Chúng ta đều biết rằng bé trai và bé gái thường sinh ra với tỷ lệ gần như bằng nhau. Tuy nhiên, làm thế nào mà tỷ lệ 1:1 này được duy trì qua hàng ngàn thế hệ? Đây là câu hỏi mà các nhà khoa học đã nỗ lực giải đáp trong suốt nhiều thập kỷ qua.
Tại sao tỷ lệ giới tính lại cân bằng?
Trong những thời kỳ trước, các nhà khoa học từng tin rằng tỷ lệ giới tính 1:1 là do sự "sắp xếp" của một đấng tối cao, với mục tiêu đảm bảo sự tồn tại và duy trì của loài người. Tuy nhiên, với sự tiến bộ của khoa học, chúng ta biết rằng nhiễm sắc thể giới tính mới chính là yếu tố quyết định sự hình thành giới tính.
Ở người, giới tính nữ được xác định bởi hai nhiễm sắc thể X, trong khi giới tính nam có một nhiễm sắc thể X và một nhiễm sắc thể Y. Nhiễm sắc thể Y mang một gene đặc biệt, gọi là SRY, giúp khởi động quá trình phát triển tinh hoàn, từ đó dẫn đến sự hình thành bé trai.
Nhờ sự cân bằng giữa số lượng tinh trùng X và Y, tỷ lệ giới tính khi sinh ra thường gần như là 1:1
Tỷ lệ giới tính gần như 1:1 là kết quả của quá trình phân bổ nhiễm sắc thể X và Y trong tinh trùng và trứng. Khi một tế bào phân chia để tạo ra tinh trùng và trứng, chúng chỉ chứa một bộ nhiễm sắc thể duy nhất. Tất cả các tinh trùng đều mang một bản sao của nhiễm sắc thể X hoặc Y, trong khi trứng của người mẹ luôn chứa nhiễm sắc thể X. Khi tinh trùng thụ tinh với trứng, nếu tinh trùng mang nhiễm sắc thể X, kết quả sẽ là một bé gái (XX); nếu là Y, sẽ là một bé trai (XY). Nhờ sự cân bằng giữa số lượng tinh trùng X và Y, tỷ lệ giới tính khi sinh ra thường gần như là 1:1.
Những biến thể tỷ lệ giới tính trong tự nhiên
Mặc dù tỷ lệ 1:1 khá phổ biến nhưng nhiều loài động vật lại có sự chênh lệch đáng kể về tỷ lệ giới tính. Điều này thường do các đột biến gene làm gián đoạn quá trình phân tách nhiễm sắc thể hoặc do những yếu tố sinh học khác như tiêu diệt phôi của một giới tính.
Trong một số loài, tỷ lệ giới tính không cân bằng là điều bình thường, chẳng hạn loài thú có túi nhỏ Antechinus stuartii chỉ sinh ra khoảng 32% con đực. Loài chim kookaburra có một đặc điểm thú vị: chim non thứ hai trong tổ thường là con cái vì chúng có khả năng sống sót cao hơn con đực trong môi trường cạnh tranh khốc liệt.
Một số loài còn có những hệ thống nhiễm sắc thể giới tính không điển hình. Ví dụ, động vật có vú vùng cực và một số loài gặm nhấm có những biến thể gene đặc biệt khiến những con cái mang bộ nhiễm sắc thể XY vẫn có thể sinh sản bình thường. Thậm chí, ở loài ve, tỷ lệ giới tính có thể đạt mức 15 con cái trên 1 con đực, trong khi nhiều loài ruồi giấm có tới 95% tinh trùng mang nhiễm sắc thể X, dẫn đến phần lớn con cháu của chúng là con cái.
Trong một số loài, tỷ lệ giới tính không cân bằng là điều bình thường.
Nguyên tắc của Fisher và tỷ lệ giới tính 1:1 ở con người
Vậy tại sao tỷ lệ giới tính 1:1 lại phổ biến ở con người? Nhà thống kê học nổi tiếng Ronald Fisher đã đề xuất rằng tỷ lệ này là tự điều chỉnh và có xu hướng quay trở lại mức cân bằng 1:1 trừ khi có sự can thiệp mạnh mẽ từ các yếu tố tiến hóa.
Lập luận của Fisher rất đơn giản: nếu có sự thiếu hụt trong một giới tính, những cha mẹ sinh con thuộc giới tính hiếm sẽ có nhiều cháu hơn, vì con của họ có lợi thế sinh sản. Do đó, những gene làm tăng khả năng sinh con của giới tính hiếm sẽ được ưu tiên trong quần thể, từ đó tỷ lệ giới tính sẽ tự cân bằng lại. Ví dụ, nếu nam giới trở nên hiếm hơn, các gia đình có nhiều con trai sẽ có lợi thế hơn, và điều này sẽ dẫn đến sự gia tăng tỷ lệ nam cho đến khi tỷ lệ giới tính quay lại mức cân bằng.
Nhưng liệu có bằng chứng nào chứng minh rằng các lực tiến hóa mạnh mẽ đang hoạt động để duy trì tỷ lệ giới tính ở con người? Theo một nghiên cứu mới đây do Siliang Song và Jianzhi Zhang từ Đại học Michigan thực hiện, câu trả lời có vẻ là không. Hai nhà nghiên cứu đã phân tích dữ liệu di truyền khổng lồ từ Vương quốc Anh và phát hiện hai biến thể di truyền ảnh hưởng đến tỷ lệ giới tính, nhưng chúng không được truyền qua các thế hệ một cách đáng kể.
Nhiễm sắc thể giới tính mới chính là yếu tố quyết định sự hình thành giới tính.
Giải thích về sự tuân thủ quy luật 1:1
Vậy tại sao tỷ lệ giới tính ở con người vẫn tuân theo quy luật 1:1? Một khả năng là do các gia đình thường có số lượng con tương đối ít, nên bất kỳ sự khác biệt lớn nào về tỷ lệ giới tính trong một gia đình riêng lẻ cũng sẽ bị triệt tiêu khi nhìn vào toàn bộ quần thể. Ngoài ra, con người có thể phải đối mặt với những hạn chế tiến hóa đặc biệt, chẳng hạn như chế độ hôn nhân một vợ một chồng, tạo áp lực lên việc duy trì sự cân bằng giới tính theo nguyên tắc của Fisher, điều không nhất thiết áp dụng cho các loài động vật khác.
Bài nghiên cứu của Song và Zhang đã đặt ra nhiều câu hỏi mới và hấp dẫn về sự bình đẳng trong tỷ lệ giới tính ở con người. Mặc dù các gene ảnh hưởng đến tỷ lệ giới tính vẫn chưa có bằng chứng rõ ràng về sự lan truyền qua các thế hệ, câu hỏi về lý do tại sao tỷ lệ 1:1 lại duy trì được vẫn còn là một bí ẩn thú vị, đòi hỏi nhiều nghiên cứu sâu hơn trong tương lai.