Chọn lọc tự nhiên nghĩa là trong mỗi thế hệ, những cá thể tình cờ mang đặc điểm hợp với môi trường sống sót và sinh con nhiều hơn, nên đặc điểm đó phổ biến dần trong quần thể. Không có ai chọn, không có mục đích nào cả. Nhưng lặp lại qua rất nhiều thế hệ, những thay đổi nhỏ cộng lại thành thay đổi lớn, và loài biến đổi.
Chào bạn, đây là Nhà Khoa Học. Tiến hoá là một trong những ý tưởng bị hiểu sai nhiều nhất, từ câu người sinh ra từ khỉ tới câu kẻ mạnh mới sống sót. Tập này mình kể nó bằng những ví dụ ngay trên cánh đồng Việt Nam, và bạn sẽ thấy cơ chế thật đơn giản tới bất ngờ.
Ba điều kiện là đủ để chọn lọc xảy ra
Chọn lọc tự nhiên chỉ cần ba điều. Thứ nhất, các cá thể trong một loài khác nhau: con to con nhỏ, con màu đậm con màu nhạt. Thứ hai, một phần khác biệt đó di truyền được từ bố mẹ sang con. Thứ ba, không phải cá thể nào cũng sống sót và sinh sản như nhau, vì thức ăn có hạn, có kẻ thù, có bệnh tật.
Khi cả ba điều này cùng có, kết quả gần như là tất yếu, giống như một phép cộng. Những đặc điểm giúp sống sót và sinh sản tốt hơn sẽ được truyền cho nhiều con cháu hơn, và thế hệ sau có nhiều cá thể mang đặc điểm đó hơn thế hệ trước.
Charles Darwin và Alfred Russel Wallace đã cùng đi tới ý tưởng này vào thế kỷ mười chín, từ hai hành trình quan sát thiên nhiên khác nhau. Điều họ chưa biết là cơ chế di truyền ra sao; phải tới khi di truyền học phát triển, bức tranh mới hoàn chỉnh.
Nói cách khác, tiến hoá không phải một giả thuyết lơ lửng. Chấp nhận ba điều hiển nhiên kia là gần như đã chấp nhận chọn lọc tự nhiên.
Rầy nâu kháng thuốc: tiến hoá ngay trên ruộng lúa
Người trồng lúa ở Việt Nam biết rõ chuyện này dù có thể không gọi nó là tiến hoá. Một loại thuốc trừ rầy mới dùng thì hiệu quả, dùng nhiều năm thì kém dần, phải phun nhiều hơn mà rầy vẫn còn.
Chuyện xảy ra thế này. Trong một đàn rầy khổng lồ, tình cờ có một số ít con mang biến đổi giúp chúng chịu thuốc tốt hơn một chút. Khi phun thuốc, phần lớn chết, còn những con chịu được sống sót, đẻ trứng. Thế hệ sau có tỉ lệ con chịu thuốc cao hơn. Lặp lại qua nhiều vụ, cả đàn rầy trở nên kháng thuốc.
Thuốc không làm rầy biến đổi. Thuốc chỉ đóng vai trò cái sàng, giữ lại những con đã sẵn có khả năng chịu thuốc. Đó chính là chọn lọc, chỉ khác là lần này cái sàng do con người vô tình tạo ra.
Vì thế các nhà bảo vệ thực vật khuyên luân phiên thuốc, phun đúng lúc, đúng liều ghi trên nhãn, và dùng biện pháp tổng hợp. Mục đích là để cái sàng không lọc mãi theo một hướng. Vi khuẩn kháng kháng sinh mà mình kể ở tập trước cũng là cùng một câu chuyện.
Bướm đêm đổi màu và thời gian của tiến hoá
Một ví dụ kinh điển trong sách sinh học là loài bướm đêm ở Anh thời cách mạng công nghiệp. Trước đó phần lớn bướm có màu lốm đốm sáng, lẫn vào thân cây phủ địa y. Khi khói than làm đen thân cây, bướm màu đậm khó bị chim phát hiện hơn và trở nên phổ biến. Nhiều chục năm sau, khi không khí sạch trở lại, bướm màu sáng lại tăng lên.
Ví dụ này cho thấy chọn lọc có thể nhanh, và có thể đổi chiều khi môi trường đổi chiều. Nó không đi theo một con đường định sẵn tới đâu cả.
Còn những thay đổi lớn, như từ cá lên cạn, cần thời gian khổng lồ tính bằng hàng triệu năm. Con người rất khó cảm nhận những khoảng thời gian đó, và đây là một lý do tiến hoá thấy khó tin với nhiều người.
