Bí ẩn về sự tiến hóa: Động vật cổ đại không chết

2024 Tác giả: Seth Attwood | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-16 16:20

Quá trình tiến hóa của sự sống trên Trái đất ẩn chứa nhiều điều bí ẩn. Một trong số đó là những bước nhảy vọt về mặt tiến hóa, trong thời gian ngắn theo tiêu chuẩn cổ sinh vật học, các nhóm sinh vật mới hoặc các dấu hiệu mới xuất hiện làm thay đổi hoàn toàn "cấu trúc" của một sinh vật. Một ví dụ là nguồn gốc của các loài chim từ thời khủng long.

Nhưng có những ví dụ về tính chất ngược lại: quá trình tiến hóa dường như dừng lại trong hàng trăm triệu năm.

Hiện tượng "hóa thạch sống" vẫn là một trong những vấn đề gây tranh cãi nhất trong khoa học sinh học hiện đại, và một lượng lớn các chủ đề và tài liệu để thảo luận đã được tích lũy. Chúng ta biết một trong những câu chuyện trong sách giáo khoa từ thời đi học: cho đến cuối những năm 30 của thế kỷ 20, loài cá vây chéo được coi là tuyệt chủng trong kỷ Phấn trắng.

Tuy nhiên, vào năm 1938, một sinh vật kỳ thú đã được kéo ra khỏi Ấn Độ Dương, từ độ sâu 70 m, sau này được gọi là coelacanth. Hóa ra là loài cá, với vây có các thùy cơ, đã sống sót đến thời hiện đại. Sự quan tâm đặc biệt đến phát hiện này là do khoa học coi cá vây chéo là một dạng chuyển tiếp từ cá sang động vật lưỡng cư, và vây "cơ bắp" được coi là một bước để bạn có thể di chuyển trên cạn.

Ngoài ra, cá vây chữ thập, hóa ra, có tổ tiên chung gần gũi với loài cá thở phổi siêu cấp - tức là chúng có thể hít thở cả oxy hòa tan trong nước và không khí trong khí quyển. Nhánh này để lại hậu duệ trong hệ động vật hiện đại dưới dạng cá răng sừng - và chúng cũng có thể được coi là một loại hóa thạch sống, bởi vì vô số đại diện khác của siêu loài chỉ tồn tại trong biên niên sử địa chất.

Vì vậy, các sinh vật sống thường được gọi là hóa thạch sống, về mặt hình thái hầu như không khác các động vật cổ xưa đã biết (thực vật, vi khuẩn), hoặc thừa hưởng một số đặc điểm cổ xưa từ tổ tiên xa xôi.

Điều gì đã xảy ra với đồng hồ?

Sự tồn tại của những "cặp song sinh" như vậy, hợp nhất cư dân của Trái đất cổ đại và những người cùng thời với chúng ta, đã trở thành một trong những câu hỏi khó của thuyết tiến hóa. Rốt cuộc, sự tiến hóa, theo quan niệm hiện đại, dựa trên một loại đồng hồ sinh học. Theo quy mô thời gian dài, bộ gen sẽ tích lũy một số lượng đột biến có thể so sánh được. Và nếu một số sinh vật thực tế vẫn không thay đổi trong hàng trăm triệu năm, thì "đồng hồ" của chúng đã dừng lại.

Hiện tượng "hóa thạch sống" đã bị bắt bởi các nhà sáng tạo, những người phủ nhận các cơ chế tiến hóa mà khoa học đã xác định. Trong hàng trăm triệu năm, đột biến gen và chọn lọc tự nhiên đã biến một số nhánh khủng long thành đại bàng và đại bàng, nhưng tại sao những quy luật khách quan này lại khiến cá vây chéo, mặc dù tương đối, nhưng không thay đổi?

