trên, thì gene chắc chắn là nguyên nhân, vì nếu một gene bị đột biến (được coi là thay đổi ngẫu nhiên), thì ta sẽ luôn quan sát thấy sự thay đổi trong cơ thể của thế hệ tiếp theo, và các thế hệ sau đó nữa trong tương lai vô hạn.

Đột biến cũng giống như việc leo lên tháp chuông nhà thờ ở Runton Parva và chỉnh lại đồng hồ. Ngược lại, nếu có một sự thay đổi không mang tính di truyền cơ thể (sẹo, mất chân, cắt bao quy đầu, hay một cánh tay cơ bắp vì tập luyện quá mức, nước da rám nắng, khả năng sử dụng ngôn ngữ Esperanto hoặc chơi kèn gỗ bè trầm thành thạo), thì ta không thấy điều tương tự ở thế hệ tiếp theo. Không có mối quan hệ nhân quả nào ở đây cả.

Thông tin di truyền, vì thế, có khả năng bất tử, có tính nhân quả, và có một sự khác biệt rõ rệt giữa những gene tiềm ẩn khả năng bất tử rồi thật sự trở nên bất tử và những gene tiềm ẩn khả năng bất tử nhưng lại thất bại.

Lý do một số gene thành công còn số còn lại thất bại chính là vì chúng có ảnh hưởng nhân quả, dù chỉ mang tính thống kê, đến triển vọng sống sót và sinh sản của nhiều cơ thể mà chúng cư trú, qua các thế hệ liên tiếp và trên nhiều cơ thể trong quần thể.

Tôi phải nhấn mạnh sự quan trọng của từ “thống kê”, vì một bản sao của một gene tốt có thể không sống đến thế hệ tiếp theo, giả sử cơ thể nó cư trú bị sét đánh hoặc các vận rủi khác thì sao. Thực tế hơn thì một bản sao của một gene tốt có thể tình cờ ở chung cơ thể với các gene xấu và bị kéo xuống cùng chúng.

Thống kê xuất hiện vì sự tái tổ hợp thông qua sinh sản hữu tính khiến cho các gene tốt không liên tục chia sẻ cơ thể với các gene xấu. Nếu một gene liên tục xuất hiện trong những cơ thể có khả năng sống sót kém, ta kết luận rằng nó là một gene xấu.

Sau 10.000 năm tái tổ hợp, xáo trộn, rồi lại tái tổ hợp, một gene vẫn còn tồn tại trong vốn gene là một gene giỏi xây dựng cơ thể: Nó phối hợp cùng với các gene khác trong vốn gene của loài mà nó thường chia sẻ cơ thể cùng (bạn còn nhớ ngay từ Chương 1, rằng loài có thể được xem như một cỗ máy tính trung bình?).

Xét nghiệm gene. Ảnh: Shutterstock

Trong cuốn Gene vị kỷ, tôi đã sử dụng hình ảnh cuộc đua thuyền giữa Oxford với Cambridge. Tám người chèo thuyền và một người lái đều có vai trò riêng, và sự thành công của cả con thuyền phụ thuộc vào sự hợp tác của họ. Không phải chỉ cần những tay chèo khỏe, họ còn phải hợp tác tốt với nhau, biết hòa hợp với những người khác trong đội.

Những người chèo thuyền tượng trưng cho các gene, và họ được sắp xếp dọc theo chiều dài của con thuyền giống như các gene được sắp xếp dọc theo một nhiễm sắc thể.

Rất khó để tách biệt vai trò của từng tay chèo, vì sự phối hợp nhịp nhàng của họ là rất cần thiết, và việc cùng nhau chèo nhịp nhàng là điều sống còn cho sự thành công của cả con thuyền.

Huấn luyện viên thay đổi các tay chèo trong các đội thuyền thử nghiệm. Dù khó đánh giá thành tích cá nhân bằng cách quan sát, nhưng ông nhận thấy rằng một số người thường xuất hiện trong những đội nhanh nhất, và những người khác thì thường nằm trong những đội chậm hơn.

Dù từng cá nhân không bao giờ chèo một mình, nhưng về lâu dài, những tay chèo giỏi sẽ thể hiện bản lĩnh của mình qua thành tích của các đội thuyền họ tham gia.

Chọn lọc tự nhiên phân loại các gene tốt và xấu chính xác là nhờ tác động của gene lên cơ thể. Cách thức chi tiết sẽ khác nhau theo từng loài. Các gene giúp bơi giỏi là “gene tốt” trong vốn gene của cá heo nhưng không phải trong vốn gene của chuột chũi.

Những gene giúp việc đào đất tốt hơn được coi là “gene tốt” trong vốn gene của chuột chũi, gấu túi mũi trần, hay lợn đất nhưng không phải trong vốn gene của loài cá heo và cá hồi.

Những gene giúp leo trèo giỏi phát triển mạnh trong vốn gene của khỉ, sóc hoặc tắc kè, nhưng không phải trong vốn gene của quần thể cá kiếm, tê giác hay giun đất.

Những gene giúp bay lượn hiệu quả phát triển mạnh trong vốn gene của chim én hoặc dơi chứ không phải trong vốn gene của hà mã hay cá sấu.

Sự “tốt” và “xấu” có thể biến đổi tùy theo loài, nhưng điểm cốt lõi vẫn sẽ được giữ nguyên. Tùy thuộc vào ảnh hưởng của chúng lên cơ thể, các gene có thể tồn tại hoặc biến mất ở thế hệ tiếp theo, và các thế hệ sau đó nữa, đến một tương lai vô hạn.

Để tôi nhấn mạnh điều này: trong quá trình tiến hóa theo nguyên lý Darwin, dù ở bất kỳ đâu trong vũ trụ - tôi khá chắc là nếu có sự sống ở những nơi khác trong vũ trụ thì nó vẫn sẽ tuân theo chọn lọc tự nhiên - bất kỳ quá trình tiến hóa bằng chọn lọc tự nhiên nào cũng phụ thuộc vào việc thông tin di truyền được sao chép qua các thế hệ, và thông tin đó phải có ảnh hưởng nhân quả đến xác suất được sao chép từ thế hệ này qua thế hệ tiếp theo.

Trên hành tinh của chúng ta, thông tin được sao chép, và tác nhân đóng vai trò nguyên nhân của tiến hóa chọn lọc tự nhiên chính là DNA. Việc phủ nhận vai trò nền tảng của nó như là một nguyên nhân trong quá trình tiến hóa là một sai lầm không thể chấp nhận được.