Nghiên cứu về sinh học và tiến hoá trước nay vẫn nhìn nhận rằng mạng lưới dây thần kinh kết nối mắt với não của con người vô cùng phức tạp. Dây thần kinh thị giác bao gồm bó sợi thần kinh có chức năng dẫn truyền, từng lớp lớp tế bào trong võng mạc đều có vai trò tải thể tín hiệu lên đại não, từ đó chúng ta mới nhận diện được hình ảnh, màu sắc, nhìn được chiều sâu,và có tầm nhìn 3D.
Mối liên kết phức tạp mắt-não này mới bắt đầu được tiến hoá cho các động vật trên cạn, rồi đến con người. Trong khi đó, cá là động vật dưới nước với trình độ tiến hóa thấp hơn và thị giác chưa phát triển.
Nhưng mới đây một nhóm nghiên cứu thuộc tổ chức Inserm của Pháp đã công bố phát hiện mới trên tạp chí Science về cơ quan thần kinh nối giữa mắt và não của loài cá láng, còn gọi là cá sấu hỏa tiễn. Phát hiện này cho thấy mối liên kết thần kinh mắt-não có thể đã tiến hoá sớm hơn trên loài cá cổ đại này.
Công trình nghiên cứu trên được thực hiện với sự giúp đỡ của học giả Ingo Braasch, một trong những chuyên gia nghiên cứu về loài cá láng từ Đại học Michigan State. Cá láng tiến hóa chậm hơn so với một số loài cá, như vậy nó vẫn mang những đặc điểm từ thời cổ đại khi tổ tiên của người và cá có những điểm tương đồng. Vì lý do này, loài cá láng trở thành mô hình động vật mạnh mẽ cho các nghiên cứu sức khỏe của Braasch.
Alain Chédotal, giám đốc nghiên cứu tại Inserm cùng với đồng nghiệp Filippo Del Bene đã sử dụng kỹ thuật đột phá để xem các dây thần kinh kết nối mắt với não ở một số loài cá khác nhau, bao gồm cá ngựa vằn, cá láng và cá phổi Úc do cộng tác viên tại Đại học Queensland cung cấp.
Ở cá ngựa vằn, mỗi mắt có một dây thần kinh nối với phần não đối diện của cá. Nghĩa là dây thần kinh kết nối mắt trái với bán cầu não phải và dây thần kinh khác kết nối mắt phải với bán cầu não trái.
Nhưng loài cá cổ đại hơn như cá láng lại có sự khác biệt. Chúng ghi nhận được hình chiếu một bên hoặc hai bên. Ở loài cá này, mỗi mắt có hai kết nối thần kinh, một kết nối đi đến hai bên não, đây cũng là đặc điểm kết nối tương tự với cấu trúc mắt-não của con người.
Braasch chia sẻ: “Các loài cá hiện đại không có cơ chế kết nối mắt-não như vậy. Hệ thống thần kinh mắt của cá ngựa vằn rất khác biệt với con người. Điều này phần nào giải thích vì sao các nhà khoa học trước nay vẫn cho rằng đó là đặc điểm tiến hóa bắt đầu xuất hiện ở các sinh vật bốn chi trên cạn, hay còn gọi là động vật bốn chân”.
Được trang bị kiến thức về di truyền và sự tiến hóa, nhóm nghiên cứu có thể nhìn lại thời gian để ước tính thời điểm những phép chiếu song phương này xuất hiện lần đầu tiên. Từ công trình này, nhóm nghiên cứu rất hào hứng khám phá và hiểu rõ hơn đặc điểm sinh học của hệ thống thị giác.
Chédotal cho biết: “Những gì chúng tôi phát hiện từ nghiên cứu chỉ là phần nổi của tảng băng chìm. Khi trình bày những kết quả đầu tiên với Ingo Braasch, chúng tôi có thêm động lực khi nhận được phản ứng tích cực và sự ủng hộ từ ông. Chúng tôi rất nóng lòng được tiếp tục dự án với Ingo Braasch".
Cả Braasch và Chédotal đều nhấn mạnh việc hợp tác chặt chẽ để thực hiện nghiên cứu trên các loài động vật khác nhau sẽ tạo ra kết quả đột phá. Braasch cho biết đây cũng là xu hướng đang phát triển. Nghiên cứu các mô hình động vật là cách thức vô giá để tìm hiểu về sức khỏe và nguồn gốc bệnh tật. Tuy nhiên, có thể đưa ra kết luận liên quan đến tình trạng con người dựa trên các mô hình động vật là một thách thức.
Braasch chia sẻ: “Chúng tôi ngày càng phát hiện rằng nhiều đặc điểm sinh học thực ra đã tiến hóa sớm hơn những gì nhân loại biết qua sách vở”. Braasch, đồng thời cũng là phó giáo sư tại Khoa Sinh học Tích hợp thuộc Đại học Khoa học Tự nhiên, cho hay phát hiện này thực sự khiến ông cảm thấy gắn bó hơn với thiên nhiên. "Tôi học được điều gì đó về nhân thể khi nhìn những con cá này và nhận thức rằng các bộ phận cơ thể chúng ta đã được tiến hóa từ xa xưa hơn chúng ta tưởng. Tôi rất hào hứng chia sẻ về sự tiến hóa của mắt trong lớp Giải phẫu So Sánh học kỳ này. Đối với tôi, đây là lần đầu tiên một phát hiện khoa học có thể cải biên nội dung sách giáo khoa mà tôi vẫn giảng dạy.”
Xem ra rất nhiều quan niệm khoa học cố hữu cần liên tục được làm mới. Thêm một khám phá mới về tự nhiên, con người lại cần cải biên những hiểu biết ban đầu. Tư duy của chúng ta cũng cần mở rộng và không hạn cuộc vào quan niệm trong sách vở thì mới hiểu rõ hơn về thân thể con người.
Nguyễn Hảo
Theo Phys.org
