75 năm trước, trong tựa đề
của những cuốn sách hướng dẫn hài hước cổ điển, James
Thurber và E.B. White đặt ra câu hỏi nổi tiếng: "Tình dục có
cần thiết hay không?". Ít nhất, đã có một câu trả lời cho
điều đó: Không, sex hoàn toàn vô nghĩa.
Các nhà sinh vật học Mỹ
đang nghiên cứu một nhóm lớn các động vật đơn tính đã xoay
xở để tiến hóa thành hàng trăm loài khác nhau, mà không cần
tới hoạt động giao cấu đực - cái. Bị tước đoạt vai trò
truyền giống, con đực của những loài này đã biến mất hàng
triệu năm trước đây.
Lớp động vật này, được gọi
là bdelloid rotifer, thuộc nhóm những sinh vật hiển
vi phổ biến nhất trên trái đất, nhưng chúng đã làm hỏng một
trong những giả định vững chắc nhất của sinh học: ấy là, nếu
động vật không sinh sản lưỡng tính, chúng sẽ tiến nhanh tới
tuyệt chủng do thiếu sự kết hợp nhiễm sắc thể ngẫu nhiên
giữa con đực và con cái - một quá trình tạo ra các gene có
ích.
Trong khi đó, Bdelloid
còn lâu mới tuyệt chủng. Các nhà sinh học phân tử tại Phòng
thí nghiệm sinh học Biển ở Woods Hole, Massachusetts, và Đại
học Harvard đang tìm kiếm những bằng chứng mới nhất từ gene
động vật để tìm hiểu tại sao các sinh vật này thích nghi và
tiến hóa được.
Trong 370 loài
bdelloid rotifer được biết đến, không loài nào có các
chàng đực giống, và mặc dù tất cả các sinh vật bé nhỏ này
đều là cái, chúng vẫn tiến hóa được từ loài này sang loài
khác với bộ gene y sì của mình.
Jessica Mark Welch, thành
viên nhóm nghiên cứu, cho biết không giống như amip hoặc các
sinh vật đơn bào vô tính (nhân bản bằng cách phân chia cơ
thể), bdelloid rotifer là động vật thực sự, phân bố
trong các ao hồ, đầm lầy, nước mưa và trong băng tan chảy...
Cơ thể nửa trong suốt sặc sỡ của chúng có cái đầu được bao
phủ bằng những lông mao tí hon lắc lư và xoay tròn. Chúng có
những cái chân có vuốt, miệng có hàm có thể nhai những hạt
vi khuẩn và tảo. Dạ dày mạnh mẽ của chúng tiêu hóa con mồi
rất hiệu quả. Và chúng có tuyến sinh dục thực sự có thể tạo
ra trứng, nở ra con non.
Và tất cả cái cơ thể sinh
vật nhỏ bé đó dài chưa đầy 1 milimét, nhỏ hơn độ dày của một
cái kim khâu.
Điều đáng nói là trứng của
con cái không bao giờ cần phải thụ tinh với con đực, vì thế
hiện tượng mà Charles Darwin gọi là "chọn lọc tính dục" đã
không xảy ra trong sự tiến hóa của chúng. Nói cách khác,
không có cuộc chiến giữa các con đực để giành lấy con cái.
Tìm kiếm lời giải đáp cho
sự thành công của bdelloid, ba nhà khoa học đã xác
định được trình tự hoàn chỉnh của 4 gene cốt yếu trên 4 loài
riêng biệt. Họ phát hiện thấy ở động vật (trong đó có cả
người) sinh sản lưỡng tính sẽ đem lại cho con non hai bản
sao gene của cha và mẹ - một từ cha và một từ mẹ. Nhưng
giống cái của loài bdelloid lại tặng cả hai bản sao
gene của chính mình.
Vì thế trong quá khứ, qua
hàng nghìn, hoặc có lẽ hàng triệu năm, những đột biến vô hại
nhỏ xíu trong những gene này đã tích lũy để tạo ra loài
bdelloid hoàn toàn mới, thích nghi với môi trường,
Welches và cộng sự Meselson giải thích.
Từ những hóa thạch và các
"đồng hồ phân tử" dự đoán đột biến, nhóm nghiên cứu kết luận
các sinh vật này đã xuất hiện ít nhất 50 triệu, hoặc 100
triệu năm trước.
Tuy nhiên, bằng cách nào
mà bdelloid sống sót với bộ gene không được pha
trộn đó? Bằng cách nào chúng phân chia thành nhiều loài đến
vậy và thích nghi trong nhiều loại môi trường đến vậy? Các
nhà nghiên cứu vẫn tiếp tục tìm kiếm câu trả lời bằng cách
phân tích trình tự của nhiều gene hơn nữa trên các con cái
và chức năng của chúng.
29/3/2004
(theo SFGate) |