ĐỒNG HỒ SINH HỌC TỪ CÁI NHÌN CỦA MỘT PHẬT TỬ
GSTS. Mai Trần Ngọc Tiếng, ĐH Khoa Học Tự Nhiên, ĐH Quốc gia TPHCM 

Ảnh hưởng tự nhiên có nguồn gốc từ mặt trời là một nguồn vô tận đem lại cho con người sự thay đổi theo mùa trong một năm và sự thay đổi ngày đêm trong 24 tiếng.

Ánh sáng quan trọng cho mọi sinh vật, vì ngoài việc nó là một nguồn năng lượng sưởi ấm trái đất nó còn có một vai trò quan trọng cần thiết cho mọi hệ sinh thái như sau: qua cường độ ánh sáng thực vật thực hiện quang hợp, tức là chất diệp lục tố màu xanh của lá là một sắc tố hấp thụ được tia đỏ của ánh sáng để đồng hóa CO2 và nước, tạo hydratcarbon như đường glucose và tinh bột mà tất cả sinh vật không có xanh không làm được. Vì vậy ta gọi thực vật xanh là sinh vật sản xuất, tự dưỡng.

Trên mặt đất ánh sáng phân bố với cường độ không đều, càng lên cao, lớp không khí mỏng hơn nên ánh sáng càng nóng. Do trái đất có hình cầu, có tia sáng chiếu thẳng góc đến vùng xích đạo nên ánh sáng mạnh và có nhiều ánh sáng trực xạ hơn vùng ôn đới, nên vùng xích đạo nóng hơn.

Khi được truyền qua môi trường trong suốt và đồng tính, thì ánh sáng truyền qua đường thẳng có hướng, gọi là tia sáng hoặc năng lượng bức xạ. Tùy theo độ dài bước sáng đó, ta có thể chia ánh sáng tự nhiên thành ba phần chính:

1) Tia không nhìn thấy được.

2) Tia tử ngọai có bước sóng ngắn (từ 10 – 380nm) độc cho sinh vật.

3) Tia hồng ngọai có bước sóng lớn hơn 780nm, chúng là những tia đó, là ánh sáng nhìn thấy được.

Ánh sáng nhìn thấy được gồm 7 tia có độ dài của sóng khác nhau, từ 380 – 780nm và có màu sắc khác nhau (tím, chàm, xanh, lục, vàng, cam, đỏ) là những màu của cầu vồng.

Tất cả các tia hợp lại tạo ánh sáng trắng của mặt trời.

Ngòai hiện tượng bốn mùa ánh sáng trắng còn có hiện tượng ngày và đêm bởi vì trái đất quay xung quanh trục của nó trong 24 giờ đồng hồ, có 12 giờ một khu vực nhận ánh sáng tức là ngày, và một khỏang 12 giờ khu vực đó không được chiếu sáng trực tiếp, tức là đêm. Ngày và đêm có ảnh hưởng đến sự phát triển của sinh vật đó là nhịp điệu ngày đêm hay đồng hồ sinh vật mà chúng ta đề cập đến trong đề tài này. Nhịp ngày đêm kéo dài 24giờ từ lúc mặt trời mọc. Đối với động vật có hệ thần kinh, nhịp ngày đêm thể hiện qua các phản xạ, thí dụ: gà, chim sẻ, chuồn chuồn hoạt động ban ngày và ngủ ban đêm, có nhóm hoạt động ban đêm như dơi, cú. Có nhóm hoạt động cả ngày lẫn đêm như cá, chuột, chồn. Phức tạp hơn như con sóc hoạt động vào lúc hoàng hôn và thức dậy vào buổi chiều.

Như vậy có nghĩa là nhịp điệu ngày đêm kéo dài 24 tiếng, từ lúc có ánh sáng bình minh và kéo dài đến bình minh hôm sau.

Con người tỉnh giấc lúc bình minh, bắt đầu hoạt động và lúc hoàng hôn bắt đầu muốn nghỉ, và hoạt động như vậy tùy theo ánh sáng của mùa và của vùng ta sống. Thí dụ: ngày và đêm bên Mỹ trái ngược với Việt Nam, và mọi sinh vật có nhịp điệu ngày đêm tùy theo nơi chúng sống.

