Trong năm phút: thuyết tiến hóa nói gì?
Thuyết tiến hóa là quan điểm cho rằng mọi sinh vật đều bắt nguồn từ những tổ tiên chung, và các loài biến đổi qua nhiều thế hệ. Lời giải thích của Charles Darwin về cách điều đó xảy ra được gọi là chọn lọc tự nhiên. Lời giải thích này dựa trên ba quan sát mà ai cũng có thể kiểm chứng:
- Các cá thể trong cùng một loài khác nhau về kích thước, màu sắc, hình dạng mỏ và vô số chi tiết khác.
- Một số khác biệt đó được truyền từ bố mẹ sang con.
- Số con sinh ra nhiều hơn số con có thể sống sót, nên chúng phải cạnh tranh thức ăn, không gian và bạn tình.
Ghép ba điều này lại sẽ thấy một quy luật. Những cá thể có đặc điểm di truyền phù hợp với môi trường sống thường để lại nhiều con cháu hơn, nên các đặc điểm ấy trở nên phổ biến hơn ở thế hệ sau. Lặp lại qua hàng nghìn thế hệ, một quần thể có thể thay đổi đủ nhiều để trở thành một loài mới.
Có hai điểm dễ bị bỏ qua. Thứ nhất, tiến hóa không có mục tiêu hay bản thiết kế: chọn lọc tự nhiên chỉ sàng lọc những biến dị vốn đã có. Thứ hai, đơn vị thay đổi là quần thể chứ không phải từng cá thể. Trang này nằm trong chuyên mục về những tư tưởng định hình thế kỷ 19, cùng với chủ nghĩa tự do, chủ nghĩa xã hội và chủ nghĩa dân tộc.
Trước Darwin: những ý tưởng mở đường
Darwin không tạo ra thuyết này từ con số không. Nhiều ý tưởng trước đó đã làm nền cho nó.
Thời gian địa chất sâu thẳm. Nhà địa chất Charles Lyell lập luận trong cuốn Principles of Geology (1830–33) rằng những quá trình chậm như xói mòn và bồi lắng, tác động trong thời gian rất dài, có thể tạo nên toàn bộ cảnh quan. Darwin đọc sách này trong chuyến hải trình, và nó cho ông khoảng thời gian dài cần thiết để sinh vật biến đổi dần dần.
Loài có thể thay đổi. Nhà tự nhiên học người Pháp Jean-Baptiste Lamarck đề xuất năm 1809 rằng các loài biến đổi để đáp ứng môi trường, và những đặc điểm một con vật có được nhờ sử dụng có thể truyền lại. Phần thứ hai về sau bị bác bỏ, nhưng luận điểm lớn hơn, rằng loài không bất biến, đã giữ cho câu hỏi này luôn mở.
Cạnh tranh để sinh tồn. Thomas Malthus, trong Essay on the Principle of Population (1798), cho rằng dân số loài người tăng nhanh hơn nguồn lương thực. Darwin đọc cuốn này năm 1838 và sau đó nói rằng nó giúp ông nhận ra áp lực tương tự hẳn cũng tác động lên thực vật và động vật, ưu ái cá thể này hơn cá thể khác.
Bằng chứng của chính Darwin. Từ năm 1831 đến 1836, Darwin đi vòng quanh thế giới trên tàu HMS Beagle với vai trò nhà tự nhiên học của con tàu. Ông thu thập hóa thạch và mẫu vật ở Nam Mỹ và quần đảo Galápagos, rồi nhận thấy các loài vật có họ hàng với nhau lại khác nhau tùy nơi. Trở về Anh, năm 1837 ông bắt đầu ghi chép riêng về cách các loài biến đổi, nhưng phải hơn hai mươi năm sau mới biến chúng thành một lập luận hoàn chỉnh.
Chọn lọc tự nhiên hoạt động như thế nào
Hãy hình dung một loài chim sống trên hòn đảo mà thức ăn chính là hạt cứng. Độ dày của mỏ khác nhau giữa các con chim, và mỏ dày thường có tính di truyền trong dòng họ. Trong một đợt hạn hán, hạt mềm biến mất. Những con chim mỏ dày có thể tách được số hạt cứng còn lại, nên nuôi được nhiều chim non hơn. Ở thế hệ sau, mỏ dày phổ biến hơn. Lặp lại qua nhiều mùa khô, mỏ trung bình của cả quần thể sẽ dịch chuyển.
