Geoffroy Saint - Hilaire - Nhà sinh học tiên phong

Hoàng An

Thính giác của loài cá, cách gập cánh của loài vịt, ngan và những ca song sinh dính nhau: đó là những chủ đề nghiên cứu thú vị của nhà giải phẫu Geoffroy Saint-Hilaire vào đầu thế kỷ 19. Đằng sau cái cớ của chủ nghĩa chiết trung là một mục đích cụ thể: chứng minh sự thống nhất trong cơ thể của các loài động vật. Phải tới 200 năm sau, khi ngành sinh học phân tử ra đời thì người ta mới chứng minh được rằng ông đã hoàn toàn đúng.

Tính đồng dạng sinh học

Geoffroy Saint-Hilaire thực sự là một người yêu thiên nhiên. Với công việc của một nhà phẫu tích, ông đắm mình trong các nghiên cứu cơ chế hoạt động trong cơ thể của các loài vật. Thí dụ như làm thế nào cá nhím lại có thể phồng mình lên được? Không chỉ có thế, ông còn cố gắng tìm hiểu các vấn đề rộng hơn và đặc biệt là cất công xây dựng một thuyết về mối quan hệ giữa các "luồng chảy khó xác định" trong vũ trụ (ánh sáng, điện, luồng thần kinh.v.v...).

Geoffroy Saint-Hilaire đã tới Ai Cập và ở đó ông đã tìm được những ý tưởng đầu tiên để viết lên Triết học phẫu tích: một tham vọng lớn nhằm chứng minh "có một đơn vị cơ bản trong cấu trúc của tất cả các loài vật".

Ông bắt đầu bằng những việc rất đơn giản: thử chứng minh rằng cấu trúc cơ thể của các loài động vật có vú là tương tự như nhau, rồi tiếp đến là các loài động vật khác như cá, bò sát và động vật lưỡng cư. Nói một cách khác, ông cố gắng tìm hiểu và xác định điều mà các nhà sinh học ngày nay đã biết rõ: tính cùng nguồn sinh học. Thí dụ như ông cho rằng các lớp (xương) mang cá chính là lớp vỏ để bảo vệ tai tương tự như các vành sụn là thành phần chính của tai giữa ở các động vật có vú (xương búa, xương de và xương bàn đạp ở trong tai).

Sau đó, Geoffroy Saint-Hilaire cũng đã tìm được sự đồng dạng trong cấu trúc của các loài sinh vật rất khác nhau, thí dụ giữa sâu bọ với cá để mở rộng giả thuyết của mình.

Câu chuyện con vịt và con mực nang

Vẫn cảm thấy chưa hài lòng, ông tiếp tục theo đuổi con đường của mình và khẳng định rằng phân tích giải phẫu tôm hùm cho thấy khi quay ngược lưng tôm lại, chúng giống với... động vật xương sống. Cần nhớ là loài tôm hùm có các đường thần kinh chính ở mặt bụng và các mạch máu chính ở phần lưng nhưng ở động vật xương sống, các sắp xếp này lại ngược lại. Tuy nhiên, ông thấy kỳ lạ hơn nhiều ở động vật chân đầu thân mềm: nếu lấy một con vịt và lộn ngược nó lại sao cho đầu chạm vào đuôi, hình phẫu tích của chúng dường như rất giống với ... loài mực nang.

Những phát hiện của Geoffroy Saint-Hilaire đã cuốn hút sự chú ý của Cuvier, một trong những nhà phẫu tích tên tuổi nhất lúc đó đồng thời là đối thủ chính của ông ở Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Paris. Cuvier đã phát biểu trước Viện Hàn lâm khoa học vào năm 1830 rằng Geoffroy Saint-Hilaire đã nhầm lẫn: một con vịt không thể giống được với một con mực và sự tương đồng giữa mang cá và tai trong của động vật có vú cũng chỉ là sự phỏng đoán mà không phải là một nghiên cứu nghiêm túc. Tuy nhiên, giờ đây đối với bất cứ nhà sinh học nào, tính đồng dạng này là một chuyện bình thường. Không chỉ thế, người ta thấy chúng có ở khắp nơi: chúng ta thấy sự đồng dạng giữa các chuỗi ADN cũng như tính đồng dạng giữa các thành viên của loài động vật xương sống 4 chân. Sự đồng dạng là một kết quả đương nhiên của quá trình tiến hóa.

Câu chuyện con vịt và con tôm hùm nhanh chóng bị quên lãng. Vào đầu thế kỷ XX, tên của Geoffroy Saint-Hilaire dường như cũng không còn xuất hiện trong sách sử của ngành phẫu tích so sánh.

