TT & HĐ II - 16/b
Charles Darwin - Cha Đẻ Của Thuyết Tiến Hoá Và Lời Nguyền Huỷ Hoại Gia Tộc Hàng Thập Kỷ
PHẦN II: Nền tảng
" Triết học bắt đầu từ sự ngạc nhiên"
Arixtốt
“Chúng
ta có thể mường tượng thế giới của thực tại như là một dòng nước ngầm;
thế giới hiện tượng thì ở bề mặt; bên dưới nó chúng ta không nhìn thấy
được. Các sự kiện ở tận đáy của dòng nước gây ra bọt và những xoáy nước ở
bề mặt. Đó là những chuyển động bức xạ và năng lượng của cuộc sống
chung của chúng ta, nó tác động tới các giác quan và do đó, kích thích
trí óc chúng ta; ở bên dưới, dòng nước ngầm vẫn chảy”
(Sir James Jeans.)
“Triết
học chân chính chỉ là triết học truyền đạt chính xác nhất tiếng nói của
bản thân thế giới và được viết dưới những sự chỉ dẫn của thế giới”
(Ph.Bêcơn)
“Tất cả mọi khoa học cần thiết hơn triết học, nhưng không một khoa học nào tốt hơn nó”
(Arixtốt)
CHƯƠNG V: TƯƠNG ĐỒNG
“Các
qui luật thường xuyên và bất biến, tác động tới tất cả mọi vận động,
tất cả mọi biến đổi của các vật thể. Chính tự nhiên đặt ra một trật tự
và một sự hài hòa bất di bất dịch trong vũ trụ, và vũ trụ thì tuy luôn
luôn biến đổi trong những bộ phận của nó, nhưng bao giờ cũng là như thế
trong toàn bộ của nó ”.
(Lamarck)
"Loại bỏ một sai lầm cũng tốt như, và thậm chí đôi lúc còn hơn là thiết lập một chân lý hay sự thật mới."
(C. R. Darwin)
"Ngu
dốt sinh ra sự quả quyết hơn là tri thức; chính những người biết ít chứ
không phải những người biết nhiều mới quả quyết khẳng định vấn đề này
hay vấn đề kia sẽ không bao giờ được khoa học giải đáp.".
(C. R. Darwin)
“Chúng
ta vẫn còn chìm trong bóng tối về nguồn gốc của hầu hết các nhóm sinh
vật chính. Chúng xuất hiện trong hồ sơ hóa thạch giống như Athena đã
chui ra từ trong đầu của Thần Zeus - bùng nổ và háo hức, trái ngược với
Darwin miêu tả về sự tiến hóa là kết quả do sự tích lũy dần dần của vô
số biến thể siêu nhỏ...”.
(Jeffrey Schwartz)
“Chúng ta vẫn còn biết ít về mối quan hệ qua lại của vô số cá thể trên
thế giới trong suốt nhiều giai đoạn địa chất đã qua. Mặc dù còn nhiều
điều mơ hồ và sẽ còn mơ hồ lâu dài nữa, nhưng tôi vẫn tán thành một cách
chắc chắn là, sau khi nghiên cứu thận trọng và phán xét vô tư những
việc mà tôi có thể làm được, quan điểm, mà hầu hết các nhà tự nhiên học
đều tán thành cũng như tôi trước đây đã tán thành – cho rằng các loài
được sáng tạo ra một cách độc lập – là sai lầm. Tôi hoàn toàn tin chắc
rằng các loài không phải là bất biến; nhưng những loài thuộc về cái được
gọi là các chủng giống nhau là những hậu duệ trực hệ của những loài
khác đã tuyệt chủng hoàn toàn, cũng tương tự như là những biến chủng đã
được công nhận của bất cứ loài nào là hậu duệ của những loài đó. Hơn
nữa, tôi tin chắc rằng Chọn lọc Tự nhiên là nguyên nhân chính nhưng
không phải là nguyên nhân duy nhất của sự biến đổi.”
(C. R. Darwin)
(tiếp theo)
***
Câu trả lời cho câu hỏi của Darwin vẫn nằm ngoải tầm hiểu biết của
khoa học hiện đại, và hầu như không có một tiến bộ nào trong lĩnh vực
này vào thế kỉ 19. Năm 1936, Aleksandr Ivanovich Oparin, trong cuốn
sách nổi tiếng của mình "The Origin of Life on Earth" (Nguồn gốc của sự
sống trên Trái Đất), đã cho thấy rằng sự hiện diện của không khí chứa
ôxy và những hình thái sống phức tạp đã ngăn cản những chuỗi phản ứng
có thể tạo nên sự sống. Oparin còn cho rằng, một "món súp nguyên thủy"
với những hợp chất hữu cơ chỉ có thể tạo thành ở những nơi thiếu ôxy,
qua ánh sáng Mặt Trời. Sau đó, ông cho rằng chính những hợp chất hữu
cơ cao phân tử hòa tan trong nước thành các dung dịch keo, các dung
dịch keo này có thể hòa tan vào nhau tạo thanh những giọt rất nhỏ gọi
là coacervate. Những giọt này có thể lớn lên nhờ hấp thụ các giọt khác,
có thể sinh sản khi có những tác động cơ giới chia nó ra làm các hạt
nhỏ hơn, do đó nó có các tính chất cơ bản của một tế bào nguyên thủy.
