Các phê phán khác đối với quan điểm góc nhìn của gene mà ta nên xem xét có gì nữa? Nhiều người tự nhận là nhà phê bình đã chỉ ra rằng không có sự tương ứng đơn thuần 1:1 giữa một gene và một "phần" của cơ thể. Điều này đúng nhưng lại chưa đủ xác đáng, và tôi cần giải thích, vì có một vài người thật sự nghĩ thế.

Bạn có biết những biểu đồ cắt thịt trông rất ghê, nơi hình ảnh một con bò bị chia ra bởi những đường chia thành từng "phần" thịt một, như "thăn", "ức", "sườn", v.v.?

Bạn không thể vẽ một cái biểu đồ như thế cho các vùng của gene. Không có "ranh giới" nào để bạn có thể vẽ "lãnh thổ" của một gene, chỗ nó không biểu hiện ra nữa và bắt đầu vào một "lãnh thổ" của gene khác.

Gene không ánh xạ lên các phần cơ thể, mà lên quá trình phôi thai theo thời gian. Gene ảnh hưởng đến sự phát triển phôi thai, và bất kỳ sự thay đổi nào trong gene (đột biến) đều ánh xạ lên một thay đổi trong cơ thể. Khi các nhà di truyền học tìm thấy tác động của một gene, tất cả những gì họ thực sự thấy là sự khác biệt giữa các cá thể có và không có phiên bản (“allele”) của gene ấy.

Các đơn vị kiểu hình mà các nhà di truyền học đếm hoặc truy vết qua phả hệ, ví dụ như tật hàm nhô dòng Habsburg, bạch tạng, máu khó đông, hoặc khả năng ngửi hoa lan Nam Phi, cuộn lưỡi, hay làm tan bọt bia, đều được xác định là sự khác biệt giữa các cá thể.

Gene là “dành cho” sự khác biệt giữa các cá thể. Ảnh: Pexels.

Tất nhiên, có vô số gene tham gia vào sự phát triển của bất kỳ hàm nào, dù là hàm có tật hay không, và bất kỳ cái lưỡi nào, dù có cuộn được hay không. Gene gây ra tật hàm nhô chỉ là một gene tạo ra sự khác biệt giữa một số cá thể này và các cá thể khác. Đó là ý nghĩa thực sự khi có ai đó nói về một gene làm gì "cho" một thứ gì đó.

Gene là "dành cho" sự khác biệt giữa các cá thể. Và cũng như ánh mắt của nhà di truyền học tập trung vào sự khác biệt cá thể trong kiểu hình, thì ánh mắt của chọn lọc tự nhiên cũng vậy, chính xác và sắc bén, tập trung vào sự khác biệt giữa những cá thể có những gì cần thiết để tồn tại và những cá thể không có.

Nếu muốn chỉ ra sự quan trọng về sự tương tác giữa các gene ảnh hưởng đến kiểu hình ra sao thì đây là một ẩn dụ hay hơn nhiều so với biểu đồ phần thịt: tưởng tượng một tấm vải lớn được treo lên từ trần nhà, và được giữ bởi hàng trăm sợi dây buộc vào nhiều điểm khác nhau trên tấm vải. Để dễ hình dung, bạn cứ nghĩ đó là dây chun cũng được.

Sự cân bằng giữa các lực căng.

Những sợi dây này không rủ thẳng xuống và độc lập với nhau, mà có thể được móc chéo hoặc theo bất cứ hướng nào, và chúng có thể ảnh hưởng lẫn nhau thông qua các mối nối chéo chứ không nhất thiết là nối thẳng xuống tấm vải. Tấm vải có hình dạng lồi lõm vì sức căng do tương tác của các sợi dây nối, rối rắm như trò đan dây. Bạn có thể đoán là hình dạng của tấm vải tượng trưng cho kiểu hình, tức là cơ thể của động vật.

