Mắt người và mắt mực có quá trình tiến hóa giống nhau

Quá trình tiến hóa đã tạo ra những thay đổi đáng kinh ngạc. Có những đặc điểm đã được tiến hóa rất nhiều lần ở những loài sinh vật khác nhau. Những tổ tiên biết bay của loài chim và những tổ tiên là động vật có vú của loài dơi đều tiến hóa đôi cánh một cách độc lập, một ví dụ về tiến hóa hội tụ.

Ảnh: Live Science
Ảnh: Live Science

Ví dụ tương tự là mắt của loài người và loài mực. Một nghiên cứu mới đây cho thấy, mặc dù là hai loài hoàn toàn khác nhau, nhưng cả người và mực đều trải qua quá trình tiến hóa mắt giống nhau.

Cũng như mọi cơ quan khác của cơ thể, mắt là sản phẩm từ hoạt động của rất nhiều gen khác nhau. Phần lớn các gen này mang thông tin quy định việc hình thành các bộ phận của mắt. Ví dụ, một gen sẽ phụ trách hình thành sắc tố nhạy cảm với ánh sáng trong mắt, trong khi một gen khác phụ trách hình thành thủy tinh thể.

Bên cạnh các gen cấu tạo nên các bộ phận của mắt, một số gen lại phụ trách việc hình thành cấu trúc của mắt. Thay vì mang các thông tin cấu tạo các bộ phận của mắt, các gen này mang thông tin quy định vị trí và thời điểm các bộ phận của mắt cần được cấu tạo và ráp nối lại với nhau. Bởi vai trò kiểm soát quá trình hình thành mắt mà các gen này được gọi là gen kiểm soát.

Gen quan trọng nhất trong số các gen kiểm soát có tên là Pax6. Gen Pax6 cổ đại nhiều khả năng đã giúp hình thành dạng sơ khai nhất của mắt - một tập hợp các tế bào cảm nhận ánh sáng hoạt động cùng nhau để thông báo cho một sinh vật nguyên thủy biết nó đang ở chỗ sáng, chỗ tối hay chỗ có bóng râm.

Ngày nay, những dấu vết của gen Pax6 được tìm thấy ở nhiều sinh vật khác nhau, từ loài chim và loài ong tới động vật có vỏ, cá voi, thậm chí ở cả loài mực và loài người. Điều này có nghĩa là gen Pax6 đã xuất hiện từ trước cả thời điểm tiến hóa phân tách các loài khác nhau trong kỷ Cambri cách đây 500 triệu năm.

Gen Pax6 đã quy định việc hình thành nhiều loại mắt đa dạng. Từ con mắt đơn giản, nó giúp côn trùng tiến hóa dạng mắt kép sử dụng hàng loạt các bộ phận cảm nhận ánh sáng để nhận biết hình ảnh.

Gen này cũng giúp hình thành kiểu mắt của con người cũng như các loài họ hàng có xương sống khác là mắt camera, một cấu trúc khép kín với tròng mắt và thủy tinh thể, dịch nội nhãn và võng mạc nhận biết hình ảnh.

Để có thể tạo nên một cấu trúc phức tạp như vậy, các hoạt động mà Pax6 kiểm soát cũng trở nên rất phức tạp. Nhằm hoàn thành nhiệm vụ, quá trình tiến hóa đã làm tăng số lượng các thông tin trong một gen Pax6 đơn.

Giống các gen khác, gen Pax6 cũng được viết bằng mã DNA. Để hoạt động, DNA cần được đọc và sao chép sang một dạng mã khác gọi là RNA.

Mã RNA thú vị ở chỗ nó có thể được chỉnh sửa. Một cách chỉnh sửa là cắt đoạn, tức là bỏ đi một phần ở giữa đoạn mã và nối hai phần còn lại với nhau.

Điều tuyệt vời của cắt đoạn là từ một đoạn mà RNA có thể tạo ra hai dạng thông tin khác nhau. Mã RNA của gen Pax6 cũng có thể bị cắt ra theo cách tương tự.

Trong nghiên cứu mới đây, Atsushi Ogura và các đồng nghiệp thuộc Viện Khoa học và Kỹ thuật sinh học Nagahama đã tìm ra rằng việc cắt đoạn RNA Pax6 đã được sử dụng trong quá trình hình thành mắt camera ở những loài như mực và bạch tuộc, những động vật thân mềm.

Mắt camera của những động vật này có những đặc điểm như mắt của động vật có xương sống.

Tổ tiên chung của động vật thân mềm và động vật có xương sống cũng đã tồn tại cách đây hơn 500 triệu năm.

Việc cắt đoạn RNA của gen Pax6 ở động vật thân mềm là một minh chứng tuyệt vời cho việc quá trình tiến hóa đưa ra một giải pháp tương đồng theo nhiều cách khác nhau. Sử dụng những cấu trúc tương tự nhau, sự tiến hóa đã tạo ra những đổi mới hết sức đáng kể./.

Nguồn: vietnamplus.vn

Đọc thêm

Nguyên nhân biến Yagi trở thành siêu bão

Nguyên nhân biến Yagi trở thành siêu bão

Siêu bão Yagi đổ bộ: Nhiệt độ nước biển ở Biển Đông ấm bất thường là một trong những lý do chính khiến siêu bão Yagi có tốc độ tăng cấp độ nhanh chưa từng có trong lịch sử khí tượng.
Chế tạo robot giúp đo lường tốc độ tan chảy của thềm băng Nam Cực

Chế tạo robot giúp đo lường tốc độ tan chảy của thềm băng Nam Cực

Các kỹ sư của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ NASA đang tiến hành thiết kế một đội robot thăm dò dưới nước để đo tốc độ tan chảy của các dải băng lớn chung quanh Nam Cực; từ đó đưa ra những đánh giá tác động của tình trạng nói trên với hiện tượng nước biển dâng cao.
Cắt giảm, đơn giản hóa ít nhất 50% thủ tục hành chính

Cắt giảm, đơn giản hóa ít nhất 50% thủ tục hành chính

Thủ tướng Chính phủ Phạm Minh Chính yêu cầu các cơ quan Trung ương và các địa phương nâng cao chất lượng dịch vụ công trực tuyến; phải cắt giảm, đơn giản hóa ít nhất 50% thủ tục hành chính, tạo thuận lợi cho người dân, doanh nghiệp.
iPhone 17 Pro Max sẽ có sức mạnh vượt trội

iPhone 17 Pro Max sẽ có sức mạnh vượt trội

Thay vì chỉ có màn hình và pin lớn hơn như các thế hệ gần đây, iPhone 17 Pro Max có thể khác biệt rõ rệt so với toàn bộ dòng iPhone 17, bao gồm cả phiên bản iPhone 17 Pro.
Mạng xã hội yên bình nhất thế giới

Mạng xã hội yên bình nhất thế giới

Ở một vùng nông thôn nước Mỹ, người dân tạo ra một mạng xã hội không có news feed, không nút like, không thuật toán và không có cách nào tiếp cận với người bên ngoài nơi mình sống.
Apple ra mắt iPhone 16 vào ngày 9/9

Apple ra mắt iPhone 16 vào ngày 9/9

Apple đã chính thức phát đi thông báo về sự kiện ra mắt iPhone mới. Theo đó, sự kiện sẽ diễn ra vào ngày 9/9 tới với chủ đề 'It's Glowtime' (tạm dịch "Thời điểm tỏa sáng")