Câu đố cổ xưa về con gà và quả trứng đã khiến nhiều người tranh luận suốt thời gian dài. Nhưng cuối cùng, chúng ta có thể dùng khoa học để giải đáp câu đố này, dựa trên nguyên tắc của sinh học tiến hóa.
Mục lục
TÓM TẮT NỘI DUNG CHÍNH
Trứng xuất hiện trước gà.
Trứng amniotic tiến hóa từ loài động vật amniotes.
Gà tiến hóa từ một đột biến di truyền trong một hợp tử của hai con gà rừng đỏ (Gallus gallus).
Các nhà nghiên cứu cho rằng trứng gà cần có một protein đặc biệt để tạo thành vỏ trứng.
Trong suốt thời gian dài, câu đố về con gà và quả trứng đã khiến nhiều người tranh luận. Đó là một câu hỏi khó khăn bởi vì bạn cần có một con gà để đẻ ra một quả trứng, nhưng gà lại đến từ trứng, để lại cho chúng ta một vòng tròn không thể giải quyết được của cuộc sống lông vũ, lông vũ mà rõ ràng không có điểm bắt đầu rõ ràng.
May mắn thay, không cần phải suy nghĩ mãi mãi về điều này. Đây là một câu đố chúng ta có thể dùng khoa học để giải đáp – cụ thể hơn, các nguyên tắc của sinh học tiến hóa.
Hãy bắt đầu.
Trứng được tìm thấy khắp nơi trong vương quốc động vật. Nói một cách kỹ thuật, một quả trứng chỉ đơn giản là một chiếc thuyền có màng bao quanh bên trong đó phôi thai có thể phát triển và phát triển cho đến khi nó có thể tồn tại được một mình.
Nhưng hãy tập trung vào loại trứng chim mà chúng ta nhận ra ngày nay. Những chiếc trứng này lần đầu tiên xuất hiện với sự tiến hóa của loài amniotes đầu tiên hàng triệu năm trước. Trước khi chúng xuất hiện, hầu hết các loài động vật dựa vào nước để sinh sản, đẻ trứng trong ao và các môi trường ẩm ướt khác để trứng không bị khô.
Tại một thời điểm nào đó, một loại trứng khác bắt đầu tiến hóa, có ba lớp màng bổ sung bên trong: chorion, amnion và allantois. Mỗi lớp màng có chức năng hơi khác nhau nhưng việc thêm tất cả các lớp bổ sung này cung cấp một hệ thống hỗ trợ cuộc sống thuận tiện, tất cả trong một: phôi thai có thể lấy chất dinh dưỡng được lưu trữ, lưu trữ sản phẩm thải dư thừa và hô hấp (thở) mà không cần môi trường nước bên ngoài. Các chất lỏng bổ sung được đóng gói trong amnion, cộng với vỏ ngoài cứng, cung cấp thêm sự bảo vệ.
Sơ đồ của một quả trứng gà trong ngày thứ 9 – một ví dụ về một quả trứng amniotic. Hình ảnh được điều chỉnh từ: K.D. Schroeder
Trứng amniotic là một sự tiến hóa lớn. Chúng mở ra một thế giới mới hoàn toàn về các vị trí đẻ trứng dựa trên đất liền, và các lớp màng bổ sung mở đường cho những quả trứng lớn hơn (và hầu hết là tốt hơn).
Chúng ta vẫn không biết sự tiến hóa này xảy ra khi nào, chủ yếu là do các màng trứng không tạo thành hóa thạch tốt, khiến các nhà khoa học không có bản ghi rõ ràng về khi nào, hoặc làm thế nào, trứng amniotic phát triển. Giả thuyết tốt nhất của chúng ta là tổ tiên chung cuối cùng của cả tetrapods (động vật bốn chân có xương sống) và amniotes (động vật bốn chân có xương sống đẻ trứng với tất cả các lớp bổ sung) sống khoảng 370-340 triệu năm trước, mặc dù một số nguồn cho rằng loài amniote đầu tiên sống gần hơn 312 triệu năm trước. Ngày nay, loài động vật có vú, bò sát và chim đều là con cháu của loài amniotes đầu tiên.
(Điều này để lại cho chúng ta một câu hỏi khác: loài amniote hay trứng amniotic xuất hiện trước? Nhưng hãy chỉ tập trung vào gà cho bây giờ.)
Con gà đầu tiên tồn tại sẽ là kết quả của một (hoặc nhiều) đột biến di truyền xảy ra trong một hợp tử của hai con gà rừng đỏ (Gallus gallus). Điều này có nghĩa là hai con gà rừng đã giao phối, kết hợp ADN của chúng lại với nhau để tạo ra tế bào đầu tiên của con gà đầu tiên. Ở đâu đó dọc theo đường đi, các đột biến di truyền xảy ra trong tế bào đầu tiên đó, và những đột biến đó sao chép chúng vào mọi tế bào cơ thể khác khi phôi gà phát triển. Kết quả? Con gà đầu tiên thực sự.
