Vai trò của gene trong tiến hóa

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.

Vai trò của gene trong tiến hóa

Một số người khẳng định chọn lọc tự nhiên diễn ra ở nhiều cấp độ trong thứ bậc của sự sống: loài, nhóm, cá thể và gene. Thực tế, gene không phải là bậc thấp nhất của thang.

Tôi có nói quá không? Tôi ước là thế, nhưng thật không may, có lý do để cho rằng những quan điểm mà tôi phê phán đã có ảnh hưởng rộng rãi. Stephen Jay Gould (những sai lầm của ông luôn được che giấu bằng lối diễn đạt đầy sức thuyết phục) thậm chí còn hạ thấp vai trò của gene trong tiến hóa xuống còn chức năng "ghi sổ sách".

Ẩn dụ về người ghi sổ có sức hấp dẫn đến mức nó mê hoặc chính ông. Nhưng nó sai đến mức không thể sai hơn. Vai trò của người ghi sổ là ghi chép một cách thụ động các giao dịch sau khi chúng đã xảy ra. Khi người ghi sổ ghi một mục vào sổ cái của mình, mục ghi đó không tạo ra một giao dịch tiếp sau. Phải ngược lại mới đúng.

Tôi hy vọng những trang trước đã thuyết phục bạn đọc việc hạ thấp vai trò của gene xuống chức năng "ghi sổ sách" này còn tệ hơn cả việc xuyên tạc rỗng tuếch về vai trò của gene với tư cách là tác nhân trung tâm của tiến hóa. Nó đi ngược lại với sự thật, dưới vỏ bọc một ẩn dụ sâu sắc và thoạt nghe thì có vẻ thuyết phục.

Gould cũng là người ủng hộ thuyết "chọn lọc đa cấp độ", và đây là một khía cạnh khác khiến ông được xem là người phản đối quan điểm tiến hóa nhìn từ góc độ của gene (chúng ta có ví dụ là triết gia Kim Sterelny với cuốn sách đầy sắc sảo của ông Dawkins Versus Gould: Survival of the Fittest (Dawkins và Gould: Quy luật sống còn của kẻ thích nghi nhất)).

Gould và những người có cùng quan điểm khẳng định rằng chọn lọc tự nhiên diễn ra ở nhiều cấp độ trong thứ bậc của sự sống: loài, nhóm, cá thể và gene. Điều đầu tiên cần nói là dù có một hệ thống thứ bậc có vẻ thuyết phục, và đúng là có một cái thang thật, gene lại không thuộc về cái thang ấy. Gene không phải là bậc thấp nhất của thang; đúng hơn, nó hoàn toàn không nằm trên thang, mà được đặt sang một bên.

Chính bởi vai trò đặc quyền của nó như một nguyên nhân trong tiến hóa. Gene là một đơn vị tự sao chép. Tất cả bậc còn lại trên thang đều là các phương tiện, một thuật ngữ mà tôi sẽ giải thích sau trong chương này.

Ảnh minh họa: Shutterstock.

Về các cấp độ chọn lọc cao hơn, thì đúng là có việc một số loài tồn tại bằng cách loại bỏ những loài khác. Điều này thoạt nhìn có vẻ giống chọn lọc tự nhiên ở cấp độ loài.

Sóc đỏ bản địa của Anh đang bước tới gần bờ vực tuyệt chủng do hệ quả đáng tiếc từ sở thích của Công tước Bedford thứ XI vào thế kỷ XIX, khi ông đưa sóc xám Mỹ vào nước Anh. Sóc xám cạnh tranh vượt trội so với sóc đỏ có vóc dáng nhỏ hơn, đồng thời còn lây cho chúng bệnh đậu sóc, một loại bệnh mà sóc xám đã tiến hóa khả năng kháng bệnh qua nhiều thế hệ ở Mỹ.

