Vi khuẩn và vi-rút: lành, dữ và làng nhàng

1- Dẫn nhập: Vi-rút dụ vi khuẩn làm việc cho chúng” [1] là tựa đề của một bài báo khoa học quần chúng đăng trong báo điện tử RnD (Research and Development hay Nghiên cứu và Phát triển). Bài báo này ra tin các nghiên cứu gia của trường đại học MIT (Massachusset Institute of Technology) vừa khám phá ra cách “kiếm cơm” của vi-rút trong đó chúng dụ các con vi khuẩn đề kiếm thực phẩm cho chúng. Vi-rút (virus) và vi khuẩn (bacterium) là các “con” gì? Quan hệ của chúng ra sao? Cấu tạo di truyền của chúng như thế nào?  Trong bài này chúng ta sẽ cố gắng trả lời các câu hỏi trên. Thêm vào đó, chúng ta sẽ bàn về sự đúng đắn của thuyết tiến hóa dựa trên khám phá mới này về các vi sinh vật mà mắt trần chúng ta không thể thấy được.

2- Tương đồng và dị biệt:

Cả hai “vi khuẩn” và “vi-rút” đều có tên bắt đầu bằng chữ “vi” nhưng hai “vi” này có nguồn gốc khác nhau. “Vi” trong “vi khuẩn” có nghĩa là nhỏ; từ đây mới có các chữ như: kính hiển vi (hiển là nhìn), vi mô (lãnh vực nhỏ), vi sinh (sinh vật nhỏ), v.v.; còn chữ “vi” trong “vi-rút” là chữ dịch âm (transliterate) từ chữ “virus.” Do đó, hai “con” vi khuẩn và vi-rút mặc dù có chung chữ “vi” nhưng chúng không phải là “bà con” mà khác nhau rất nhiều.

  • Kích thước: Vi khuẩn lớn hơn gấp trăm lần con vi-rút. Kích thước của một vi khuẩn khoảng chừng 1 mai-con (micron) cho tới vài chục mai-con micron (một mai-con bằng một phần triệu của một mét—1/1.000.000 hay một phần ngàn của một mili mét).  Trong khi đó, một con vi-rút lớn khoảng vài chục cho tới vài trăm na nô mét (một na nô mét bằng một phần tỉ—1/1.000.000.000 của một mét hay một phần ngàn của một mai-con). Tuy nhiên, mimivirus là một ngoại lệ vì nó lớn hơn một con vi khuẩn nhỏ.
  • Khả năng tự sinh sôi: Trong khi vi khuẩn được xem là một sinh vật, vi-rút không phải là một sinh vật vì nó không thể tự sinh sôi được. Khoa học gia cho rằng một “vật” muốn là “con” thì phải có khả năng tự mình sinh sản. Trong khi vi khuẩn tự sinh sôi nẩy nở bằng tiến trình tách đôi DNA của nó, vi-rút phải nhờ vào một sinh vật khác, như vi khuẩn, hay loài người để sinh sôi. “Sinh vật khác” đó chúng ta gọi là “vật chủ” (hay “host”). Vì thế, vi-rút được xem như là một loại “ký sinh.” Vì không hội đủ mọi điều kiện để được xem là vật sống, nên vi-rút là một “vật” thay vì một “con.”
  • Cấu trúc: Vi khuẩn là một sinh vật đơn bào (nghĩa là chỉ có một tế bào duy nhất). Phần bên ngoài của một con vi khuẩn là vỏ tế bào (cell wall), và phần trong là thịt (cytoplasm). Tế bào của vi khuẩn không có nhân (gọi là prokaryotic cell); DNA và RNA của nó trôi nổi trong thịt của tế bào. Ngoài ra vi khuẩn có đuôi (flagella)—là động cơ di chuyển của nó. Hình sau đây minh họa cấu trúc tế bào của vi khuẩn.

