CHƯƠNG XI Ý NGHĨA CỦA TẤT CẢ NHỮNG MỐI LIÊN HỆ NÀY-VƯỜN THÚ BÊN TRONG BẠN

Bước đầu chính thức làm quen với giới hàn lâm của tôi diễn ra vào đầu những năm 1980, trong những năm tháng học đại học, khi tôi làm việc tình nguyện tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Hoa Kỳ ở thành phố New York. Bên cạnh sự phấn khích của công việc thầm lặng phía sau các bộ sưu tập của bảo tàng, một trong những kinh nghiệm đáng nhớ nhất của tôi là tham dự các buổi seminar ồn ào được tổ chức hằng tuần ở đây. Mỗi tuần, một diễn giả tới để trình bày các nghiên cứu của mình về lịch sử tự nhiên. Tiếp sau bài trình bày thường ít sôi nổi, người nghe sẽ mổ xẻ từng luận điểm của bài trình bày. Thật là nhẫn tâm. Đôi khi, có cảm giác như toàn bộ phần trao đổi giống với món barbecue thịt người, và diễn giả được mời biến thành thực đơn thịt xiên nướng. Thông thường, những buổi tranh cãi này biến thành màn hò hét hết sức phẫn nộ và đoạn diễn kịch câm theo kiểu opera trong một bộ phim câm cổ điển, kết thúc bằng những nắm đấm run rẩy và những cái dậm chân.

Tại đây, trong sảnh đường linh thiêng của giới hàn lâm, tôi lắng nghe những buổi seminar về phân loại học. Bạn biết đấy, phân loại học là ngành khoa học chuyên về đặt tên loài và tổ chức chúng thành hệ thống phân loại mà chúng ta đều được học trong phần nhập môn sinh học. Tôi không thể hình dung có một chủ đề nào ít liên quan hơn tới đời sống thường ngày, chưa nói đến chuyện làm cho các khoa học gia khả kính tức đến sôi máu và mất đi hầu hết phẩm cách của mình. Mệnh lệnh “Biến đi chỗ khác” không thể phù hợp hơn trong trường hợp này.

Điều trớ trêu là bây giờ tôi biết tại sao họ lại tức giận đến vậy. Lúc đó, tôi đã không đánh giá nó đúng mức, nhưng họ đã tranh luận về một trong những khái niệm quan trọng nhất trong sinh học. Nó có lẽ không tới mức động trời, nhưng khái niệm này chính là điều cốt lõi giúp chúng ta so sánh giữa các sinh vật – người với cá, hoặc cá với giun, hoặc tất cả mọi thứ với nhau. Nó giúp chúng ta phát triển các kỹ thuật cho phép lần lại các phả hệ gia đình của chúng ta, xác minh tội phạm thông qua bằng chứng DNA, hiểu được cơ chế virus HIV trở nên nguy hiểm và thậm chí theo dõi sự lan rộng của các loại virus cúm trên toàn thế giới. Khái niệm mà tôi sắp đề cập tạo nên phần lớn nền tảng logic của cuốn sách này. Một khi chúng ta hiểu rõ nó, chúng ta sẽ thấy được ý nghĩa của cá, giun, và vi khuẩn nằm bên trong mỗi chúng ta.

Sự kết nối những ý tưởng thực sự vĩ đại về các quy luật của tự nhiên bắt đầu bằng những tiền đồ đơn giản mà tất cả chúng ta đều nhìn thấy hằng ngày. Từ những khởi đầu đơn giản, các ý tưởng như thế được mở rộng để giải thích những điều thực sự to lớn, như sự dịch chuyển của các ngôi sao hoặc sự vận hành của thời gian. Trên tinh thần đó, tôi có thế chia sẻ với bạn một quy luật thực sự mà tất cả chúng ta đều có thể tán thành. Quy luật này thâm thúy tới mức hầu hết chúng ta hoàn toàn hiển nhiên công nhận. Tuy nhiên, đây là điểm khởi đầu cho gần như mọi thứ chúng ta làm trong lĩnh vực có sinh học, sinh học phát triển và di truyền.

“Quy luật của mọi thứ” này trong sinh học chính là mọi loài sống trên trái đất đều có cha mẹ.

