Loài mới thường hình thành khi một quần thể bị chia cắt, bởi biển, núi, dòng sông, hay chỉ bởi thói quen sống khác nhau. Mỗi nhóm tích luỹ những thay đổi riêng qua rất nhiều thế hệ. Tới một lúc, dù có gặp lại, chúng cũng không còn giao phối được, hoặc sinh ra con không có khả năng sinh sản. Lúc đó, từ một loài đã thành hai.
Chào bạn, đây là Nhà Khoa Học. Việt Nam là một trong những nơi có nhiều loài động thực vật chỉ sống ở đây mà không nơi nào khác có. Tập này mình kể vì sao lại như vậy, bắt đầu từ một con vật rất quen ở nông thôn: con la.
Thế nào thì gọi là một loài?
Định nghĩa phổ biến nhất trong sinh học là: hai con vật thuộc cùng một loài nếu chúng có thể giao phối với nhau trong tự nhiên và sinh ra con cái cũng có khả năng sinh sản. Nghe đơn giản, nhưng chữ cuối cùng rất quan trọng.
Ngựa và lừa có thể giao phối, sinh ra con la. La khoẻ, dai sức, được dùng để thồ hàng ở vùng núi. Nhưng la gần như luôn bất thụ, không sinh con được. Vì vậy ngựa và lừa vẫn là hai loài khác nhau.
Lý do nằm ở nhiễm sắc thể. Ngựa và lừa có số nhiễm sắc thể khác nhau. Con la nhận một bộ từ bố, một bộ từ mẹ, không khớp đôi được với nhau khi tạo tế bào sinh sản, nên quá trình đó thất bại.
Định nghĩa này có giới hạn, ví dụ nó không áp dụng được cho vi khuẩn sinh sản không cần giao phối, hay cho hoá thạch. Các nhà sinh học có những cách xác định loài khác cho những trường hợp đó, và thật ra ranh giới giữa các loài đôi khi mờ hơn sách vở.
Biển, núi, sông chia cắt quần thể như thế nào?
Con đường phổ biến nhất để hình thành loài là cách ly địa lý. Hình dung một quần thể chim sống trên đất liền. Vài con bị bão thổi dạt ra một hòn đảo xa, sống sót và sinh sôi ở đó. Giữa hai nhóm giờ là biển, chúng không còn gặp nhau.
Trên đảo, thức ăn khác, kẻ thù khác, khí hậu khác. Chọn lọc tự nhiên đẩy nhóm trên đảo theo một hướng, nhóm trên đất liền theo hướng khác. Thêm vào đó, những thay đổi ngẫu nhiên trong ADN tích luỹ riêng ở mỗi nhóm. Qua rất nhiều thế hệ, hai nhóm khác nhau ngày càng xa.
Những con chim sẻ trên quần đảo Galapagos mà Darwin quan sát là ví dụ nổi tiếng: mỗi đảo có những loài sẻ với mỏ hình dạng khác nhau, hợp với loại hạt hay côn trùng có trên đảo đó, và chúng cùng có nguồn gốc từ một tổ tiên chung.
Núi cao và sông lớn cũng có thể đóng vai trò như biển. Với những loài không bay xa, không bơi giỏi, một dãy núi hay một con sông rộng đủ để chia cắt quần thể.
Vì sao Việt Nam có nhiều loài đặc hữu?
Loài đặc hữu là loài chỉ có ở một vùng nhất định. Việt Nam có địa hình rất đa dạng: dãy Trường Sơn, núi đá vôi phía Bắc, cao nguyên, đảo và nhiều hệ thống sông. Những dãy núi đá vôi đặc biệt giống như những hòn đảo trên cạn: mỗi khối núi cách biệt với khối khác bởi thung lũng, và nhiều loài ốc, bò sát, thực vật sống trên đó không vượt qua được.
Dãy Trường Sơn là nơi các nhà khoa học đã mô tả nhiều loài động vật lớn mới cho khoa học trong mấy thập kỷ cuối thế kỷ hai mươi, trong đó nổi tiếng nhất là sao la. Việc phát hiện một loài thú lớn chưa từng được biết tới vào thời hiện đại đã gây chấn động giới sinh học.
Mỗi năm, các nhóm nghiên cứu vẫn tiếp tục mô tả những loài ếch, thằn lằn, thực vật mới ở Việt Nam, nhiều loài chỉ được biết từ một vùng núi nhỏ.
