BM: Cơ hội phục hồi nhân loại nếu chỉ còn một cặp nam nữ

"Người cuối cùng trên Trái Đất" - dĩ nhiên được dùng với ý nghĩa giả tưởng - nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu thực sự đúng như vậy? Với bao nhiêu cá thể người sống sót thì chúng ta có thể duy trì sự tồn tại của loài người?

Kịch bản giả tưởng như sau: quái vật từ vũ trụ đi thuyền đến Trái Đất. Trong vòng hai năm, con người trên Trái Đất bị giết gần như chết hết.

Hòn đảo nhỏ xíu Ball's Pyramid nằm cách 600km về phía đông nước Úc, trên Nam Thái Bình Dương, tựa như một mẩu thủy tinh nhô lên trên biển.

Có hai cá thể cuối cùng, 'Adam' và 'Eva' của một loài động vật đã bám được vào lưng chừng rìa vách đá của hòn đảo rồi trú ẩn dưới một bụi cây gai. Hai cá thể đã may mắn thoát chết và chỉ chín năm sau, tổng cộng đã sinh sôi nảy nở thành 9.000 con, cháu, chắt, chút, chít của cặp đôi thuỷ tổ.

Không, đây chẳng phải là một câu chuyện đùa kỳ quái được tưởng tượng ra. Cặp đôi may mắn được nói đến ở đây là hai con bọ que có tên trong tiếng Anh là tree lobster, tên khoa học là Dryococelus Australis.

Chúng thuộc loài côn trùng hình que không biết bay, có kích thước bằng bàn tay con người. Chúng được cho là đã tuyệt chủng sau khi chuột đen xâm chiếm đảo Lord Howe - vùng đất quê hương của bọ que cánh cứng vào năm 1918, nhưng bất ngờ lại được tìm thấy ở Ball's Pyramid 83 năm sau.

Loài này có được sự phục hồi kỳ diệu là nhờ một nhóm các nhà khoa học đã trèo cao hơn 500 bộ (khoảng 152m) vách đá dựng đứng để đến được nơi ẩn náu của chúng vào năm 2003.

Hai con bọ que cánh cứng này được đặt tên là Adam và Eva, và được gửi đến Sở thú Melbourne để thực hiện chương trình nhân giống trở lại.

Lord Howe, hòn đảo nhỏ gần Australia - nơi mà các cá thể bọ que cánh cứng đã bị trôi dạt đến bởi những kẻ xâm lược "ngoài hành tinh"

Sự hồi phục lại của loài côn trùng từ bờ vực tuyệt chủng với sự giúp đỡ của con người là một chuyện. Bọ que cái đẻ 10 trứng trong vòng 10 ngày và có khả năng tự sinh sản, không cần bọ que đực.

Nhưng việc đưa loài người sinh sôi nảy nở trở lại trên toàn Trái Đất là một vấn đề hoàn toàn khác.

Liệu chúng ta có làm được điều đó không? Sẽ mất bao lâu đây?

Câu trả lời không đơn giản có được từ một cuộc tranh luận không hồi kết lúc trà dư tửu hậu.

Từ nghiên cứu của Nasa về số lượng những người tiên phong cần và đủ để loài người có thể chuyển tới tồn tại được ở hành tinh khác, cho tới việc bảo tồn các loài sắp tuyệt chủng, đây là vấn đề có tầm quan trọng quốc tế và cực kỳ cấp bách.

Hãy thử tưởng tượng tới 100 năm nữa. Những nỗ lực của nhân loại đã đi sai hướng và một cuộc nổi dậy của robot khiến chúng ta bị xóa sổ hoàn toàn khỏi Trái Đất - số phận này của loài người đã được nhà vật lý thiên tài người Anh Stephen Hawking dự đoán năm 2014.

Chỉ còn lại hai người sống sót. Không có cách nào khác, tất cả thế hệ đầu tiên được sinh ra đều sẽ là những anh chị em ruột của nhau.

Sigmund Freud tin rằng loạn luân là điều cấm kị mang tính phổ quát nhất của con người, bên cạnh việc giết cha mẹ. Nó không chỉ ghê rợn, mà còn cực kỳ nguy hiểm.