Hình 1- Cấu trúc tế bào của vi khuẩn

 

 

 

 

Vi-rút có DNA hoặc RNA hoặc cả hai, được bọc trong a xít nucleic. Vi-rút không có cấu trúc của một tế bào. Hình dạng của một loại vi-rút được minh hoạ trong hình sau đây:

Hình 2- Hình dạng của một loại vi-rút

·        

 

 

 

 

 

Khả năng gây bệnh: Cả vi khuẩn lẫn vi-rút đều có khả năng gây bệnh. Các con vi-rút hay nghe tới là vi-rút gây cúm cho người, vi-rút H5N1 gây cúm gà, HIV gây bệnh AIDS, v.v.; vi khuẩn hay được nghe tới là Mycobacterium tuberculosis gây bệnh lao phổi, và E. Coli gây độc thực phẩm.

3- Quan hệ của hai con trong bối cảnh của thuyết tiến hóa:

Các nhà tiến hóa đưa ra hai giả thuyết về quan hệ của vi-rút và vi khuẩn: 1- Vi khuẩn tiến hóa từ vi-rút—được xem là thể đầu tiên của sự sống, là thể đơn giản nhất, và 2- Vi-rút tiến hóa từ vi khuẩn bằng cách loại bỏ đi những cấu trúc protein phức tạp trong vi khuẩn mà không cần thiết cho vi-rút. Tiến hóa từ một thể đơn giản thành một thể phức tạp hơn là một lý luận nền của các nhà tiến hóa. Tuy nhiên, bất kể con nào tiến hóa từ con nào, cả hai con đều có cấu trúc DNA, chứa đựng thông tin về di truyền. Nhìn vào cấu trúc DNA. chúng ta nên tự hỏi làm thế nào để các nguyên tố Carbon, Hydrogen, Nitrogen, và Oxigen, tự ráp lại với nhau để thành chuỗi DNA mang các dzin chứa đựng thông tin di truyền? Các nguyên tố này như các mẫu tự A,B, C, và thông tin di truyền trong dzin như một bài thơ, chứa đựng vần, nghĩa đen cũng như bóng. Thông điệp là chữ, câu, đoạn được ráp lại để mang một ý nghĩa nào đó. Một thông điệp được mã hóa bằng qui luật Morse là một tín hiệu, là tập hợp của những tiếng “tích” và “tè” được gởi qua không khí. Tín hiệu này được truyền tải giữa hai người, người truyền và người nhận, đã qui ước trước với nhau là tiếng tích và tè kết hợp như thế nào để chúng đại diện cho một chữ trong 24 chữ cái (Tỉ dụ: tín hiệu S.O.S. (Save Our Soul)—tín hiệu xin cứu giúp của tàu bè bi nạn, theo mã Morse là: tích tích tích tè tè tè tích tích tích). Nếu một trong hai người không biết trước mã Morse, thì hắn vẫn có thể phát được “tích” và “tè” nhưng chẳng có ai hiểu hắn muốn nói gì. Như vậy, thông tin có liên quan mật thiết với qui luật (mã Morse là một qui luật, semaphore là một qui luật khác thông tin bằng cờ, hay cơ chế số hai và đại số Boolean trong các ngành truyền thông số, máy tính và mạng hiện đại). Qui luật được sáng chế từ một đối tượng thông minh. Người thông minh có thể ngụy trang tín hiệu của mình để nó, đối với người không can dự, trở nên một thứ nhiễu, tức là một tín hiệu không có ý nghĩa gì, để khi có người vô tình nhận được, họ nghe hay nhìn nó như một tín hiệu lộn xộn, ngẫu nhiên. Phương pháp biến một tín hiệu (có nghĩa) thành một thứ nhiễu gọi là “xáo” (scramble). Kỹ thuật này liên quan nhiều đến toán học mà một tay ngang khó giải được. Xáo được dùng nhiều trong chiến tranh khi các phe đối đầu không muốn địch thủ của mình nghe lén tin mật. Tín hiệu được mã hóa là do người kinh nghiệm sáng chế và giải mã cũng do người có kinh nghiệm làm ra, còn từ trước đến giờ không có ai trưng được bằng chứng là tín hiệu có thể tiến hoá ra từ nhiễu như thế nào cả. Nói một cách khác, người “thông minh” có thể giả trang thành kẻ “ngu đần,” nhưng không có trường hợp ngược lại. Vì vậy, thông tin di truyền của vi-rút và vi khuẩn được mã hóa trong DNA là sản phẩm của sự thông minh, chứ chúng không thể tiến hóa từ các chất vô cơ. Muốn hiểu được mã của DNA cần phải có học vấn cao cấp và kinh nghiệm nhiều năm, cộng thêm cơ sở thí nghiệm hiện đại và công lao mài miệt trong các phòng thí nghiệm.

