Các nhà nghiên cứu lý thuyết về sinh học hệ thống đã công bố một nghiên cứu cho thấy những giả định lâu đời về mối quan hệ giữa cái chết và chọn lọc tự nhiên từ trước đến nay là sai lầm. Hóa ra các sinh vật đều được “lập trình” để tự giới hạn tuổi thọ của mình.
Từ cuối thế kỉ 19, các nhà sinh vật học nghiên cứu thuyết tiến hóa đã cho rằng chọn lọc tự nhiên có lợi cho những cá thể có tuổi thọ cao. Loài nào sống càng lâu, càng có nhiều thời gian để tạo ra cá thể mới duy trì nòi giống thì càng có nhiều cơ hội để sinh sôi nảy nở hơn.
Các nhà khoa học hầu như đã đi đến kết luận: sự kết hợp giữa các yếu tố bên ngoài (như bị ăn thịt, bệnh tật, hoặc tai nạn…) và các yếu tố bên trong (sự phân rã sinh học dẫn đến tử vong) sẽ quyết định tuổi thọ con người.
Có mối liên hệ nào giữa cái chết và sự chọn lọc tự nhiên?
Tuổi thọ được lựa chọn và lập trình theo gen
Tuy nhiên theo một nghiên cứu mới được công bố vào đầu năm nay trên tờ PLOS One, lý thuyết cho rằng quá trình chọn lọc tự nhiên luôn cố gắng để thúc đẩy cho các sinh vật duy trì được tuổi thọ lâu nhất thực chất là một sai lầm. Tất cả chúng ta, về bản chất, đã được “lập trình” để tự hủy diệt chính mình.
Yaneer Bar-Yam, người đứng đầu nhóm nghiên cứu phát biểu: “Chúng tôi cho rằng tuổi thọ đã được lựa chọn và lập trình sẵn qua gen”. Thoạt đầu, ý tưởng này có vẻ mâu thuẫn. Lí thuyết tiến hóa truyền thống dựa trên mô hình “ích kỉ” của các cá thể sinh vật, khi mà tuổi thọ luôn được kéo dài tối đa. Lý thuyết này cho rằng một giống loài sẽ không tồn tại được lâu nếu có gen di truyền làm các cá thể của loài này chết trước thời hạn tự nhiên thông thường. Nhưng rất nhiều minh chứng thực tế trong tự nhiên đã chứng minh điều ngược lại.
Chẳng hạn như loài bạch tuộc chỉ sống đến khi sinh con và đột ngột chết ngay sau đó. Theo như thuyết chọn lọc tự nhiên thì gen di truyền này sẽ bị loại bỏ bởi nó không có lợi cho loài. Nhiều lí thuyết đã được đưa ra để giải thích sự mâu thuẫn này, nhưng họ vẫn không có lời giải đáp. Đây rõ ràng là dấu hiệu của lập trình di truyền, chứ không phải của sự phân rã sinh học.
Bạch tuộc sẽ tiếp tục sống nếu được cắt bỏ một tuyến nội tiết.
Bar-Yam và các cộng sự vẫn đang tranh luận rằng chọn lọc tự nhiên thực sự hỗ trợ sự tự hủy diệt và sinh sôi, chứ không phải sự tối đa thời gian sống của các cá thể. Nói cách khác, sinh vật có thể có tuổi thọ dài hơn hiện nay, nhưng chọn lọc tự nhiên đã ủng hộ những cá thể tự loại bỏ mình sớm hơn.
Để đi đến kết luận này, Bar-Yam và hai đồng nghiệp tại viện nghiên cứu sinh học của Harvard bắt đầu từ một câu hỏi cơ bản: Liệu có một môi trường nào mà trong đó các gen sẽ tự hạn chế tuổi thọ của mình?
Đáp án không chỉ là “có”, mà hóa ra môi trường như vậy luôn tồn tại trong thực tế.
Bar-Yam và các cộng sự đã áp dụng một kĩ thuật để nghiên cứu các hệ thống phức tạp, được gọi là mô hình không gian. Họ đã chứng minh được rằng nếu theo thuyết chọn lọc tự nhiên thông thường, các loài luôn đi theo xu hướng “ích kỷ” để kéo dài được tuổi thọ lâu nhất có thể, điều này có thể có lợi ích ngắn hạn nhưng lại là một bất lợi trong dài hạn.
Theo nhóm nghiên cứu, sự thành công lâu dài của cơ chế tự giới hạn này không chỉ nằm ở việc tối ưu tuổi thọ của một cá thể. Nó còn điều chỉnh tuổi thọ của một quần thể một cách tối ưu nhất dựa trên môi trường cụ thể mà loài đó đang sống.
Vậy làm sao mà các nhà khoa học theo thuyết tiến hóa đã liên kết cái chết với chọn lọc tự nhiên một cách sai lầm như thế? Duy chỉ có August Weismann, người vào năm 1882 đã tranh luận rằng cái chết là do được lập trình, còn những người khác khi xem xét tác động của chọn lọc tự nhiên, họ đều đã lấy tuổi thọ trung bình của các sinh vật ở các môi trường khác nhau, thay vì xem xét từng cá thể trong một môi trường sống cụ thể. Vì khi đó họ đã loại bỏ cá thể đó ra khỏi địa điểm cụ thể hoặc vị trí của chúng trong một quần thể nhất định, tức là bỏ qua mối quan hệ phức tạp giữa cá thể và môi trường của chúng, khiến cho các tính toán bị sai lầm.
Việc làm giảm tuổi thọ giúp hạn chế sự tiêu thụ tài nguyên và sinh sôi nảy nở của loài cho phù hợp với môi trường của chúng.
Nếu khai thác cạn kiệt tài nguyên của mình, chúng ta sẽ gặp rắc rối lớn
Chọn lọc tự nhiên hỗ trợ việc tự giới hạn tuổi thọ có một vài ý nghĩa rất sâu sắc. Trước tiên, nó làm sáng tỏ những vấn đề loài người chúng ta đang phải đối mặt khi dân số toàn cầu ngày càng tăng. Hệ thống kinh tế của chúng ta hầu như không hoạt động theo mô hình tự chủ - chủ nghĩa tư bản phát triển kéo theo những hành vi ích kỉ. Dù điều này có lợi cho những cá nhân ích kỉ trong thời gian ngắn, nhưng có thể trở thành hiểm họa của ta về lâu dài.
Những gì mà con người tác động đến môi trường sẽ tác động đến khả năng tồn tại của chính chúng ta. Chúng ta đều biết rằng, nếu khai thác cạn kiệt tài nguyên của mình, ta sẽ gặp rắc rối.
Nhưng mọi thứ không hoàn toàn bế tắc. Bar-Yam chỉ ra rằng nếu cái chết được “lập trình” di truyền, nghĩa là nó cũng có thể bị “hack”. Con người không thể bị lệ thuộc vào môi trường mà hàng triệu năm trước tuổi thọ của chúng ta đã được thiết lập. Chúng ta có thể điều chỉnh cơ chế đó và giúp loài người sống lâu hơn.