Một nghiên cứu về trẻ em sinh ra ở Tiệp Khắc từ năm 1933 đến 1970 cho thấy gần 40% những đứa trẻ có cha mẹ là họ hàng trực hệ đời thứ nhất bị tàn tật nặng, trong đó 14% chết yểu.

Nguy cơ từ gene lặn

Để hiểu tại sao sinh sản cận huyết lại có nguy cơ gây chết người như vậy, chúng ta cần nắm bắt một số nguyên lý di truyền.

Tất cả chúng ta đều có hai bản sao của mỗi gene, một từ cha và một từ mẹ. Một số biến thể gene không biểu hiện thành bệnh trừ khi bạn có hai gene giống hệt nhau nhận được từ cha và mẹ mình.

Hầu hết các bệnh di truyền được gây ra bởi các biến thể gene lặn, chúng lén lút vượt qua được kiểm soát của quá trình tiến hóa vì chúng biểu hiện một cách vô hại khi chỉ tồn tại một bản sao.

Trên thực tế, trung bình bộ gene người có từ một đến hai biến thể gene lặn gây chết người.

Khi một cặp đôi có mối quan hệ cận huyết, các gene lặn sẽ nhanh chóng lộ diện.

Lấy ví dụ hội chứng achromatopsia - một rối loạn gene lặn hiếm gặp gây mù màu hoàn toàn.

Cứ 33.000 người Mỹ thì có một người bị mù màu và tỷ lệ người có mang gene lặn này là 1/100.

Nếu một trong những người sống sót sau ngày tận thế của chúng ta có biến thể gene lặn này, thì có 1/4 xác suất nguy cơ con họ có một bản sao gene này.

Cũng chưa thành vấn đề.

Nhưng sau một thế hệ sinh sản cận huyết, nguy cơ rủi ro tăng vọt - với 1/4 nguy cơ cháu của họ có hai bản sao gene lặn này - điều kiện đủ để biểu hiện bệnh.

Như vậy sẽ có xác suất một trên 16 những đứa cháu của cặp vợ chồng thế hệ thứ nhất sẽ mắc bệnh mù màu.

Đây chính là số phận của cư dân ở Pingelap, một đảo san hô nhỏ nằm cách biệt ở tây Thái Bình Dương.

Chỉ còn 20 cư dân đảo sống sót sau khi một cơn bão quét qua đảo hồi Thế kỷ 18, trong đó bao gồm một người mang biến thể gene lặn achromatopsia.

Với một nguồn gene ít như vậy, để duy trì nòi giống cư dân trên đảo buộc phải sinh sản cận huyết. Ngày nay, một phần mười dân số trên đảo hoàn toàn mù màu.

Việc khôi phục lại loài vẹt kakapo của New Zealand khỏi đe dọa tuyệt chủng đã trải qua nhiều khó khăn, phần lớn là do nguồn gene hạn chế

Nhưng ngay cả với những rủi ro ghê gớm như vậy, nếu những người sống sót sinh nhiều con thì ít nhất cũng có một số người con của họ khỏe mạnh.

Tuy nhiên, điều gì sẽ xảy ra khi tình trạng sinh sản cận huyết tiếp diễn hàng mấy trăm năm?

Bạn không cần phải bị kẹt trên một hòn đảo mới có thể tìm hiểu được vấn đề này, bởi vì đã từng tồn tại một cộng đồng chỉ kết hôn trong thân tộc ruột thịt: hoàng gia châu Âu.

Với chín thế hệ hôn nhân chiến lược giữa những anh chị em họ, chú bác và cháu gái trong vòng 200 năm, đế chế quân chủ Habsburg ở Tây Ban Nha là một trải nghiệm tự nhiên về vấn đề này.

Vua Charles II là nạn nhân nổi tiếng nhất trong dòng họ. Sinh ra với một loạt các khuyết tật về thể chất và tinh thần, đến 8 tuổi nhà vua mới biết đi. Khi trưởng thành, chứng vô sinh của ông đã gióng lên hồi chuông tuyệt chủng của cả một đế chế.

Năm 2009, một nhóm các nhà khoa học Tây Ban Nha đã tiết lộ lý do tại sao xảy ra hiện tượng dần dần tiêu vong của hoàng gia châu Âu.