Tất cả những học thuyết hiện đại đều khởi đầu từ những luận điểm của
Oparin. (...). Trong thực tế không có một thuyết chuẩn nào về nguồn gốc
sự sống. Tuy nhiên, những thuyết được người ta chấp nhận nhiều nhất
đều được xây dựng trên một số những phát hiện về cấu trúc phân tử và tế
bào. Chúng bao gồn những luận điểm sau:
- Ở những điều kiện thích hợp, những vật chất không sống có thể tạo nên những phần cấu tạo nên tế bào sống, như amino acid. Điều này đã được chứng minh qua thí nghiệm Urey-Miller do Stanley L. Miller và Harold C. Urey vào năm 1953.
- Những hợp chất phospholipid với độ dài thích hợp có thể tạo nên màng lipid, một trong hai thành phần chủ yếu của màng tế bào.
- Quá trình trùng hợp của nucleotide trở thành những mạch ARN ngẫu nhiên dẫn đến sự nhân đôi các ribozyme (giả thiết "Thế giới ARN" của Carl Woesoe).
- Những thúc đẩy tự nhiên về tính xúc tác tốt và tính đa dạng đã tạo nên các ribozyme có khả năng chuyển hóa peptide thành các hạt protein nhỏ. Từ đó, các oligopeptide cùng với ARN tạo thành những chất xúc tác tốt hơn hình thành. Do đó sinh ra các hạt ribosome, làm cho sự hình thành các protein được dễ dàng hơn.
- Protein đã vượt qua ribozhyme về khả năng xúc tác, và trở thành một lớp màng sinh học cơ bản nhất. Acid nucleic chỉ còn tìm thấy trong các gen tế bào.
Nguồn gốc của các tế bào, trong khi chưa được rõ ràng, có thể gây
ra tranh cãi về mức độ quan trọng và thứ tự của bước 2 và 3. Những hợp
chất vô cơ và hữu cơ cơ bản nhất tạo nên sự sống là methane (CH4), ammonia (NH3), nước (H2O), hydro sulfua (H2S), carbon dioxit (CO2) và phosphate (PO43-).
Cho đến năm 2006, chưa có một ai đã điều chế nhân tạo được một tế bào
nguyên mẫu từ những chất cơ bản. Nhà sinh vật học John Desmond Bernal,
đã đưa ra ba quá trình mà qua đó sự sống hình thành:
Bước 1: Sự hình thành các monomers
Bước 2: Sự hình thành các polymers
Bước 3: Sự tiến hóa từ các cấp độ phân tử lên đến tế bào
Bernal còn cho rằng: sự chọn lọc tự nhiên như Darwin có thể bắt đầu từ rất sớm, có khi từ giữa giai đoạn 1 và 2.
(...).
Thí nghiệm Miller (do Harold Urey và học trò của mình là Stanley Miller) thực hiện vào năm 1953 nhằm tái tạo lại những điều kiện được cho rằng có từ lúc Trái Đất xuất hiện. Thí nghiệm sử dụng một hỗn hợp các chất khí như: methane, ammonia và hidro. Tuy nhiên, tỉ lệ của các chất khí trong khí quyển Trái Đất cổ đại vẫn là một điều gây tranh cãi. Đã có thời người ta nghĩ rằng một lượng ôxy đáng kể trong bầu khí quyển, nhưng chính ôxy lại ngăn cản sự hinh thành các hợp chất hữu cơ.
Thí nghiệm cho thấy với những mắt xích hữu cơ đơn giản như amino acid có thể trùng hợp tạo thành một khối vật chất sống. Những chất hữu cơ cơ bản dĩ nhiên là khác xa so với những tế bào có thể tự sinh sản được. Tuy nhiên, trong một môi trường mà chưa có sự sống nào hình thành trước thì các chất hữu cơ này sẽ được tích trữ lại và đến một lúc nào đó sẽ có một sự tiến hóa hóa học. Hơn nữa, sự hình thành các polymer phức tạp từ các monomer dưới những điều kiện như thế không phải là một quá trình dễ dàng. Bên cạnh những monomer cần thiết, những hỗn hợp có tác dụng ngăn cản sự hình thành các polymer. Hơn nữa, theo như Brooks và Shaw trong cuốn Origins and Development of Living Systems (Nguồn gốc và sự phát triển của các hệ thống sống), không có một dấu hiệu địa lí nào cho thấy tồn tại sự tích tụ các chất hữu cơ như trên:
Bước 1: Sự hình thành các monomers
Bước 2: Sự hình thành các polymers
Bước 3: Sự tiến hóa từ các cấp độ phân tử lên đến tế bào
Bernal còn cho rằng: sự chọn lọc tự nhiên như Darwin có thể bắt đầu từ rất sớm, có khi từ giữa giai đoạn 1 và 2.
