Các nhà khoa học vừa khám phá ra một siêu năng lực sinh học giúp giải thích trí thông minh kỳ lạ, gần như của một sinh vật ngoài hành tinh ở loài bạch tuộc: chúng sở hữu khả năng phi thường là tự chỉnh sửa RNA thần kinh của mình ngay tức thì. Trong một quá trình thách thức các quy tắc sinh học thông thường, một con bạch tuộc có thể sửa đổi tới 60% RNA trong hệ thần kinh của nó, về cơ bản là viết lại các chỉ dẫn hoạt động của não bộ trong thời gian thực.
Bẻ Cong Các Quy Tắc Sinh Học
Ở gần như mọi sinh vật khác trên Trái Đất, "Nguyên lý Trung tâm" (Central Dogma) của sinh học phân tử là một quy luật bất biến: DNA hoạt động như một bản thiết kế tổng thể, vĩnh viễn cho sự sống. Để tạo ra một protein, một bản sao tạm thời của một gen, được gọi là RNA thông tin (mRNA), sẽ được tạo ra. Bản sao RNA này sau đó được dùng làm khuôn để xây dựng nên protein. Những thay đổi về đặc điểm của một sinh vật thường xảy ra thông qua các đột biến chậm chạp trên bản thiết kế DNA, sau đó được truyền lại qua nhiều thế hệ.
Tuy nhiên, loài bạch tuộc đã áp dụng một chiến lược mang tính cách mạng. Chúng giữ cho bản thiết kế DNA của mình tương đối tĩnh tại. Thay vào đó, chúng coi bản sao RNA như một bản nháp, chỉnh sửa và tái mã hóa nó một cách sâu rộng trước khi nó được dịch mã thành protein. Điều này tương tự như một kỹ sư giữ nguyên bản vẽ kỹ thuật gốc của một cỗ máy, nhưng lại thực hiện hàng ngàn sửa đổi tùy chỉnh trên các lệnh sản xuất hàng ngày tại nhà máy, tạo ra vô số các bộ phận chuyên dụng khi cần thiết. Điều này cho phép một mức độ linh hoạt sinh học chưa từng có trong thế giới động vật.
Sức Mạnh Của Sự Thích Nghi Theo Yêu Cầu
Khả năng chỉnh sửa RNA trên quy mô lớn này chính là động cơ sinh hóa đằng sau trí thông minh lừng danh của bạch tuộc. Bằng cách tạo ra một bộ protein đa dạng và luôn thay đổi trong các nơ-ron thần kinh, chúng có thể nhanh chóng tinh chỉnh hệ thần kinh của mình. Điều này giải thích cho những khả năng đáng kinh ngạc của chúng, vốn từ lâu đã mê hoặc các nhà nghiên cứu:
- Giải quyết vấn đề phức tạp: Một con bạch tuộc đối mặt với một chiếc lọ có nắp vặn không cần phải chờ đợi quá trình tiến hóa ban cho nó bản năng phù hợp. Nó có khả năng chỉnh sửa RNA của mình để tối ưu hóa các con đường thần kinh phục vụ cho việc kiểm soát vận động và tư duy không gian cần thiết cho nhiệm vụ mới lạ là xoay một cái nắp.
- Ngụy trang tinh vi: Khả năng thay đổi màu sắc và cấu trúc da ngay lập tức không chỉ là một phản xạ đơn giản. Nó đòi hỏi một quá trình xử lý thần kinh khổng lồ, và việc chỉnh sửa RNA có thể cho phép chúng tinh chỉnh và điều chỉnh các con đường truyền tín hiệu điều khiển hàng ngàn tế bào sắc tố (chromatophore).
- Học hỏi và Ghi nhớ nâng cao: Khả năng nhận diện khuôn mặt người hoặc tìm đường trong các mê cung phức tạp dựa trên việc hình thành và củng cố các kết nối thần kinh. Chỉnh sửa RNA cung cấp một cơ chế trực tiếp để thay đổi chính các protein xây dựng nên các kết nối synap này, qua đó tăng cường khả năng học hỏi và lưu trữ ký ức.
- Thích ứng với Môi trường: Một con bạch tuộc có thể sử dụng việc chỉnh sửa RNA để nhanh chóng điều chỉnh các nơ-ron cảm giác của mình cho phù hợp với sự thay đổi về nhiệt độ hoặc thành phần hóa học của nước biển, một lợi thế sống còn đối với một sinh vật có vòng đời tương đối ngắn.
Một Canh Bạc Trong Tiến Hóa
Chiến lược "sống nhanh, chỉnh sửa ngay" này là một sự khác biệt sâu sắc so với con đường tiến hóa chậm rãi và ổn định dựa trên DNA. Mặc dù mang lại lợi thế lớn cho một loài động vật sống đơn độc, có tuổi thọ ngắn và không thể dựa vào các hành vi học được truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác, nó cũng đi kèm với một sự đánh đổi. Bằng cách tập trung vào chỉnh sửa RNA, dòng dõi bạch tuộc đã hy sinh tốc độ tiến hóa DNA thông thường được thấy ở các loài động vật khác.
Về cơ bản, chúng đã đánh cược vào sự linh hoạt của từng cá thể trong ngắn hạn thay vì sự thay đổi di truyền của toàn bộ loài trong dài hạn. Điều này khiến mỗi con bạch tuộc trở thành bậc thầy của vận mệnh sinh học của chính nó, một sinh vật không chỉ sống trong môi trường mà còn chủ động tái lập trình bản thân để chinh phục nó. Khám phá này buộc chúng ta phải xem xét lại chính định nghĩa về trí thông minh và sự thích nghi, tiết lộ rằng dưới đáy biển sâu, sự tiến hóa đã tìm ra nhiều hơn một con đường để xây dựng nên một trí tuệ phi thường.
Thế Anh Nguyễn.
