|
Trong
các chương trước chúng ta đã đề cập đến việc
tất cả các sinh vật đều được cấu tạo từ các
đơn vị cơ bản là tế bào.
Chúng đều có chứa vật liệu di truyền là ADN, đều
có các quá trình biến dưỡng, sinh sản.... Nói chung là
chúng giống nhau về một số mặt nhất định.
Bên cạnh đó các sinh vật lại có nhiều điểm khác
nhau. Sự đa dạng
của sinh vật cho thấy có một quá trình tiến hóa đã và
đang xảy ra. Nói
đơn giản, sự tiến hóa là sự thay đổi theo thời
gian. Học thuyết
tiến hóa giải thích về mối quan hệ giữa các dạng
sinh vật khác nhau trên trái đất. I.
CÁC QUAN NIỆM TIẾN HÓA TRƯỚC DARWIN
Những
thành kiến chống lại sự tiến hóa đã được củng
cố trong nền văn hóa Cơ đốc giáo bởi Kinh Cựu ước
về đấng sáng tạo. Những
giáo điều về việc các loài được Chúa tạo ra và
bất biến đã ăn sâu vào các quan niệm phương Tây
thời bấy giờ. Ngay
cả khi học thuyết Darwin xuất hiện, ở Châu Âu và Châu
Mỹ vẫn nổi lên thuyết
tự nhiên thần luận (natural theology), một thuyết tìm cách
khám phá chương trình của đấng sáng tạo bằng cách
nghiên cứu tự nhiên. Các
nhà tự nhiên thần luận thấy rằng sự thích nghi của
sinh vật là bằng chứng cho thấy đấng sáng tạo đã
tạo ra mỗi loài theo
một mục đích riêng. Mục
tiêu chính của tự nhiên thần luận là sắp xếp các loài
để phát hiện ra các bước trong bậc thang của sự
sống mà Chúa đã sáng tạo ra. Ðến
thế kỷ XVIII, Carolus Linnaeus (1707-1778) là người đã sáng
lập ra cách phân loại hiện đại cùng cách mô tả mỗi
loài và là người đề xuất ra cách đặt tên đôi cho
mỗi sinh vật. Dùng
tên loài là đơn vị phân loại Linnaeus đã tìm kiếm
mối quan hệ tự nhiên và sắp xếp các dạng sinh vật
theo các mức phân loại khác nhau: loài, giống, họ, bô,
lớpü. Sự đóng góp
của ông về phân loại cho thấy các loài có quan hệ
với nhau nhưng ông vẫn giữ quan niệm như một nhà tự
nhiên thần luận cho rằng chúa đã sáng tạo ra tất cả
các dạng sinh vật và chúng không thay đổi.
Vào
cuối thế kỷ XVIII, nhiều nhà tự nhiên học cho rằng
lịch sử tiến hóa của sinh vật gắn liền với lịch
sử tiến hóa của trái đất.
Tuy nhiên chỉ có Jean Baptiste Lamarck
(1744-1829) là người đã phát triển một học thuyết tương
đối hoàn chỉnh về sự tiến hóa của sinh vật.
Ông thu thập và phân loại các động vật không xương
sống tại Viện Bảo tàng Lịch sử tự nhiên ở Paris.
Bằng cách so sánh những loài còn sống với các
dạng hóa thạch, Lamarck thấy rằng có sự biến đổi
theo trình tự thời gian từ các hóa thạch cổ đến các
hóa thạch trẻ hơn dẫn đến các loài hiện tại (các
dạng phức tạp hơn xuất phát từ các dạng đơn
giản). Lamarck công bố học thuyết tiến hóa của ông vào
năm 1809: không còn nghi ngờ gì nữa, tạo hóa tạo ra
mọi vật từng tí một và nối tiếp nhau trong thời gian
vô hạn định.
Giống
như Aristote, Lamarck cũng sắp xếp các sinh vật thành các
bậc thang, mỗi bậc gồm các dạng giống nhau.
Ở dưới cùng là những sinh vật hiển vi mà ông
tin rằng chúng được tạo ra liên tục bằng cách tự
sinh từ các vật liệu vô cơ.
Ở trên cùng của bậc thang tiến hóa là các động
vật và thực vật phức tạp nhất.
Sự tiến hóa phát sinh do xu hướng nội tại vươn
tới sự hoàn thiện. Khi
một sinh vật hoàn thiện, chúng thích nghi ngày càng tốt
hơn với môi trường sống.
Lamarck cũng đã đưa ra cơ chế để giải thích làm
thế nào sự thích nghi xảy ra.
Chúng hợp thành từ hai quan niệm phổ biến vào
thời Lamarck. Thứ
nhất là việc sử dụng và không sử dụng, là quan
niệm cho rằng những phần nào của cơ thể được sử
dụng thường xuyên sẽ trở nên lớn hơn và mạnh hơn,
trong khi những phần không được sử dụng sẽ bị thoái
hoá. Thứ hai là
quan niệm về sự di truyền các tính trạng tập nhiễm
(inheritance of acquired characteristics).
Theo quan niệm nầy, những biến đổi mà sinh vật
thu nhận được trong suốt đời sống của chúng có
thể di truyền được cho thế hệ sau.