Mọi người bạn quen biết đều có bố mẹ, giống như mọi loài chim, cá cóc hoặc cá mập bạn từng nhìn thấy. Công nghệ có thể thay đổi điều này, nhờ có phương pháp nhân bản hoặc một phương pháp nào đó chưa được phát minh, nhưng cho đến giờ quy luật này vẫn còn giá trị. Nói một cách chính xác hơn: mọi sinh vật sống đều xuất phát từ một số thông tin di truyền của bố mẹ. Công thức này xác định tư cách bố mẹ theo cách khởi đầu cơ chế sinh học thực sự của sự di truyền và cho phép chúng ta áp dụng nó cho các sinh vật như vi khuẩn, vốn sinh sản theo cách khác với chúng ta.

Sự mở rộng của định luật này chính là điểm mạnh của nó. Quy luật này cùng với tất cả vẻ đẹp của nó chính là: tất cả chúng ta đều là hậu duệ đã có biến đổi của bổ mẹ hoặc thông tin di truyền của bố mẹ. Tôi sinh ra từ bố và mẹ nhưng tôi không hoàn toàn giống họ. Cha mẹ tôi là hậu duệ đã có biến đổi của ông bà tôi. Và cứ như vậy. Quy luật hậu duệ có biến đổi này xác định dòng họ của chúng ta. Nó hữu hiệu tới mức chúng ta có thể tái hiện các dòng họ chỉ bằng cách lấy mẫu máu của từng cá thể.

Hãy hình dung rằng bạn đang đứng trong một gian phòng đầy những người bạn chưa gặp bao giờ. Bạn được giao một nhiệm vụ đơn giản: tìm hiểu mức độ gần gũi về quan hệ họ hàng của từng người trong phòng với bạn. Làm sao bạn nói được ai là họ hàng xa, rất xa, họ hàng xa tới 75 lần ông bà cụ kị?

Để trả lời cho câu hỏi này, chúng ta cần một cơ chế sinh học để định hướng suy nghĩ của chúng ta và cung cấp cho chúng ta cách thử nghiệm độ chính xác của cây phả hệ giả định của chúng ta. Cơ chế này bắt nguồn từ những suy nghĩ về quy luật sinh học của chúng ta. Hiểu được cơ chế hậu duệ có biến đổi là chìa khóa để mở cánh cửa lịch sử sinh học, bởi vì hậu duệ có biến đổi có thể để lại dấu vết giúp chúng ta phát hiện được.

Hãy lấy một ví dụ nghiêm túc mang tính giả thuyết về một cặp vợ chồng trông không giống hề có con. Một trong những đứa con trai của họ được sinh ra với một đột biến di truyền nên nó có mũi cao su màu đỏ phát ra tiếng kêu. Cậu con trai này lớn lên và lấy một người phụ nữ may mắn. Anh ta truyền kiểu gene đột biến mũi sang con mình và chúng đều có có mũi cao su đỏ phát ra tiếng kêu. Bây giờ, giả sử một trong số con cái của anh ta có một đột biến khiến cho nó có bàn chân khổng lồ tập tễnh. Khi đột biến này truyền sang thế hệ sau, toàn bộ con cái của người này giống anh ta: họ có mũi cao su đỏ phát ra tiếng kêu và bàn chân khổng lồ tập tễnh. Thêm một thế hệ nữa. Hãy hình dung rằng một trong số những đứa trẻ này, chắt của cặp vợ chồng đầu tiên, có một đột biến khác: tóc xoăn màu cam. Khi đột biến này truyền sang thế hệ kế tiếp thì tất cả những đứa trẻ của anh ta có tóc xoăn màu cam, mũi cao su đỏ phát ra tiếng kêu và bàn chân khổng lồ tập tễnh. Khi bạn hỏi '‘Chú hề này là ai?”, bạn đang hỏi về từng đứa chít của cặp vợ chồng đáng thương ban đầu của chúng ta.

Ví dụ này minh họa cho một điểm rất nghiêm túc. Cơ chế hậu duệ có biến đổi có thể giúp xây dựng nên cây quan hệ họ hàng, hoặc phả hệ mà chúng ta có thể nhận biết bằng các đặc điểm. Nó có một dấu hiệu mà chúng ta nhận ra ngay. Giống như bộ búp bê gỗ Matryoshka của Nga, phả hệ mang tính giả thuyết của chúng ta tạo thành các nhóm nằm trong nhóm, được chúng ta nhận biết bằng các đặc điểm đặc trưng. Nhóm chít có hình dạng “hề hoàn toàn” bắt nguồn từ một cá thể chỉ có mũi phát ra tiếng kêu và bàn chân khổng lồ tập tễnh. Cá thể này nằm trong nhóm “hề nguyên thủy” bắt nguồn từ một cá nhân chỉ có mũi cao su phát ra tiếng kêu. Người “tiền – hề nguyên thủy” này bắt nguồn từ một cặp vợ chồng đầu tiên trông không có vẻ gì giống hề.