Như thể để phản ứng với kiểu lập luận này, nhiều nhà sinh vật học ngày nay có xu hướng nhìn chung coi thuật ngữ "hóa thạch sống" (nhân tiện nói ngược lại với chính Darwin) là không chính xác. Và bởi vì anh ta không có một định nghĩa rõ ràng, và bởi vì anh ta biểu thị không chính xác bản chất của hiện tượng. Rốt cuộc, không có vấn đề gì về việc ngừng tiến hóa. Gần đây hơn, một nghiên cứu đã được công bố, do các nhà khoa học tại Đại học Michigan chuẩn bị, về cá tầm sống ở các Hồ lớn của Mỹ.

Loài cá có ngoại hình khá cổ xưa này được coi là một trong những ứng cử viên cho hóa thạch sống - cá tầm đã tồn tại trên hành tinh của chúng ta khoảng 100 triệu năm. Tuy nhiên, khi chúng tôi cố gắng tìm hiểu, cư dân của Great Lakes trong suốt lịch sử đã chứng minh tốc độ thay đổi tiến hóa khổng lồ - trong khi vẫn giữ nguyên các đặc điểm hình thái chính, chúng liên tục thay đổi về kích thước. Great Lakes là nơi sinh sống của cả cá lùn và cá khổng lồ, cũng như cá tầm với nhiều kích cỡ trung bình.

Tàu săn ngầm Nautilus - một cư dân sống ở độ sâu của Thái Bình Dương và Ấn Độ Dương - là một trong những đại diện ngoạn mục nhất của "hóa thạch sống". Nó thuộc về Nautiloidea - một siêu loài của động vật chân đầu, có hóa thạch được biết đến từ kỷ Cambri (500 triệu năm trước). Không giống như các loài động vật chân đầu khác như bạch tuộc hoặc mực, nautilus đã bảo tồn được vẻ đẹp tuyệt vời của vỏ trong nửa tỷ năm. Trong số tất cả các loại nautiloid, chỉ còn lại một số loài.

Các kết luận tương tự cũng được khoa học hiện đại đưa ra đối với các ví dụ cổ điển về "hóa thạch sống" - cùng một loài coelacanth. Patrick Laurenti, nhà sinh vật học tiến hóa tại Quỹ Khoa học Quốc gia Pháp CNRS, là một trong những người đã xác định rằng có những khác biệt giải phẫu đáng chú ý về kích thước, cấu trúc của hộp sọ, cột sống và các yếu tố hình thái khác giữa các loài cá gáy - đại diện của các loài cá kỷ Phấn trắng - và coelacanth hiện đại. Và quan trọng nhất, tốc độ thay đổi trong bộ gen hoàn toàn có thể so sánh được với những thay đổi trong DNA của những sinh vật đã trải qua quá trình biến chất triệt để trong quá trình tiến hóa.

Khiên - loài giáp xác nước ngọt nhỏ thuộc phân bộ Notostraca - xuất hiện lần đầu trên Trái đất khoảng 265 triệu năm trước và từ đó đến nay vẫn giữ nguyên hình dáng bên ngoài. Tuy nhiên, giả định về quá trình tiến hóa đã dừng lại cũng không hoạt động ở đây. Các nhà nghiên cứu từ Đại học thành phố Hull của Anh đã giải trình tự một số gen từ DNA của khoảng 270 cá thể khiên sống.

Kết quả của nghiên cứu này, hóa ra khiên ngày nay không phải là 11, như người ta vẫn nghĩ trước đây, mà là 38 loài riêng biệt, và những loài này thuộc hai nhánh khác nhau, được phân chia trong kỷ Jura - khoảng 184 triệu năm trước. Đồng thời, quá trình xác định hoạt động và những thay đổi tương ứng trong bộ gen diễn ra thường xuyên, không ảnh hưởng đến hình thái cơ bản.

Lục địa xanh đã trở thành nơi trên Trái đất có những nhóm động vật có vú khác thường nhất đã tiến hóa cô lập trong một thời gian dài.