Hình dung thế này: nếu mỗi năm một hạt cát, bạn không thấy gì trong đời mình. Nhưng một triệu năm là một triệu hạt cát, đủ để lấp cả một hố sâu.
Người có tiến hoá từ khỉ không?
Không, theo cách mà câu hỏi thường ngụ ý. Con người không tiến hoá từ những loài khỉ hay vượn đang sống ngày nay. Con người và tinh tinh có chung một tổ tiên sống cách đây vài triệu năm, rồi hai nhánh tách ra và tiến hoá theo đường riêng.
Giống như bạn và anh chị em họ có chung ông bà. Bạn không sinh ra từ anh chị em họ của mình, nhưng hai người giống nhau vì cùng một gốc. Tinh tinh là họ hàng gần nhất còn sống của loài người, chứ không phải tổ tiên.
Vì vậy câu nếu người tiến hoá từ khỉ thì sao khỉ vẫn còn là một câu hỏi xuất phát từ hiểu lầm. Khỉ ngày nay cũng đã tiến hoá suốt hàng triệu năm như chúng ta, theo hướng phù hợp với môi trường của chúng.
Bằng chứng về nguồn gốc chung đến từ nhiều phía độc lập: hoá thạch, giải phẫu so sánh, và mạnh nhất là so sánh ADN, cho thấy mức độ giống nhau đúng như cây gia phả dự đoán.
Những hiểu lầm hay gặp về chọn lọc tự nhiên
Hiểu lầm đầu tiên là kẻ mạnh nhất sống sót. Cụm từ này dễ gây hiểu sai. Cái được chọn là phù hợp nhất với môi trường, và thước đo cuối cùng là để lại nhiều con cháu. Đôi khi phù hợp nghĩa là nhỏ bé, ăn ít, hay biết hợp tác, chứ không phải to khoẻ.
Hiểu lầm thứ hai là sinh vật cố gắng thay đổi để thích nghi. Con hươu không vươn cổ để cổ dài ra rồi truyền cho con. Những cá thể tình cờ có cổ dài hơn một chút thì ăn được lá cao hơn, sống tốt hơn, để lại nhiều con hơn.
Hiểu lầm thứ ba là tiến hoá luôn hướng tới hoàn hảo hay phức tạp hơn. Nhiều sinh vật sống trong hang tối mất dần mắt, ký sinh trùng đơn giản hoá cơ thể. Tiến hoá không có hướng tiến bộ, chỉ có hướng phù hợp với hoàn cảnh hiện tại.
Lần tới nghe ai nói con vật này sinh ra để làm việc kia, bạn thử đảo lại câu nói: những con tình cờ làm được việc kia thì sống sót nhiều hơn. Câu chuyện có khác đi nhiều không?
Câu hỏi thường gặp
Tiến hoá có phải chỉ là một giả thuyết không?
Trong khoa học, thuyết là một hệ thống giải thích đã được kiểm tra rất nhiều lần, chứ không phải một phỏng đoán. Việc các loài thay đổi qua thời gian đã được quan sát trực tiếp, còn thuyết tiến hoá giải thích cơ chế của sự thay đổi đó.
Con người hiện nay còn tiến hoá không?
Có. Mọi quần thể sinh sản đều tiếp tục chịu các lực tiến hoá, chỉ là rất chậm so với một đời người. Một ví dụ thường được nhắc là khả năng tiêu hoá sữa khi trưởng thành phát triển ở một số cộng đồng có truyền thống chăn nuôi bò sữa.
Biến dị từ đâu mà có?
Biến dị đến từ những thay đổi ngẫu nhiên trong ADN khi tế bào sao chép, và từ việc trộn gen của bố và mẹ khi sinh sản. Phần lớn biến đổi không có tác dụng gì rõ rệt, một số có hại, và một số ít tình cờ có lợi trong môi trường cụ thể.
Chọn lọc nhân tạo khác chọn lọc tự nhiên thế nào?
Chọn lọc nhân tạo là khi con người chọn giống cây, con theo ý mình, như chọn giống lúa năng suất cao hay các giống chó. Cơ chế giống hệt, chỉ khác là người đóng vai cái sàng thay cho môi trường.
Vì sao gọi là kháng thuốc mà không phải quen thuốc?
Vì từng con rầy hay vi khuẩn không tự học cách chịu thuốc. Cả quần thể thay đổi vì những cá thể sẵn có khả năng chịu thuốc được giữ lại và sinh sôi, còn những cá thể khác bị loại.