Cây phả hệ của chú hề 

Quy luật hậu duệ có biến đổi này có nghĩa là bạn có thể dễ dàng xây dựng giả thuyết về cây phả hệ của những chú hề mà không cần tôi tiết lộ bất cứ thông tin nào. Nếu bạn có một phòng đầy các chú hề thuộc các thế hệ khác nhau, bạn sẽ thấy rằng tất cả dòng họ nhà chú hề đều nằm trong nhóm sở hữu chiếc mũi phát ra tiếng kêu. Một phần của nhóm này có tóc màu cam và bàn chân tập tễnh. Nằm trong nhóm này là một nhóm khác, nhóm hề hoàn toàn. Điểm mấu chốt là những đặc điểm – tóc màu cam, mũi phát ra tiếng kêu, bàn chân lớn tập tễnh – cho phép bạn nhận biết các nhóm này. Những đặc điểm này là bằng chứng cho các nhóm khác biệt, hoặc trong trường hợp này là các thế hệ của các chú hề.

Thay thế gánh xiếc gia đình này bằng những đặc điểm thực sự – những đột biến gene và những thay đổi của cơ thể được chúng mã hóa – bạn sẽ có một phả hệ được quy định bằng các đặc điểm sinh học. Nếu quy luật hậu duệ có biến đổi diễn ra như vậy, thì các cây phả hệ của chúng ta sẽ có một đặc điểm chung trong cấu trúc cơ bản của chúng. Quy luật này đúng tới mức nó có thể giúp bạn xây dựng các cây phả hệ chỉ từ dữ liệu di truyền, như chúng ta thấy ở nhiều dự án nghiên cứu phả hệ đang được tiến hành. Rõ ràng là, thế giới thực phức tạp hơn ví dụ đơn giản mang tính giả thuyết của chúng ta. Tái hiện lại cây phả hệ có thể sẽ khó khăn nếu các tính trạng phát sinh nhiều lần trong một gia đình, nếu mối liên hệ giữa một tính trạng và các gene mã hóa nó không rõ ràng, hoặc nếu tính trạng không có cơ sở di truyền và xuất hiện do sự thay đổi về thức ăn hoặc các điều kiện môi trường khác. May mắn là quy luật hậu duệ có thay đổi này thường được nhận biết bất kể những hiện tượng phức tạp này, gần giống như việc lọc âm thanh nhiễu khỏi tín hiệu radio.

Nhưng dòng giống của chúng ta dừng lại ở đâu? Cây phả hệ của những chú hề dừng ở cặp vợ chồng đầu tiên trông không giống hề? Hay cây phả hệ của tôi sẽ dừng lại ở vị Shubin đầu tiên? Đó là điều thực sự không rõ ràng. Nó sẽ dừng lại ở người Do Thái gốc Ukraina hoặc người Italia phương Bắc? Thế còn về những cá thể người đầu tiên thì sao? Hay nó sẽ tiếp tục tới loài tảo nước ngọt 3,8 tỉ năm tuổi và xa hơn nữa? Mọi người đều đồng ý rằng phả hệ của họ bắt nguồn từ một thời điểm nào đó trong quá khứ, nhưng xa bao nhiêu thì vẫn còn là vấn đề.

Nếu dòng giống của chúng ta đều bắt nguồn từ tảo nước ngọt và tuân theo quy luật sinh học thì chúng ta có thể sắp xếp các bằng chứng và đưa ra các dự đoán cụ thể. Thay vì là một tập hợp ngẫu nhiên các sinh vật, toàn bộ sinh vật trên trái đất chắc chắn thể hiện những đặc điểm chung của quy luật hậu duệ có biến đổi mà chúng ta đã thấy ở ví dụ của những chú hề. Trên thực tế, cấu trúc của toàn bộ các ghi nhận địa chất cũng sẽ không ngẫu nhiên. Những ghi nhận bổ sung gần đây chắc chắn xuất hiện ở các tầng đá tương đối trẻ. Giống như tôi là hậu duệ xuất hiện gần đây hơn so với ông bà mình trong cây phả hệ gia đình, do vậy cấu trúc của cây phả hệ sự sống cũng thể hiện những điểm tương đồng trong quá trình phát triển.

