Kỹ thuật đảo ngược và vẻ đẹp tối ưu trong tiến hóa

Một số nhà sinh học tin rằng chọn lọc tự nhiên chỉ tạo ra những động vật vừa đủ tốt. Dawkins không đồng ý.

Kỹ thuật đảo ngược trong sinh học và cơ chế của sự chọn lọc tự nhiên

Các kỹ sư giả định rằng một cơ chế được thiết kế với mục đích nhất định sẽ thể hiện mục đích đó qua bản chất của nó. Chúng ta có thể đảo ngược thiết kế nó để hiểu rõ mục đích mà người thiết kế đã nghĩ đến.

Kỹ thuật đảo ngược là phương pháp mà các nhà khảo cổ học khoa học đã sử dụng để tái hiện lại mục đích của cơ chế Antikythera, một hệ thống bánh răng được tìm thấy trong một con tàu Hy Lạp chìm từ khoảng năm 80 TCN. Cơ chế phức tạp này đã được hé lộ qua các kỹ thuật hiện đại như chụp cắt lớp X-quang, và mục đích ban đầu của nó đã được đảo ngược để trở thành một máy tính cơ học cổ đại mô phỏng chuyển động của các thiên thể theo hệ thống vòng lặp sau này gắn liền với Ptolemy.

Kỹ thuật đảo ngược giả định rằng đối tượng trước mắt ta có một mục đích trong suy nghĩ của người thiết kế giỏi, một mục đích có thể đoán được. Nhà kỹ thuật đảo ngược đưa ra giả thuyết về điều mà một người thiết kế có ý thức có thể đã nghĩ đến, sau đó kiểm tra cơ chế để xem nó có phù hợp với giả thuyết hay không.

Kỹ thuật đảo ngược hoạt động tốt cho cơ thể động vật cũng như cho máy móc do con người tạo ra. Việc máy móc được thiết kế có chủ đích bởi các kỹ sư có ý thức trong khi cơ thể động vật được thiết kế bởi sự chọn lọc tự nhiên không có ý thức tạo ra một sự khác biệt bất ngờ: một sự nhầm lẫn dễ dàng bị khai thác bởi những người ủng hộ thuyết sáng tạo với lòng hăng say đặc trưng của họ. Vẻ đẹp của hổ và của con mồi dường như khó có thể được hoàn thiện hơn:

Bàn tay hay mắt bất tử nào,

Có thể tạo nên sự đối xứng đáng sợ của ngươi.

Vũ khí tiến hóa và các cơ quan hoàn mỹ trong sinh học

Darwin đã có một phần trong Nguồn gốc các loài gọi là Các cơ quan có sự hoàn hảo và phức tạp cực độ. Theo quan điểm của tôi, những cơ quan như vậy là sản phẩm cuối cùng của những cuộc đua vũ trang tiến hóa. Thuật ngữ cuộc đua vũ khí đã được nhà động vật học Hugh Cott giới thiệu vào văn học tiến hóa trong cuốn sách của ông về màu sắc động vật xuất bản năm 1940, trong Thế chiến thứ Hai. Là một cựu sĩ quan trong quân đội thường trực trong Thế chiến thứ Nhất, ông đã rất phù hợp để nhận ra sự tương đồng với các cuộc đua vũ khí tiến hóa.

Năm 1979, John Krebs và tôi đã tái sinh ý tưởng về cuộc đua vũ khí tiến hóa trong một buổi trình bày tại Hiệp hội Hoàng gia. Trong khi kẻ săn mồi và con mồi chạy đua trong thời gian thực, các cuộc đua vũ khí diễn ra trong thời gian tiến hóa, giữa các dòng họ sinh vật. Mỗi cải tiến ở một bên sẽ kêu gọi một sự cải tiến phản kháng từ phía bên kia. Và như vậy cuộc đua vũ khí tăng cấp, cho đến khi bị dừng lại, có thể do chi phí kinh tế quá lớn, giống như các cuộc đua vũ khí quân sự.

