Ở kỳ trước, chúng ta đã biết rằng đột biến không thể tạo ra những đặc điểm phức tạp của các sinh vật sống trong một khoảng thời gian tiến hóa hợp lý. Đột biến chỉ là một phần của cơ chế tiến hóa theo Darwin, thêm vào đó còn có quá trình chọn lọc tự nhiên. Tuy nhiên, thuyết tiến hóa Darwin không những thất bại trong việc giải thích sự xuất hiện của kẻ mạnh nhất thông qua các đột biến, mà còn gặp khó khăn khi chứng minh sự sống sót của kẻ mạnh nhất thông qua chọn lọc tự nhiên.

Phần 3

Năm 2008, 16 nhà sinh vật học từ khắp nơi trên thế giới đã tập hợp tại Altenberg, Áo để thảo luận các vấn đề về mô hình tiến hóa tân Darwin hiện đại. Tạp chí Nature đã đưa tin về hội nghị “Altenberg 16”, trích dẫn lời các nhà khoa học hàng đầu như sau:

– “Nguồn gốc các đôi cánh và cuộc xâm chiếm vùng đất. . . là những điều mà thuyết tiến hóa đã nói với chúng ta rất ít”.

– “Bạn chưa thể bác bỏ lực chọn lọc trong tiến hóa di truyền. . . nhưng theo quan điểm của tôi thì dạng thức tự bình ổn và hoàn thiện của các loài bắt nguồn từ các quá trình khác”.

– “Phép tổng hợp hiện đại đặc biệt tốt trong việc mô hình hóa sự sinh tồn của kẻ mạnh nhất, nhưng chưa đủ thuyết phục trong việc mô hình hóa sự xuất hiện của kẻ mạnh nhất”.

Vấn đề 4: Chọn lọc tự nhiên gặp khó khăn trong việc phát huy các đặc điểm vượt trội trong quần thể

Các nhà sinh học tiến hóa thường cho rằng một khi đột biến tạo ra một đặc điểm có lợi về chức năng, nó sẽ dễ dàng lan rộng (trở thành “phù hợp”) trong toàn bộ quần thể bằng cách chọn lọc tự nhiên. Ví dụ, hãy tưởng tượng một quần thể cáo lông nâu sống ở vùng tuyết. Một con cáo được sinh ra với một đột biến biến bộ lông của nó thành màu trắng, thay vì màu nâu.

Loài cáo này có lợi thế trong việc săn mồi và trốn thoát kẻ săn mồi, bởi vì bộ lông trắng của nó cung cấp cho nó khả năng ngụy trang trong môi trường đầy tuyết. Con cáo trắng sống sót, truyền gen của nó cho con cái của chúng, chúng cũng rất giỏi trong việc sống sót và sinh sản. Theo thời gian, đặc điểm cáo lông trắng lan rộng khắp vùng.

Đây là cách mà nó được cho là cơ chế hoạt động – trên lý thuyết. Tuy nhiên, trong thế giới thực, việc chỉ tạo ra một đặc điểm có lợi về chức năng không đảm bảo nó sẽ tồn tại hoặc trở nên phù hợp. Ví dụ, điều gì sẽ xảy ra nếu tình cờ con cáo trắng vấp ngã, gãy chân và bị kẻ săn mồi ăn thịt – nó không bao giờ truyền được gen của nó? Các lực ngẫu nhiên hoặc sự kiện ngẫu nhiên có thể ngăn chặn một đặc điểm lan tỏa sang quần thể, ngay cả khi nó mang lại lợi thế.

Các lực ngẫu nhiên này được gọi chung dưới cái tên “trôi dạt di truyền”. Khi các nhà sinh học áp dụng toán học tính toán trong chọn lọc tự nhiên, họ thấy rằng trừ khi một đặc điểm mang lại lợi thế chọn lọc cực kỳ vượt trội, “trôi dạt di truyền” sẽ có xu hướng áp đảo lực chọn lọc và ngăn chặn sự thích nghi để đạt được chỗ đứng trong quần thể.