Để thấy được cách các nhà sinh vật học tái hiện lại mối quan hệ thực sự giữa chúng ta với các loài vật khác, chúng ta cần rời rạp xiếc và quay trở lại vườn thú mà chúng ta đã đến thăm ở chương đầu tiên của cuốn sách này.

MỘT CUỘC ĐI DẠO (DÀI HƠN) QUA VƯỜN THÚ

Như chúng ta đã biết, cơ thể của chúng ta không được cấu tạo một cách ngẫu nhiên. Ở đây, tôi sử dụng từ “ngẫu nhiên” theo một khái niệm rất cụ thể; tôi muốn nói rằng cấu trúc của cơ thể chúng ta rõ ràng là không ngẫu nhiên so với các động vật biết đi, bay, bơi hoặc bò trườn khác trên trái đất. Một số động vật có chung cấu trúc của chúng ta; số khác không có. Có một trật tự để chúng ta chia sẻ các đặc điểm cấu tạo với phần còn lại của thế giới. Chúng ta có hai tai, hai mắt, một cái đầu, hai cánh tay và một đôi chân. Chúng ta không có bảy chân hay hai cái đầu. Chúng ta cũng không có bánh xe.

Một cuộc đi dạo trong vườn thú ngay lập tức cho thấy mối liên hệ của chúng ta với thế giới sinh vật. Trên thực tế, nó sẽ cho thấy chúng ta có thể phân nhóm nhiều loài sinh vật theo cách tương tự như chúng ra đã làm với các chú hề. Đầu tiên hãy xem 3 khu trưng bày. Bắt đầu với loài gấu Bắc cực. Bạn có thể lập một danh sách dài các đặc điểm mà bạn có chung với gấu Bắc cực: lông, tuyến vú, bốn chi, một cổ, hai mắt trong số hàng tá thứ khác.

Tiếp theo, so với một con rùa gặp ngang đường. Rõ ràng có sự tương đồng nhưng danh sách ngắn hơn một chút. Bạn có những đặc điểm chung giống rùa như bốn chi, một cổ, hai mắt (trong số những đặc điểm khác). Nhưng không giống gấu Bắc cực và bạn, rùa không có lông hay tuyến vú. Mai rùa, có lẽ là đặc điểm đặc trưng của nhóm rùa, giống như màu lông trắng chỉ có ở gấu Bắc cực. Bây giờ hãy sang thăm gian trưng bày cá châu Phi. Những loài cá ở đây vẫn có những điểm tương đồng với bạn, nhưng danh sách những đặc điểm chung thậm chí ngắn hơn so với danh sách điểm chung với rùa. Giống như bạn, cá có hai mắt. Giống như bạn, chúng có bốn phần phụ nhưng các phần phụ này trông giống vây hơn là tay và chân. Trong số nhiều đặc điểm khác, cá thiếu lông và tuyến vú mà bạn và gấu Bắc cực đều có.

Việc so sánh này bắt đầu giống với các bộ búp bê Nga gồm tập hợp, tập hợp con, tập hợp con của con như đã xuất hiện trong ví dụ về những chú hề. Cá, rùa, gấu Bắc cực và người đều có chung một số đặc điểm – đầu, hai mắt, hai tai... Rùa, gấu Bắc cực và người có tất cả các đặc điểm này cùng với cổ và các chi, những đặc điểm không có ở cá. Gấu Bắc cực và người thậm chí còn tạo thành một nhóm tiến bộ hơn, vì tất cả các thành viên đều có các đặc điểm này cộng thêm lông và tuyến vú.

Ví dụ về gia đình chú hề cung cấp cho chúng ta phương pháp để hiểu được ý nghĩa của việc đi dạo qua vườn thú. Trong các thế hệ chú hề, mẫu hình của các nhóm phản ánh quy luật hậu duệ có biến đổi. Điều này có nghĩa là những đứa trẻ “hề hoàn toàn” có đầy đủ các đặc điểm của chú hề có quan hệ họ hàng gần gũi với nhau hơn là với những đứa trẻ chỉ có mũi phát ra tiếng kêu. Đúng như vậy: cha mẹ của những đứa trẻ có mũi phát ra tiếng kêu là cụ kị của những chú hề hoàn toàn. Áp dụng cách tiếp cận tương tự với các nhóm chúng ta bắt gặp trong khi đi xem vườn thú có nghĩa là người và gấu Bác cực có quan hệ họ hàng gần gũi hơn so với rùa. Dự đoán này là chính xác: loài thú đầu tiên xuất hiện sau loài bò sát đầu tiên rất nhiều.

