Lê Văn Thản
Senior Member
Năm 1859, Charles Darwin (1809-1882) một nhà tự nhiên học người Anh đã đưa ra một học thuyết toàn diện về nguồn gốc của loài do chọn lọc tự nhiên. Theo học thuyết nầy tất cả các sinh vật đa dạng ngày nay là kết quả của một lịch sử tiến hóa lâu dài. Tất cả các sinh vật thường xuyên thay đổi và những thay đổi nầy của mỗi loài giúp cho chúng thích nghi với môi trường sống. Một hệ quả quan trọng của học thuyết nầy là không cần phải giả định về một lực siêu tự nhiên đã sáng tạo ra các sinh vật đa dạng trên trái đất. Một trong các đặc tính chung của sinh vật là khả năng biến dị di truyền. Những biến dị nầy cung cấp nguyên liệu cho sự tiến hóa.
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.
Tóm lại học thuyết tiến hóa của Darwin về chọn lọc tự nhiên dựa trên các giả định sau đây:
1. Số lượng cá thể sinh ra trong mỗi thế hệ nhiều hơn số cá thể được sống sót và sinh sản.
2. Có sự biến dị trong các cá thể làm cho chúng không hoàn toàn giống nhau về tất cả các đặc tính.
3. Trong đấu tranh sinh tồn, những cá thể mang các tính trạng có lợi sẽ có nhiều cơ hội sống sót và sinh sản hơn là các cá thể mang các tính trạng không có lợi.
4. Một số đặc điểm kết quả của sự sống sót và sinh sản có thể di truyền.
5. Tất cả các loài sinh vật đều tiến hoá từ một vài tổ tiên chung.
6. Cần có một thời gian rất lớn để cho sự tiến hóa xảy ra.
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.
Tóm lại học thuyết tiến hóa của Darwin về chọn lọc tự nhiên dựa trên các giả định sau đây:
1. Số lượng cá thể sinh ra trong mỗi thế hệ nhiều hơn số cá thể được sống sót và sinh sản.
2. Có sự biến dị trong các cá thể làm cho chúng không hoàn toàn giống nhau về tất cả các đặc tính.
3. Trong đấu tranh sinh tồn, những cá thể mang các tính trạng có lợi sẽ có nhiều cơ hội sống sót và sinh sản hơn là các cá thể mang các tính trạng không có lợi.
4. Một số đặc điểm kết quả của sự sống sót và sinh sản có thể di truyền.
5. Tất cả các loài sinh vật đều tiến hoá từ một vài tổ tiên chung.
6. Cần có một thời gian rất lớn để cho sự tiến hóa xảy ra.
ffice