Nơi yên tĩnh và tinh chỉnh

Nhưng nếu quá trình tiến hóa thường xuyên giới thiệu, mặc dù không nhận thấy ngay lập tức, nhưng những thay đổi mang tính xây dựng liên tục, tại sao lại phát sinh hiện tượng "hóa thạch sống"? Để minh họa cơ chế này, chúng ta hãy lật lại lịch sử loài người. Những cuộc di cư lớn như cuộc Đại di cư của các quốc gia, sự hình thành của các quốc gia và đế chế, sự lan rộng của các tôn giáo trên thế giới - tất cả những điều này đã dẫn đến sự hòa trộn của các nhóm dân tộc và sự thay đổi liên tục trong cách sống của con người từ thế hệ này sang thế hệ khác.

Nhưng có những trường hợp, do kết quả của các quá trình vĩ mô, bất kỳ bộ lạc riêng biệt nào đã kết thúc trên một hòn đảo xa xôi, sâu trong rừng rậm, hoặc trong những điều kiện khác dẫn đến sự tồn tại biệt lập, nhưng không đóng góp nhiều vào phát triển của nền văn minh. Và trong khi những tuyến đường sắt đang được xây dựng ở đâu đó, những thành phố hiện đại đang được xây dựng, những chiếc máy bay đang bay trên bầu trời, bộ lạc biệt lập vẫn tiếp tục sống như tổ tiên của họ, có lẽ hàng nghìn năm trước.

Gần như điều tương tự, chỉ ở các thang thời gian khác nhau, đã xảy ra trong lịch sử động vật hoang dã. Tổ tiên của hầu hết các "hóa thạch sống" thuộc về quá khứ xa xôi của các nhóm sinh vật có liên quan rộng rãi hơn nhiều. Rất nhiều họ hàng này trong quá khứ, đã chịu tác động của chọn lọc tự nhiên, hoặc thích nghi với điều kiện thay đổi, dần dần biến đổi không thể nhận ra, hoặc chết đi, biến thành những cành cụt.

Và chỉ một phần nhỏ trong nhóm, theo ý muốn của hoàn cảnh, trở thành bệnh ruột thừa. Cô nhận thấy mình ở trong những điều kiện, thứ nhất, thực tế không thay đổi trong suốt hàng triệu năm, và do đó không đòi hỏi sự thích nghi triệt để, và thứ hai, họ cách ly quần thể này khỏi những kẻ thù tự nhiên. Trong các phòng thí nghiệm tiến hóa này, đồng hồ di truyền trôi qua với tốc độ như nhau, tuy nhiên, chọn lọc tự nhiên không có lựa chọn nào khác ngoài việc tinh chỉnh hình thái đã từng được thiết lập.

Kinh thánh và nhạc rock and roll

Một số hiện tượng cổ sinh vật học khác có liên quan mật thiết đến hiện tượng "hóa thạch sống". "Hiệu ứng Lazarus" được đặt theo tên một nhân vật trong Kinh thánh được Chúa Kitô phục sinh. Chúng ta đang nói về những loài, từng được ghi lại trong hồ sơ hóa thạch, sau đó dường như biến mất trong một thời gian dài, và sau đó lại xuất hiện ("sống lại").

Thông thường, điều này chỉ đơn giản là do thiếu dữ liệu cổ sinh vật học: xét cho cùng, sự hình thành của một hóa thạch không phải là một trường hợp hiếm gặp, và nếu trong một thời đại nhất định, di tích của bất kỳ sinh vật nào không được tìm thấy, thì điều này không xảy ra. có nghĩa là nó không phải. Có lẽ ông chỉ đơn giản là "không may mắn" để lại dấu chân trong các hóa thạch, hoặc những dấu chân này vẫn chưa được tìm thấy. Hiệu ứng Lazarus cũng bao gồm những trường hợp hiếm hoi khi một loài động vật được coi là tuyệt chủng đột nhiên xuất hiện giữa những người còn sống.

