Tiến hóa chậm thì tồn tại lâu hơn?

Theo dõi KTMT trên

Tiến hóa nhanh thì chúng càng nhanh bị tuyệt chủng

Người ta thường tin rằng trong quá trình tiến hóa của đa dạng sinh học, nhiều nhánh tiến hóa lớn đã xuất hiện thông qua quá trình tiến hóa nhanh chóng và chúng có đa dạng sinh học cao hơn; Trong khi các nhánh nhỏ hơn trải qua quá trình tiến hóa chậm hơn thì đa dạng sinh học thấp hơn.

Tuy nhiên, vào những năm 1940, nhà cổ sinh vật học nổi tiếng George Gaylord Simpson đã đưa ra một quan điểm trái ngược trong cuốn sách kinh điển của mình "The Rhythm and Pattern of Evolution".

Simpson tin rằng tiến hóa nhanh có thể dẫn đến bất ổn và tuyệt chủng, tiến hóa chậm có thể dẫn đến đa dạng sinh học cao hơn. Bởi vì tốc độ tiến hóa cao khó có thể tồn tại lâu dài, nó sẽ làm cho nhánh tiến hóa có thể không ổn định đến mức tuyệt chủng hoặc chuyển sang tốc độ tiến hóa chậm hơn.

Bằng cách nghiên cứu phương thức tiến hóa cơ bản trong khuôn khổ thuyết tiến hóa của Darwin, ông nhận thấy rằng nhiều loài tiến hóa nhanh thực sự thuộc về các nhóm không ổn định, và những nhóm này có thể thích nghi với môi trường thay đổi nhanh chóng.

Đây là một quan điểm đầy thách thức. Giờ đây, một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Paleontology đã tìm ra bằng chứng cho tuyên bố của Simpson bằng cách điều tra thằn lằn và một số họ hàng gần của chúng. Nói một cách đơn giản, kết quả nghiên cứu của họ cho thấy rằng chúng càng tiến hóa nhanh thì chúng càng nhanh bị tuyệt chủng.

Trong nghiên cứu mới này, các nhà nghiên cứu đã phân tích một nhóm động vật được gọi là Lepidoptera, bao gồm thằn lằn, rắn và một số họ hàng gần của chúng. Phân lớp Lepidodendron có nguồn gốc từ đầu kỷ Mesozoi cách đây 250 triệu năm, và có thể được chia thành hai loại chính: Squamata (bò sát có vảy) và Rhynchocephalia (bò sát gai lưng). Trong số đó, Squamata đã phát triển thành hơn 10.000 loài động vật như thằn lằn và rắn hiện đại; và Rhynchocephalia giờ chỉ là một loài duy nhất - tuatara (còn được gọi là thằn lằn săn mồi New Zealand).

Trước nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã kỳ vọng sẽ tìm thấy dấu vết của sự tiến hóa chậm ở bò sát gai lưng và dấu vết của sự tiến hóa nhanh ở bò sát có vảy có vảy. Tuy nhiên, những gì họ quan sát được hoàn toàn ngược lại với những gì họ mong đợi. Họ phát hiện ra rằng trong 2/3 lịch sử tiến hóa đầu tiên của bộ Squamata có tốc độ tiến hóa chậm; Và nhánh tiến hóa chị em của nó, Rhynchocephalia, mặc dù hiện nay chỉ gồm một loài, nhưng đã cho thấy sự tiến hóa nhanh chóng trong quá khứ.

Các nhà nghiên cứu đã điều tra tốc độ thay đổi hình dạng cơ thể của những loài bò sát ban đầu này và nhận thấy rằng mặc dù một số loài bò sát có vảy (đặc biệt là những loài có lối sống đặc biệt) tiến hóa rất nhanh trong Đại Trung sinh, thì tốc độ tiến hóa của bò sát gai lưng lại nhanh hơn đáng kể so với tốc độ tiến hóa trung bình của bò sát có vảy - khoảng gấp đôi tốc độ tiến hóa nền. Khám phá này vượt quá mong đợi của các nhà nghiên cứu.

Vào cuối Đại Trung sinh, tất cả các loài thằn lằn và rắn hiện đại đã xuất hiện và bắt đầu đa dạng hóa. Chúng sống chung với khủng long nhưng có thể không tiếp xúc với chúng về mặt sinh thái. Hầu hết những con thằn lằn đầu tiên này đều nhỏ, ăn bọ, sâu và thực vật.

Khoảng 66 triệu năm trước, sau khi khủng long tuyệt chủng, bò sát có gai lưng và các loài bò sát có vảy đã bị ảnh hưởng nặng nề. Tuy nhiên, số lượng các loài vảy sau đó đã được khôi phục; Và trong phần lớn thời đại Mesozoi, những loài có gai lưng bắt đầu tiến hóa với tốc độ cực nhanh, trước khi kết thúc Đại Trung sinh tốc độ tiến hóa của chúng lại chậm lại.

Chúng ta đều đã từng nghe câu chuyện “rùa và thỏ” trong “Truyện ngụ ngôn Aesop”, trong câu chuyện này, chú thỏ chạy nhanh thua cuộc, cụ rùa chạy chậm cuối cùng về đích trước. Thông điệp mà câu chuyện này muốn truyền tải là chỉ có chiến đấu kiên định mới có thể giành chiến thắng trong trò chơi. Trên thực tế, kể từ thời Darwin, các nhà sinh vật học đã tranh cãi xem quá trình tiến hóa giống thỏ hay giống rùa trong "The Tortoise and the Hare". Nhiều nhóm sinh vật gồm nhiều loài là kết quả của quá trình tiến hóa nhanh trong thời gian ngắn hay là kết quả của quá trình tiến hóa chậm trong thời gian dài?