(...).
Thí nghiệm Miller (do Harold Urey và học trò của mình là Stanley Miller) thực hiện vào năm 1953 nhằm tái tạo lại những điều kiện được cho rằng có từ lúc Trái Đất xuất hiện. Thí nghiệm sử dụng một hỗn hợp các chất khí như: methane, ammonia và hidro. Tuy nhiên, tỉ lệ của các chất khí trong khí quyển Trái Đất cổ đại vẫn là một điều gây tranh cãi. Đã có thời người ta nghĩ rằng một lượng ôxy đáng kể trong bầu khí quyển, nhưng chính ôxy lại ngăn cản sự hinh thành các hợp chất hữu cơ.
Thí nghiệm cho thấy với những mắt xích hữu cơ đơn giản như amino acid có thể trùng hợp tạo thành một khối vật chất sống. Những chất hữu cơ cơ bản dĩ nhiên là khác xa so với những tế bào có thể tự sinh sản được. Tuy nhiên, trong một môi trường mà chưa có sự sống nào hình thành trước thì các chất hữu cơ này sẽ được tích trữ lại và đến một lúc nào đó sẽ có một sự tiến hóa hóa học. Hơn nữa, sự hình thành các polymer phức tạp từ các monomer dưới những điều kiện như thế không phải là một quá trình dễ dàng. Bên cạnh những monomer cần thiết, những hỗn hợp có tác dụng ngăn cản sự hình thành các polymer. Hơn nữa, theo như Brooks và Shaw trong cuốn Origins and Development of Living Systems (Nguồn gốc và sự phát triển của các hệ thống sống), không có một dấu hiệu địa lí nào cho thấy tồn tại sự tích tụ các chất hữu cơ như trên:
- "Nếu có sự tích tụ nào của các chất hữu cơ, chúng ta nên hi vọng sẽ tìm được một nơi nào đó trên Trái Đất mà trầm tich chứa đầy nhưng hợp chất hữu cơ chứa nitơ, acid, chất khử, khoáng lưu huỳnh hay những thứ gì đó tương tự như thế; hay trong những trầm tích đã biến đổi, chúng ta ít nhất cũng phải tìm được những hợp chất nitơ. Thực tế là những chất như thế vẫn còn chưa được tìm thấy trên Trái Đất.
Một
số nguồn khác tạo thành các hợp chất hữu cơ phức tạp đã được công
nhận: ví dụ như những yếu tố từ ngoài Trái Đất như các thiên thạch. Ví
dụ như trong phân tích quang phổ, các hợp chất hữu cơ đã được tìm thấy
trong các thiên thạch và cả sao chổi. Vào 2004, một số hợp chất hữu cơ
thơm mạch vòng (PAH, viết tắt của polycyclic aromatic hydrocarbon)
đã được tìm thấy khi quan sát các tinh vân. Sự hiện diện của PAH chính
là nguồn gốc của "thế giới ARN" trong thuyết "thế giới PAH".
Có một số tranh cãi rằng vấn đề chủ yếu vẫn chưa được trả lời bằng thuyết này là làm cách nào mà những phân tử hữu cơ đơn giản lại có thể hình thành nên những hợp chất hữu cơ phức tạp, tương tác với nhau như thế nào để tạo thành một tế bào. Ví dụ, trong một môi trường nước, sự thủy phân các polymer tạo thành các monomer có ưu thế hơn sự ngưng tụ các monomer thành polymer. Thí nghiệm Miller cũng đã tạo thành những chất chắc chắn phải phản ứng với amino acid, từ đó, chấm dứt chuỗi peptide.
Vào đầu thập kỉ 1970, một vấn đề lớn được phát hiện về nguồn gốc sự sống đã được phát hiện bởi một nhóm nhà khoa học tại Học viện Max Planck. Họ tìm các xem xét những bước tạm thời trong phản ứng giữa những chất trong "món súp nguyên thủy" và những bước tạm thời trong các bước nhân đôi các mạch carbon vòng. Kết quả là, trong phân tử carbon mạch vòng, bộ phận lưu trữ thông tin (có thể là ARN) đã tiết ra một chất enzyme, giúp cho sự tạo nên một hệ thống thông tin mới, cứ liên tục như thế cho đến khi một hệ thống thông tin cuối cùng hỗ trợ cho hệ thống đầu tiên. Hệ thống đó được gọi là quasispecies, trải qua quá trình chọn lọc tự nhiên rồi trở thành một sinh vật. Một trong những bằng chứng của thuyết carbon vòng là sự khám phá ra ARN, trong một số trường hợp có thể chuyển hóa thành ribozymes, một dạng enzyme tạo thành ARN.