Quy luật của sự cạnh tranh và đầu tư trong tiến hóa

Linh dương có thể chạy nhanh hơn sư tử, và ngược lại, nhưng chỉ bằng cách đầu tư quá mức vốn vào cơ bắp chân với sự hy sinh các khoản đầu tư khác, chẳng hạn như sản xuất sữa. Nếu ngôn ngữ của đầu tư nghe có vẻ quá nhân hóa, hãy để tôi chuyển ngữ. Các cá thể vượt trội trong tốc độ chạy sẽ bị cạnh tranh bởi những cá thể chậm hơn một chút nhưng sử dụng tài nguyên hiệu quả hơn, từ đôi chân nhanh nhẹn sang sản xuất sữa.

Ngược lại, các cá thể quá chú trọng vào sản xuất sữa sẽ bị cạnh tranh bởi những kẻ tiết kiệm sản xuất sữa và chuyển năng lượng tiết kiệm được vào tốc độ chạy. Để trích dẫn câu nói sáo mòn của các nhà kinh tế học, không có bữa trưa nào miễn phí. Sự đánh đổi hiện diện khắp nơi trong tiến hóa.

Những ví dụ về vẻ đẹp tối ưu trong tiến hóa và sự thích nghi

Tôi nghĩ rằng các cuộc đua vũ khí chịu trách nhiệm cho mọi thiết kế sinh học ấn tượng đến mức, theo lời của [nhà triết học hư cấu] Cleanthes của David Hume, say đắm tất cả những người từng chiêm ngưỡng chúng. Các thích nghi với kỷ băng hà hoặc hạn hán, các thích nghi với biến đổi khí hậu, là những thích nghi tương đối đơn giản, ít có khả năng khiến người ta ngưỡng mộ vì khí hậu không có ý định tiêu diệt bạn. Kẻ săn mồi thì có.

Con mồi cũng vậy, theo nghĩa gián tiếp rằng, càng nhiều thành công trong việc né tránh bị bắt, thì những kẻ săn mồi càng dễ gặp đói. Khí hậu không thay đổi một cách đáng ngại để đáp ứng với tiến hóa sinh học. Nhưng kẻ săn mồi và con mồi thì có. Ký sinh trùng và vật chủ cũng vậy. Chính sự leo thang lẫn nhau của các cuộc đua vũ khí thúc đẩy tiến hóa lên đến những đỉnh cao của Cleanthes, như các kỳ tích ngụy trang hoặc sự mưu mẹo của chim Cuckoo.

Những gì bên trong cơ thể và sự đối lập với vẻ đẹp bên ngoài

Và bây giờ là một điểm có vẻ tiêu cực lúc đầu. Trong khi động vật trông có vẻ được thiết kế hoàn mỹ từ bên ngoài, ngay khi chúng ta mở ra, ta dường như có một ấn tượng khác hẳn. Một khán giả không chuyên khi chứng kiến việc giải phẫu một con thú có vú có thể tưởng rằng đó là một mớ hỗn độn. Ruột, mạch máu, dây chằng, dây thần kinh dường như tuôn ra khắp nơi. Một sự tương phản rõ ràng với vẻ thanh lịch mạnh mẽ của một con báo hay linh dương khi nhìn từ bên ngoài.

Tôi thú nhận rằng tôi thấy bên trong cơ thể rối rắm phức tạp đến kinh ngạc. Tôi thậm chí có thể báng bổ mà gọi đó là một mớ hỗn độn. Nhưng tôi là một kẻ nghiệp dư ngây thơ khi nói về giải phẫu nội tạng. Một bác sĩ phẫu thuật mà tôi đã tham khảo ý kiến (chúng ta còn nên làm gì khác với một bác sĩ tư vấn?) đảm bảo với tôi rằng, theo con mắt được đào tạo của ông, giải phẫu bên trong có một vẻ thanh lịch đẹp đẽ, mọi thứ được sắp xếp gọn gàng vào đúng vị trí của nó, mọi thứ đều hoàn hảo. Và tôi nghĩ rằng con mắt được đào tạo chính là điểm mấu chốt.