Vậy ai có khả năng là cha mẹ của con gà này? Gà rừng đỏ (Gallus gallus) có nguồn gốc từ một loạt các quốc gia Đông Nam Á bao gồm Ấn Độ, miền nam Trung Quốc, Indonesia, Malaysia, Singapore và Indonesia.
Người ta cho rằng gà rừng đỏ đã được thuần hoá bởi con người ở Châu Á và sau đó được lan rộng khắp thế giới như những con gà ít hung dữ và sản xuất trứng nhiều mà chúng ta biết và yêu ngày nay (Gallus gallus domesticus).
Bằng chứng khảo cổ cho thấy rằng gà rừng đỏ đầu tiên được thuần hoá khoảng 10.000 năm trước, mặc dù phân tích ADN và mô phỏng toán học cho thấy gà nhà thực sự tách ra khỏi gà rừng sớm hơn (ước tính là 58.000 năm trước). Cũng có bằng chứng cho thấy nguồn gốc của gà nhà có thể hơi phức tạp hơn: gen cho màu vàng thấy trên chân của nhiều con gà có thể đến từ gà rừng xám (Gallus sonneratii), không phải gà đỏ, chỉ ra sự lai giữa các loài ở đâu đó dọc theo đường đi.
Quay lại câu hỏi ban đầu của chúng ta: với trứng amniotic xuất hiện khoảng 340 triệu năm trước, và những con gà đầu tiên tiến hóa vào khoảng 58 nghìn năm trước sớm nhất, chắc chắn rằng trứng xuất hiện trước.
Trứng đã tồn tại từ lâu trước khi có gà. Hình ảnh được điều chỉnh từ: Sketching Science
Nhưng chờ đã – không phải có một số nhà khoa học tuyên bố rằng, thực ra, con gà xuất hiện trước?
Yêu cầu này dựa trên một số nghiên cứu về cách tạo thành vỏ trứng gà. Vỏ trứng chủ yếu được làm từ cacbonat canxi (CaCO₃). Gà mái lấy canxi để sản xuất vỏ trứng từ nguồn dinh dưỡng (vỏ hải sản giàu canxi, chẳng hạn như vỏ sò hay vỏ tôm, là món ăn nhẹ phổ biến cho gà mái nuôi trong sân vườn vì lý do này).
Để hình thành vỏ, canxi cần kết tủa thành tinh thể CaCO₃, và gà mái dựa vào các protein cụ thể để cho phép quá trình này. Một protein như vậy, được gọi là ovocleidin-17 (hoặc OC-17 để ngắn gọn), chỉ được tìm thấy trong buồng trứng của một con gà, dẫn đến đề xuất rằng con gà phải xuất hiện trước khi có trứng gà, vì không có OC-17, không thể có sự hình thành trứng gà. (Thú vị thay, có vẻ như protein này chịu trách nhiệm tăng tốc độ hình thành vỏ trứng, cho phép gà mái xây dựng một quả trứng từ đầu và đẻ trong khoảng thời gian 24 giờ.)
Gà nhà là những con gà đẻ trứng rất hiệu quả, có khả năng sản xuất một quả trứng mới khoảng mỗi 24 giờ. Hình ảnh được điều chỉnh từ: Học viện Khoa học Úc
Vậy, liệu chúng ta có thể giải quyết xong câu đố cổ xưa này? Hay các nhà khoa học và triết gia vẫn đang cố gắng tìm kiếm câu trả lời?
Cuối cùng, câu hỏi là một sự lựa chọn sai lầm. Trứng chắc chắn xuất hiện trước khi có gà, nhưng trứng gà không – bạn không thể có một mà không có cái kia. Tuy nhiên, nếu chúng ta hoàn toàn phải chọn một bên, dựa trên bằng chứng tiến hóa, chúng tôi ủng hộ “Trứng có trước”.
Dịch bởi Phương Quyên
Nguồn tham khảo
Osenberg, A. (n.d.). Which came first: the chicken or the egg? [image]. Retrieved from Anja Osenberg.
Millot, A. (n.d.). Eggs of all shapes and sizes exist throughout the animal kingdom [image]. Retrieved from Adolphe Millot.
Schroeder, K.D. (n.d.). Diagram of a chicken egg in its 9th day—an example of an amniotic egg [image]. Retrieved from K.D. Schroeder.
Sketching Science (n.d.). Eggs were around way before chickens even existed [image]. Retrieved from Sketching Science.
Australian Academy of Science (n.d.). Domestic chickens are extremely efficient egg layers, capable of producing a fresh egg roughly every 24 hours [image]. Retrieved from Australian Academy of Science.