Một câu trả lời cho sự biến hóa hóc búa này được đưa ra vào thập kỉ 1980 bởi Günter Wächtershäuser, trong một học thuyết mang tên "thế giới sắt – lưu huỳnh". Trong lý thuyết này, ông ta đã đưa ra một lý thuyết mới về sự tiến hóa sinh hóa học chính là nguồn gốc của sự sống. Hơn nữa, ông ta đã đưa ra một hệ thống rõ ràng về những chứng cứ sinh hóa từ những phản ứng khác tạo ra chất hữu cơ từ những chất khí cơ bản. Trái với những thí nghiệm của Miller, đòi hỏi rất nhiều những nguồn năng lượng khác như tia UV, sấm sét,... hệ thống Wächtershäuser bao gồm nguồn năng lượng khác: sắt sulfide và một số khoáng chất khác (ví dụ: khoáng pyrite). Năng lượng này được giải phóng từ những quá trình ôxi hóa-khử những sulfide kim loại và là nguồn năng lượng chính để tạo ra những phân tử hữu cơ cơ bản và cả polymer. Vì vậy, có thể cho rằng một hệ thống như thế đã từng tồn tại và đã có một ảnh hưởng đến sự tự nhân đôi, chuyển hóa một cách tích cực tạo thành những thực thể, tiền thân của những sinh vật ngày nay. Cuốn sách Peptides by activation of amino acids with CO on (Ni,Fe)S surfaces: implications for the origin of life (Peptide bởi sự hoạt hóa với carbon oxide trên bề mặt (Ni,Fe)S: sự liên quan đến nguồn gốc sự sống) của ông xuất bản năm 1998 đã được đánh giá là thiếu tính khách quan do không đưa vào những chất hữu cơ mà những nhà khoa học khác cho là sẽ phản ứng với nhau hay bền. Sửa đổi mới nhất trong lý thuyết "thế giới sắt – lưu huỳnh" đã được đưa ra bởi William Martin và Michael Russell vào năm 2002. Theo như nghiên cứu của họ thì, phân tử đầu tiên của sự sống có thể đã được hình thành trong những mạch khoáng dưới đáy biển. Đây là một nơi có rất nhiều những khoáng chất có gốc sulfide được phun ra rồi đóng rắn lại tạo thành một hệ thống các hang động ngầm rất nhỏ. Do đó, hệ thống này có thể giải quyết những điểm yếu trong học thuyết Wächtershäuser.
Có một số tranh cãi rằng vấn đề chủ yếu vẫn chưa được trả lời bằng thuyết này là làm cách nào mà những phân tử hữu cơ đơn giản lại có thể hình thành nên những hợp chất hữu cơ phức tạp, tương tác với nhau như thế nào để tạo thành một tế bào. Ví dụ, trong một môi trường nước, sự thủy phân các polymer tạo thành các monomer có ưu thế hơn sự ngưng tụ các monomer thành polymer. Thí nghiệm Miller cũng đã tạo thành những chất chắc chắn phải phản ứng với amino acid, từ đó, chấm dứt chuỗi peptide.
Vào đầu thập kỉ 1970, một vấn đề lớn được phát hiện về nguồn gốc sự sống đã được phát hiện bởi một nhóm nhà khoa học tại Học viện Max Planck. Họ tìm các xem xét những bước tạm thời trong phản ứng giữa những chất trong "món súp nguyên thủy" và những bước tạm thời trong các bước nhân đôi các mạch carbon vòng. Kết quả là, trong phân tử carbon mạch vòng, bộ phận lưu trữ thông tin (có thể là ARN) đã tiết ra một chất enzyme, giúp cho sự tạo nên một hệ thống thông tin mới, cứ liên tục như thế cho đến khi một hệ thống thông tin cuối cùng hỗ trợ cho hệ thống đầu tiên. Hệ thống đó được gọi là quasispecies, trải qua quá trình chọn lọc tự nhiên rồi trở thành một sinh vật. Một trong những bằng chứng của thuyết carbon vòng là sự khám phá ra ARN, trong một số trường hợp có thể chuyển hóa thành ribozymes, một dạng enzyme tạo thành ARN.
