Cua tiến hóa cơ thể đến dạng hoàn hảo, cơ thể con người có tiến hóa như cua?

Chúng có một vỏ phẳng, tròn mà chúng ta gọi là mai của cua. Chúng còn có một cái đuôi được gấp lại dưới cơ thể. Đây là hình dáng của một con cua và rõ ràng đó là hiệu suất cao nhất có thể mà cua có thể đạt được — ít nhất là theo quá trình tiến hóa. Một cấu trúc cơ thể giống cua đã tiến hóa ít nhất năm lần riêng biệt giữa các loài giáp xác mười chân (một nhóm gồm cua, tôm hùm và tôm). Trên thực tế, quá trình tiến hóa kiểu này xảy ra thường xuyên đến nỗi có một cái tên cho nó: carcinization.

(Carcinisation hoặc carcinization là thuật ngữ được đưa vào sinh học tiến hóa bởi L. A. Borradaile, người đã mô tả nó là "một trong nhiều nỗ lực của Tự nhiên để tiến hóa một con cua").

Carcinization là một ví dụ về hiện tượng gọi là tiến hóa hội tụ, đó là khi các nhóm khác nhau tiến hóa độc lập thành các đặc điểm giống nhau. Đó là lý do mà cả dơi và chim đều có cánh. Nhưng thật thú vị, định hình cơ thể giống cua đã xuất hiện nhiều lần nhất trong số các loài động vật có quan hệ họ hàng gần nhau.

Vậy tại sao động vật tiếp tục tiến hóa thành dạng giống cua? Các nhà khoa học không biết chắc chắn, nhưng họ có rất nhiều ý tưởng giải thích cho hiện tượng này.

Javier Luque, nhà nghiên cứu cấp cao tại Khoa Động vật học tại Đại học Cambridge, nói rằng thực tế là carcinization đang diễn ra ở quy mô lớn như vậy "có nghĩa là quá trình tiến hóa rất linh hoạt và năng động".

Các loài giáp xác đã nhiều lần chuyển từ hình dạng cơ thể hình trụ với chiếc đuôi lớn - đặc trưng của tôm và tôm hùm - sang hình dạng phẳng hơn, tròn hơn, giống cua hơn với chiếc đuôi ít nổi bật hơn nhiều. Kết quả là nhiều loài giáp xác giống cua, chẳng hạn như cua hoàng đế mà chúng ta biết đến như một món hải sản ngon được nhiều người thèm muốn dù về mặt sinh học, chúng không phải là "cua thực sự". Chúng có cấu tạo cơ thể giống cua, nhưng thực ra thuộc về một nhóm giáp xác có họ hàng gần được gọi là "cua giả".

Khi một đặc điểm xuất hiện ở một loài động vật và tồn tại qua nhiều thế hệ, đó là dấu hiệu cho thấy đặc điểm đó có lợi cho loài — đó là nguyên tắc cơ bản của chọn lọc tự nhiên. Động vật dạng cua có nhiều kích cỡ và phát triển mạnh trong nhiều môi trường sống, từ núi cao đến biển sâu. Joanna Wolfe, cộng tác viên nghiên cứu về sinh học tiến hóa và sinh vật học tại Đại học Harvard cho biết, sự đa dạng của động vật dạng cua khiến việc xác định lợi ích chung phổ quát từ cấu trúc cơ thể của chúng trở nên khó khăn.

Trong một công trình xuất bản trên tạp chí BioEssays năm 2021, Wolfe và các đồng nghiệp đã đưa ra một số khả năng. Ví dụ, phần đuôi cụp vào của cua chứ không nổi bật như của tôm hùm, có thể làm giảm lượng thịt dễ bị tổn thương mà những kẻ săn mồi có thể tiếp cận được. Và lớp vỏ tròn, phẳng có thể giúp cua lật sang một bên hiệu quả hơn so với thân tôm hùm hình trụ.

Nhưng Wolfe cũng thừa nhận cần nhiều nghiên cứu hơn để kiểm tra những giả thuyết đó. Nhóm của Wolfe cũng đang cố gắng sử dụng dữ liệu di truyền để hiểu rõ hơn về mối quan hệ giữa các loài giáp xác mười chân khác nhau, từ đó xác định chính xác hơn thời điểm các dòng "cua" khác nhau tiến hóa và chọn ra các yếu tố thúc đẩy quá trình carcinization.

Có một lời giải thích khả dĩ khác được Javier Luque, một người trong Wolfe nêu ra: "Có thể việc có cơ thể cua không nhất thiết là thuận lợi mà đó có thể là hệ quả của một thứ khác trong cơ thể. Ví dụ, cấu trúc cơ thể cua có thể thành công không phải vì bản thân hình dạng vỏ phẳng hoặc việc ẩn đuôi, mà vì hình dạng này đã mở ra không gian cho các bộ phận khác của cơ thể”.

Luque nêu ví dụ, chiếc đuôi khổng lồ của tôm hùm có thể đẩy con vật này di chuyển trong nước và giúp nó tấn công con mồi. Nhưng nó cũng có thể cản trở và hạn chế các tính năng khác. Hình dạng cơ thể cua có thể giúp động vật linh hoạt hơn để phát triển các vai trò chuyên biệt cho những cặp chân của chúng ngoài việc đi bộ, cho phép cua dễ dàng thích nghi với môi trường sống mới. Một số loài cua đã thích nghi với việc dùng chân của chúng để đào dưới lớp trầm tích dưới đáy nước hoặc bơi chèo trong nước.

Luque cho biết: “Chúng tôi nghĩ rằng định hình cơ thể cua đã tiến hóa rất nhiều lần một cách độc lập vì tính linh hoạt mà loài vật này có. Điều đó cho phép chúng đi đến những nơi mà không loài giáp xác nào khác có thể di chuyển tới".

Wolfe nghĩ về cua và các loài giáp xác tiến hóa hình dạng khác giống như những sáng tạo của trò xếp hình Lego: “Chúng có nhiều thành phần khác nhau có thể hoán đổi mà không làm thay đổi đáng kể các tính năng khác”.

Với các chứng minh khoa học cho thấy hình thể của cua là hoàn mỹ và là đích tiến hóa của nhiều loài thì trong tương lai con người có tiến hóa theo kiểu đó không. Wolfe khẳng định: “Dù có thế nào, con người sẽ không sớm biến thành hình cua. Cơ thể của chúng ta không có dạng mô-đun như vậy. Chỉ động vật giáp xác mới sẵn có các khối cơ thể phù hợp mà thôi".