BM: Vì sao một số loài tự loại bỏ não?

Wednesday, August 12, 2015

Vì sao một số loài tự loại bỏ não?

Bọt biển không cần quan tâm tới ý nghĩa hay cội nguồn sự sống, thế nhưng chúng lại vượt trội con người một số điểm về mặt sinh tồn.

Chúng có thể sống đến hàng triệu năm, tồn tại dưới đáy biển bằng cách hấp thụ chất dinh dưỡng qua lỗ chân lông.

Trong con mắt chúng ta, chúng nhìn thật đơn giản, không có não, không có tế bào thần kinh.

Sự thiếu vắng não của bọt biển có thể là điều tích cực và là sự lựa chọn qua quá trình tiến hóa.

Các nhà khoa học tin rằng chúng đã từng có não hoặc một thứ gì đó tương tự, nhưng sau đó lại loại bỏ đi.

Bọt biển cũng không phải là loài duy nhất lựa chọn như vậy.

Bọt biển hấp thụ chất dinh dưỡng thông qua lỗ chân lông

Đối với con người, não bộ là thứ tối quan trọng, nhưng một số động vật lại sống tốt hơn nếu không có cơ quan này.

Não bộ là hệ thống bao gồm nhiều tế bào thần kinh, còn gọi là neuron, nối với nhau thành một kết cấu.

Nhiều sinh vật không có não bộ thực sự, nhưng có mạng lưới thần kinh với các neuron phân bố rải rác khắp cơ thể. Thế nhưng thậm chí bọt biển cũng không có mạng lưới như vậy.

Nguồn gốc não bộ của chúng ta xuất hiện từ 4 tỷ năm trước, khi sự sống bắt đầu.

Tổ tiên đầu tiên của chúng ta là những sinh vật đơn bào, và phải tốn hàng tỷ năm sau các sinh vật có cấu trúc phức tạp hơn mới bắt đầu xuất hiện.

Không rõ các tế bào thần kinh xuất hiện từ khi nào.

Mẫu hóa thạch lâu năm nhất có não bộ phức tạp là 520 triệu năm tuổi.

Đây là thời điểm khi mà sự sống khá phong phú và đa dạng, được biết đến với tên gọi Kỷ Cambri.

Được phát hiện tại Trung Cộng, loại sinh vật này nhìn giống như con mối nhưng có móng.

Loài này có cấu trúc não tiến bộ, bao gồm não trước, não giữa và não sau.

Điều này cho thấy có thể các bộ não phức tạp đã xuất hiện từ cách đây 520 triệu năm, nhưng chúng có thể không được duy trì.

Mẫu hóa thạch lâu năm nhất có não bộ phức tạp là 520 triệu năm tuổi

Tổ tiên của loài bọt biển có neuron, theo nhà nghiên cứu Frank Hirth, từ Kings College London.

Ông cho biết bọt biển đã mất các cấu trúc này qua quá trình tiến hóa.

Cũng có nhiều loài khác bị mất các cơ quan quan trọng khác trong quá trình tiến hóa, ví dụ như một số loài giáp xác sống trong các hang tối dần không còn có mắt.

Bọt biển được cho là có nguồn gốc chung với tất cả các loài sinh vật khác. Điều này đồng nghĩa với việc bọt biển là loài có đặc tính giống với các sinh vật nguyên thủy nhất.

Các nhà khoa học đã phân tích mẫu gen từ nhiều sinh vật, trong đó có một nhóm sinh vật biển gọi là sứa lược.

Sứa lược giờ đây đã thay thế bọt biển trong vai trò sinh vật đại diện tốt nhất cho các sinh vật nguyên thủy.

Điều kỳ lạ ở đây là loài sứa lược có một hệ thống thần kinh phức tạp. Điều này có nghĩa là tổ tiên của chúng, tức cũng là tổ tiên của bọt biển, cũng có một hệ thống như vậy.

Nếu điều này là sự thật, chứng tỏ loài bọt biển đã mất thần kinh vào một thời điểm nào đó.

Việc loại bỏ não bộ có vẻ như là một sáng kiến tồi. Vậy vì sao bọt biển lại muốn làm chuyện đó?

Trước hết, não bộ hấp thụ một lượng lớn năng lượng. Ở con người, não hấp thụ khoảng 20% não.

Trong khi đó, bọt biển có lẽ đã là bậc thầy trong những gì chúng làm: lọc nước để giữ lại chất dinh dưỡng. Việc có thêm một hệ thống thần kinh sẽ không giúp ích mấy.

"Nếu bạn chỉ ngồi dưới đáy biển và lọc thức ăn đi qua, bạn không cần một bộ não," Hirth nói.

"Đó sẽ là một sự phung phí năng lượng và bạn sẽ không thể đáp ứng đủ nhu cầu này".

Sứa lược có cùng tổ tiên với bọt biển nhưng lại có hệ thần kinh phức tạp

Mặc dù vậy, không phải ai cũng tin rằng các sinh vật này đã mất neuron và não trong quá trình tiến hóa.

Nhà khoa học thần kinh Leonid Moroz, từ Đại học Florida, tin rằng bọt biển chưa bao giờ có neuron.

Chúng đơn giản là không cần neuron, và tổ tiên chúng cũng vậy, ông nói.

"Chúng ta chứng kiến cùng một hệ sinh thái trong 500 triệu năm, với cùng một hành động sàng lọc và rất ít chuyển động".

Loài bọt biển không có bất kỳ gen nào mà Moroz có thể phân loại là neuron, và cho đến cũng chưa có hóa thạch nào cho thấy điều này, ông chỉ ra.

Trong trường hợp đó, câu hỏi đặt ra là làm sao sứa lược có thể có được một hệ thống thần kinh phức tạp như vậy, nếu hệ thống này không hề tồn tại ở tổ tiên của chúng và của bọt biển.

"Tự nhiên cho chúng ta thấy rằng có nhiều cách để cấu tạo neron," Moroz nói.

"Chúng ta có thể thiết kế neuron bằng nhiều quy tắc khác nhau. Thiên nhiên sáng tạo hơn chúng ta nghĩ".

Các cơ quan trên cơ thể có thể tiến hóa nhiều hơn một lần.

Một số cơ quan ở các loài, như mắt, có thể tiến hóa nhiều lần. Ví dụ mắt của bạch tuột rất khác so với mắt của chúng ta.

Moroz nói điều này cho thấy các cấu trúc phức tạp có thể được cấu tạo qua nhiều lần.

Với các bằng chứng hiện nay, cả giả thiết của Moroz và Hirth đều có thể đúng. Có thể hệ thống thần kinh đã tiến hóa hai lần, hoặc bị loại bỏ.

Nhiều người trong chúng ta nghĩ rằng quá trình tiến hóa giúp các sinh vật đơn giản trở nên phức tạp hơn.

Tất nhiên điều này đôi lúc vẫn xảy ra, nhưng những lúc khác, quá trình này lại có thể làm điều ngược lại và đơn giản hóa mọi thứ, và đôi lúc, nó giữ cho các loài sinh vật không thay đổi trong suốt hàng triệu năm.

Trường hợp bọt biển là một trường hợp quan trọng. Chúng đã tồn tại mà không cần một bộ não để suy nghĩ trong suốt hàng triệu năm. Chúng thực sự không cần phải trở nên phức tạp hơn, và bất cứ trí thông minh nào cũng không giúp gì thêm cho chúng.

Melissa Hogenboom