Một câu trả lời cho sự biến hóa hóc búa này được đưa ra vào thập kỉ 1980 bởi Günter Wächtershäuser, trong một học thuyết mang tên "thế giới sắt – lưu huỳnh". Trong lý thuyết này, ông ta đã đưa ra một lý thuyết mới về sự tiến hóa sinh hóa học chính là nguồn gốc của sự sống. Hơn nữa, ông ta đã đưa ra một hệ thống rõ ràng về những chứng cứ sinh hóa từ những phản ứng khác tạo ra chất hữu cơ từ những chất khí cơ bản. Trái với những thí nghiệm của Miller, đòi hỏi rất nhiều những nguồn năng lượng khác như tia UV, sấm sét,... hệ thống Wächtershäuser bao gồm nguồn năng lượng khác: sắt sulfide và một số khoáng chất khác (ví dụ: khoáng pyrite). Năng lượng này được giải phóng từ những quá trình ôxi hóa-khử những sulfide kim loại và là nguồn năng lượng chính để tạo ra những phân tử hữu cơ cơ bản và cả polymer. Vì vậy, có thể cho rằng một hệ thống như thế đã từng tồn tại và đã có một ảnh hưởng đến sự tự nhân đôi, chuyển hóa một cách tích cực tạo thành những thực thể, tiền thân của những sinh vật ngày nay. Cuốn sách Peptides by activation of amino acids with CO on (Ni,Fe)S surfaces: implications for the origin of life (Peptide bởi sự hoạt hóa với carbon oxide trên bề mặt (Ni,Fe)S: sự liên quan đến nguồn gốc sự sống) của ông xuất bản năm 1998 đã được đánh giá là thiếu tính khách quan do không đưa vào những chất hữu cơ mà những nhà khoa học khác cho là sẽ phản ứng với nhau hay bền. Sửa đổi mới nhất trong lý thuyết "thế giới sắt – lưu huỳnh" đã được đưa ra bởi William Martin và Michael Russell vào năm 2002. Theo như nghiên cứu của họ thì, phân tử đầu tiên của sự sống có thể đã được hình thành trong những mạch khoáng dưới đáy biển. Đây là một nơi có rất nhiều những khoáng chất có gốc sulfide được phun ra rồi đóng rắn lại tạo thành một hệ thống các hang động ngầm rất nhỏ. Do đó, hệ thống này có thể giải quyết những điểm yếu trong học thuyết Wächtershäuser.
- Những hang động nhỏ được tạo ra là một cách để tập trung các chất được tổng hợp thành, do đó có nhiều khả năng tạo được các chất hữu cơ cấp cao.
- Nhiệt độ trong những mạch khoáng cao chênh lệch với nhiệt độ thấp bên ngoài cho phép tạo nên một số nơi những vùng mà phản ứng thực hiện hiệu quả hơn những vùng khác (monomer ở vùng nóng, polymer ở vùng lạnh).
- Dòng hải lưu qua vùng mạch khoáng khi đi ngang qua những hang động nhỏ cũng một phần làm sạch những nguồn nguyên liệu đã hết và cung cấp thêm nguồn nguyên liệu mới.
- Mô hình đó cho phép một chuỗi bước tiến liên tiếp nhau nhằm tạo nên sự tiến hóa ở mức độ tế bào (hóa học, monomer, oligomer, peptide, protein, ARN, ribonucleoprotein, ADM) trong một cấu trúc nhỏ làm dễ dàng thay đổi giữa những bước phát triển.
- Sự tạo thành lipid có nghĩa là đã "đóng cửa" các tế bào khỏi những tác nhân bất lợi, không cần thiết từ môi trường, cho đến khi tất cả những chức năng cơ bản của tế bào được thiết lập.
Bước phát triển kế tiếp là sự tổng hợp các màng lipid cuối cùng cho
phép các cơ thể sống, cuối cùng cho phép các vật sống di chuyển dời
khỏi những hệ thống hang động nhỏ để bắt đầu cuộc sống của riêng mình.
Một trong những vấn đề còn chưa giải quyết được đó chính là "tính hướng". Ví dụ: tất cả những monomer đều có quay về một phía (amino acid quay về phía tay trái, nucleid acid quay về phía tay phải). Tính hướng rất cần thiết cho cấu trúc các ribozyme (và ngay cả protein). Nguồn gốc của tính hướng có lẽ chỉ đơn giản được giải thích bằng tính không đối xứng của những phân tử đầu tiên theo ngẫu nhiên và tất cả những phân tử sau đều giống như thế. Một số nghiên cứu năm 2003 của các nhà khoa học tại Đại học Perdue cho thấy serine (một amino acid) có thể chính là nguồn gốc của tính không đối xứng của các phân tử hữu cơ. Serine tạo thành một liên kết mạnh các phân tử amino acid khác khiến chúng đều quay theo một hướng khiến 8 phân tử amino acid tiếp theo sẽ cùng quay trái hay cùng quay phải. Tuy nhiên, làm cách nào mà lại có nhiều phân tử serine quay trái như thế thì vẫn còn là một điều bí ẩn: làm cách nào mà phân tử tạo bởi sinh vật hầu hết chỉ quay về một phía trong khi hầu hết chúng là không đối xứng".