Lý luận cột trụ thứ hai của các nhà tiến hóa là đấu tranh để sinh tồn, trong đó con vật phức tạp hơn có khả năng sinh tồn mạnh hơn loài đơn giản hơn, trước nó. Nhưng khi chúng ta đọc lại bài “Vi-rút dụ vi khuẩn làm việc cho chúng” chúng ta thấy rằng mặc dù vi khuẩn được xem là tiến hóa từ vi-rút, tức là, đáng lẽ vi khuẩn thông minh hơn vi-rút, nhưng vi-rút xem ra là khôn lanh hơn vi khuẩn. Đó là vì vi-rút dụ được vi khuẩn làm việc cho nó, dùng động cơ thu thập phosphor của vi khuẩn để lấy nhiều phosphor hơn từ môi trường, mục đích là để nuôi sống vi khuẩn, nhưng thật ra là để vi-rút cướp mất sau đó và dùng làm nhiên liệu cho sự sinh sôi nẩy nở của vi-rút! Hay là vi-rút tiến hóa từ vi khuẩn (giả thuyết (2)), có đọc giả hỏi? Như vậy thì động cơ nào để một thể sống (là vi khuẩn) biết loại bỏ các cấu trúc phức tạp của mình, trong đó có cấu trúc dùng cho động cơ tự sinh sản để trở thành một thể không sống (là vi-rút), phải dựa vào một vật chủ để có thể sinh sôi?

Một lý luận nền của giới tiến hóa nữa là sự ác trong vũ trụ là hậu quả của sự tranh giành mà sống. Theo các nhà tiến hoá, vi-rút và vi khuẩn gây bệnh vì bản năng sinh tồn khiến chúng phải đấu tranh với các loài khác để thích nghi hơn với môi trường. Tuy nhiên, nhiều người không biết rằng cả vi-rút và vi khuẩn đều cần thiết cho loài người nói riêng và trái đất nói chung. Các nhà khoa học đã xây một “vi thế giới” (microcosm): là một bể lớn chứa nước biển, trong đó họ nuôi đủ mọi loài có mặt trong đai dương. Vi thế giới, vì thế là một mô hình đại diện cho môi trường sinh thái của đại dương. Một thời gian sau khi đã đem mọi loài vào vi thế giới này, họ loại bỏ đi vi-rút. Kết quả là các loài khác không tăng trưởng được nữa. Như vậy, các loài trong biển cần đến vi-rút để tạo ra chất bổ cần thiết để nuôi dưỡng chúng [2]. Ngoài các loại gây bệnh ra, đại đa số vi-rút sống trong các vật chủ mà không có tác động gì. Chúng ta cũng biết được rằng vi khuẩn giúp con người tiêu hóa, làm sạch nước uống, làm đất đai mầu mỡ, ổn định nồng độ a xít và chất kiềm trong đất mặt, v.v.

Nếu cho rằng sự ác trong vũ trụ (như khả năng gây bệnh của vi-rút và vi khuẩn) là bằng chứng cho thuyết tiến hóa thì vai trò hữu ích của vi-rút và vi khuẩn là bằng chứng cho sự sáng tạo của Đức Chúa Trời, để công bằng? Đó là câu hỏi khó trả lời cho phe tiến hoá. Chỉ có Thánh Kinh mới giải thích được là tại sao trong cả thế gian có cái “lành” lẫn cái “dữ.” Chúng ta sẽ bàn đến điều này trong các bài sau.

Tài liệu tham khảo:

1- Denise Brehm, “Viruses con bacteria into working for them, ” http://www.rdmag.com/News/2012/01/Life-Sciences-Bacteria-Viruses-Con-Bacteria-Into-Working-For-them/?et_cid=2447540&et_rid=210384343&linkid=http%3a%2f%2fwww.rdmag.com%2fNews%2f2012%2f01%2fLife-Sciences-Bacteria-Viruses-Con-Bacteria-Into-Working-For-Them%2f, Civil and Environmental Engineering MIT

2- Lewis, Gaffin, Hoefnagels, Parker, Life, McGraw Hill, 4th edition, page 361 (1998)