Nhưng lịch sử cuối cùng đã trả lại đúng giá trị cho ông. Tên tuổi của Geoffroy Saint-Hilaire gần đây ngày càng được nhắc tới nhiều hơn. Không những thế, ông còn được coi như là một trong những nhà nghiên cứu đặt nền móng cho một bộ môn mới có tên: ngành sinh học về sự phát triển (biologie de l'évolution du développement). Mục tiêu của ngành nghiên cứu là hướng tới việc khám phá sự đồng dạng đặc biệt giữa các loài sinh vật khác nhau. Công việc này giờ đã được chứng minh bằng phương pháp di truyền phân tử. Điều thú vị là các công trình Geoffroy Saint-Hilaire tới năm 2004 mới được xuất bản bằng tiếng Anh.

Trở lại quá khứ, như một sự trớ trêu của lịch sử, sau khi bị "ngài" Cuvier "đánh" cho bầm dập, Geoffroy tiếp tục lao vào một dự án nghiên cứu khác. Lần này mục đích không kém phần hão huyền. Và cũng phải tới 500 năm sau đó, người ta mới công nhận sự chính xác của công trình nghiên cứu này.

Vào mùa hè năm 1829, hai chị em cặp song sinh dính liền nhau có tên Ritta và Christina Parodi tới Paris. Cha mẹ của 2 em là những người nông dân đảo Xác-đe-nha (thuộc Ý và Địa Trung Hải). Họ mang hai con ra ngoài đường với hy vọng kiếm được tiền. Từ vai trở lên, hai đứa trẻ tách rời nhau ra và dính với nhau ở phần bụng xuống dưới. Mặc dù chúng có bốn tay nhưng lại chỉ có chung một cơ quan sinh dục, một trực tràng, một khung xương chậu và hai chân. Báo chí lúc đó thổi phồng về sự kiện “Ritta-Christina” và coi chúng là một người có...hai đầu. Thực tế không phải vậy, đó chỉ là hai đứa trẻ có chung một thân dưới.

Hai chị em sinh đôi Ritta - Christina là một sự kiện xã hội -khoa học lớn đầu thế (Ảnh: Imageshack)

Hai đứa trẻ sinh đôi dính nhau này cuốn hút sự chú ý đặc biệt của Geoffroy Saint-Hilaire. Sự biến dạng của cặp song sinh dính liền nhau này đối với ông chỉ là một hình thái phụ của một đơn vị cơ bản và sự đa dạng của đời sống sinh vật. Trong cuốn Triết học phẫu tích, ông đã coi những đứa trẻ dị dạng như một trò chơi của tạo hóa. Thực ra các hiện tượng này vẫn tuân theo các qui luật của tự nhiên vốn ngự trị trong cấu trúc tạo lên cơ thể mà thôi. Nói một cách khác, tuy vẻ ngoài dị dạng nhưng cơ thể này vẫn tôn trọng qui luật của tự nhiên.

Ngày 23 tháng 11 năm 1829, Ritta Parodi chết vì bệnh phổi. Cô em Christina cũng từ giã cõi đời 3 phút sau khi cô chị qua đời. Dù cha mẹ cặp song sinh không muốn nhưng hai đứa trẻ vẫn được chuyển tới viện bảo tàng để phẫu tích. Cuộc phẫu thuật khám nghiệm tử thi được tiến hành tại phòng chính của bảo tàng được coi là một sự kiện xã hội và khoa học lớn năm đó. Cuvier cũng tới dự khán cuộc khám nghiệm.

Biên bản chi tiết về cuộc phẫu tích cẩn thận nhất từ trước tới lúc bấy giờ dài tới 400 trang giấy và là một công trình khoa học lớn. Biên bản do Serres, một học trò của Geoffroy Saint-Hilaire viết nhưng toàn bộ chi tiết đều là của ông, trong đó ông muốn đưa ra những lời giải thích về sự phát triển của cơ thể con người.

Geoffroy Saint-Hilaire đã đưa ra được cái giả thuyết mà chỉ có ngành sinh học phân tử mới có khả năng chứng minh là hoàn toàn đúng đắn: sự đa dạng tuyệt vời trong thiên nhiên thực ra đều ẩn dưới một sự thống nhất cơ bản. Không có gì kiểm chứng điều này tốt hơn bằng kết quả của các chương trình giải mã gien các loài động vật.

Năm 2001, khi bản đồ gien của người được giải mã, người ta biết được rằng con người chúng ta có khoảng 30.000 gien. Đây thực sự là một kết quả khiêm tốn vì điều này chứng tỏ con người chỉ có số gien bằng 50% gien của Caenorhabditis elegans, một loài giun đất có chiều dài cỡ chỉ... 1 milimet. Geoffroy Saint-Hilaire thực sự trở thành người hùng khi ngành sinh học phân tử xuất hiện và phát triển. Triết lý phẫu tích của ông thất bại đơn giản vì lúc đó ông thiếu các phương tiện khoa học mà chúng ta hiện đang có.