Một trong những vấn đề còn chưa giải quyết được đó chính là "tính hướng". Ví dụ: tất cả những monomer đều có quay về một phía (amino acid quay về phía tay trái, nucleid acid quay về phía tay phải). Tính hướng rất cần thiết cho cấu trúc các ribozyme (và ngay cả protein). Nguồn gốc của tính hướng có lẽ chỉ đơn giản được giải thích bằng tính không đối xứng của những phân tử đầu tiên theo ngẫu nhiên và tất cả những phân tử sau đều giống như thế. Một số nghiên cứu năm 2003 của các nhà khoa học tại Đại học Perdue cho thấy serine (một amino acid) có thể chính là nguồn gốc của tính không đối xứng của các phân tử hữu cơ. Serine tạo thành một liên kết mạnh các phân tử amino acid khác khiến chúng đều quay theo một hướng khiến 8 phân tử amino acid tiếp theo sẽ cùng quay trái hay cùng quay phải. Tuy nhiên, làm cách nào mà lại có nhiều phân tử serine quay trái như thế thì vẫn còn là một điều bí ẩn: làm cách nào mà phân tử tạo bởi sinh vật hầu hết chỉ quay về một phía trong khi hầu hết chúng là không đối xứng".
Như
vậy, chúng ta thấy, thuyết nguồn gốc sự sống và tiến hóa hiện đại đã
khắc phục điểm yếu cơ bản trong “nguồn gốc các loài”. Đương thời, Đácuyn
(Darwin) đã chưa hiểu được bản chất của vấn đề di truyền cho nên đã có
những lý giải chưa thỏa đáng cơ chế tiến hóa, thậm chí ông đã phải áp
dụng quan điểm di truyền học của Lamac (Lamarck) để bổ sung cho học
thuyết về sự chọn lọc tự nhiên.
Như đã nói, chúng ta luôn tin Đácuyn đúng. Nếu tin vào Thượng Đế thì học thuyết "Nguồn gốc các loài" sai, còn tin vào Tự Nhiên thì học thuyết "Nguồn gốc các loài" là chân lý. Vì còn có cách lý giải nào khác đâu!?
Niềm tin của chúng ta có mù quáng và cực đoan không? Chúng ta không trả lời và đăng lại một bài trên mạng Internet:
Sự phát triển của công nghệ gen có lẽ là đóng góp quan trọng nhất cho các nghiên cứu liên quan tới sinh học tiến hóa kể từ ngày giả thuyết của Darwin ra đời. DNA tồn tại trong tất cả các sinh vật sống, cũng đồng nghĩa với việc có khả năng mọi loài trên trái đất đều tiến hóa từ cùng một tổ tiên.
Thông thường thì các loài có họ hàng gần nhau thì phôi thai càng có nhiều đặc điểm giống nhau hơn.
Các nhà khoa học cũng đồng thời sử dụng sức mạnh của tiến hóa để phát triển các loại thuốc cũng như robot. Mới đây, các nhà khoa học tại trường Đại học Cambridge đã tạo ra một hệ thống robot có khả năng tạo ra những “đứa con”, đồng thời tự đánh giá hoạt động của chúng để nâng cấp thiết kế cho các robot thế hệ sau.
Như đã nói, chúng ta luôn tin Đácuyn đúng. Nếu tin vào Thượng Đế thì học thuyết "Nguồn gốc các loài" sai, còn tin vào Tự Nhiên thì học thuyết "Nguồn gốc các loài" là chân lý. Vì còn có cách lý giải nào khác đâu!?
Niềm tin của chúng ta có mù quáng và cực đoan không? Chúng ta không trả lời và đăng lại một bài trên mạng Internet:
"8 phát kiến khoa học chứng minh thuyết tiến hóa là chuẩn xác
Ngay từ khi khoa học cũng như sinh vật học chưa phát triển, nhà bác học Darwin đã đưa ra được những giả thuyết lý giải sự hình thành của các loài sinh vật trên trái đất. Trải qua thời gian, những phát kiến khoa học dưới đây đã góp phần chứng minh tư duy của nhà bác học này vĩ đại tới nhường nào
Khi được hỏi về nguồn gốc con người, có
tới 42% người Mỹ vẫn cho rằng người là do Chúa tạo nên, bất chấp vô số
những bằng chứng khoa học về thuyết tiến hóa cũng như chọn lọc tự nhiên.
Thế mới thấy, trong thời kỳ mà ngành sinh vật học vẫn chưa phát triển,
Darwin đã có được những giả thuyết tân tiến như thế nào. Và dưới đây, là
những phát kiến khoa học ủng hộ cho thuyết tiến hóa của Darwin.
1. Phát hiện DNA
Một trong những điều đáng chú ý nhất
trong cuốn “Nguồn gốc các loài” ra mắt năm 1859 của Charles Darwin,
chính là việc ông đưa ra được giả thuyết tiến hóa trong thời điểm các
nhà khoa học vẫn chưa biết cơ chế di truyền của các loài động vật diễn
ra như thế nào. Phải đến tận năm 1950, với việc Watson và Crick phát
hiện ra DNA, chúng ta mới có được câu trả lời chính xác về tiến hóa.
Sự phát triển của công nghệ gen có lẽ là đóng góp quan trọng nhất cho các nghiên cứu liên quan tới sinh học tiến hóa kể từ ngày giả thuyết của Darwin ra đời. DNA tồn tại trong tất cả các sinh vật sống, cũng đồng nghĩa với việc có khả năng mọi loài trên trái đất đều tiến hóa từ cùng một tổ tiên.