Dòng họ vua Charles trong nhiều thế hệ trước đó đã có những cuộc hôn nhân cận huyết quá gần gũi trong hoàng tộc, cho nên tới vua Charles thì hệ số cận huyết - tức chỉ số phản ánh tỷ lệ các gene giống nhau mà ông nhận được từ cả cha và mẹ - trong cơ thể ông cao hơn cả các trường hợp có cha mẹ là anh chị em ruột.

Biện pháp tương tự đã được các nhà sinh thái học sử dụng để đánh giá rủi ro di truyền mà các loài có nguy cơ tuyệt chủng phải đối mặt.

Tiến sĩ Bruce Robertson từ Đại học Otago giải thích: với quy mô dân số nhỏ, mọi người không sớm thì muộn sẽ có quan hệ sinh sản trong họ hàng với nhau và sẽ làm trầm trọng thêm hiệu ứng cận huyết.

Ông nghiên cứu loài vẹt New Zealand khổng lồ - một loài vẹt không biết bay.

Loài vẹt có tên kakapo này hiện chỉ còn tồn tại 125 cá thể trên toàn thế giới. Có một mối quan ngại đặc biệt đáng kể là việc sinh sản cận huyết có tác động tới chất lượng tinh trùng, khiến cho tỷ lệ trứng không nở được tăng từ 10% lên khoảng 40%.

Đây là một ví dụ về tình trạng suy thoái do sinh sản cận huyết, Robertson nói, do sự kết hợp của gene di truyền lỗi vốn là gene lặn.

Mặc dù được cung cấp thức ăn dồi dào và được bảo vệ khỏi các loại kẻ thù, vẹt kakapo vẫn khó có thể khôi phục lại số lượng để đạt mức không nằm trong danh sách các loài bị đe doạ tuyệt chủng.

Hệ miễn dịch lai tạp

Các loài có nguy cơ tuyệt chủng cũng gặp phải các rủi ro dài hạn khác.

Mặc dù có thể đã thích nghi rất tốt với môi trường sống, nhưng tính đa dạng trong gene di truyền của chúng cho phép các loài liên tục tiến hóa để tiếp tục thích ứng với các thách thức trong tương lai.

Không điều gì quan trọng bằng khả năng miễn dịch.

"Đó là thứ mà hầu như muôn loài, kể cả con người, đều muốn đa dạng hoá tới mức tối đa. Chúng ta chọn người phối ngẫu có hệ miễn dịch rất khác với mình nhằm để sinh ra các đời con cháu về sau với xác suất hệ miễn dịch đa dạng hơn," Tiến sĩ Philip Stephens từ Đại học Durham, Anh Quốc, nói.

Nhìn lại quá khứ tiến hóa của loài người, người ta cho rằng chính việc kết hợp sinh sản với người Neanderthal có thể đã giúp cho hệ miễn dịch của loài người trở nên tốt hơn.

Giả sử như loài người từng là loài có nguy cơ tuyệt chủng, thì đây không phải là điều có thể nhận biết dễ dàng.

Khi những nhóm quần thể nhỏ sống cách ly trong một thời gian dài thì các cá thể trong đó trở nên dễ bị ảnh hưởng bởi gene lỗi hơn. Việc thiếu tính đa dạng trong các bộ gene khiến tình trạng gene lỗi truyền sang các thế hệ sau tăng lên gấp nhiều lần.

Do vậy, loài người 'mới' trong trường hợp đó sẽ trở nên không chỉ khác với chúng ta hiện nay về cả hình thức, giọng nói, mà còn có thể trở thành một loài hoàn toàn khác biệt.

Các gia đình hoàng gia châu Âu hồi thế kỷ 19 là bằng chứng sống về nguy cơ sinh sản cận huyết

Vậy cần bao nhiêu cá thể khác nhau mới đủ? Stephens nói rằng chủ đề này đã được tranh luận từ thời thập niên 1980, khi một khoa học gia người Úc đề xuất 'quy tắc ngón tay cái' mang tính phổ quát.

"Về cơ bản, bạn cần 50 cá thể để tránh được tình trạng suy thoái do sinh sản cận huyết, và cần 500 cá thể để có thể thích nghi với môi trường sống," ông nói.