Các gene được biểu thị bằng lực căng của các sợi dây nối tại điểm móc trên trần. Mỗi một đột biến có thể dẫn tới sức kéo tăng lên hoặc dây bị nới lỏng, thậm chí là đứt dây ngay tại móc. Tất nhiên, ý nghĩa của ví dụ này là một đột biến ở bất kỳ móc nào cũng sẽ ảnh hưởng đến toàn bộ sự cân bằng lực căng trong mạng lưới dây treo. Thay đổi sức căng ở một móc bất kỳ kéo theo sự thay đổi hình dạng của cả tấm vải. Theo mô hình tấm vải này, nhiều gene, nếu không muốn nói là hầu hết gene, đều có tác động “đa hiệu” (nhiều tác động), như đã được định nghĩa trong Chương 4.

Lý do thực tiễn, các nhà di truyền học thường thích nghiên cứu số ít các gene có tác động rõ ràng và dường như hoạt động riêng lẻ, ví dụ như gene quy định tính trạng trơn và nhăn của hạt đậu trong nghiên cứu của Gregor Mendel. Nhưng ngay cả những "gene chính" cũng có một tập hợp đa dạng đến bất ngờ các tác động đa hiệu khác, xuất hiện dường như ngẫu nhiên khắp cơ thể. Đây không phải là điều gì đáng ngạc nhiên, vì các gene gây tác động ở nhiều giai đoạn khác nhau trong quá trình phát triển phôi. Do đó, ta hoàn toàn có thể dự đoán được chúng sẽ có những hệ quả đa hiệu ngay cả ở những phần rất xa nhau trên cơ thể. Một sự thay đổi lực căng ở một móc sẽ dẫn đến sự thay đổi hình dạng của cả tấm vải một cách toàn diện.

Vì vậy, không có sự tương ứng đơn thuần 1:1 giữa một gene và một "phần" cụ thể của cơ thể. Chúng ta không thể dùng cái biểu đồ xẻ thịt ở đây được, nhưng thực tế này hoàn toàn không hề đe dọa quan điểm góc nhìn của gene về tiến hóa.

Dù tác động của một gene có tính đa hiệu, phức tạp và nhiều tương tác đến mức nào, ta vẫn có thể cộng gộp tất cả lại để xác định một hiệu ứng tổng thể tích cực hoặc tiêu cực của sự thay đổi (đột biến) trong ảnh hưởng của nó lên cơ thể: một hiệu ứng tổng thể đối với khả năng sống sót đến thế hệ tiếp theo.

Những ảnh hưởng, mang tính nhân quả này đối với sự tồn tại của chính gene trong vốn gene vẫn nguyên vẹn, bất chấp vô số tương tác với các gene khác, những gene cùng tác động đến lực căng trong toàn bộ mạng lưới dây. Khi gene đó đột biến, hình dạng của cả tấm vải có thể thay đổi, với rất nhiều biến đổi đa hiệu khắp cơ thể. Nhưng hiệu ứng tổng thể của tất cả những thay đổi này, ở các phần khác nhau của cơ thể và trong sự tương tác với nhiều gene khác, cuối cùng phải là tích cực, tiêu cực (hoặc trung tính) đối với sự sống sót và sinh sản. Đó chính là chọn lọc tự nhiên.

Lực căng của các sợi dây di truyền cũng bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường. Ta hãy hình dung chúng như những sợi dây khác kéo từ bên cạnh, thay vì từ các móc trên trần. Sinh vật đang phát triển, đương nhiên là chịu ảnh hưởng của môi trường cũng như các gene, và luôn ở trong sự tương tác với các gene.

Nhưng một lần nữa, điều này cũng chẳng ảnh hưởng gì đến quan điểm góc nhìn của gene về tiến hóa. Trong phạm vi mà, dưới những điều kiện môi trường hiện có, một sự thay đổi ở gene gây ra sự thay đổi trong khả năng gene đó được truyền qua các thế hệ (có thể theo hướng tích cực hoặc tiêu cực), thì chọn lọc tự nhiên sẽ xảy ra. Và chọn lọc tự nhiên chính là điều cốt lõi mà góc nhìn của gene hướng tới.