Vấn đề trung tâm ở đây là giải mã cây phả hệ của các loài. Hoặc, theo thuật ngữ sinh học chính xác hơn, là kiểu quan hệ họ hàng của chúng. Kiểu quan hệ họ hàng này thậm chí cung cấp cho chúng ta phương pháp để diễn giải một hóa thạch như của loài Tiktaalik theo cách chúng ta đi thăm vườn thú. Tiktaalik là một dạng trung gian tuyệt vời giữa cá và các hậu duệ sống trên cạn, nhưng khả năng để nó thực sự là tổ tiên của chúng ta rất thấp. Nó giống với họ hàng xa của tổ tiên chúng ta hơn. Không có nhà cổ sinh học khôn ngoan nào lại tuyên bố rằng họ đã khám phá ra “Tổ tiên của chúng ta”. Hãy suy luận như thế này: Cơ hội tôi tìm ra tổ tiên thực sự của mình khi đi qua một nghĩa địa bất kỳ trên hành tinh là gì? Là rất nhỏ. Điều mà tôi sẽ khám phá ra trong những nghĩa địa này là tất cả mọi người được chôn ở đây – bất kể nghĩa địa ở Trung Quốc, Botswana hay Ý – đều có liên quan với tôi theo các mức độ khác nhau. Tôi có thể tìm hiểu mối liên hệ này bằng cách tìm hiểu thông tin DNA bằng nhiều kỹ thuật giám định sử dụng trong các phòng thí nghiệm điều tra tội phạm ngày nay. Tôi thấy rằng một số người ở nghĩa địa có quan hệ họ hàng xa với tôi, số khác có mối liên hệ gần gũi hơn. Cây phả hệ này sẽ có vai trò quan trọng để tìm hiểu lịch sử gia đình và quá khứ của tôi. Nó cũng sẽ có ứng dụng thực tế vì tôi có thể sử dụng cây phả hệ này để tìm hiểu xu hướng bị mắc những bệnh nhất định của tôi và các đặc điểm sinh học khác của tôi. Điều tương tự cũng xảy ra khi chúng ta phân tích mối quan hệ giữa các loài.

Ý nghĩa thực sự của cây phả hệ này nằm ở những điều mà chúng ta có thể dự đoán. Điểm cốt lõi ở đây là khi chúng ta tìm ra nhiều đặc điểm chung hơn, chúng cần phải thống nhất với khuôn khổ này. Điều đó có nghĩa là khi tôi xác định các đặc điểm của tế bào, DNA và toàn bộ các cấu trúc, mô và phân tử khác trong cơ thể của các động vật này, chúng phải phù hợp với các nhóm động vật mà chúng ta đã nhận dạng trong chuyến đi dạo ở vườn thú. Ngược lại, chúng ta có thể phủ nhận việc ghép nhóm này nếu tìm ra các đặc điểm không phù hợp với chúng. Nghĩa là, nếu tồn tại nhiều tính trạng chung giữa người và cá mập mà không thấy có ở gấu Bắc cực, khung phân tích của chúng ta bị sai sót và cân chỉnh sửa lại hoặc loại bỏ. Trong nhiều trường hợp, khi các bằng chứng còn chưa rõ ràng, chúng ta sẽ áp dụng nhiều công cụ thống kê để đánh giá chất lượng của các đặc điểm ủng hộ cho việc ghép nhóm trên cây phả hệ. Trong các trường hợp chưa có sự thống nhất, sự sắp xếp nhóm trên phả hệ sẽ được coi là giả thuyết tạm thời cho tới khi chúng ta có thể tìm thấy những bằng chứng thuyết phục cho phép chúng ta hoặc chấp nhận hoặc phủ nhận nó.

Một số cách ghép nhóm thuyết phục tới mức với mọi mục đích và ý định, chúng ta xem chúng như sự thực hiển nhiên. Ví dụ, phân nhóm gồm cá – rùa – gấu Bắc cực – người được xác nhận bằng các tính trạng của hàng trăm gene và gần như toàn bộ các đặc điểm giải phẫu, sinh lý và sinh học tế bào của những động vật này. Khuôn khổ phân loại cá tới người được xác nhận rõ ràng tới mức chúng ta không cần phải cố gắng thu thập các bằng chứng cho nó – làm như vậy chẳng khác nào cho một quả bóng rơi 50 lần để kiểm tra lý thuyết về lực hấp dẫn. Điều đó cũng tương tự với ví dụ sinh học của chúng ta. Xác suất bạn nhìn thấy quả bóng của mình bay lên [thay vì rơi xuống] khi bạn cho thả nó rơi tự do lần thứ 51 cũng tương tự với xác suất tìm thấy bằng chứng mạnh mẽ để phủ nhận những mối liên hệ này.