Phát hiện trên cũng góp phần giải thích
tại sao hoạt động chọn lọc tự nhiên, đi kèm với các biến dị của gen lại
có thể thúc đẩy tiến hóa. Quá trình này diễn ra hoàn toàn tự động mà
không cần bất cứ ai can thiệp vào đó cả.
2. Tìm ra hóa thạch
Các loài sinh vật, sinh ra rồi chết đi,
nhưng những vết tích sự sống của chúng thì vẫn luôn ở lại. Đó là điều mà
hóa thạch từ cách đây 3,8 tỉ năm dạy cho chúng ta. Hơn nữa, những hóa
thạch với niên đại khác nhau, khi được sắp xếp theo đúng trình tự thời
gian, trở thành một chuỗi có thể được các nhà khoa học nghiên cứu tìm
hiểu hoạt động tiến hóa diễn ra từ trước đến nay ra sao. Chẳng hạn như
hóa thạch mới được tìm thấy của Pappochelys, một loài bò sát sống cách
đây 240 triệu năm – trờ thành mắt xích còn thiếu giữa hai loài sinh vật
cổ đại khác, với một số đặc tính của cả hai. Những hóa thạch mới được
tìm thấy luôn đóng vai trò giúp các nhà sinh vật học lấp đầy chỗ trống
trong lúc tìm hiểu quá trình tiến hóa.
Hóa thạch của loài Pappochelys mới được tìm ra trở thành mắt xích còn thiếu giữa 2 loài sinh vật cổ đại khác
Sự tồn tại của vô số hóa thạch khác nhau
diễn tả sự thay đổi liên tục của tự nhiên kể từ khi sự sống đầu tiên
tồn tại trên trái đất. Từ sinh vật đơn bào đầu tiên, đến kỷ Cambri, cho
đến thời của loài khủng long và các loài động vật có vú, trở thành một
câu chuyện dài về quá trình liên tục tự thích nghi và phát triển.
Trên thực tế, hoạt động tự thích nghi là
những phép thử liên tục nhằm tạo ra thay đổi ở các loài sinh vật trong
quá trình phát triển của sự sống. Có một số tiến hóa tỏ ra phù hợp trong
thời gian ngắn, trước khi những thay đối khắc nghiệt về thời tiết, hay
sự xuất hiện của một số loài thiên địch – dẫn đến sự tuyệt chủng của
loài. Một vài nhánh tiến hóa khác, chẳng hạn như loài chim, có khả năng
biến đổi liên tục và tồn tại đến tận bây giờ. Và với những loài như vi
khuẩn, hay thậm chí là cá sấu, gần như chẳng thay đổi gì từ xưa đến nay,
do chúng có thể thích nghi với hầu hết tất cả mọi điều kiện sống.
3. Tìm ra những đặc tính trùng với tổ tiên
Thông thường, những nhà nghiên cứu tiến
hóa hay có xu hướng chỉ ra những điểm khác biệt giữa những loài sinh vật
hiện tại so với tổ tiên của chúng, nhưng đồng thời cũng luôn tìm kiếm
những đặc tính giống nhau tồn tại cho đến tận bây giờ. Điều này khiến
chúng ta có thể thấy rõ quá trình tiến hóa, cũng như thể hiện sự tinh vi
trong việc hình thành loài.
Chẳng hạn như cấu tạo và hình thái của
hươu, nai, ngựa và ngựa vằn tương đối giống nhau. Không ngạc nhiên khi
biết được chúng có cùng nguồn gốc tổ tiên. Tương tự, chim mòng biển và
bồ nông cùng có chung nguồn gốc, nên đương nhiên hình thái, thói quen,
thậm chí cả DNA của chúng cũng tương đối giống nhau.
Và như Darwin đã chỉ ra từ 150 năm
trước, những đặc tính giống nhau này cung cấp các thông tin quan trọng
đóng góp cho quá trình tiến hóa, cho chúng ta thấy được hướng các sinh
vật thay đổi khi điều kiện sống không còn như cũ nữa.
4. Phát hiện những vết tích của tổ tiên còn sót lại
Một trong những luận điểm thuyết phục
chứng minh cho thuyết tiến hóa là sự tồn tại của những dấu tích sót lại
từ tổ tiên. Những đặc tính này đang biến mất dần trong quá trình tiến
hóa, bởi chúng không còn phù hợp với điều kiện sống hiện tại nữa, thậm
chí còn có hại.
Chúng ta hoàn toàn có cơ sở để mà "đổ lỗi" cho tổ tiên vì sự tồn tại của những chiếc răng khôn thích mọc lệch
Cũng như những đặc tính thích nghi không
xuất hiện trong “một sớm một chiều”, những đặc tính không còn cần thiết
nữa cũng mất rất nhiều thời gian để có thể biến mất. Đối với con người,
những đặc tính như vậy bao gồm ruột thừa, răng khôn và xương cụt.
