Câu hỏi
Sự phức tạp không thể đơn giản hóa là gì?
Trả lời
Hệ thống phức tạp không thể đơn giản hóa là một thuật ngữ được sử dụng để mô tả một đặc tính của những hệ thống phức tạp nhất định, theo đó chúng cần tất cả các thành phần cấu thành riêng lẻ để hoạt động. Nói cách khác, không thể làm giảm đi sự phức tạp (hoặc đơn giản hóa) một hệ thống phức tạp không thể thay đổi bằng cách loại bỏ bất kỳ thành phần (bộ phận) cấu thành nào mà vẫn duy trì chức năng của nó.
Giáo sư Michael Behe của Đại học Lehigh đã đặt ra thuật ngữ này trong tác phẩm nổi tiếng Darwin’s Black Box, 1996 của ông. Ông đã phổ biến khái niệm này bằng cách trình bày chiếc bẫy chuột thông thường như một ví dụ về sự phức tạp không thể thay đổi được. Một cái bẫy chuột điển hình được tạo thành từ năm bộ phận không thể thiếu: mồi nhử, lò xo, cái kẹp, chốt cài và một mặt đế. Theo giáo sư Behe, nếu bất kỳ thành phần nào kể trên bị loại bỏ mà không có một thành phần thay thế tương ứng (hoặc ít nhất là một sự tái cấu trúc đáng kể đối với các thành phần còn lại), thì toàn bộ hệ thống sẽ không thể hoạt động. Giáo sư John Mc.Donald của Đại học Delaware đã phản biện sự phức tạp không thể thay đổi của bẫy chuột. Mc.Donald đã làm nóng lên với một bài thuyết trình nhanh trực tuyến để minh họa cho lập luận của mình (xem A reducibly complex mousetrap tại http://udel.edu/~mcdonald/oldmousetrap.html). Giáo sư Behe cũng đã xuất bản lời phản biện của mình trong cuộc luận chiến với Mc.Donald trên mạng (xem A Mousetrap Defended: Response to Critics tại http://www.arn.org/docs/behe/mb_mousetrapdefended.htm). Và thế là cuộc tranh luận về cái bẫy chuột diễn ra sôi nổi. Nhưng điều này là bên lề vấn đề. Cái bẫy chuột có thực sự phức tạp không thể thay đổi hay không không phải là trọng tâm của vấn đề. Trọng tâm của vấn đề là khái niệm về sự phức tạp không thể đơn giản hóa được.
Nói cách khác, khái niệm phù hợp về sự phức tạp không thể đơn giản hóa gây ra tranh cãi gay gắt khi nó được áp dụng vào các hệ thống sinh học. Điều này là do nó được xem là một thách thức đối với thuyết tiến hóa của Darwin, vốn vẫn là mô hình thống trị trong lĩnh vực sinh học. Charles Darwin đã thừa nhận, “Nếu có thể minh chứng được sự tồn tại của bất kỳ một cơ quan (bộ phận) phức tạp nào, vốn không thể được hình thành bởi hàng loạt các điều chỉnh nhỏ, liên tục và số đông thì lý thuyết của tôi sẽ sụp đổ” (Origin of Species, 1859, p. 158). Behe lập luận rằng “Một hệ thống phức tạp không thể thay đổi (đơn giản hóa) không thể được trực tiếp tạo ra (nghĩa là bằng cách cải tiến không ngừng từ những chức năng ban đầu, vốn tiếp tục vận hành theo cùng một cơ chế) bằng những điều chỉnh nhỏ và liên tục đối với hệ thống tiền thân, bởi vì bất cứ tiền thân nào (tiền chất) của một hệ thống phức tạp không thể đơn giản hóa mà thiếu mất một phần theo định nghĩa đều không thể hoạt động được” (Darwin’s Black Box, 1996, p. 39).
Cần lưu ý rằng khi nói “không thể hoạt động được”, Behe không có ý là tiền thân đó không thể thực hiện bất cứ chức năng nào – một cái bẫy chuột thiếu mất lò xo thì vẫn có thể dùng làm đồ chặn giấy được. Nó chỉ không thể phục vụ một chức năng cụ thể (bắt chuột) bằng cơ chế tương tự (một chiếc búa có lò xo đập xuống con chuột).
Điều này để ngỏ một khả năng rằng những hệ thống phức tạp không thể đơn giản hóa có thể tiến hóa từ những tiền thân đơn giản hơn phục vụ những chức năng không liên quan khác. Điều này sẽ tạo thành quá trình tiến hóa gián tiếp. Behe đã thừa nhận rằng “khi một hệ thống phức tạp không thể đơn giản hóa (do đó không thể được tạo ra trực tiếp), thì dù thế nào, người ta chắc chắn không thể loại trừ khả năng xảy ra một con đường vòng gián tiếp” (ibid, p. 40).
Để phù hợp với sự tương thích về chiếc bẫy chuột, trong khi một chiếc bẫy chuột hoàn chỉnh với năm phần có lò xo không thể phát triển trực tiếp từ một phiên bản đơn giản hơn và không có chức năng của chính nó (và vẫn phù hợp với khái niệm tiến hóa của Darwin bằng phương pháp chọn lọc tự nhiên), thì nó có thế phát triển từ một cái chặn giấy có bốn phần. Do đó, theo Behe, một chiếc bẫy chuột hiệu quả hơn, phức tạp hơn được phát triển từ một phiên bản đơn giản hơn của chính nó sẽ tạo thành sự tiến hóa trực tiếp. Một chiếc bẫy chuột phức tạp phát triển từ một cái chặn giấy phức tạp sẽ chỉ ra sự tiến hóa gián tiếp. Sự phức tạp không thể đơn giản hóa được xem là một thách thức đối với sự tiến hóa trực tiếp.
