Tiến hóa là quá trình hợp nhất các xu hướng trái ngược Dường như quá trình tiến hóa thành sinh vật đa bào có được là do sự tương tác giữa những chiều hướng chọn lọc khác nhau khi th
Trang 1Tiến hóa là quá trình hợp nhất các xu hướng
trái ngược
Dường như quá trình tiến hóa
thành sinh vật đa bào có được là
do sự tương tác giữa những chiều hướng chọn lọc khác nhau khi
thay đổi mức độ tổ chức cơ thể?
Bước nhảy tiến hóa từ sinh vật đơn bào thành đa bào đã kèm theo sự
phân công lao động, giai đoạn phát triển và tổ chức kiến tạo hình thể
của sinh vật Mặc dù đây là một
Trang 2trong những giai đoạn thiết yếu của lịch sử sự sống nhưng những hiểu biết về quá trình này còn quá sơ sài Trong khi quan sát mối tương tác của những quần thể vi khuẩn sơ cấp khác nhau trong phòng thí nghiệm, tác giả (Paul B Rainey) đã đề xuất
cơ chế của quá trình tiến hóa ở mức
độ tổ chức cơ thể cao hơn như sau
Trong các sinh vật đa bào, những thực thể cơ sở (tế bào) đã phải từ
bỏ khả năng sinh sản như những
đơn vị độc lập mà tuân theo sự điều khiển như là một phần của một tổ chức lớn hơn Sự khó khăn của các nhà sinh học hiện giờ là làm sao lý giải 1) cách thức một quần thể tế
Trang 3bào trở thành một thực thể thống
nhất có khả năng tự sinh sản, hay 2)
cơ chế tiến hóa và đặc tính chọn lọc
tự nhiên đã thay đổi như thế nào
giữa mức độ tổ chức của thực thể đơn lẻ và của một nhóm các thực
thể thống nhất
Các giả thuyết hiện nay đặc biệt
nhấn mạnh quá trình hợp tác Giả thuyết này được xây dựng từ những quan sát thực nghiệm về các quần thể vi khuẩn với những nhóm tế
bào không biệt hóa đơn giản
Những nhóm này xuất phát từ
những tế bào mang đột biến sản
xuất một chất kết dính tế bào và
làm cho những tế bào con sau khi
Trang 4phân chia thì không tách nhau ra
mà tạo thành một lớp màng những
tế bào kết dính nhau Lớp màng
này tạo thành bề mặt phân cách
giữa chất lỏng và khoảng không khí bên trên, do đó đã làm giảm sút
lượng oxy trong môi trường Đặc tính tạo chất dính liên thông giữa các tế bào đã trở nên có lợi trong
việc trao đổi oxy giữa các tế bào
trong môi trường
Mặc dù sự phát sinh các nhóm liên kết là một đặc tính có lợi nhưng
những nhóm tế bào này cũng chỉ có đời sống khá ngắn Lý do đơn giản
là vì quá trình chọn lọc tự nhiên
vẫn còn tiếp tục ở mức độ các tế
Trang 5bào riêng lẻ Trong đó, chọn lọc tự nhiên ưu đãi những dạng đột biến
có lợi, cái mà không sản xuất chất dính nữa nhưng lại hưởng chất dính
từ những cá thể khác trong nhóm
Do không có cơ chế hữu hiệu nào
để ức chế hoặc loại bỏ các cá thể
khôn lỏi này, toàn bộ quần thể trở nên suy thoái dần dần
Sự thành công của những cơ thể đa bào là chúng có những cơ chế hữu hiệu để kiềm chế những cá nhân
khôn lỏi vì lợi ích của tập thể Sự kiểm soát từng đơn vị là không liên
hệ trực tiếp với những áp lực chọn lọc tự nhiên lên cả một nhóm
Điểm mấu chốt là do những nhóm
Trang 6mới phát sinh không có khả năng phân hóa sinh sản Nói các khác,
mặc dù những cá thể vi sinh vật
trong một nhóm vẫn tiếp tục phân chia, nhưng cả nhóm không có khả năng tạo ra thế hệ sau, cũng tương
tự như những tế bào sinh dưỡng
(soma), và trở thành điểm cuối về mặt tiến hóa
Tập đoàn Volvox, tuy đa bào nhưng chỉ có hai loại tế bào chính là tế
Trang 7bào sinh dưỡng bất tử và tế bào
sinh dục
Do vậy, cơ chế nào xây dựng nên con đường tiến hóa của đặc tính đa bào? Sự hợp tác là cần thiết nhưng không đủ Quá trình tiến hóa này đòi hỏi sự sinh sản theo đơn vị
nhóm và cách thức áp chế hữu hiệu tính cá nhân trong các cấp tổ chức dưới Hơn thế nữa, cả ba sự kiện
này đòi hỏi phải diễn ra gần như
đồng thời