Bí ẩn của độ sâu

Latimeria, do có vẻ ngoài cực kỳ "thời tiền sử", từ lâu đã được coi là một ví dụ kinh điển về "hóa thạch sống". Tuy nhiên, theo thời gian, những khác biệt đáng kể đã được xác định giữa cư dân sống ở Ấn Độ Dương này và các tộc người ngọc cổ đại. Đặc biệt, một số đặc điểm về trao đổi chất chỉ ra rằng họ hàng hóa thạch của loài coelacanth sống ở các vùng nước ngọt, nơi mà, có thể, các vây cơ đã giúp chúng di chuyển, dựa vào đáy nước nông. Ngoài ra, cá coelacanth hiện đại lớn hơn cá vây chéo cổ đại.

Một ví dụ điển hình về đơn vị phân loại Lazarus là loài chim takahe không biết bay trên Đảo Nam của New Zealand. Di tích của loài chim này được phát hiện vào giữa thế kỷ 19, và mặc dù loài của nó không phải là đặc biệt cổ xưa, nhưng trong 100 năm, loài takahe đã bị coi là tuyệt chủng hoàn toàn. Nhưng sự sống lại vẫn theo sau. Gần như số phận tương tự ập đến với những người thợ làm bánh Chak, một cư dân giống lợn len ở Nam Mỹ. Năm 1930, xương của ông được phát hiện, và vẫn chưa hóa thạch, cho thấy loài này đã tuyệt chủng gần đây. Và chỉ 45 năm sau, hóa ra không có sự biến mất nào - chỉ là con vật ẩn náu tốt khỏi những cặp mắt tò mò.

"Hiệu ứng Elvis" cũng là minh chứng cho một loại ảo tưởng khoa học. Như bạn đã biết, sau cái chết oan uổng của ông hoàng nhạc rock and roll, đã có rất nhiều người nhìn thấy Elvis còn sống ở nhiều nơi khác nhau của Mỹ và thế giới. Theo cách tương tự, những sinh vật có đặc điểm hình thái rất giống nhau, cách nhau một khoảng thời gian lớn, đôi khi bị nhầm với cùng một loài sinh vật đã tồn tại qua các kỷ nguyên. Một ví dụ điển hình đến từ thế giới động vật không xương sống ở biển được gọi là động vật chân không hoặc động vật chân tay.

Một loài chân đốt có tên Rhaetina gregaria đã được ghi nhận trong hóa thạch Trias muộn. Kỷ Trias, khoảng 200 triệu năm trước, được theo sau bởi một sự kiện được gọi là tuyệt chủng Kỷ Trias (hoặc kỷ Kỷ Jura), dẫn đến sự tuyệt chủng của nhiều loài động vật không xương sống.

Tuy nhiên, các hóa thạch có niên đại từ kỷ Jura cũng chứa phần còn lại của một sinh vật rất giống Rhaetina gregaria. Tuy nhiên, các nghiên cứu sâu hơn đã chỉ ra rằng động vật chân đầu trong kỷ Jura chính là giống "Elvis hồi sinh", tức là một sinh vật không phải là hậu duệ của đầu vai Trias, mà là đại diện của một nhánh khác, có được những điểm tương đồng do kết quả của quá trình tiến hóa hội tụ. - Hiện tượng tạo cánh cho chim và dơi không có quan hệ họ hàng.

Danh sách các sinh vật đã tồn tại, không thay đổi, trong toàn bộ thời đại địa chất rất rộng và bao gồm động vật có vú, cá, chim, động vật thân mềm, cũng như thực vật và vi khuẩn. Nhưng, như dữ liệu của khoa học cho thấy, không có sinh vật nào trong số những sinh vật này có thể là bằng chứng về việc "ngừng tiến hóa". Chỉ là không phải lúc nào chúng ta cũng biết được đường đi nước bước của cô ấy.