Đối với thực vật, ảnh hưởng điều này vẫn tồn tại khi sinh vật sống hoàn toàn trong sáng hay hoàn toàn trong tối, nhưng với một thời kỳ khác bởi 24giờ.

Trong thí nghiệm có người tự giam mình trong một phòng đào sâu 3m dưới mặt đất, trong phòng chỉ có một bóng đèn và bà cũng ghi nhận nhịp điệu ngủ và thức của bà là 26 tiếng. Huyết áp cũng theo một nhịp điệu hoặc chu kỳ khác cũng có nhịp điệu riêng.

Thực vật là sinh vật không có hệ thần kinh nhưng cũng chịu ảnh hưởng ngày đêm rất rõ, thí dụ: một amid đơn bào phân chia đều khỏang cách đúng 24 tiếng.

Thực vật cấp cao có khả năng trổ hoa để duy trì nòi giống, thì ảnh hưởng của quang kỳ hiện rất rõ (quang kỳ là sự xen kẽ giữa ngày và đêm) và có thể chia thành 3 nhóm:

a) Cây ngày dài trổ hoa trong mùa có thời gian sáng dài, thời gian tối ngắn (mùa hè, mùa xuân).

b) Cây ngày ngắn trổ hoa trong mùa nào có thời gian sáng ngắn (như mùa thu và mùa đông).

c) Cây  bất định, trổ hoa trong năm.

Quang kỳ tác động đều đặn trên thực vật theo một nhịp điệu 24giờ.

Nhịp ngày đêm được quan sát trước Công nguyên. Từ năm 1724 ông Jean Jacques d’ ORTOUS DE MALRAN nhận thấy lá cây mắc cở (mimosa pudica) xếp lại vào ban đêm và mở ra lúc ban ngày và ghi nhận rằng nhịp điệu này cũng xảy ra trong tối hoàn toàn, và như vậy ánh sáng không phải là yếu tố duy nhất tạo ra phản ứng.

Tiếp theo, ông LINNEUS ghi nhận rằng hoa cũng mở ra và khép lại vào những thời điểm chuyên biệt, như hoa quỳnh và hoa dạ lý hương nở vào đêm và hoa mười giờ nở lúc 10giờ sáng.

Một thế kỷ sau, ông DE CANDOULLE ghi nhận rằng lá mimosa theo một nhịp điệu 22-23giờ chứ không phải 24giờ.

Nghiên cứu quan trọng do NORTHWICH và HENDRICKS cho thấy rằng cây ngày ngắn được cảm ứng ra hoa mạnh nhất bởi tia đỏ tươi R có độ dài sóng 560-640nm nhưng ảnh hưởng này bị mất đi khi được chiếu tia đỏ xẩm FR có độ dài sóng 720 – 760nm trong vài phát với điều kiện là khỏang cách giữa hai lần chiếu không vượt quá 2-3 phút. Nghiên cứu sâu về sự đối nghịch giữa hai tia R và FR bởi Heller. Lance (1995) khám phá ra rằng trong thực vật có một sắc tố thâu nhận đỏ gọi là phytochrome hiện hữu ở hai trạng thái Pr và Pfr – Pfr kích thích ra hoa cây ngày dài và cản ra hoa cây ngày ngắn và tác động ngược lại trên hai lọai cây này khi có gián đoạn đêm bằng một tia sáng, tạo sự chuyển Pr thành Pfr và trạng thái Pr là trạng thái bất hoạt.

Cạnh phytochrome là sắc tố màu thâu tia đỏ, còn tia lơ được sắc tố cryptochrome hấp thụ, tia UV. Các sắc tố màu nầy được nhận rõ nhờ tìm được các gen mã hóa chúng. Ngòai hai sắc tố phytochrome và cryptochrome, còn tìm được sắc tố màu thâu các tia sáng khác nhưng chưa được công bố.

