Tiến hóa từ góc nhìn của gene

Tác giả: Richard Dawkins

Tử thư di truyền

Trong cuốn sách này, tác giả nhìn nhận mỗi sinh vật sống đều giống như một “cuốn sách” lưu giữ thông tin về quá khứ. Cơ thể, gene và hành vi của chúng không chỉ phục vụ cho sự tồn tại ở hiện tại, mà còn mang theo những dấu vết được tích lũy qua vô số thế hệ chọn lọc tự nhiên.

Tiến hóa từ góc nhìn của gene

Cá thể sinh vật là phương tiện trực tiếp đấu tranh sinh tồn, nhưng chính gene mới là "đơn vị sao chép" quyết định dòng chảy tiến hóa.

Thế là xong phần phê phán quan điểm góc nhìn của gene. Chúng ta còn gì nữa? Giả sử các gene là nguyên nhân dẫn đến tiến hóa, thì toàn bộ cơ thể của cá thể là thứ ta quan sát thấy nó hành động như một tác nhân. Thực tế này thường bị hiểu sai là một điểm yếu của quan điểm góc nhìn của gene. À thì tất nhiên là chính toàn bộ sinh vật mới sở hữu các công cụ điều hành để tương tác với thế giới - chân, tay, các cơ quan cảm giác. Toàn bộ con vật đi tìm thức ăn, và thử hết đường này đến đường khác, thể hiện ra ngoài mọi dấu hiệu của cơn thèm khát tìm kiếm cho đến khi được thỏa mãn.

Chính sinh vật thể hiện sự sợ hãi kẻ săn mồi, cảnh giác nhìn lên và ngó xung quanh, giật mình khi bị bất ngờ, và chạy trong sự kinh hoàng khi bị săn đuổi. Chính sinh vật, như một tác nhân thống nhất, chủ động tán tỉnh bạn tình, và cũng chính nó đã khéo léo xây tổ và làm việc đến kiệt sức để chăm sóc con non của mình.

Chính sinh vật, và toàn bộ cơ thể của nó, thực sự là một tác nhân, luôn cố gắng hướng tới một hoặc nhiều mục tiêu. Đôi khi mục tiêu là sống sót, và thường thì mục tiêu là sinh sản và đảm bảo sự sống sót của con cái nó. Có lúc, đặc biệt ở các loài côn trùng có tổ chức xã hội cao, thì mục tiêu của nó còn là những cá thể khác ngoài con cái - chị em, và các cháu.

Tranh minh họa Darwin và thuyết Tiến hóa. Nguồn: serious-science

Người đồng nghiệp quá cố của tôi, W. D. Hamilton (ông có tấm thiệp chép đè trong Chương 1), đã đưa ra định nghĩa tổng quát về đại lượng toán học chính xác mà một cá thể, dưới tác động của chọn lọc tự nhiên, được kỳ vọng sẽ tối đa hóa những nỗ lực có mục đích của mình. Đại lượng này bao gồm sự sống sót của cá thể, bao gồm việc sinh sản, nhưng còn nhiều hơn thế, vì các gene được chia sẻ với các cá thể họ hàng, nên sự tồn tại của gene có thể được thúc đẩy bằng cách giúp chị em hoặc các cháu sống và sinh sản. Ông đặt tên cho đại lượng này là “thích nghi toàn diện”. Ông thậm chí còn tóm tắt phần toán học phức tạp của mình thành một định nghĩa bằng lời khá dài và phức tạp:

Thích nghi toàn diện có thể được hình dung như mức độ thích nghi cá nhân mà một cá thể thực sự thể hiện thông qua việc tạo ra con non sống đến tuổi trưởng thành, nhưng được điều chỉnh theo một cách đặc biệt. Sau khi loại bỏ những yếu tố do môi trường xã hội của cá thể tác động, chỉ để lại mức thích nghi mà cá thể sẽ có nếu như không bị ảnh hưởng bởi những tổn hại hay lợi ích từ môi trường đó. Sau đó, ta cộng thêm một phần lợi ích hoặc tổn hại mà chính cá thể gây ra cho mức thích nghi của những cá thể xung quanh vào đại lượng này. Phần cộng thêm được tính theo hệ số quan hệ huyết thống với những cá thể bị ảnh hưởng: toàn bộ cho các bản sao, một nửa cho anh chị em ruột, một phần tư cho các anh chị em cùng cha khác mẹ hoặc cùng mẹ khác cha, và một phần tám cho các anh chị em họ... và cuối cùng là 0 với các cá thể có quan hệ huyết thống không đáng kể.

