Bạn có thể nghĩ rằng mọi bộ phận trong cơ thể đều được sao chép. Chẳng phải mỗi người đều có tay và thận, mỗi thế hệ đều có mới còn gì? Đúng thế, nhưng điều đó không phải đúng theo cách mà DNA được sao chép.

Tay và thận không tự sao chép để tạo ra tay mới và thận mới. Đây là phép thử quan trọng và thực sự có ý nghĩa: Nếu cánh tay của bạn bị thay đổi, do bị gãy hay do tập tạ chẳng hạn, thì sự thay đổi đó sẽ không truyền sang thế hệ sau. Nhưng nếu bạn thay đổi một gene trong dòng tế bào sinh sản, thì đột biến đó có thể tồn tại lâu hơn 10.000 năm, được sao chép hết lần này đến lần khác qua các thế hệ.

Một phiến kính dùng trong công nghệ giải trình tự DNA thế hệ mới. Ảnh: Helix/The Atlantic

Trước khi có máy in, các bản Kinh Thánh được những người chép sách cần mẫn sao chép định kỳ để tránh bị hư hỏng. Giấy cói có thể mục nát, nhưng thông tin vẫn tồn tại.

Cuộn sách không thể tự sao chép, chúng cần người chép, nhưng những người chép lại là những thực thể phức tạp, giống như các enzyme tham gia vào quá trình sao chép DNA. Nhờ có những người chép sách, hay các enzyme trong trường hợp của Kinh Thánh và DNA, các thông tin được sao chép lại với độ chính xác cao.

Thực tế, người chép sách có tỷ lệ sao chép kém chính xác hơn so với quá trình sao chép DNA. Bởi dù cố gắng hết sức, con người vẫn có thể mắc lỗi, và một số người chép sách cũng không ngại thêm thắt đôi chút với ý tốt. [...]

DNA có khả năng được sao chép chính xác hơn thế, nhưng việc sao chép cũng không hoàn hảo. Việc sao chép DNA vẫn có lỗi - gọi là đột biến. Một điểm quan trọng nữa, việc sao chép DNA khác với người chép kinh nhiệt tình thái quá, đó là đột biến không bao giờ thiên về hướng cải thiện. Đột biến không có cách nào để biết cái gì là tốt hơn. Sự cải thiện chỉ được đánh giá về sau. Bằng chọn lọc tự nhiên.

Vậy nên, thông tin trong DNA có khả năng tồn tại vĩnh viễn, dù môi trường vật chất của DNA là hữu hạn. Để tôi nhắc lại lý do điều này lại quan trọng: Chỉ có những thông tin chứa trong DNA mới được định sẵn để tồn tại lâu hơn cơ thể. Và lâu hơn rất nhiều.

Hầu hết loài động vật chỉ sống được vài năm, có khi chỉ tới vài tháng hoặc vài tuần. Khá ít loài sống được đến hàng thập niên và gần như không có loài nào qua được hàng thế kỷ. Các phân tử DNA của chúng cũng chết theo. Nhưng thông tin trong DNA có thể tồn tại vô hạn.

Tôi từng tham dự một hội nghị về tiến hóa ở Mỹ, nơi chúng tôi đều được thử thách phải sáng tác một bài thơ phù hợp trong bữa tiệc chia tay. Bài thơ năm câu mà tôi đã làm là:

Một gene vị kỷ lang thang

Nói: “Đã thấy thân xác muôn ngàn. Cứ tưởng tài ba

Nhưng chẳng bằng ta.

Chỉ là máy sống lang bang”.

Tôi còn mượn lời của Rudyard Kipling để viết ra một câu trả lời mà cơ thể dùng đối lại:

Ôi cái thân xác ngươi đã lấy

Nuôi lớn lên rồi bỏ mặc ngay

Theo lão thợ đồng hồ mù mà bay.

Tôi đã nhấn mạnh sự bất tử của gene dưới dạng các bản sao. Nhưng đơn vị nào thật sự được hưởng sự bất tử đó? Không phải là toàn bộ nhiễm sắc thể, vì nó hoàn toàn không bất tử. Ngoại trừ một vài trường hợp như nhiễm sắc thể Y, các nhiễm sắc thể còn lại của chúng ta không tồn tại nguyên vẹn sau hàng thế kỷ. Chúng bị phân tách ở mỗi thế hệ bởi quá trình trao đổi chéo.

Với lập luận này, một đoạn nhiễm sắc thể có được coi là quan trọng về lâu dài hay không phụ thuộc vào số thế hệ mà nó có thể duy trì nguyên vẹn dưới tác động của quá trình trao đổi chéo, xét trong tương quan với các áp lực chọn lọc liên quan.

Tôi đã diễn đạt điều này có phần hài hước trong cuốn sách đầu tiên của mình, Gen vị kỷ, rằng nếu nói thật chặt chẽ, nhan đề đáng ra phải là: Đoạn nhiễm sắc thể lớn hơi ích kỷ và đoạn nhiễm sắc thể nhỏ còn ích kỷ hơn. Một đoạn nhỏ của nhiễm sắc thể, chẳng hạn một gene chịu trách nhiệm tổng hợp cho một chuỗi protein, có thể tồn tại 10.000 năm dưới dạng bản sao.

Nhưng chỉ có những đoạn thành công vượt qua chướng ngại vật chọn lọc tự nhiên mới thực sự làm được điều đó. Có khi nhan đề hay hơn cho cuốn sách phải là Gene bất tử, và tôi đã chọn nó là tiêu đề cho chương này. Như ta sẽ thấy ở Chương 12, đặt tên “Gene tương hỗ” cũng không phải là sai.

Làm thế nào để một gene đạt được sự “bất tử”? Dưới dạng bản sao, nó ảnh hưởng đến một chuỗi dài các cơ thể, khiến chúng sống sót và sinh sản, từ đó truyền gene thành công ấy sang thế hệ kế tiếp và, có thể, đến một tương lai xa.

Những gene không làm được điều này sẽ biến mất khỏi quần thể, vì các cơ thể mà chúng lần lượt cư trú không thể sống sót đến thế hệ kế tiếp, không thể sinh sản. Những gene thành công - về mặt thống kê - là những gene có xu hướng ở trong các cơ thể giỏi sống sót và sinh sản. Các gene có xu hướng này, dù tích cực hay tiêu cực, nhờ vào ảnh hưởng mà chúng tác động lên cơ thể như những nguyên nhân chủ động.

Vì vậy, ta đã đi đến lý do vì sao nói rằng gene không phải là nguyên nhân chủ động là một sai lầm nghiêm trọng. Gene nhất thiết phải chính là những nguyên nhân chủ động. Nếu chúng không phải như vậy, thì sẽ chẳng có chọn lọc tự nhiên và tiến hóa thích nghi.