Các sắc tố nầy giúp gì? Đo quang kỳ dài hay ngắn? Nhà khoa học nêu giả thuyết về một đồng hồ sinh học và làm thí nghiệm sau: đặt một cây ngày ngắn trong tối liên tục 72giờ và được chiếu một tia đỏ 4 phút đều đặng, kết quả cho thấy cây ngày ngắn trổ hoa nhiều nếu được chiếu đều khỏang cách 24 giờ. Sự ra hoa của cây tùy thuộc vào sự chênh lệch giữa thời gian sáng bên ngòai và nhịp nội sinh bên trong, ảnh hưởng bên ngòai là do thay đổi mùa, còn ảnh hưởng nội sinh là do sự nhạy cảm bên trong, tức đồng hồ sinh học.

Cho đến năm 2005, nhà sinh học biết thêm là phytochrome nằm trong tế bào chất trong nhân và tiền lạp thể. Và nêu ra một sơ đồ giả thuyết của đồng hồ sinh học như sau:

1) Ánh sáng được tiếp nhận bởi phytochrome và crytochrome.

2) Tín hiệu ánh sáng (phức hợp nhận ánh sáng hay sản phẩm của chúng) được chuyển tới và hoạt hóa (mở các gen) đồng hồ sinh học. Các gen nầy đến lượt hoạt hóa các gen CO.

3) Gen CO hoạt động hóa các gen điều hòa thời điểm ra hoa và do đó khởi phát sự tượng hoa.

Các cơ chế còn chưa tìm được. Từ các kết quả khảo cứu khoa học trên, tôi có thái độ sau. Là một nhà sinh học tôi nghĩ rằng: 

a) Các nhà nghiên cứu chuyên về khoa học thực nghiệm luôn luôn cố gắn đào sâu hơn nữa, nhưng nhìn lại các phương pháp khoa học thực nghiệm đều dựa vào kết quả của cân đo đong đếm là những gì mà các giác quan cho, thí dụ những màu sắc do mắt thâu nhận có đúng hay không? Bởi vì nhản cầu truyền được hình ảnh đến điểm vàng của võng mạt. Từ điểm vàng cảm giác sẽ được dẫn đến hệ thần kinh thị giác ở não và ta có sự đối chiếu, so sánh các đối tượng đẹp xấu, lớn nhỏ mà có ưa thích hay không. Như vậy mắt có chức năng tạo ra một tín hiệu thần kinh, đưa lên não là nơi xảy ra quá trình nhận thức, phân biệt các cảnh sắc của con người. Nếu một phần của hệ thống bị hỏng thì ta không ghi nhận được sắc cảnh đúng. Thí dụ: điểm vàng bị thương thì ta không ghi nhận được màu sắc. Thêm nữa ta chỉ thực sự nhìn thấy và phân biệt được khi mắt chúng ta kết hợp với ý thức tức là nhận thức cộng với ý thức tâm mới thành cảm giác hình ảnh đẹp xấu của vật. Lúc đó có sự phân biệt hình dáng vuông, tròn, cao, thấp, đẹp xấu và phân biệt màu sắc xanh đỏ hồng tím, từ đó khởi lên tâm tham, mê, ưa thích và bị lôi cuốn. Nếu ta nhận thức được cảnh sắc đều giả hợp thì khoa học thực nghiệm không cho ta một bóng dáng nào. Và một hình dáng, màu sắc đều hiện hữu tương đối mà thôi, chứ không tuyệt đối để ta hoàn toàn tin tưởng.

b) Còn biết bao điều mà khoa học thực nghiệm chưa giải thích được. Ví dụ, tại sao trái đất quay quanh trục của nó với vận tốc 1600km một giờ ở đường xích đạo, nếu nó quay chậm 10 lần thì ngày sẽ dài gấp 10 lần và sức nóng mặt trời cũng tăng mười lần, thì sinh vật đều bị thiêu  đốt hết và nếu đêm ngắn hơn 10 lần và lạnh hơn 10 lần thì sinh vật sẽ chết lạnh hết.

Mặt trời nóng đến 5500oC, quả địa cầu đứng ở một vị trí không quá xa mà cũng không quá gần, vừa vặn đủ để đón nhận sức nóng đó: không quá xa để ta chết lạnh và không quá gần để ta chết nóng.