Quy tắc này vẫn được sử dụng cho đến ngày nay, tuy con số được nêu ra là 500-5.000 cá thể, nhằm dự phòng bù đắp cho các tổn thất ngẫu nhiên khi gene được truyền từ thế hệ này sang thế hệ tiếp theo. Những loài không đạt số lượng cá thể đó sẽ được đưa vào Danh sách đỏ IUCN, danh mục các loài bị đe dọa tuyệt chủng nghiêm trọng nhất thế giới.

Khái niệm này khiến những người hoạt động trong lĩnh vực đặt câu hỏi về chính sách của các tổ chức thiện nguyện lớn chuyên về bảo tồn tự nhiên, với mối quan tâm hàng đầu là các loài có nguy cơ tuyệt chủng nghiêm trọng nhất.

"Công tác bảo tồn được đề ra dựa theo danh sách các loài khẩn nguy - quý vị sàng lọc số lượng tổn thất của những loài nằm trong danh sách đó và đặt câu hỏi liệu có cơ hội cứu được số lượng bị mất đi đó không. Nó có thể được dùng để đặt vấn đề là, liệu chúng ta có thể bỏ qua yếu tố loài đi không?"

Nhưng trước khi bạn bác bỏ giả thuyết về sự tồn tại của cặp đôi cuối cùng của loài người, thì, như một nhà khoa học đã chỉ ra, con người chúng ta chính là bằng chứng sống của những thiếu sót nội tại.

Theo những bằng chứng giải phẫu học và khảo cổ học, tổ tiên chúng ta đã không đạt đủ số lượng đông cần thiết - chỉ có độ 1.000 cá thể tồn tại trong thời gian gần một triệu năm.

Rồi khoảng từ 50.000 đến 100.000 năm trước, loài người di cư khỏi châu Phi. Và thế là con người lại rơi vào tình trạng kém đa dạng di truyền.

Một nghiên cứu thực hiện hồi 2012 về những khác biệt di truyền giữa hai nhóm tinh tinh láng giềng cho thấy mức đa dạng còn nhiều hơn toàn bộ bảy tỉ người đang sống trên Trái Đất.

Nhìn lại tổ tiên của chúng ta có lẽ là bước đi tốt.

Ước tính của nhà nhân chủng học John Moore, được Nasa công bố hồi 2002, đã được dựng thành mô hình mô phỏng các nhóm di cư nhỏ của loài người thời cổ đại - khoảng 160 người.

Ông cho rằng nên bắt đầu với những cặp đôi trẻ, chưa có con và với việc sàng lọc, theo dõi các gene lặn nguy hiểm.

Lưu ý rằng đây là cách ông tính toán cho chuyện đưa người vào vũ trụ sinh sống về lâu về dài, chứ không phải là nhằm duy trì sự tồn tại của loài người trên Trái Đất. Số lượng người mà ông nêu ra đó chỉ được phép sống biệt lập trong 200 năm, sau đó sẽ được quay trở lại Trái Đất.

Chúng ta có thể sinh sôi từ một số ít đến hàng tỷ người chỉ sau vài thế kỷ, nếu chúng ta tập trung vào việc đó

Vậy điều gì là cần ở người đàn ông và người phụ nữ cuối cùng đây?

Không thể nói chắc chắn điều gì, cho dù Stephens đã rất lạc quan.

"Bằng chứng về những tác hại ngắn hạn của tình trạng kém đa dạng di truyền là rất mạnh, nhưng tất cả vẫn chỉ là xác suất có thể xảy ra. Đã có những câu chuyện về sự trở lại đầy ngoạn mục của những loài từng đứng bên bờ vực tuyệt chủng - mọi thứ đều có thể xảy ra."

Chừng nào ngày tận thế còn chưa phá hủy những nền tảng cơ bản của nền văn minh hiện đại, thì loài người vẫn có thể hồi phục trở lại về mặt dân số một cách nhanh chóng đến kinh ngạc.

Vào đầu Thế kỷ 20, cộng đồng người Hutterite ở Bắc Mỹ - là nhóm dân có tình trạng sinh sản cận huyết khá phổ biến - đã đạt được mức tăng trưởng dân số cao nhất từng được ghi nhận, tăng gấp đôi cứ sau 17 năm.

Đó là một việc khó khăn, nhưng nếu mỗi phụ nữ có tám đứa con, thì rất có thể loài người chúng ta sẽ đạt trở lại con số bảy tỷ người chỉ trong vòng 556 năm.

Zaria Gorvett