Vấn đề này đã được một số nhà khoa học nghiên cứu về thuyết tiến hóa thừa nhận, những người hoài nghi về khả năng chọn lọc tự nhiên đã thúc đẩy quá trình tiến hóa. Một trong những nhà khoa học đó là Michael Lynch, một nhà sinh vật học tiến hóa tại Đại học Indiana, người viết rằng “sự trôi dạt di truyền ngẫu nhiên là một rào cản lớn đối với thuyết nâng cao sự tinh luyện/sàng lọc của các phân tử thông qua quá trình thích nghi”.

Ông cho rằng ảnh hưởng của trôi dạt di truyền là “khuyến khích sửa chữa các đột biến có hại nhẹ và không khuyến khích thúc đẩy các đột biến có lợi”. Tương tự như vậy, Eugene Koonin, một nhà khoa học hàng đầu tại National Institutes of Health, giải thích, trôi dạt di truyền dẫn đến “sự cân bằng ngẫu nhiên của những thay đổi trung tính hoặc thậm chí có hại”.

Những bộ phận dư thừa phức tạp 

Theo quan điểm của Lynch, có nhiều hệ thống tế bào hỗ trợ sinh tồn, nhưng lại là bộ phận dư thừa. Kết quả là, chúng phục vụ như các cơ chế sao lưu chỉ được sử dụng khi hệ thống chính hiệu quả cao bị lỗi. Bởi vì chúng hiếm khi được sử dụng, các hệ thống này chỉ đôi khi được tiếp cận đến “sự chọn lọc”. Tuy nhiên, các hệ thống này cũng có thể cực kỳ phức tạp và hiệu quả.

Làm thế nào một hệ thống chỉ hiếm khi được sử dụng, hoặc chỉ thỉnh thoảng cần thiết, có thể phát triển đến mức độ phức tạp và hiệu quả cao như vậy? Sau khi quan sát “nhiều lớp” cơ chế tế bào phức tạp có liên quan đến các quá trình như sao chép DNA, Lynch đặt ra một câu hỏi quan trọng:

“Mặc dù các tuyến phòng thủ phân lớp này là một lợi thế trong các trường hợp trọng yếu cho sức khỏe tế bào, tuy nhiên, bởi vì sự xuất hiện đồng thời của tất cả các thành phần trong một hệ thống là chuyện khó tin, người ta đặt ra một số câu hỏi. Làm thế nào quá trình chọn lọc có thể thúc đẩy việc thiết lập các lớp bổ sung cho cơ chế tăng cường phù hợp với môi trường, nếu các tuyến phòng thủ chính đã được hình thành ở mức độ tinh xảo cao?”.

Lynch không tin rằng chọn lọc tự nhiên là đủ để giải thích sự hình thành của các loài. Trong một bài báo năm 2007 trong Proceedings of the U.S. National Academy of Sciences (Kỷ yếu Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ) có tựa đề là “Sự yếu đuối của các giả thuyết thích ứng về nguồn gốc của hệ thống sinh vật phức tạp”, ông đã giải thích với các nhà sinh học tiến hóa: “Liệu chọn lọc tự nhiên là một lực cần và đủ để giải thích sự xuất hiện của các đặc điểm di truyền và tế bào là trung tâm của việc hình thành các sinh vật phức tạp chưa?”.

Sử dụng luận điểm tương tự, một bài báo trên tạp chí Theoretical Biology and Medical Modelling kết luận rằng: “Điều quan trọng đối với các nhà sinh học là phải đánh giá thực tế những gì chọn lọc có thể và không thể làm trong nhiều trường hợp. Sự chọn lọc có thể không cần thiết và không đủ để giải thích nhiều đặc điểm gen hoặc tế bào của các sinh vật phức tạp”. Lynch thể hiện quan điểm rõ ràng là: “Không có bằng chứng thực nghiệm hay lý thuyết thuyết phục nào cho thấy chọn lọc tự nhiên thúc đẩy sự phức tạp, tính mô đun, sự dư thừa hoặc các đặc điểm khác của quá trình di truyền”.

Theo “Mười vấn đề lớn về khoa học của Thuyết tiến hóa” của Casey Luskin

Johny Nguyễn

Link bài dịch: NTD Việt Nam