Tại sao tuyệt nhiên không có sinh vật ba chân nào trên Trái đất?

Khoa học trả lời những câu hỏi "Tại sao?" và cả "Tại sao không?". Thỉnh thoảng, các nhà khoa học sẽ thấy cực kỳ đáng để tìm hiểu tại sao có những thứ không bao giờ tồn tại: Một sinh vật có ba chân chẳng hạn.

Tracy Thomson, một nhà nghiên cứu chuyên ngành Khoa học Trái Đất tốt nghiệp từ Đại học California, Hoa Kỳ mới đây đã xuất bản một bài báo trên tạp chí Bioessays để thảo luận về đề tài thú vị này.

Những con Meerkat đứng bằng đuôi.

Thomson chia sẻ mình bắt đầu có ý tưởng nghiên cứu trong một tiết giảng của nhà cổ sinh vật học Geerat Vermeij. Trong đó, Vermeij đã thách đố các sinh viên của mình tìm ra được một mẫu hình sinh vật không tồn tại. Và anh đã nghĩ ngay đến những động vật có ba chi. 

Thomson biết có một số loài chẳng hạn như những con Meerkat, đứng bằng hai chân sau và kê thêm đuôi đằng sau cho vững. Điều tương tự cũng đã được quan sát thấy trên chim gõ kiến, khi chúng sử dụng đuôi của mình chống vào thân cây.

Việc có thêm một chi thứ ba hỗ trợ khi đứng có thể giúp sinh vật tiết kiệm năng lượng. Chẳng hạn như với Meerkat và chim gõ kiến, chúng có thể đứng vững mà không cần dùng quá nhiều lực. Hầu hết toàn bộ cơ thể khi đó có thể được thả lỏng.

Không giống với con người chúng ta, đứng bằng hai chân đòi hỏi rất nhiều nhóm cơ cần được sử dụng liên tục để giữ thăng bằng. Nếu bạn cố gắng thả lỏng cơ thể nhiều nhất có thể trong khi đứng, bạn sẽ cảm nhận được sự mất thăng bằng cùng sự mệt mỏi của các nhóm cơ còn lại đang giữ cho bạn không đổ xuống.

Đây là một bài tập yoga khá phổ biến, và nếu thực sự tò mò bạn có thể thử trong giây lát để hỏi: Tại sao mình không mọc ra thêm một cái chân đằng sau cơ chứ?

Những con gõ kiến cũng dùng đuôi để đứng.

Trên thực tế, một chiếc chi thứ ba không chỉ hỗ trợ được cho tư thế đứng, mà còn có thể có ích trong khi động vật di chuyển.

Thomson cho biết anh đã quan sát để thấy những con côn trùng sáu chân di chuyển bằng mô hình ba chân một: Hai chân bên và một chân đối diện nhấc lên khỏi mặt đất để tiến về phía trước, trong khi ba chân còn lại giữ cho con vật đứng vững được trong tư thế.

Nhiều động vật khi khỉ cũng sử dụng đuôi của chúng để leo trèo. Trong khi loài vẹt cũng dùng chiếc mỏ khỏe mạnh để bám và chuyền cành.

Một mô hình động vật ba chân sát nhất có thể thấy ngoài đời thực là những con kangaroo. Chiếc đuôi cực kỳ khỏe có thể khiến chúng gặp khó khăn trong việc "đi bộ", nhưng lại hỗ trợ cực kỳ tốt khi chúng nhảy hoặc di chuyển như thế này:

Vậy rõ ràng, có thêm một chiếc chân thứ ba đôi khi là một lợi thế đối với sinh vật. Vậy tại sao không có một loài động vật nào thực sự có ba chân? Thomson cho biết đáp án của câu hỏi có lẽ đã tồn tại từ hàng triệu năm về trước.

"Hầu hết các loài động vật đều phát triển với cơ thể đối xứng hai bên", anh nói. Những "mã code" đối xứng có lẽ đã được nhúng vào bộ geen của mọi loài từ giai đoạn tiến hóa rất sớm của sự sống – có lẽ trước cả khi các sinh vật có chân ra đời.

Và một khi đặc điểm tiến hóa này được đưa vào các DNA, rất khó để khử nó ra khỏi bộ gene của sinh vật. 

Các đột biến đôi khi có thể khiến sinh vật có chi thừa thứ ba, chẳng hạn như trường hợp của Frank Lentini, một người đàn ông người Ý sống ở cuối thế kỷ 19 đầu thế kỷ 20. Nhưng rõ ràng, tiến hóa không ủng hộ hướng đột biến này và chọn lọc tự nhiên sẽ dập tắt sự di truyền của các DNA đó, bảo toàn những "mã code" đối xứng hai bên.

Frank Lentini, người đàn ông ba chân ở Ý sống vào cuối thế kỷ 19 đầu thế kỷ 20

Vì tiến hóa đã thiên vị những sinh vật đối xứng, những động vật ba chân sẽ chỉ tồn tại trong trí tưởng tượng của con người. Trong những tiểu thuyết khoa học viễn tưởng hoặc những bộ phim, sinh vật ngoài hành tinh đôi khi được xây dựng với hình thù kỳ dị và đi bằng ba chân.

Chúng tồn tại trên những hành tinh như Enceladus, Alpha Centauri hay Sao Hỏa, nhưng tuyệt nhiên ngoài đời thực, bạn sẽ không thể tìm thấy một sinh vật nào đó có ba chân.

Thomson cho biết trí tưởng tượng trong điều kiện này đóng vai trò quan trọng. "Nếu chúng ta muốn tìm hiểu về quá trình tiến hóa của sự sống, chúng ta cần hiểu những gì tiến hóa có thể làm và cả những gì nó không thể", anh nói.

Và việc tưởng tượng ra những sinh vật ba chân rồi đi tìm câu trả lời cho câu hỏi tại sao chúng không tồn tại không phải chỉ là một công việc tiêu khiển. Nó xứng đáng là một nghiên cứu khoa học thực sự.