Một ví dụ hiện đại là tình trạng kháng kháng sinh. Trong một nhóm vi khuẩn lớn, một vài con có thể tình cờ chịu được thuốc. Khi thuốc được dùng, những con đó sống sót và nhân lên. Chọn lọc tự nhiên diễn ra ngay trong bệnh viện, chỉ trong vài ngày.
Darwin còn mô tả chọn lọc giới tính: những đặc điểm như đuôi chim công có thể lan rộng vì giúp con vật giành được bạn tình, dù chúng khiến việc sinh tồn khó khăn hơn.
Trụ cột thứ hai của thuyết này là nguồn gốc chung. Darwin hình dung sự sống như một cái cây phân nhánh, mỗi loài đang sống nằm ở đầu một cành nhỏ, và tất cả đều nối lại, xa hơn về quá khứ, với những tổ tiên chung. Trong sách, ông thường gọi đây là “sự kế thừa kèm biến đổi”. Vì vậy, câu “con người tiến hóa từ khỉ” là không chính xác. Con người và các loài vượn khác có chung một tổ tiên, mà tổ tiên đó không phải người cũng không phải khỉ ngày nay.
Bằng chứng cho thuyết tiến hóa
Thuyết tiến hóa được chấp nhận vì nhiều lĩnh vực độc lập cùng dẫn đến một kết luận.
- Hóa thạch: các tầng đá cho thấy sự sống thay đổi theo thời gian, trong đó có những hóa thạch ghi lại tổ tiên sống trên cạn của cá voi và họ hàng khủng long của loài chim.
- Giải phẫu so sánh: cánh tay người, chân chèo cá voi và cánh dơi làm những việc rất khác nhau nhưng có cùng cấu trúc xương cơ bản, phù hợp với việc thừa hưởng từ một tổ tiên chung.
- Địa lý sinh vật: các loài trên đảo thường giống các loài ở đất liền gần nhất, một quy luật Darwin đã nhận thấy ở Galápagos.
- Phôi học: phôi sớm của cá, bò sát và động vật có vú trông giống nhau một cách đáng kinh ngạc.
- DNA: sau khi cấu trúc xoắn kép được làm sáng tỏ năm 1953, các nhà khoa học có thể so sánh trực tiếp các gen. Sự khác biệt di truyền giữa các loài khớp với cây phả hệ được vẽ từ hóa thạch và giải phẫu.
- Thay đổi quan sát được: vi khuẩn kháng thuốc và côn trùng kháng thuốc trừ sâu tiến hóa ngay trong đời chúng ta.
Có thể bạn từng nghe nói tiến hóa “chỉ là một giả thuyết”. Trong khoa học, một lý thuyết không phải là linh cảm. Đó là lời giải thích đã được kiểm chứng kỹ lưỡng, giải thích được nhiều sự kiện và đã vượt qua nhiều nỗ lực bác bỏ.
Công bố, phản ứng dữ dội và thuyết tiến hóa hiện đại
Darwin do dự không công bố suốt nhiều năm, một phần vì ông đoán trước sẽ có phản ứng gay gắt. Điều đó thay đổi vào tháng 6 năm 1858, khi Alfred Russel Wallace, đang làm việc ở Đông Nam Á, gửi cho ông một bài viết mô tả gần như cùng một cơ chế. Bạn bè của hai người sắp xếp để các bài viết của cả hai được đọc cùng nhau tại Hội Linnean ở London vào ngày 1 tháng 7 năm 1858. Darwin sau đó viết sách rất nhanh, và On the Origin of Species ra mắt ngày 24 tháng 11 năm 1859. Lần in đầu khoảng 1.250 bản bán hết gần như ngay lập tức.
Phản ứng rất ồn ào. Nhiều giáo sĩ phản đối vì cho rằng thuyết này thách thức câu chuyện trong Sách Sáng thế. Một cuộc đối đầu nổi tiếng diễn ra ở Oxford vào tháng 6 năm 1860, khi nhà sinh học Thomas Huxley, người ủng hộ Darwin kiên định, tranh luận với Giám mục Samuel Wilberforce. Giới khoa học cũng nêu ra những vấn đề có thật. Lúc đó chưa ai hiểu về di truyền, và nếu đặc điểm của bố mẹ chỉ hòa trộn vào con, một đặc điểm mới có lợi sẽ nhanh chóng bị pha loãng.
