Con người được tạo ra từ 20.000 gene

Con người được tạo ra chỉ từ khoảng 20.000 gene – xấp xỉ số gene của loài giun siêu nhỏ có tên Caenorhabditis elegans.

Chỉ năm năm sau bài báo của Medawar, năm 1957, nhà sinh học tiến hóa người Mỹ George Williams đã đưa ra một phiên bản sâu sắc và tinh vi hơn của cùng lý thuyết này. Theo ông, mỗi gene có thể có nhiều tác động khác nhau lên cơ thể, tùy thuộc vị trí và thời gian mà nó biểu hiện – hiện tượng được gọi là tính đa hiệu của gene.

Sự biểu hiện đa dạng này của gene giúp giải thích tại sao một sinh vật phức tạp như chúng ta được tạo ra chỉ từ khoảng 20.000 gene – xấp xỉ số gene của loài giun siêu nhỏ Caenorhabditis elegans (C. elegans), loài sinh vật được sử dụng khá phổ biến trong các phòng thí nghiệm sinh học.

Williams cho rằng chính đột biến gene đem lại lợi ích trong những năm đầu đời về sau lại có ảnh hưởng gây hại, và ông đặt ra thuật ngữ “tính đa hiệu đối kháng” – một thuật ngữ sinh học xấu xí nhưng không thể tránh khỏi bởi vì nó hiện diện trong hầu hết các nghiên cứu về lão khoa.

Ảnh minh họa. Nguồn: BBC.

Theo lý thuyết “ tích lũy đột biến” của Medawar, sức mạnh của chọn lọc tự nhiên không loại bỏ tác hại của đột biến bởi nó không ảnh hưởng đến quá trình sinh sản. Hay như Williams từng nói: “chọn lọc tự nhiên thường phát huy tối đa sức mạnh ở những năm tháng tuổi trẻ và cái giá phải trả chính là sự lao dốc của sức khỏe (còn gọi là lão hóa) khi chúng ta bước qua giai đoạn trưởng thành.” Vậy nên, không có gì đáng ngạc nhiên khi một số người gọi lý thuyết này một cách đầy hình tượng là “ lý thuyết trả sau”.

Williams đưa ra hai ví dụ minh họa cho ý tưởng của mình. Ví dụ đầu tiên liên quan đến sự lưu thông calcium trong máu. Bạn cần calcium để có thể hoạt động dễ dàng khi còn trẻ, để xây dựng và tu sửa bộ xương, để nhanh chóng chữa lành xương gãy nhờ đó giúp bạn tránh những thương tổn và trở nên vững vàng.

Điều này thật sự cần thiết cho sự tồn tại của các tổ tiên săn bắt-hái lượm của chúng ta. Tuy nhiên, khi bạn đã bước vào tuổi 65 hay 70 – điều hiếm thấy ở thời tiền sử – toàn bộ lượng calcium trong máu bắt đầu trú ngụ trong hệ thống mạch máu và là nguồn cơn của căn bệnh xơ cứng động mạch, tình trạng bệnh điển hình của tuổi già. Nhưng điều đó không tạo thành hậu quả gì với các lực tiến hóa: bạn vẫn sẽ có con, và do đó bạn đã xong nhiệm vụ duy trì nòi giống của loài rồi.

Ví dụ còn lại của Williams là về testosterone, một loại hormone sinh dục chịu trách nhiệm cho sự phát triển của tuyến tiền liệt, tuyến dưới gốc dương vật, cung cấp chất lỏng cần thiết để bảo vệ và nuôi dưỡng tinh trùng.

Các biến thể di truyền làm gia tăng vượt trội loại hormone này có thể kích thích sự phát triển quá mức tuyến tiền liệt, mà với những người đàn ông trẻ tuổi, nó giúp gia tăng ham muốn tình dục và khả năng sinh sản, một điều có lợi cho quá trình chọn lọc tự nhiên.

Nhưng chính điều này lại gây ra phiền toái cho những người đàn ông lớn tuổi – vấn đề thường gặp nhất là họ sẽ gặp khó khăn khi tiểu tiện vì các áp lực ép lên bàng quang và ống dẫn nước tiểu, và tăng nguy cơ ung thư tiền liệt tuyến nếu như các lỗi xảy ra trong quá trình phân chia tế bào liên tục tích tụ dần.