Trục trái đất nghiêng theo một độ là 23o, nếu trái đất đứng thẳng không nghiêng theo bên nào thì sẽ không có thời tiết bốn mùa.

Nếu ta nhìn đến sinh vật như con lươn biển, tại sao chúng phải rời những ao, hồ, sông lạch khắp nơi trên thế giới rồi bơi xa cả mấy nghìn cây số để đến quần đảo nơi chúng được sinh sản ra, để đẻ và chết.

Khoa học thực nghiệm chưa giải thích được nguyên nhân của ba thí dụ trên. Và chúng ta cũng chưa biết lúc nào sự sống kết thúc và chết bắt đầu: một con chim đang bay đâm đầu vào kiếng ôtô và chết, cơ thể chim giống như nhau vài giờ trước và sau phút đó. Ta chỉ biết rằng chim tắt thở thôi.

Một rể cây non có thể xuyên qua một tảng đá, một giọt nguyên sinh có thể cử động. Nó chứa hết mầm sống của muôn loài. Nhưng sự sống đó bắt nguồn từ đâu?

Không có tự tánh cố định nên biến chuyển vô thường, và trong khỏanh khắc 0,25giây Pr đã biến thàn Pfr hay ngược lại nếu gặp tia đỏ thích hợp.

Nhờ cái nhìn hiện hữu là mong manh vô thường nên con người làm lắng diệu dục vọng đến khi đập nó hoàn toàn thì môi trường mới được cân bằng.

c) Tất cả sinh vật từ vi sinh, nấm mốc, tảo, cây cối, thú vật và con người đều bình đẳng, đồng cùng thụ hưởng ánh sáng, không khí nước mưa như nhau, đồng đáp lại theo nhịp điệu sinh học như nhau.

Ánh sáng mặt trời bao la như trí tuệ của Phật, vô tận được phóng ra và không bao giờ thâu lại, đều được phân bố đồng đều cho mọi sinh vật không phân biệt đối xử.

Theo đức Phật, con người là một tổng thể sắc và tâm. Sắc biểu hiện phương diện vật lý, tâm tượng trưng cho tâm lý cho nên con người luôn liên hệ mật thiết với môi trường xung quanh, và các nhà nghiên cứu xã hội học giải thích hành vi của con người đều có sự tác động lớn của khí hậu. Như vậy, con người cùng với môi trường cùng tạo một hệ sinh thái, và con người không thể hiện hữu và tồn tại được nếu không có môi sinh. Nếu môi sinh hay thiên nhiên bị ô nhiễm trầm trọng thì đời sống của con người tức khắc bị hủy diệt. Nếu con người hiểu Duyên Khởi thì con người sẽ tự nguyện bảo vệ môi sinh khỏi ô nhiễm. Và dĩ nhiên phải kìm hảm lòng tham và dục vọng của mình và yêu thương nhau.

d) Con người là một hệ sinh thái.

Cơ thể con người là cả một hệ thống tự điều chỉnh cực kì tinh vi gồm các hệ, kênh dẫn thần kinh, nội tiết, miễn dịch. Hai mối quan hệ giữa các cơ quan bên trong và giữa cơ thể với nhau bên ngòai, tương tác, hổ trợ lẫn nhau.

Hệ sinh thái người có cấu trúc giống như hệ sinh thái tự nhiên, và có thể hiểu rằng con người là một tiểu vũ trụ nằm trong đại vũ trụ. Nếu môi trường con người mất đi sự cân bằng sẽ dẫn đến môi trường bên ngòai cũng mất cân bằng không ổn định. Đặc biệt quan trọng là hệ thần kinh và não con người được phát triển cao hơn các loài vật, cho nên cần phải biết điều khiển nó với trí tuệ của một Phật tử.

KẾT LUẬN

Từ những ý nghĩ trên, tôi đề nghị các nhà nghiên cứu khoa học thực nghiệm phải nghiêm túc, hoàn toàn tin tường và bám vào Duyên Khởi thay vì mong vào những phương pháp hoặc phương tiện cao siêu không bao giờ có được.
 
 

MỤC LỤC
TIN TỨC VÀ HÌNH ẢNH