Bao giờ bạn tự hỏi tại sao lại là 5 ngón chứ không phải 4 hay 6 ngón cho tiện? Câu trả lời nằm ở một hành trình tiến hóa cực epic kéo dài hàng trăm triệu năm, bắt đầu từ... đáy đại dương luôn á!
Từ bài đồng dao "Năm ngón tay ngoan" cho đến hệ thống đếm số thập phân, con số 5 đã trở thành kiểu "mặc định" của con người. Nhưng theo khoa học thì đây không phải tự nhiên mà có đâu nhé! Đây là kết quả của một cuộc sàng lọc tự nhiên siêu khốc liệt trong lịch sử sự sống trên Trái Đất. Các nhà di truyền học bảo rằng muốn hiểu bàn tay mình, phải nhìn về tổ tiên xa xưa nhất: loài cá đó!
Từ vây cá lên bàn tay: Cách mạng thời kỷ Devon
Tầm 360 triệu năm trước, vào kỷ Devon, đã có một sự kiện đỉnh của chóp: những loài cá đầu tiên quyết định "bye bye" đại dương để lên bờ khám phá đất liền. Đây chính là lúc động vật bốn chân (tetrapods) xuất hiện đó!
Ban đầu thì tạo hóa như đang... thử nghiệm ấy. Các hóa thạch thời đó cho thấy sinh vật lên cạn đầu tiên có thể có tận 7-8 ngón trên mỗi chi luôn! Nhưng sau một hồi loay hoay, chọn lọc tự nhiên đã "chốt đơn" ở con số 5. Từ đó, mô hình "bàn tay 5 ngón" trở thành chuẩn vàng cho sự sinh tồn.
Tiến sĩ Tetsuya Nakamura, Phó giáo sư tại Đại học Rutgers, giải thích rằng "blueprint" này đã được lưu vào bộ gen Hox - những "kiến trúc sư trưởng" của cơ thể. Gen Hox hoạt động như bản thiết kế siêu chi tiết, chỉ đạo các tế bào phôi thai biết phải phát triển thành gì và ở đâu.
Bằng chứng "cá tính" trong người
Một trong những bằng chứng xịn nhất nằm ở chỗ: cánh dơi, vây cá voi, móng guốc ngựa hay bàn tay người đều có chung cấu trúc xương 5 ngón cơ bản (homology)! Khác nhau bên ngoài chỉ là do thích nghi với môi trường sống thôi.
Mãi đến năm 2016, bí ẩn chuyển đổi từ vây sang ngón mới được giải mã. Nhóm nghiên cứu của Tiến sĩ Nakamura tại Đại học Chicago dùng công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR xịn xò để làm thí nghiệm trên cá ngựa vằn. Họ phát hiện ra "tia vây" (fin rays) của cá và ngón tay người được điều khiển bởi cùng một bộ gen Hox!
Nói nôm na là ngón tay của bạn không phải phát minh mới, mà là phiên bản "upgrade" của tia vây cá đó! Khi tổ tiên ta lên cạn, gen Hox đã "patch" lại, biến tia vây mỏng manh thành ngón tay chắc khỏe để đỡ cơ thể và cầm nắm. Đây gọi là "đổi mới tiến hóa" (evolutionary innovation) - tái sử dụng những gì có sẵn để tạo chức năng mới, xanh và tiết kiệm!
Không chỉ có ngón tay đâu nha
Connection giữa người và cá còn nhiều lắm! Các nhà khoa học chỉ ra rằng đai vai của con người (cấu trúc xương giúp vai cử động) thực chất tiến hóa từ... cung mang cá - bộ phận dùng để hô hấp đó. Tương tự, đôi chân của ta cũng tiến hóa từ vây bụng.
Đặc biệt, việc hình thành cái cổ là một bước tiến siêu quan trọng. Ở cá thì đầu dính chặt với vai, nhưng trong quá trình tiến hóa, hộp sọ người đã tách khỏi đai vai, tạo khoảng trống cho cổ. Nhờ đó mà ta xoay đầu linh hoạt để quan sát và săn mồi - một lợi thế sinh tồn cực lớn!
Ngày nay, di sản của tổ tiên cá vẫn còn trong mỗi chúng ta đó. Tuy hiếm nhưng vẫn có trường hợp trẻ em sinh ra với đa ngón (nhiều hơn 5 ngón). Điều này liên quan đến gen có tên cực cute: gen "Sonic hedgehog" (Nhím Sonic)!
Đây là lời nhắc nhở rằng bộ máy di truyền cổ xưa vẫn đang hoạt động, và con số 5 dù là chuẩn nhưng vẫn chỉ là sự lựa chọn của lịch sử tiến hóa chứ không phải quy luật bất biến.Nguồn: genk.vn