Ai cũng biết “sinh, lão, bệnh, tử” là quy luật của tự nhiên. Nhưng bạn có từng tự hỏi, tại sao tự nhiên lại quy định như thế không?
Để trả lời một cách chính xác nhất, chúng ta cùng đi xuống tầng sâu nhất của sự sống, ở cấp độ tế bào. Chắc hẳn ai cũng biết mỗi sinh vật sống đều được cấu tạo từ tế bào, mà một tế bào thì có lõi là DNA (nói chung). DNA là nơi lưu trữ mọi thông tin di truyền, nó quy định tế bào có nhiệm vụ gì, hoạt động ra sao, phân chia như thế nào. Khi bạn lớn lên hoặc duy trì sự sống, tế bào lấy nguyên liệu từ môi trường (ăn, uống, thở,...) để nhân bản ra một tế bào mới với trình tự DNA giống hệt tế bào cũ, hoặc theo cách mà tế bào cũ “muốn”.
Tại sao phải dài dòng như thế? Vì đến đây câu hỏi mới nảy sinh. Giả định chúng ta có thể lấy nguyên liệu từ môi trường một cách vô hạn, tại sao tế bào không tự nhân bản đầy đủ và duy trì một cơ thể luôn ở trạng thái như mới, mà chúng ta lại già đi và cuối cùng là chết.
Nghiên cứu của Hayflick năm 1961 cho thấy mỗi tế bào có thể phân chia được khoảng 40 đến 60 lần trước khi dừng lại.
Từ năm 1971 đến 1984, các nhà khoa học phát hiện ra một đoạn mã ở đầu nhiễm sắc thể giới hạn số lần phân chia, được gọi là Telomere. Đến năm 2009, nghiên cứu này được trao giải Nobel sinh học.
Nếu coi tế bào là một chiếc máy in, thì Telomere chính là mực in. Sau mỗi lần phân chia, đoạn Telomere này sẽ ngắn lại, đến trung bình khoảng 50 lần “in” thì hết hẳn. Hay nói cách khác, máy in hết mực, cơ thể bắt đầu lão hóa.
Nếu bạn từng quan tâm đến việc kéo dài tuổi thọ, chắc chắn sẽ nảy sinh câu hỏi: “Có cách nào để kéo dài đoạn mã này được không?”
Kỳ diệu thay, câu trả lời lại là có.
Cũng trong những năm đó, các nhà khoa học phát hiện ra một loại enzyme có khả năng kéo dài chuỗi Telomere và đặt tên là Telomerase. Nói cách khác, chúng ta có thể châm thêm mực vào chiếc máy in ấy gần như vô hạn. Vậy thì tại sao đến bây giờ bạn vẫn chưa nghe gì về cái gọi là trường sinh bất lão?
Câu trả lời có lẽ nằm ở cơ chế phân chia 40 đến 60 lần của tự nhiên. Mỗi lần phân chia, tế bào người sao chép khoảng 6 tỷ cặp nucleotide (thành phần cấu tạo của DNA). Đây là một khối lượng công việc khổng lồ và sai sót gần như chắc chắn sẽ xảy ra. Chúng ta cũng có những enzyme để sửa chữa những sai sót đó, tuy nhiên chưa bao giờ đạt tới 100%.
Trong một quần thể với mã gen giống hệt nhau, thường sẽ bị quét sạch nếu môi trường sống thay đổi hoặc xảy ra dịch bệnh. Chính những đột biến ấy khiến quần thể xuất hiện những cá thể có khả năng chống chọi được với tai họa, từ đó duy trì sự tồn tại. Nói cách khác, sai sót trong quá trình nhân bản tế bào không phải là lỗi, mà là một cơ chế sinh tồn bắt buộc của tự nhiên.
Sau khi trải qua 40 đến 60 lần phân chia, lượng lỗi tích tụ ngày một nhiều khiến việc phân chia tiếp chỉ tạo ra những tế bào không hoàn chỉnh, thậm chí gây hại. Tế bào ung thư chính là loại tế bào chiếm quyền tái tạo Telomere để có thể phân chia gần như vô hạn.
Đột biến là điều kiện bắt buộc để sự sống thích nghi và tồn tại, nhưng cũng chính những sai lệch ấy khiến cơ thể suy thoái theo thời gian. Ở đây, cái chết không hẳn là mục tiêu của “bản thiết kế”, mà là cái giá phải trả cho khả năng tiến hóa để tồn tại.
Nói cách khác, cái chết là hệ quả tất yếu của cơ chế tiến hóa. Tự nhiên chọn sự biến đổi là con đường của sinh tồn, nó đồng thời chấp nhận sự hữu hạn của từng cá thể.