5. Chỉ ra những đặc tính chưa hoàn thiện
Cơ thể con người hiện tại,
so với tổ tiên của chúng ta trước đây đã có những sự tiến hóa đáng kể.
Tuy nhiên, điều này không đồng nghĩa với việc con người là sinh vật hoàn
hảo, vẫn còn rất nhiều điểm mà cơ thể chúng ta vẫn chưa hoàn thiện. Ví
dụ như, cổ họng con người là nơi mà cả thức ăn lẫn không khí để thở đi
qua. Đấy là còn chưa kể đến việc chúng ta không có khả năng tự tổng hợp
Vitamin C, hay chuyện các bà mẹ sinh nở khó khăn như thế nào đâu đấy
nhé.
Bảo sao mà nhiều người hay bị đau đốt sống vùng thắt lưng, vị trí này phải chịu nhiều áp lực thế cơ mà
Không giống như những thứ được thiết kế
một cách thận trọng, sự tiến hóa của các loài vật không nhằm hướng đến
sự hoàn mỹ, mà chỉ cần khả năng tự thích nghi là đủ. Hơn nữa, tiến hóa
không thể bắt đầu từ hư không, mà luôn phải có điểm xuất phát cho tất cả
các loài, và điều này dễ dẫn đến những đặc tính không còn cần thiết nữa
từ tổ tiên bị sót lại (Như chuyện răng khôn thích mọc lệch chẳng hạn)
6. Nghiên cứu sự phát triển phôi thai
Phôi thai của con người và một số loài
động vật khác thường có chung đặc tính hình dạng ở một số giai đoạn.
Việc chung nguồn gen cổ đại là một trong những đáp án lý giải cho điều
này.
Theo như Discovery News giải thích:
Những gene cổ đại thể hiện rõ ở thời
kỳ mà phôi thai đang phát triển, và có những đặc điểm chung giữa các
loài khác nhau. Phôi thai của con người, của cá hay của một số loài sinh
vật khác đều từng có đuôi, có mang cũng như một số đặc điểm khác.
Phôi thai con người có điểm giống
với nhiều loài động vật khác bởi tất cả mọi loài đều còn giữ những đoạn
mã gen cổ. Những đoạn gen này có nguồn gốc từ khi tế bào đầu tiên xuất
hiện trên trái đất. Phát kiến này lý giải tại sao phôi thai của con
người khi mới vài tuần tuổi lại có đuôi.
Thông thường thì các loài có họ hàng gần nhau thì phôi thai càng có nhiều đặc điểm giống nhau hơn.
7. Quan sát tiến hóa trong một khoảng thời gian ngắn
Nhiều người vẫn tin rằng việc tiến hóa
cần một khoảng thời gian rất, rất dài và con người khó lòng có thể quan
sát được. Tuy vậy nhưng trên thực tế, có những lúc điều kiện sống biến
đổi quá nhanh khiên cho một số loài buộc lòng phải thay đổi để thích
nghi càng sớm càng tốt.
Ví dụ điển hình nhất cho trường hợp này
là loài ngài đêm, tiến hóa bởi chính cuộc cách mạng công nghiệp của con
người. Trước đây, loài này tồn tại dưới cả hai màu trắng và đen, tuy
nhiên với việc các nhà máy công nghiệp phát thải rất nhiều, khiến cho
loài ngài trắng khó lòng có thể ngụy trang được. Hệ quả tất yếu là loài
ngài đen tăng mạnh về số lượng, còn loài ngài trắng bị suy giảm đáng kể.
Một ví dụ khác chính là cuộc chiến của
chúng ta với các loài vi khuẩn có hại. Hiện tại có rất nhiều loại vi
khuẩn phát triển được khả năng kháng thuốc, khiến rất nhiều các y bác sĩ
phải đau đầu và lo lắng về một tương lai mà không có cách nào kháng lại
vi khuẩn.
8. Giả lập sự tiến hóa trên máy tính
Một cách khác để có thể chứng kiến quá
trình tiến hóa là giả lập chúng trên máy tính. Các nhà nghiên cứu tiến
hóa đã thực hiện điều này trong nhiều năm liền, sử dụng máy tính để tạo
ra điều kiện môi trường giả lập biến đổi liên tục để theo dõi quá trình
chọn lọc tự nhiên. Nhờ vậy, họ có thể theo dõi sự tiến hóa trong một
khoảng thời gian ngắn, đồng thời chạy cùng một điều kiện giả lập nhiều
lần để đưa ra kết quả chính xác nhất.
Các nhà khoa học cũng đồng thời sử dụng sức mạnh của tiến hóa để phát triển các loại thuốc cũng như robot. Mới đây, các nhà khoa học tại trường Đại học Cambridge đã tạo ra một hệ thống robot có khả năng tạo ra những “đứa con”, đồng thời tự đánh giá hoạt động của chúng để nâng cấp thiết kế cho các robot thế hệ sau.
Tham khảo io9"
(Còn tiếp)
Nhận xét
Đăng nhận xét