Chính vì chỉ sống ở một nơi rất hẹp, loài đặc hữu thường rất dễ bị tuyệt chủng khi nơi sống đó bị phá. Mất một khối núi đá vôi có khi là mất vĩnh viễn một loài mà thế giới chỉ vừa kịp biết tên.
Loài mới có thể hình thành nhanh không?
Thường thì việc hình thành loài mất hàng chục nghìn tới hàng triệu năm. Nhưng có những ngoại lệ rất nhanh.
Ở thực vật, đôi khi một lỗi trong phân bào làm cây con có số nhiễm sắc thể gấp đôi bố mẹ. Cây đó có thể không còn lai được với loài gốc nhưng vẫn tự sinh sản được, tức là một loài mới xuất hiện chỉ sau một thế hệ. Nhiều loài cây trồng quen thuộc có nguồn gốc liên quan tới hiện tượng nhân đôi bộ nhiễm sắc thể này.
Ở một số hồ lớn ở châu Phi, một nhóm cá đã chia thành hàng trăm loài trong khoảng thời gian ngắn theo thang tiến hoá. Chúng chuyên hoá vào những nguồn thức ăn khác nhau, và con cái chọn bạn đời theo màu sắc, khiến các nhóm dần tách riêng dù sống trong cùng một hồ.
Ví dụ cá trong hồ cho thấy không phải lúc nào cũng cần núi hay biển chia cắt. Khác biệt về nơi kiếm ăn, giờ hoạt động hay sở thích chọn bạn đời cũng có thể dần dựng lên một bức tường vô hình.
Hai loài khác nhau có lai được không?
Có, và chuyện này phổ biến hơn người ta từng nghĩ. Nhiều loài gần nhau vẫn thỉnh thoảng lai, và con lai có khi sinh sản được. Khi phân tích ADN, các nhà khoa học thấy việc trao đổi gen giữa các loài gần nhau đã xảy ra nhiều lần trong lịch sử, kể cả trong lịch sử loài người.
Người hiện đại mang trong ADN một phần nhỏ gen từ người Neanderthal, một nhóm người cổ đã tuyệt chủng, cho thấy tổ tiên của chúng ta đã có lúc gặp gỡ và sinh con với họ. Nhiều người có nguồn gốc ngoài châu Phi mang dấu vết đó.
Điều này không làm định nghĩa loài vô nghĩa, nhưng cho thấy loài giống những vùng trên bản đồ hơn là những ô hộp kín. Có biên giới, nhưng biên giới có chỗ hở.
Lần tới nhìn thấy một con la trên đường núi, bạn có thể nghĩ tới nó như một cột mốc: ngựa và lừa đã đi đủ xa trên hai con đường riêng để con của chúng không thể tiếp tục bước. Bạn nghĩ con người và loài họ hàng gần nhất đã đi xa nhau từ bao giờ?
Câu hỏi thường gặp
Loài đặc hữu là gì?
Là loài chỉ phân bố tự nhiên ở một khu vực địa lý nhất định và không có ở nơi nào khác. Khu vực đó có thể là một nước, một dãy núi hay thậm chí một hòn đảo nhỏ.
Sao la là con vật gì?
Sao la là một loài thú móng guốc sống trong rừng núi Trường Sơn ở Việt Nam và Lào, được giới khoa học mô tả vào cuối thế kỷ hai mươi. Đây là một loài rất hiếm và gần như không bao giờ được quan sát trực tiếp trong tự nhiên.
Con lai giữa hai loài có bao giờ sinh sản được không?
Có trường hợp được, nhất là khi hai loài rất gần nhau. Một số con la cái hiếm hoi đã được ghi nhận sinh con, nhưng đó là ngoại lệ rất hiếm.
Mất bao lâu để hình thành một loài mới?
Rất khác nhau, từ một thế hệ ở một số cây do nhân đôi bộ nhiễm sắc thể tới hàng triệu năm ở nhiều loài động vật. Trung bình, đó là quá trình quá chậm để quan sát trọn vẹn trong một đời người.
Chó nhà có phải là một loài riêng không?
Các giống chó khác nhau rất nhiều về hình dạng nhưng vẫn giao phối được với nhau và sinh con có khả năng sinh sản. Vì vậy chúng thuộc cùng một loài, có nguồn gốc từ sói xa xưa.