Đánh giá từ kết quả nghiên cứu mới nhất, cách sinh tồn chậm chạp và ổn định đã cho phép các loài bò sát có vảy chiến thắng trong cuộc đua; Trong khi các loài bò sát gai lưng phát triển nhanh và phát triển thịnh vượng trong quá khứ đã bị đánh bại khi chỉ còn lại một loài sống sót. Đối với các nhóm sinh vật phát triển nhanh, đôi khi chúng có thể ổn định và tồn tại tốt, nhưng trong nhiều trường hợp, tốc độ tuyệt chủng của chúng sẽ rất nhanh, nhanh như sự xuất hiện của các loài mới, kết thúc giống như một con thỏ ngủ gật trong cuộc đua.

Ngoài ra, theo dự đoán của Simpson, các loài tiến hóa chậm cũng có thể bị tuyệt chủng từ từ, và có thể thành công hơn các loài tiến hóa nhanh trong một thời gian dài hơn, giống như loài rùa di chuyển chậm chạp nhưng bền bỉ trong truyện ngụ ngôn. Tiếp theo, các nhà nghiên cứu hy vọng có thể khám phá thêm nhiều nhóm sinh vật khác, từ đó chứng minh rằng quá trình tiến hóa nhanh chóng sẽ dẫn đến đa dạng hóa cao trong ngắn hạn, nhưng cuối cùng dẫn đến đa dạng sinh học thấp trong dài hạn.

Các loài động vật đang tiến hóa ngược để tồn tại

Đầu tiên, hãy nói về những con voi. Hiện tại chỉ có 3 loài voi mà chúng ta có thể nhìn thấy trên trái đất. Chúng là voi đồng cỏ châu Phi, voi rừng châu Phi và voi châu Á. Chúng đều có chung một tổ tiên và từng có nhiều loài anh em trong đại gia đình của mình.

Tổ tiên của các loài voi ngày nay có ngoại hình trung bình và vóc dáng tương đối ngắn. Chúng có vẻ ngoài khá giống với những con heo vòi châu Á hiện đại. Mõm tương đối dài và có thể thích nghi với thói quen bán thủy sinh, nhưng chúng không hề có những chiếc vòi dài như loài voi hiện đại ngày nay.

Và ngày nay chúng ta biết được rằng loài voi đã tiến hóa để có những chiếc mũi dài và thành vòi như những gì chúng ta vẫn thấy và xem đấy là đặc điểm đại diện của loài voi, nhưng trên thực tế, ngoài chiếc vòi dài thì loài voi còn một đặc điểm nữa là sự biến đổi của hàm răng để có được cặp ngà dài.

Bắt đầu từ tổ tiên đầu tiên của loài voi, chúng có mũi và răng khá ngắn và thường đi liền với nhau, nhưng dần dần sự tiến hóa của chúng đã dần phá vỡ đi điều đó. Đến hàng chục triệu năm trước, trên trái đất đã bắt đầu xuất hiện nhiều loài động vật trong gia đình loài voi có đặc điểm răng được kéo dài ra thành những cặp ngà.

Chẳng hạn có thể kể đến như chi Deinotherium (khủng tượng) sở hữu cặp ngà cong ở cằm hướng xuống dưới, Platybelodon thì tiến hóa để có cặp răng kéo dài và được dùng như những chiếc xẻng để có thể ăn được những loài thủy sinh, loài Anancus thì có cặp ngà được tiến hóa và phát triển còn dài hơn cả chiều dài của cơ thể hay loài Tetralophodon tiến hóa để sở hữu 2 cặp ngà cả ở hàm trên và hàm dưới.

Deinotherium là một họ hàng thời tiền sử lớn của voi hiện đại ngày nay mà xuất hiện ở Trung Miocen và sống sót cho đến Pleistocen sớm. Trong thời gian đó nó đã thay đổi rất ít. Trong cuộc sống, thì có lẽ nó giống như con voi hiện đại, ngoại trừ thân của nó là ngắn hơn, và nó có răng nanh cong xuống gắn vào hàm dưới.

Platybelodon là một chi voi trong họ Gomphotheriidae của Bộ Có vòi. Nó sống vào thế Miocen, khoảng 15-4 triệu năm trước, và phân bố tại châu Phi, châu Âu, châu Á và Bắc Mỹ. Mặc dù từng phát triển mạnh, nó không tồn tại qua thế Miocen.

Trên thực tế, hầu hết các động vật có vú đã tiến hóa và phát triển để có kích thước ngày càng to lớn. Điều này là do các loài động vật có vú ban đầu rất nhỏ và chúng dần dần phát triển sau sự tuyệt chủng hàng loạt của các loài khủng long.

Cụ thể với loài ngựa, sau khi một số khu rừng đã trở thành đồng cỏ vì biến đổi khí hậu. Chiến lược tiến hóa để tránh những kẻ săn mồi bằng kích thước nhỏ trong rừng không còn hữu ích. Và để có thể sinh sống một cách an toàn trên những đồng cỏ thì chạy thật nhanh sẽ có nhiều lợi thế hơn là ẩn nấp.

Mặt khác, kích thước cơ thể lớn hơn có nghĩa là mạnh hơn, tầm nhìn tốt hơn, khó bị săn hơn và có thể trốn thoát kịp thời khi phát hiện ra những kẻ săn mồi quanh đó.

Nguyễn Linh (T/h)