Thí dụ kinh điển là sự tiến hóa chiều dài cổ
của hưu cao cổ. Theo
quan điểm của Lamarck, tổ tiên của loài hươu nầy có
cổ ngắn, có xu hướng vươn dài cổ ra để có thể
chạm đến những tán lá cây là nguồn thức ăn chính
của chúng. Sự thường
xuyên vươn dài cổ nầy làm cho con cháu của chúng có
cổ dài hơn. Vì các
cá thể nầy có cổ vươn dài nên thế hệ kế tiếp
sẽ có cổ dài hơn. Cứ
tiếp tục như thế, mỗi thế hệ có cổ hơi dài hơn
thế hệ trước đó. Những
quan niệm của Lamarck về
nguyên nhân tiến hóa có thể tóm tắt như sau:
Về cơ bản, quan niệm tiến hóa của Lamarck là đúng
nhưng ông thường không được
nhớ đến vì những sự kiện tiến hóa không được
chứng minh đầy đủ. Nhiều
thí nghiệm cho thấy các tính trạng tập nhiễm không
thể di truyền được. Chỉ
những thay đổi trong cấu trúc di truyền của các tế bào
sinh dục mới có thể truyền từ bố mẹ đến con cái. Xin bấm vào đây để đọc tiểu sử của Darwin
Học
thuyết tiến hóa bằng chọn lọc tự nhiên của Darwin
bao gồm ba sự kiện và hai kết luận.
Sự kiện thứ nhất là khả năng sinh sản to lớn
trong tự nhiên. Thí
dụ: một con cá hồi đẻ từ 3 đến 5 triệu trứng,
một con sò đẻ 60 triệu trứng.
Thậm chí voi là một động vật sinh đẻ chậm cũng
có khả năng sinh sản khổng lồ.
Darwin đã nêu rõ: Voi
là một động vật sinh sản chậm nhất trong tất cả các
động vật đã biết, và tôi đã gặp khó khăn để ước
lượng tỉ lệ gia tăng tự nhiên thấp nhất của nó; an
toàn nhất là giả định rằng nó bắt đầu sinh sản
khi 30 tuổi và tiếp tục sinh sản đến 90 tuổi; nếu như
thế, sau một thời kỳ từ 740 đến 750 năm, sẽ có
khoảng 19 triệu voi con cháu của cặp ban đầu nầy.
Sau khoảng 1200 năm, quần thể voi giả thiết nầy
có thể vai kề vai, nối đuôi nhau bao phủ toàn bộ bề
mặt trái đất.
Nguyên sinh vật Paramecium sinh sản với tốc độ ba
lần phân chia mỗi ngày, nếu có đủ thức ăn và các cá
thể con sinh ra đều sống sót thì chỉ trong vòng 5 năm
sẽ tạo ra một khối lượng gấp 10 lần khối lượng
của trái đất. Từ
nhiều quan sát, Darwin đã kết luận rằng mỗi sinh vật
có khuynh hướng sinh ra nhiều cá thể con hơn là nhu cầu
để thay thế cho số cá thể bố mẹ.
Sự kiện thứ hai là mặc dù số lượng cá thể
của mỗi loài có xu hướng gia tăng theo cấp số nhân,
số lượng cá thể của loài được duy trì tương đối
ổn định. Ở
nhiều loài, có sự tăng và giảm số lượng cá thể có
chu kỳ liên quan đến các mùa trong năm, thức ăn, mật
độ của quần thể thú ăn thịt và con mồi...
nhưng nói chung số lượng của mỗi loài vẫn duy
trì ổn định.
Từ hai sự kiện trên đã đưa đến một kết
luận mà Darwin gọi là đấu tranh sinh
tồn (struggle for existence) bao gồm không chỉ sự sống sót
của cá thể mà cả của loài. Như
vậy, có một sự đấu tranh để sinh tồn giữa hàng
triệu cá thể con được sinh ra từ một loài cá (giữa
cá lớn và cá bé cùng loài) và giữa các loài cá khác
nhau sống trong cùng một vùng cư trú. Sự
kiện thứ ba liên quan đến những biến dị cá thể
xảy ra trong loài. Thật
vậy, có vô số biến dị giữa các cá thể trong cùng
một loài. Mặc dù
thoạt nhìn thì tất cả các con bò trong một đàn đều
giống nhau, nhưng nếu quan sát kỹ sẽ có thể nhận
thấy những biến dị cá thể về hình dạng, kích thước,
màu lông, nết na... Từ
sự kiện nầy, Darwin đã đưa ra một kết luận thứ hai
quan trọng hơn: sự sống
sót của các dạng thích nghi nhất dưới tác dụng của
chọn lọc tự nhiên. Trong
các cá thể biến dị của một quần thể, những cá
thể nào có các tính trạng thích nghi nhất với môi trường
sẽ có nhiều cơ hội sống sót và sinh sản, con cái cũng
mang những đặc điểm biến dị đó.
Ngoài ra Darwin còn cho rằng: tất cả các động
vật tương tự nhau phải tiến hóa từ một tổ tiên
chung và tất cả các sinh vật phải tiến hóa từ một vài
hoặc một tổ tiên chung đã sống cách đây nhiều
triệu năm.
|
