Tại sao tỷ lệ giới tính của con người lại gần như 1:1, khác với nhiều loài động vật khác?

Chúng ta đều biết rằng tỷ lệ sinh ra giữa bé trai và bé gái thường gần tương đương. Nhưng làm thế nào mà tỷ lệ 1:1 này được duy trì qua hàng ngàn thế hệ? Đây là câu hỏi mà các nhà khoa học đã cố gắng giải đáp suốt nhiều thập kỷ qua.

Tại sao tỷ lệ giới tính lại có sự cân bằng?

Trong quá khứ, các nhà khoa học từng tin rằng tỷ lệ giới tính 1:1 là do một đấng tối cao sắp đặt, nhằm bảo đảm sự tồn tại của loài người. Nhưng với sự phát triển của khoa học, chúng ta đã biết rằng nhiễm sắc thể giới tính mới thực sự là yếu tố quyết định hình thành giới tính.

Ở con người, giới tính nữ được xác định bởi hai nhiễm sắc thể X, trong khi giới tính nam có một nhiễm sắc thể X và một nhiễm sắc thể Y. Nhiễm sắc thể Y chứa một gen đặc biệt gọi là SRY, kích hoạt quá trình phát triển tinh hoàn, dẫn đến sự hình thành bé trai.

Tỷ lệ giới tính gần như 1:1 là kết quả của cách phân bổ nhiễm sắc thể X và Y trong tinh trùng và trứng. Khi tế bào phân chia để tạo ra tinh trùng và trứng, chúng chỉ mang một bộ nhiễm sắc thể duy nhất. Tất cả tinh trùng đều mang một bản sao của nhiễm sắc thể X hoặc Y, trong khi trứng của người mẹ luôn chứa nhiễm sắc thể X. Khi tinh trùng thụ tinh với trứng, nếu tinh trùng mang nhiễm sắc thể X, sẽ là bé gái (XX); nếu là Y, sẽ là bé trai (XY). Nhờ sự cân bằng giữa số lượng tinh trùng X và Y, tỷ lệ giới tính khi sinh ra thường gần như là 1:1.

Những biến thể về tỷ lệ giới tính trong tự nhiên.

Mặc dù tỷ lệ 1:1 khá phổ biến, nhiều loài động vật lại có sự khác biệt rõ rệt về tỷ lệ giới tính. Điều này thường do các đột biến gen làm gián đoạn quá trình phân chia nhiễm sắc thể hoặc những yếu tố sinh học khác như việc tiêu diệt phôi của một giới tính.

Ở một số loài, tỷ lệ giới tính không cân bằng là điều bình thường, chẳng hạn như loài thú có túi nhỏ Antechinus stuartii, chỉ sinh ra khoảng 32% con đực. Loài chim kookaburra lại có một điểm thú vị: chim non thứ hai trong tổ thường là con cái, vì chúng có khả năng sống sót cao hơn con đực trong môi trường cạnh tranh khắc nghiệt.

Một số loài còn có hệ thống nhiễm sắc thể giới tính không điển hình. Ví dụ, động vật có vú ở vùng cực và một số loài gặm nhấm có những biến thể gen đặc biệt, cho phép con cái mang bộ nhiễm sắc thể XY vẫn có thể sinh sản bình thường. Thậm chí, ở loài ve, tỷ lệ giới tính có thể lên tới 15 con cái trên 1 con đực, trong khi nhiều loài ruồi giấm có đến 95% tinh trùng mang nhiễm sắc thể X, dẫn đến phần lớn con cháu là con cái.

Nguyên tắc của Fisher và tỷ lệ giới tính 1:1 ở con người.

Vậy tại sao tỷ lệ giới tính 1:1 lại phổ biến ở con người? Nhà thống kê học nổi tiếng Ronald Fisher đã đề xuất rằng tỷ lệ này tự điều chỉnh và có xu hướng trở lại mức cân bằng 1:1 trừ khi có sự can thiệp mạnh từ các yếu tố tiến hóa.

Lập luận của Fisher rất đơn giản: nếu một giới tính bị thiếu hụt, các bậc cha mẹ sinh con thuộc giới tính hiếm sẽ có nhiều con hơn, vì con của họ có lợi thế sinh sản. Do đó, những gen làm tăng khả năng sinh con của giới tính hiếm sẽ được ưu tiên trong quần thể, dẫn đến việc tỷ lệ giới tính tự cân bằng lại. Ví dụ, nếu nam giới trở nên hiếm hơn, các gia đình có nhiều con trai sẽ có lợi thế, và điều này sẽ khiến tỷ lệ nam tăng lên cho đến khi quay lại mức cân bằng.

Nhưng có bằng chứng nào cho thấy các lực tiến hóa mạnh mẽ đang hoạt động để duy trì tỷ lệ giới tính ở con người không? Theo một nghiên cứu gần đây của Siliang Song và Jianzhi Zhang từ Đại học Michigan, câu trả lời có vẻ là không. Hai nhà nghiên cứu đã phân tích dữ liệu di truyền khổng lồ từ Vương quốc Anh và phát hiện hai biến thể di truyền ảnh hưởng đến tỷ lệ giới tính, nhưng chúng không được truyền qua các thế hệ một cách đáng kể.

Giải thích về sự tuân thủ quy luật 1:1.

Vậy tại sao tỷ lệ giới tính ở con người vẫn giữ nguyên quy luật 1:1? Một khả năng là do các gia đình thường chỉ có số con tương đối ít, nên bất kỳ sự chênh lệch lớn nào về tỷ lệ giới tính trong một gia đình riêng lẻ sẽ bị triệt tiêu khi nhìn vào toàn bộ quần thể. Hơn nữa, con người có thể phải đối mặt với những hạn chế tiến hóa đặc biệt, như chế độ hôn nhân một vợ một chồng, tạo áp lực cho việc duy trì sự cân bằng giới tính theo nguyên tắc của Fisher, điều này không nhất thiết áp dụng cho các loài động vật khác.

Nghiên cứu của Song và Zhang đã đặt ra nhiều câu hỏi thú vị về sự bình đẳng trong tỷ lệ giới tính ở con người. Mặc dù chưa có bằng chứng rõ ràng về sự di truyền của các gen ảnh hưởng đến tỷ lệ giới tính qua các thế hệ, lý do tại sao tỷ lệ 1:1 vẫn được duy trì vẫn là một bí ẩn thú vị, cần nhiều nghiên cứu sâu hơn trong tương lai.