Sự thay thế sinh thái của một loài bằng một loài cạnh tranh khác thoạt nhìn giống như chọn lọc tự nhiên. Nhưng sự giống nhau này rỗng tuếch và gây hiểu lầm. Kiểu "chọn lọc" này không thúc đẩy sự thích nghi tiến hóa. Nó không phải là chọn lọc tự nhiên theo học thuyết Darwin.

Ta không thể nói bất kỳ đặc điểm nào của cơ thể hay hành vi của sóc xám là một cơ chế khiến sóc đỏ tuyệt chủng, trong khi ta có thể nói về chức năng tiến hóa của cái đuôi rậm rạp của sóc xám - những đặc điểm đã khiến tổ tiên của sóc xám cạnh tranh tốt hơn với các cá thể sóc khác cùng loài có cái đuôi hơi khác một chút.

Năm 1988, tôi đã xuất bản một bài báo với nhan đề "The Evolution of Evolvability" (Sự tiến hóa của khả năng tiến hóa). Đây là lần tôi tiến gần nhất đến việc ủng hộ một điều gì đó giống như "chọn lọc đa cấp độ". Luận điểm của tôi là một số cấu trúc cơ thể nhất định, ví dụ như cấu trúc cơ thể phân đốt của động vật chân đốt, giun đốt và động vật có xương sống, có khả năng “tiến hóa” tốt hơn các cấu trúc khác. Dưới đây là trích dẫn từ bài báo đó:

Tôi ngờ rằng sinh vật phân đốt đầu tiên không hẳn là một cá thể đặc biệt thành công. Nó chỉ là một cá thể dị thường, với cơ thể kép (hoặc đa phần) trong khi bố mẹ nó chỉ có một cơ thể đơn. Cấu trúc cơ thể đơn của bố mẹ nó ít nhất cũng khá thích nghi với cách sống của loài. Nếu không thì chúng đã không thể trở thành bố mẹ. Thoạt nhìn, khó có khả năng một cơ thể kép lại thích nghi tốt hơn... Nhưng điều quan trọng về sinh vật phân đốt đầu tiên là hậu duệ của nó đã trở thành những bậc thầy tiến hóa. Chúng phân nhánh, hình thành loài mới, và tạo ra cả những ngành sinh vật hoàn toàn mới. Cho dù việc phân đốt có phải là một sự thích nghi có lợi trong suốt vòng đời của cá thể phân đốt đầu tiên hay không, thì sự phân đốt là một thay đổi trong quá trình phát triển phôi, một thay đổi chứa đựng tiềm năng tiến hóa to lớn.

Tôi hình dung rằng khái niệm "khả năng tiến hóa" nên được xem là một đặc tính của phôi học. Do đó, một cơ chế phát triển phôi phân đốt có tiềm năng tiến hóa cao, nghĩa là cơ chế này cho phép sự phân hóa tiến hóa phong phú. Thế giới có xu hướng được lấp đầy bởi các nhánh sinh học có tiềm năng tiến hóa cao. Mỗi nhánh tiến hóa này như một nhánh trên cây sự sống, tức là một nhóm cùng với tổ tiên chung của nó.

"Chim" là một nhánh, vì tất cả loài chim đều có một tổ tiên chung và không chia sẻ với bất kỳ loài nào khác không phải chim. Nhưng "cá" thì không phải là một nhánh, vì tổ tiên chung của tất cả loài cá cũng là tổ tiên của tất cả loài có xương sống trên cạn, bao gồm cả chúng ta - những sinh vật không phải cá. "Động vật có vú" là một nhánh, nhưng chỉ khi ta tính cả những loài được gọi là "bò sát giống động vật có vú". Gọi “sự tiến hóa của khả năng tiến hóa" là chọn lọc theo nhóm sẽ không có ích và dễ gây nhầm lẫn. Thuật ngữ "chọn lọc theo nhánh", được đặt ra bởi George C Williams, sẽ hợp lý hơn.