Cũng cần lưu ý rằng quá trình tiến hóa bằng phương pháp chọn lọc tự nhiên không chỉ làm phức tạp các hệ thống tiền thân. Nó cũng có thể đơn giản hóa chúng. Do đó, quá trình tiến hóa theo thuyết Darwin có thể tạo ra sự phức tạp không thể đơn giản hóa bởi sự vận hành lạc hậu (sự vận hành đi ngược lại). Hãy xem xét trò chơi nổi tiếng Jenga, một trò chơi trong đó người chơi loại bỏ những viên gạch bằng gỗ từ một tòa tháp cho đến khi nó sụp đổ. Tháp bắt đầu bằng 54 viên gạch bằng gỗ. Khi người chơi loại bỏ các viên gạch, tòa tháp sẽ giảm độ phức tạp (nghĩa là ngày càng có ít bộ phận cấu thành hơn) cho đến khi nó trở nên phức tạp đến mức khó tin (nghĩa là, nếu loại thêm bất kỳ viên gạch nào nữa, tháp sẽ sụp đổ). Điều này minh họa cách một hệ thống phức tạp không thể đơn giản hóa có thể phát triển gián tiếp từ một hệ thống phức tạp hơn.
Behe tranh luận rằng một hệ thống phức tạp không thể đơn giản hóa càng ít phức tạp, thì nó càng có nhiều khả năng được tiến hóa theo một con đường gián tiếp (nghĩa là, bằng cách tiến hóa từ một tiền chất đơn giản hơn phục vụ một chức năng khác hoặc từ một tiền chất phức tạp hơn đã bị mất các thành phần). Ngược lại, một hệ thống phức tạp không thể đơn giản hóa càng phức tạp, thì nó càng ít khả năng được tiến hóa theo con đường gián tiếp. Theo Behe, “Tuy nhiên, khi độ phức tạp của một hệ thống tương tác tăng lên, khả năng xảy ra một con đường gián tiếp như vậy sẽ giảm xuống một cách đáng kể” (ibid, p. 40).
Bahe dẫn chứng hệ thống phần đuôi trùng roi của vi khuẩn E Coli như một ví dụ điển hình cho một hệ thống phức tạp không thể đơn giản hóa mà ông tin rằng không thể được tiến hóa một cách trực tiếp được (bởi vì nó phức tạp đến mức khó tin) và khả năng cao cũng không tiến hóa theo kiểu gián tiếp (bởi vì nó cực kỳ phức tạp). Phần đuôi trùng roi của khuẩn E Coli là một động cơ ngoài siêu nhỏ mà vi khuẩn này dùng để di chuyển quanh môi trường sống của chúng. Nó được tạo thành từ 40 bộ phận riêng lẻ, không thể tách rời, chúng bao gồm một phần tĩnh, một phần xoay, một trục dẫn động, một khớp chữ U, và một chân vịt. Nếu loại bỏ bất cứ thành phần nào kể trên, toàn bộ hệ thống sẽ không thể vận hành được. Một số thành phần khác của phần đuôi trùng roi cũng xuất hiện trong các thiết kế khác trong thế giới vi mô. Những bộ phận này cũng góp phần vận hành hệ thống chuyển hóa Loại III. Do đó, chúng có thể đã được vay mượn từ hệ chuyển hóa Loại III (còn được gọi là quá trình đồng chọn). Tuy nhiên, phần lớn các bộ phận còn lại của trùng roi khuẩn E Coli là độc nhất. Sự tồn tại của chúng đòi hỏi một lời giải thích riêng theo thuyết tiến hóa, vốn cho đến thời điểm này, vẫn còn là một bí ẩn.
Đã có rất nhiều những phản đối với ý tưởng hệ thống phức tạp không thể đơn giản hóa đến từ hội những người theo phái thuyết Darwin. Một số lời chỉ trích này có giá trị, một số thì không. Tương tự như vậy, chúng ta phải cẩn thận xem xét những phát biểu đến từ chính những người ủng hộ hệ thống phức tạp không thể đơn giản hóa. Một số ví dụ sinh học mà những người đề xuất được trích dẫn từ sớm dường như có thể được đơn giản hóa. Điều này không xóa bỏ giá trị của chính khái niệm này, và nó cũng không phủ định những ví dụ đúng đắn của một hệ sinh học phức tạp không thể đơn giản hóa (như phần đuôi trùng roi của khuẩn E Coli). Nó chỉ cho thấy rằng các nhà khoa học có thể mắc sai lầm, giống như những người khác.
Tóm lại, sự phức tạp không thể đơn giản hóa là một khía cạnh của thuyết Thiết kế Thông minh, lập luận rằng một vài hệ thống sinh học vốn quá phức tạp và phụ thuộc vào nhiều bộ phận cấu thành tinh vi, nên chúng không thể được tạo thành bởi sự tiến hóa ngẫu nhiên được. Trừ khi tất cả các bộ phận cấu thành được tiến hóa cùng một lúc, nếu không thì toàn bộ hệ thống sẽ trở nên vô dụng, và vì thế trở nên nguy hại cho sinh vật đó, do đó theo “quy luật” của tiến hóa, nó sẽ được loại bỏ một cách tự nhiên ra khỏi sinh vật ấy. Trong khi sự phức tạp không thể đơn giản hóa không rõ ràng minh chứng cho thuyết Thiết kế Thông minh, và không bác bỏ một cách dứt khoát sự tiến hóa, nhưng nó chắc chắn chỉ ra một điều gì đó bên ngoài các quá trình ngẫu nhiên trong nguồn gốc và sự phát triển của đời sống sinh vật.
English
Sự phức tạp không thể đơn giản hóa là gì?
