Buzz
Khi Charles Darwin giới thiệu thuyết tiến hóa giữa thế kỷ 19, ông cho rằng tiến hóa là một quá trình chậm chạp trên quy mô thời gian địa chất, kéo dài hàng triệu năm. Tuy nhiên, quan điểm này có còn chính xác trong nghiên cứu hiện đại không?
Tiến hóa, theo định nghĩa khoa học, là sự thay đổi dần dần về gen hoặc hình dạng của một loài qua các thế hệ. Chọn lọc tự nhiên là động lực chính, giúp các cá thể có đặc điểm có lợi sinh sản nhiều hơn và truyền những đặc điểm này cho thế hệ sau. Quá trình này, kéo dài qua nhiều thế hệ, dẫn đến tiến hóa thích nghi – sự thay đổi của loài để phù hợp hơn với môi trường.
Timothée Bonnet, nhà sinh vật học tiến hóa từ Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia Pháp, giải thích rằng sự kết hợp giữa chọn lọc tự nhiên và tiến hóa thích nghi cho phép loài điều chỉnh theo biến đổi môi trường. Ví dụ điển hình là các loài chim sẻ Darwin ở quần đảo Galapagos. Trong vài thập kỷ, chúng đã phát triển các hình dạng và kích cỡ mỏ khác nhau để thích ứng với các loại thức ăn từ hạt cứng đến côn trùng. Phát hiện này là nền tảng cho nghiên cứu về tốc độ tiến hóa, đặc biệt sau khi cuốn sách 'The Beak of a Finch' được xuất bản năm 1994, làm rõ những tiến bộ trong hiểu biết về tiến hóa.
Mặc dù tiến hóa thích nghi có thể diễn ra nhanh chóng, nhưng sự hình thành loài, một quá trình chậm hơn nhiều, là khi một loài duy nhất tách thành hai loài khác nhau do khác biệt di truyền và môi trường. Bonnet cho rằng sự hình thành loài xảy ra chậm hơn so với tiến hóa thích nghi, và việc chứng kiến sự ra đời của một loài mới là điều hiếm hoi trong lịch sử tự nhiên.
Đầu thế kỷ 20, các nhà khoa học nhận ra rằng tiến hóa có thể xảy ra nhanh hơn nhiều so với quan niệm của Darwin. Họ áp dụng lý thuyết chọn lọc tự nhiên để cải thiện cây trồng và vật nuôi trong thời gian ngắn. Ví dụ, việc thuần hóa chó và gia súc trong vài thế hệ đã tạo ra những thay đổi rõ rệt về ngoại hình và hành vi. Bonnet nhấn mạnh đây là tiến hóa nhân tạo, nơi con người kiểm soát tốc độ tiến hóa bằng cách chọn lọc đặc điểm mong muốn.
Tiến hóa có thể xảy ra nhanh chóng đến mức nào nếu không có sự can thiệp của con người? Để trả lời câu hỏi này, Bonnet và nhóm nghiên cứu đã khảo sát 19 loài chim và động vật có vú, phân tích dữ liệu di truyền thu thập qua nhiều thập kỷ để đo lường tốc độ tiến hóa trong môi trường tự nhiên. Kết quả cho thấy tốc độ tiến hóa thích nghi có thể nhanh gấp hai đến bốn lần so với ước tính trước đó. Trong điều kiện ổn định, tỷ lệ sống và sinh sản của các loài tăng trung bình 18,5% mỗi thế hệ.
Trong 20 năm qua, các con cừu bighorn ở Bắc Mỹ đã phát triển sừng ngắn hơn 0,7 inch do áp lực săn bắn của con người, khi các thợ săn thường chọn những con có sừng lớn. Tương tự, loài chuột đồng tuyết giảm trọng lượng 0,1 ounce trong 10 thế hệ, có thể do thay đổi môi trường sống, bao gồm lượng tuyết rơi. Những thay đổi này xảy ra nhanh chóng trong vài thập kỷ, nhưng trong tự nhiên, điều kiện thường biến động không ổn định.
Biến đổi khí hậu hiện nay là một trong những yếu tố chính thúc đẩy tiến hóa thích nghi. Khi nhiệt độ toàn cầu, kiểu thời tiết và mực nước biển thay đổi, nhiều loài phải thích nghi hoặc di cư để tìm môi trường sống mới. Các nhà khoa học lo ngại rằng tốc độ suy thoái môi trường có thể vượt xa tốc độ tiến hóa của loài. Bonnet cảnh báo rằng sự thay đổi môi trường quá nhanh có thể làm tiến hóa không kịp, gây nguy cơ tuyệt chủng cho nhiều loài.
James Stroud, nhà sinh vật học tiến hóa tại Georgia Tech, đồng tình rằng nếu chọn lọc tự nhiên mạnh mẽ và ảnh hưởng lớn đến sự sống còn, tại sao tiến hóa không diễn ra nhanh chóng? Nghiên cứu của Stroud trên thằn lằn nhiệt đới cho thấy, mặc dù chọn lọc tự nhiên có thể gây ra thay đổi nhanh trong các thế hệ ngắn, nhưng trong thời gian dài, những thay đổi này giảm do các yếu tố như ổn định môi trường và sự can thiệp từ loài cạnh tranh.
Các nhà khoa học đo lường tốc độ tiến hóa bằng cách sử dụng đơn vị 'Darwin' do Philip Gingerich tại Đại học Michigan phát minh. Kết quả cho thấy tiến hóa diễn ra nhanh trong thời gian ngắn, nhưng chậm lại khi xét trên hàng triệu năm.
Hồ sơ hóa thạch cung cấp bằng chứng về tốc độ tiến hóa nhanh trong một số trường hợp đặc biệt. Ví dụ, trong kỷ Trias, các loài bò sát biển như ichthyosaurs đã tiến hóa kích thước khổng lồ trong chưa đầy 3 triệu năm sau sự kiện tuyệt chủng Permi. Những thay đổi này có thể do nhu cầu sinh tồn trong môi trường khắc nghiệt, tránh kẻ săn mồi và tìm nguồn thức ăn mới.
Những phát hiện mới cho thấy tiến hóa có thể xảy ra nhanh hơn nhiều so với tưởng tượng của Darwin. Tuy nhiên, điều này phụ thuộc vào nhiều yếu tố như thay đổi môi trường, áp lực sinh tồn và cạnh tranh giữa các loài. Hiện nay, biến đổi khí hậu đang tạo ra những thay đổi lớn, buộc nhiều loài phải thích nghi nhanh chóng hoặc đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng.
Tiến hóa không chỉ là quá trình của quá khứ mà nó đang diễn ra liên tục trong tự nhiên. Tuy nhiên, liệu các loài có thể theo kịp tốc độ thay đổi môi trường hay không vẫn là câu hỏi mà các nhà khoa học đang nỗ lực giải đáp.