Câu trả lời thực ra đã nằm sẵn trên giá sách. Năm 1866, tu sĩ Gregor Mendel người Moravia công bố các thí nghiệm lai đậu cho thấy đặc điểm được di truyền theo từng đơn vị riêng biệt, nhưng hầu như không ai chú ý. Công trình của ông được tái phát hiện năm 1900. Trong những năm 1930 và 1940, các nhà sinh học kết hợp di truyền học Mendel với chọn lọc tự nhiên thành cái gọi là thuyết tổng hợp hiện đại, và việc khám phá cấu trúc DNA năm 1953 giải thích biến dị phát sinh và được sao chép ra sao.
Darwin áp dụng cách lập luận này cho con người trong The Descent of Man (1871). Ông qua đời năm 1882 và được an táng tại Tu viện Westminster.
Những hiểu lầm thường gặp
- “Kẻ mạnh nhất sống sót.” “Thích nghi” nghĩa là để lại nhiều con cháu hơn trong một môi trường cụ thể, chứ không phải là khỏe. Cụm “sự sống sót của kẻ thích nghi nhất” xuất phát từ nhà triết học Herbert Spencer, và Darwin dùng lại trong các ấn bản sau, nhưng cụm từ này đã khuyến khích cách hiểu sai ấy.
- “Tiến hóa nghĩa là tiến bộ.” Tiến hóa không có hướng đi định sẵn. Nếu môi trường thay đổi, điều được coi là có ích cũng thay đổi theo.
- “Động vật tiến hóa vì chúng cần như vậy.” Biến dị xuất hiện trước, một cách ngẫu nhiên. Sau đó chọn lọc mới ưu ái một phần trong số đó.
- “Một cá thể tiến hóa ngay trong đời mình.” Quần thể mới là thứ thay đổi qua các thế hệ.
- “Thuyết Darwin xã hội chính là thuyết của Darwin.” Cuối thế kỷ 19, Spencer và những người khác đem cạnh tranh và “sự thích nghi” áp vào xã hội loài người để bênh vực bất bình đẳng, rồi sau đó là chinh phục đế quốc và phân biệt chủng tộc. Đó là một hệ tư tưởng chính trị, không phải kết luận của sinh học.
Đề thi thường hỏi gì
- Gọi tên cơ chế: chọn lọc tự nhiên, được trình bày trong On the Origin of Species (1859), với Wallace độc lập đi đến cùng ý tưởng.
- Nắm bối cảnh: chuyến đi của tàu Beagle (1831–36), quy mô thời gian dài của Lyell và áp lực dân số theo Malthus.
- So sánh Lamarck (di truyền các tính trạng thu được) với Darwin (biến dị cộng chọn lọc).
- Giải thích ý nghĩa: thuyết này thay ý niệm loài bất biến bằng nguồn gốc chung, định hình các cuộc tranh luận giữa tôn giáo và khoa học, và bị lạm dụng thành thuyết Darwin xã hội để biện minh cho chủ nghĩa đế quốc và phân cấp chủng tộc.
- Liên hệ khoa học về sau: Mendel (1866, tái phát hiện 1900), thuyết tổng hợp hiện đại và DNA (1953).
Đọc tiếp
- Charles Darwin là ai? Cuộc đời đằng sau học thuyết: chuyến đi Beagle, sự chần chừ kéo dài và gia đình ở Down House.
- Nguồn gốc các loài (1859) Cuốn sách thực sự lập luận điều gì và những độc giả đầu tiên phản ứng ra sao.
- Chủ nghĩa dân tộc là gì? Một tư tưởng khác của thế kỷ 19, và là tư tưởng mà thuyết Darwin xã hội thường bám theo.
- Những tư tưởng định hình thế kỷ 19 Chuyên mục đặt tiến hóa cạnh chủ nghĩa tự do, chủ nghĩa xã hội và chủ nghĩa dân tộc.
