100 Khám Phá Khoa Học Vĩ Đại Nhất Trong Lịch Sử: Khám phá số 95.
08/04/2011

THUYẾT TIẾN HÓA HOÀN THIỆN

- Thời gian phát hiện: năm 1967.
- Nội dung phát hiện: tiến hóa là sự hợp tác thúc đẩy giữa các loài có quan hệ cộng sinh.
- Người phát hiện: Lynn Margulis.


Vì sao thuyết tiến hóa hoàn thiện lại có tên trong 100 phát hiện khoa học vĩ đại nhất?

Charles Darwin là người đầu tiên cho rằng các loài trong giới tự nhiên không ngừng tiến hóa(thay đổi), ông cũng là người đầu tiên chỉ ra động lực của sự tiến hóa đó là quá trình chọn lọc tự nhiên. Thuyết tiến hóa của Darwin lập tức đã trở thành nguyên tắc cơ bản trong lý thuyết ngành sinh học, là lý luận chưa một ai nghi ngờ qua cả thế kỷ.

Lynn Margulis là người đầu tiên tiến hành sửa đổi thuyết tiến hóa của Darwin, lấp đầy các dấu hỏi lớn gây đau đầu trong nội dung thuyết tiến hóa. Từ sau Darwin, bà là người đã tìm mọi cách để tiến hành sửa đổi một cách cơ bản các lập luận về tiến hóa. Cũng giống như Copernicus, Galileo, Newton và Darwin, bà đã phá bỏ và thay đổi những giả tưởng và nguyên tắc sai lầm được tôn sùng.

Thuyết tiến hóa hoàn thiện được phát hiện ra như thế nào?

Lynn Margulis sinh năm 1938 và trưởng thành ở Chicago. Khi còn nhỏ bà được mọi người gọi là thần đồng, năm 14 tuổi bà nghiên cứu di truyền học và thuyết tiến hóa tại trường Đại học Chicago.

Từ thời đại của Darwin, mọi người luôn tranh luận không ngừng nghỉ về vấn đề “biến dị” trong lý luận tiến hóa. Các nhà khoa học cho rằng biến dị DNA của cá thể đã cung cấp cho sự chọn lọc tự nhiên một phương án thăm dò, thế giới tự nhiên nếu không chọn lọc được thì sẽ tự đào thải. Sự đột biến của tự nhiên sẽ dần dần tác động lên các loài.

Nhưng có một vấn đế làm cho người ta băn khoăn và rất khó lý giải là: cái gì đã gây nên sự biến dị mới của cá thể loài? Các lý luận lúc bấy giờ đều cho rằng, sự sai sót ngẫu nhiên bằng một phương thức nhất định nào đó đã làm thay đổi một bộ phận mật mã di truyền DNA.

Trong thời gian đầu nghiên cứu, Lynn Margulis đã nhận thực chất không phải như vậy. Tuy bà không có căn cứ chính xác để chứng minh sự đột biến ngẫu nhiên nhỏ bé đã thúc đẩy quá trình tiến hóa của loài. Thay vào đó bà đã tìm ra bằng chứng chứng minh bước nhảy vọt của sự đột biến: tiến hóa dường như không phải là một quá trình chậm và ổn định, mà lá sự phát triển mang tính thích ứng một cách đột ngột. Bà cho rằng tiến hóa không bao giờ là sự ngẫu nhiên như nhiều người đã nhận định.

Lynn Margulis chuyên tâm nghiên cứu về sự cộng sinh, cộng sinh tức là hai cá thể sống (loài) cùng nhau tồn tại. Bà đã phát hiện được rất nhiều hiện tượng như vậy, hai loài gắn bó mật thiết cùng nhau sinh tồn. Địa y là cơ thể thực vật kết hợp giữa tảo và nấm, chúng là hai cơ thể sống đơn lẻ, phải có sự sống cộng sinh thì mới có thể sinh tồn. Vi khuẩn tiêu hóa xenluloza sống trong ruột của con mối. Nếu tách chúng ra thì hai cơ thể này lại cùng nhau phát triển tốt. Nếu không có quan hệ cộng sinh thì các loài này không thể phát triển được.

Lynn Margulis phát hiện rằng, quan hệ cộng sinh có ở khắp mọi nơi. Các loài hiện có đang tìm kiếm những quan hệ cộng sinh mới, phụ thuộc lẫn nhau để nâng cao khả năng sinh tồn. Loài người tìm kiếm quan hệ cộng sinh, giới tự nhiên cũng như vậy. Ví dụ: một loại vi khuẩn (cơ thể tiến hóa cao) cùng kết hợp với một loài đang tồn tại, đột biến thành một cơ thể cộng sinh mới thì khả năng sinh tồn của loài đó sẽ nhanh chóng phát triển.

Thông qua việc nghiên cứu phát triển của sự sống trên trái đất thời kỳ sơ khai và sự phát triển phức tạp của các cơ thể sống, Lynn Margulis đã phát hiện ra bốn hiện tượng cộng sinh chủ yếu:

(1) Hiện tượng cộng sinh giữa vi khuẩn cổ ưa nhiệt và khuẩn phù du (khuẩn xoắn), cơ thể cộng sinh mới này đã làm tăng thêm một vài gen của khuẩn xoắn nguyên thủy.

(2) Tạo ra trung tâm tổ chức và các sợi nhỏ. Trước khi các tế bào tách ra, chúng có khả năng kéo những vật chất di truyền đến phía trước tế bào, như vậy sẽ tạo ra một hình thức sống rất phức tạp;

(3) Khi khí oxy lan tỏa trong không khí, hình thức sống mới này sẽ nuốt các vi khuẩn oxy cháy (oxygen – burning);

(4) Cuối cùng, cơ thể khuẩn xoắn đơn bào qua xử lý oxy phức tạp này sẽ nuốt chửng vi khuẩn quang hợp. Kết thúc bốn giai đoạn, có thể sản sinh ra các loại tảo và thực vật hiện đại.

Lynn Margulis chỉ ra rằng, tế bào của các loài vi khuẩn, tế bào động thực vật và tế bào con người đều trải qua một loạt các quá trình cộng sinh, sự kết hợp cộng sinh này là biểu hiện cho sự tiến hóa cao độ nhanh chóng giữa các loài.

Năm 1967, bà xuất bản một tác phẩm xuyên thời đại nhưng lại gặp trở ngại từ giới nghiên cứu sinh học. Sau này, bà chỉ ra các ty lạp thể có trong tế bào của con người đều có DNA của nó, tế bào con người cũng là sản phẩm được tạo ra bởi ít nhất một loại cộng sinh, và như thế đã giải tỏa sự băn khoăn nghi ngờ của các nhà sinh vật học. Phát hiện này đã khích lệ một thế hệ các nhà khoa học tìm kiếm nghiên cứu các hiệc tượng cộng sinh, và họ đã phát hiện hiện tượng này tồn tại ở khắp mọi nơi.

Vi khuẩn rễ có khả năng hấp thụ các thành phần dinh dưỡng trong đất, 9/10 loại thực vật phải nhờ vào mối quan hệ cộng sinh với vi khuẩn rễ mới có thể tồn tại. Bên trong con người và những động vật khác cũng tồn tại những quần thể vi khuẩn cộng sinh, chúng có trong đường ruột giúp tiêu hóa thức ăn. Tách rời những vi khuẩn này, chúng sẽ không thể tồn tại được và nếu như không có phát hiện của Lynn Margulis, thuyết tiến hóa của Darwin cũng không thể hoàn thiện được.
URL của bài viết này::http://www.schoolnet.vn/modules.php?name=News&file=article&sid=5231