Nghe rắc rối nhỉ? Khó đọc nhỉ? Nhưng mà nó phải rắc rối như vậy, vì thích nghi toàn diện là một ý tưởng khó. Theo tôi, cách nhìn từ góc độ cá thể khiến mọi thứ phức tạp một cách không cần thiết khi nói về học thuyết Darwin. Mọi thứ sẽ trở nên đơn giản hơn nhiều nếu bỏ qua cá thể và đi thẳng đến cấp độ gene. Chính Bill Hamilton cũng làm vậy trong thực tế. Trong một bài báo của mình, ông viết:

Hãy làm cho lập luận này sinh động hơn bằng cách tạm thời coi như các gene có trí thông minh và có một chút tự do lựa chọn. Hãy hình dung một gene đang suy nghĩ về cách tăng số lượng các bản sao của nó, và nó có thể chọn giữa việc khiến cá thể mang nó hành động hoàn toàn vì lợi ích riêng... hoặc khiến cá thể đó thực hiện hành vi “vị tha”, mang lại lợi ích theo cách nào đó cho họ hàng.

Bạn đọc thấy đoạn này rõ ràng và dễ hiểu hơn nhiều so với phần định nghĩa trước về thích nghi toàn diện chứ? Sự khác biệt là đoạn này sử dụng góc nhìn của gene trong chọn lọc tự nhiên. Đoạn khó hiểu trước đó là kết quả khi ta diễn đạt cùng một ý tưởng nhưng từ góc nhìn cá thể. Hamilton đã đồng ý với cái định nghĩa hơi hài hước và có phần không mấy nghiêm túc của tôi: “Thích nghi toàn diện là đại lượng mà một cá thể dường như đang tối đa hóa, trong khi thực chất thứ được tối đa hóa là khả năng sống sót của gene.”

Theo cách nói của tôi, sinh vật là “phương tiện”, giúp các bản sao của “đơn vị sao chép” bên trong nó tồn tại. Nhà triết học David Hull cũng hiểu ý này sau một thời gian dài trao đổi thư từ với Mark Ridley, học trò của tôi khi đó, nhưng ông lại dùng một từ khác, là “đơn vị tương tác” (interactor) thay cho “phương tiện”, mà tôi thật sự chẳng hiểu lý do tại sao.

Tùy cách nhìn, bạn đọc có thể xem phương tiện hoặc đơn vị sao chép là tác nhân tối đa hóa một đại lượng nào đó: nếu là phương tiện, thì đại lượng được tối đa hóa là thích nghi toàn diện, khá phức tạp; còn nếu là đơn vị sao chép, thì đại lượng được tối đa hóa là khả năng sống sót, khá đơn giản.

Tôi không muốn xem nhẹ tầm quan trọng của “phương tiện” xuống còn đơn vị hành động. Chính sinh vật cá thể mới là thứ có bộ não để đưa ra quyết định, dựa trên thông tin từ giác quan và thực hiện bằng cơ bắp. Sinh vật (“phương tiện”) là đơn vị hành động, nhưng gene (“đơn vị sao chép”) mới là thứ sống sót. Theo quan điểm góc nhìn của gene, sự tồn tại của các phương tiện không phải là điều hiển nhiên mà cũng cần được giải thích. Tôi đã thử đưa ra một lời giải thích trong chương cuối của cuốn The Extended Phenotype (Kiểu hình mở rộng) có tên “Rediscovering the Organism” (Tái khám phá sinh vật).

Các đơn vị sao chép (trên hành tinh của chúng ta là các đoạn DNA) và phương tiện (trên hành tinh của chúng ta là các cơ thể cá thể) đều là những thực thể quan trọng như nhau, nhưng chúng đóng vai trò khác nhau và bổ sung cho nhau. Có thể các đơn vị sao chép từng tự do trôi nổi trên biển, nhưng như tôi đã viết trong cuốn Gene vị kỷ: “Chúng đã từ bỏ sự tự do phóng khoáng đó từ lâu. Giờ đây chúng tụ tập thành những thuộc địa khổng lồ, an toàn bên trong những cỗ máy vụng về khổng lồ” (cơ thể của các cá thể, tức các phương tiện). “Góc nhìn của gene” về tiến hóa không hề phủ nhận vai trò của cơ thể cá thể. Nó chỉ nhấn mạnh rằng vai trò ấy (“phương tiện”) là một kiểu vai trò khác với vai trò của gene (“đơn vị sao chép”).

Những gene thành công sẽ tồn tại trong cơ thể qua nhiều thế hệ, và về mặt thống kê, chúng duy trì sự tồn tại của chính mình nhờ những tác động “kiểu hình” lên cơ thể mà chúng cư trú. Nhưng tôi đã mở rộng quan điểm góc nhìn của gene bằng cách đưa ra khái niệm về kiểu hình mở rộng. Ảnh hưởng của gene không chỉ giới hạn bên trong cơ thể. Bất kỳ tác động nào lên thế giới bên ngoài, miễn là tác động đó có thể quy cho sự có mặt của một gene thay vì sự vắng mặt của nó, và ảnh hưởng đến khả năng sống sót của gene, đều có thể được coi là một tác động kiểu hình có ý nghĩa chọn lọc. Chỉ cần nó tạo ra ảnh hưởng thống kê nào đó, tích cực hoặc tiêu cực, đến cơ hội gene đó tồn tại trong vốn gene. Giờ tôi phải quay lại khái niệm kiểu hình mở rộng, vì với tôi, nó là một phần quan trọng trong góc nhìn của gene về tiến hóa.