Chúng ta giờ đây có thể quay lại xem xét thách thức ở phần đầu cuốn sách. Làm thế nào chúng ta có thể tái tạo các mối quan hệ giữa các loài động vật đã tuyệt chủng từ lâu với các cơ thể và gene của những loài đang tồn tại với độ tin cậy cao? Chúng ta sẽ tìm kiếm dấu vết của quy luật hậu duệ có biến đổi, bổ sung các đặc điểm, đánh giá chất lượng của các bằng chứng và đánh giá mức độ xuất hiện của các nhóm trong các ghi nhận hóa thạch. Điều tuyệt vời là giờ đây chúng ta đã có những công cụ để đánh giá các mối quan hệ này, sử dụng máy tính và các phòng thí nghiệm giải trình tự DNA lớn để thực hiện các phân tích giống với phân tích bạn đã làm khi đi dạo qua vườn thú. Chúng ta giờ đây tiếp cận được các điểm hóa thạch mới trên khắp thế giới. Chúng ta có thế thấy vị trí cơ thể của chúng ta trong thế giới tự nhiên tốt hơn bao giờ hết.

Từ Chương 1 tới Chương 10, chúng ta đã thấy những tương đồng sâu sắc tồn tại giữa các sinh vật ngày nay và các loài đã tuyệt chủng từ lâu – giun cổ, bọt biển ngày nay, và nhiều loài cá. Bây giờ, khi đã được trang bị kiến thức về quy luật hậu duệ có biến đổi, chúng ta có thể bắt đầu tìm hiểu ý nghĩa của tất cả các mối quan hệ này. Đã đủ trò vui ở rạp xiếc và vườn thú. Giờ là lúc nói đến công việc.

Chúng ta đã thấy rằng bên trong cơ thể của chúng ta có các mối liên hệ với một loạt những loài sinh vật khác. Một số phần giống như sứa, các phần khác của giun, những phần khác nữa của cá. Những đặc điểm này không giống nhau một cách tình cờ. Một số bộ phận của chúng ta có ở tất cả các động vật khác; các bộ phận khác thì rất đặc thù. Thật tuyệt vời khi nhận ra rằng có một trật tự trong toàn bộ các đặc điểm này. Hàng trăm đặc điểm từ DNA, vô số các đặc điểm về giải phẫu và phát triển – tất cả đều tuân theo một logic tương tự như ví dụ về gia đình chú hề, mà chúng ta đã xem xét ở phần trước.

Hãy cùng xem xét một số đặc điểm chúng ta đã đề cập tới trong cuốn sách này và tìm hiểu xem chúng đã được sắp đặt thứ tự ra sao.

Giống với mọi động vật khác trên hành tinh, chúng ta có một cơ thể chứa nhiều tế bào. Hãy gọi nhóm này là các sinh vật đa bào. Chúng ta có chung đặc điểm đa bào với mọi sinh vật từ bọt biển, placozoan tới sứa và tinh tinh.

Một nhóm nhỏ các động vật đa bào này có sơ đồ cơ thể giống như của chúng ta, với phía trước và sau, trên và dưới, phải và trái. Các nhà phân loại học gọi nhóm sinh vật này là Bilateria (có nghĩa là “các động vật có đối xứng hai bên”). Nhóm này gồm có tất cả các loài động vật từ côn trùng tới loài người.

Một nhóm nhỏ của động vật đa bào có sơ đồ cơ thể giống chúng ta có phần trước phần sau, phần trên phần dưới, bên phải bên trái, còn có thêm xương sọ và xương sống. Hãy gọi những sinh vật này là động vật có xương sống.

Một nhóm nhỏ của động vật đa bào có sơ đồ cơ thể giống chúng ta có phần trước phần sau, phần trên phần dưới, bên phải bên trái, có xương sọ, còn có thêm bàn tay và bàn chân. Hãy gọi những động vật có xương sống này là động vật bốn chi (tetrapod).

