Xin lỗi ông, Darwin, nhưng vi khuẩn không cạnh tranh để sinh tồn

“Theo lý luận của Darwin, cạnh tranh là bản chất của cuộc chơi. Kẻ thích nghi giỏi nhất sống sót và chiến thắng những kẻ kém thích nghi hơn. Tuy vậy, chúng tôi phát hiện ra rằng, trong các thế giới vi sinh vật như vi khuẩn, những kẻ biết hợp tác nhất mới sống sót.”

Nhận định trên đây đến từ học giả Søren Johannes Sørensen, giáo sư ngành vi sinh vật tại Đại học Copenhagen, Đan Mạch. Nhiều năm qua, ông cùng các nhà nghiên cứu đã tìm hiểu các chủng loại vi khuẩn khác nhau sẽ sống thế nào trong không gian chật hẹp. Sau khi kiểm tra hàng ngàn các cách kết hợp khác nhau, họ phát hiện ra rằng lý luận của Darwin không thể áp dụng với lũ vi khuẩn, chúng hợp tác để sinh tồn chứ không chiến đấu với nhau theo kiểu “quần ngư tranh thực”.

Vi khuẩn kết hợp thành đội nhóm để sinh tồn

Các nhà khoa học tại Đại học Copenhagen đã lấy những lá ngô nhỏ, đưa vi khuẩn lên trên rồi kiểm tra xem mức độ cạnh tranh và hợp tác của chúng đến đâu. Họ cố ý bố trí một không gian hẹp, để buộc chúng phải thi đấu với nhau để giành vị trí.

Các nhóm vi khuẩn được chọn cũng không ngẫu nhiên, mà dựa trên khả năng có thể sinh trưởng cùng nhau hay không. Để đánh giá kết quả thử nghiệm, họ đo kích thước của các màng sinh học khuẩn, đây là loại màng nhầy bảo vệ tập đoàn vi khuẩn tránh khỏi các mối nguy từ bên ngoài như các thể kháng sinh hay kẻ thù ăn mồi. Nếu vi khuẩn khỏe mạnh, chúng sẽ tạo ra nhiều màng sinh học hơn, khỏe mạnh hơn và có khả năng phục hồi cao hơn.

>> Nghịch bẩn là tốt: Vì sao trẻ em cần tiếp xúc với vi khuẩn nhiều hơn?

Liệu lũ vi khuẩn có cạnh tranh lẫn nhau trong miếng “đất” chật hẹp kia không? Lần nào cũng vậy, câu trả lời là “Không”. Thay vào đó, những con khỏe nhất nhường đất cho những con yếu nhất, để chúng có thể phát triển tốt hơn cả khi chúng chỉ có một mình. Vi khuẩn còn có cơ chế chuyên môn hóa cao, chúng sẽ tắt bớt các cơ chế không cần thiết và chia sẻ công việc nặng nhọc với những con sống xung quanh chúng.

Học giả Sørensen nói:

“Henry Ford đã nghĩ ra một điều tuyệt diệu khi giới thiệu dây chuyền sản xuất và chuyên môn hóa công nhân, nhưng lũ vi khuẩn đã biết lợi dụng điều đó từ hàng tỷ năm trước rồi.”

“Nghiên cứu mới của chúng tôi cho thấy lũ vi khuẩn tự tổ chức rất có kết cấu, phân chia công việc, và thậm chí là giúp đỡ lẫn nhau. Thế có nghĩa chúng ta có thể tìm ra con vi khuẩn nào hợp tác với con nào, hay thậm chí là con nào phụ thuộc vào con nào, bằng cách nhìn xem các con nào ở cạnh nhau.”

Sống một mình và sống trong nhóm

Nhóm nghiên cứu còn tìm hiểu xem vi khuẩn sẽ thế nào khi chúng ở một mình và khi ở cạnh các con khác. Ngày xưa dân gian Việt Nam có câu chuyện về bó đũa, ngày nay người ta vẫn hay đàm luận với nhau về làm việc theo nhóm, và làm sao để truyền cảm hứng cho người khác. Vi khuẩn cũng vậy, những ở một đẳng cấp cao hơn, Sørensen giải thích:

“Vi khuẩn đưa hiểu biết của con người chúng ta về tập hợp sức mạnh theo nhóm và truyền cảm hứng lên một trình độ hoàn toàn khác. Chúng phân công trách nhiệm cho những thành viên xung quanh – những con thông thường sẽ nằm im bất động nếu ở một mình. Bằng cách đó, các nhóm vi khuẩn sẽ thể hiện những khả năng đặc biệt không thể xuất hiện khi chúng ở một mình. Khi chúng ở cùng nhau, những năng lực hoàn toàn mới đột nhiên xuất hiện.”

Hiểu biết thú vị này có thể khơi gợi ra cả một lĩnh vực nghiên cứu hoàn toàn mới cho công nghệ sinh học, vốn trước đây chỉ cố gắng tập trung tìm hiểu đặc tính của các chủng sinh vật đơn lẻ và độc lập.

“Một xã hội dựa trên nền tảng sinh học hiện đang được xem là giải pháp cho rất nhiều thách thức mà xã hội nhân loại đang đối mặt. Tuy vậy, đại đa số công nghệ sinh học hôm nay chỉ dựa trên những sinh vật đơn nhất. Nó trái ngược hẳn với tự nhiên, nơi tất cả các quá trình được thực hiện với sự có mặt và hợp tác của rất nhiều thể sinh vật khác nhau. Chúng ta nên học hỏi từ tự nhiên và đưa ra những giải pháp để khơi dậy tiềm năng to lớn của công nghệ sinh học trong tương lai.”

Rốt cuộc thì, trong thế giới muôn hình vạn trạng này, hợp tác, chứ không phải cạnh tranh, mới là mô hình tốt đẹp nhất để tồn tại.

Nghiên cứu này được đăng tải trên tạp chí ISME.