Một nhóm nhỏ của động vật đa bào có sơ đồ cơ thể giống chúng ta có phần trước phần sau, phần trên phần dưới, bên phải bên trái, có xương sọ và xương sống, bàn tay và bàn chân, còn có thêm một tai giữa gốm ba xương. Hãy gọi những động vật bốn chi này là thú.

Một nhóm nhỏ của động vật đa bào có sơ đồ cơ thể giống chúng ta có phần trước phần sau, phần trên phần dưới, bên phải bên trái, có sọ, có bàn tay và bàn chân, có một tai giữa gồm ba xương, còn có thêm bộ não lớn và dáng đi thẳng bằng hai chân. Hãy gọi những loài thú này là con người.

Cây phả hệ của người với tổ tiên đầu tiên là sứa. Cây này có cấu trúc tương tự với cây phả hệ của gia đình chú hề.

Thế mạnh của việc phân chia nhóm này được thể hiện ở những bằng chứng được sử dụng. Hàng trăm đặc điểm di truyền, phôi bào và giải phẫu ủng hộ những phân nhóm này. Sự sắp xếp phân loại này cho phép chúng ta thấu hiểu chính mình theo một cách đặc biệt. 

Công việc này gần giống như bóc một củ hành, làm lộ ra từng lớp, từng lớp lịch sử tiến hóa. Đầu tiên, chúng ta thấy các đặc điểm mà chúng ta chia sẻ với tất cả các loài thú khác. Sau đó, khi nhìn sâu hơn, chúng ta thấy mình có những đặc điểm chung với cá. Nhìn sâu hơn nữa thì có các đặc điểm chung với giun. Cứ như vậy. Nhớ lại logic của việc xây dựng phả hệ gia đình chú hề, điều này nghĩa là chúng ta sẽ thấy quy luật hậu duệ có biến đổi nằm sâu bên trong cơ thể chúng ta. Quy luật này được phản ánh trong các ghi nhận địa chất. Hóa thạch đa bào cổ nhất có niên đại trên 600 triệu năm tuổi. Hóa thạch cổ nhất có tai giữa gồm ba xương có niên đại dưới 200 triệu năm. Hóa thạch cổ nhất có dáng đi thẳng hai chân có niên đại khoảng 4 triệu năm. Liệu tất cả những dữ kiện này là tình cờ hay chúng phản ánh một quy luật sinh học mà chúng ta có thể thấy đang diễn ra hằng ngày xung quanh ta?

Carl Sagan từng nói một câu nổi tiếng rằng nhìn lên các vì sao giống như nhìn lại quá khứ. Ánh sáng của các ngôi sao đã bắt đầu hành trình tới đôi mắt của chúng ta từ xa xưa, rất lâu trước khi thế giới của chúng ta được hình thành. Tôi cũng nghĩ rằng nhìn vào con người rất giống như nhìn lên các vì sao. Nếu bạn biết cách nhìn, cơ thể của chúng ta sẽ trở thành một hộp thời gian mà khi mở ra sẽ cho ta biết các khoảnh khắc quan trọng trong lịch sử của hành tinh chúng ta và một quá khứ xa xưa trong các đại dương, dòng suối và các cánh rừng cổ xưa. Những thay đổi trong khí quyển cổ đại được phản ánh trong các phân tử cho phép tế bào của chúng ta hợp tác với nhau để hình thành cơ thể. Môi trường của các dòng suối cổ đã tạo nên các đặc điểm giải phẫu cơ bản của các chi chúng ta. Thị giác cảm nhận màu sắc và khứu giác cảm nhận mùi đã được hình thành ở các cánh rừng và đồng bằng cổ sinh. Và danh sách này còn tiếp tục. Lịch sử này là di sản của chúng ta, nó ảnh hưởng tới cuộc sống ngày nay của chúng ta và sẽ còn ảnh hưởng trong tương lai.

TẠI SAO LỊCH SỬ LẠI LÀM CHÚNG TA BỊ BỆNH

Đầu gối của tôi bị sưng bằng quả bưởi và một trong số đồng nghiệp của tôi công tác tại khoa phẫu thuật đã vặn và gập nó để xác định liệu tôi bị giãn hay rạn dây chằng hoặc tấm sụn ở bên trong. Buổi khám này và ảnh chụp MRI (cộng hưởng từ) sau đó đã cho thấy một tấm sụn bị rách, có lẽ là hậu quả của việc đeo ba lô đi trên đá, đá cuội và đá vụn ngoài thực địa trong suốt 25 năm. Khi bị thương ở đầu gối, gần như chắc chắn bạn bị thương ít nhất là một trong số ba bộ phận sau: sụn chêm trong, dây chằng giữa hoặc dây chằng chéo trước. Những tổn thương của ba bộ phận này ở đầu gối thường gặp tới mức những cấu trúc này được giới bác sĩ gọi là “Bộ ba bất hạnh” (Unhappy Triad). Chúng là những chứng cứ rõ ràng về những nguy hiểm khi có một con cá bên trong bạn. Cá không đi bộ bằng hai chân.

Tiến hóa của loài người không hề rẻ. Để thực hiện phối hợp nhiều động tác khác thường như ở người – nói, nghĩ, cầm nắm, đi bằng hai chân – chúng ta trả một cái giá. Đó là một kết quả tất yếu của cây tiến hóa nằm bên trong chúng ta.

Hãy tưởng tượng bạn đang cố bắt một chiếc xe Volkswagen Beetle (xe con bọ) chạy với vận tốc 240 km/h. Năm 1933, Adolf Hitler ra lệnh cho tiến sĩ Ferdinand Porsche phát triển một chiếc xe giá rẻ có thể chạy được 17km mỗi lít xăng và cung cấp một phương tiện vận tải đáng tin cậy cho các gia đình trung lưu của Đức. Kết quả là chiếc Volkswagen Beetle. Lịch sử của chiếc xe, hay kế hoạch của Hirler, đặt ra những giới hạn đối với những cách ngày nay chúng ta có thể sử dụng để thay đổi chiếc Beetle; công nghệ chỉ có thể được chỉnh sửa cho đến khi các vấn đề chính phát sinh và chiếc xe đã đạt tới giới hạn của nó.

Ở nhiều khía cạnh, con người chúng ta là con cá tương đương với một chiếc Beetle độ. Lấy sơ đồ cấu tạo cơ thể của một con cá, khoác lên mình bộ cánh của loài thú, sau đó cải biến nó tới khi con thú đi được bằng hai chân, biết nói, nghĩ và điều khiển các ngón tay cực kỳ khéo léo – bạn đã có công thức để giải quyết các vấn đề. Chúng ta chỉ có thể cải biến một con cá đến mức không phải trả giá. Trong một thế giới được thiết kế hoàn hảo – một thế giới không có lịch sử – chúng ta sẽ không phải chịu đựng mọi thứ từ bệnh trĩ tới ung thư.

Lịch sử này được thể hiện rõ ràng nhất ở các đường đi vòng, xoắn và rẽ của các nhánh động mạch, dây thần kinh và tĩnh mạch của chúng ta. Lần theo một số dây thần kinh, bạn sẽ thấy chúng tạo thành các vòng kỳ lạ xung quanh các cơ quan khác, rõ ràng là đi một hướng để rồi xoắn lại và kết thúc ở một điểm không ngờ tới. Các đường đi vòng là những sản phẩm mê hoặc của quá khứ, mà như chúng ta sẽ thấy, thường gây ra các vấn đề cho chúng ta – ví dụ như bệnh nấc và thoát vị đệm. Và đây chỉ là một cách quá khứ của chúng ta quay trở lại để làm hại chúng ta.

Lịch sử xa xưa của chúng ta đã diễn ra, vào các thời điểm khác nhau, trong các đại dương, suối nhỏ, và savan cổ đại chứ không phải trong các tòa nhà văn phòng, đường dốc trượt tuyết và sân tennis. Chúng ta không được thiết kế để sống qua tuổi 80, ngồi trên mông của mình 10 tiếng/ ngày và ăn Hostess Twinkies, chúng ta cũng không được thiết kế để chơi bóng. Sự ngắt quãng giữa quá khứ và cuộc sống hiện tại có nghĩa là cơ thể của chúng ta sẽ gặp phải những vấn đề theo cách có thể dự đoán được.

Gần như mọi bệnh tật chúng ta phải chịu đựng có yếu tố lịch sử nhất định. Các ví dụ tiếp theo sẽ phản ánh cách các nhánh khác nhau của cây tiến hóa nằm bên trong chúng ta – từ người cổ đại tới các loài lưỡng cư và cá, cuối cùng là vi sinh vật – quay lại quấy rầy chúng ta ngày nay. Mỗi một ví dụ này cho thấy chúng ta không được thiết kế hợp lý, nhưng là sản phẩm của một lịch sử phức tạp.