Nếu bạn có thể tua lại thời gian và theo dõi quá trình tiến hóa diễn ra một lần nữa, liệu điều đó có xảy ra giống như trước đây không?
Câu hỏi này từ lâu đã khiến các nhà tư tưởng bối rối như nhà khoa học tiến hóa huyền thoại Stephen Jay Gould, người đề xuất rằng sự tiến hóa là "hoàn toàn không thể đoán trước và khá khó lặp lại." Nhưng một nghiên cứu mới về thằn lằn Caribbean được công bố hôm nay (18/7) trên tạp chí Science cho thấy, ít nhất trong một số trường hợp, sự tiến hóa có thể dễ dự đoán hơn so với suy nghĩ trước đây.
Luke Mahler, một tác giả nghiên cứu và nghiên cứu tại Đại học California, Davis cho biết, như bạn có thể tưởng tượng, rất khó để kiểm tra những gì sẽ xảy ra nếu bạn có thể tua lại và phát lại "cuốn băng cuộc sống". Thay vì du hành thời gian, Mahler và các đồng tác giả đã chuyển sang các đảo Caribbean. Tất cả sự đa dạng của thằn lằn trên bốn hòn đảo lớn - Cuba, Jamaica, Hispaniola (quê hương Haiti và Cộng hòa Dominican) và Puerto Rico - phát sinh từ một loài duy nhất khi các cá thể đi đến những điểm này trên khúc gỗ và các mảnh vụn khác trong quá trình hàng triệu năm, Mahler nói với LiveScience. Nói cách khác, đây là phòng thí nghiệm tự nhiên hoàn hảo để xem điều gì có thể xảy ra nếu quá trình tiến hóa lặp lại bốn lần riêng biệt.
Nó chỉ ra rằng mỗi hòn đảo có một hỗn hợp tương tự đáng ngạc nhiên của một loại thằn lằn được gọi là thằn lằn anole. Sự pha trộn này tập hợp thành các nhóm với những đặc điểm tương đương. Trên mỗi hòn đảo, chẳng hạn, có các chuyên gia thân cây, các nốt ruồi treo ở nơi thân cây gặp tán lá phía trên (vương miện) - một nơi lý tưởng để tìm thức ăn cho côn trùng, Mahler nói.
Chuyên gia cành
Mỗi hòn đảo cũng là nhà của "chuyên gia cành cây", đó là "những kẻ khó hiểu chút ít, màu xám hoặc màu địa y, với các chi tiền sử nhỏ, mà gần như không bị phát hiện trên cành cây", Mahler nói. Thật thú vị, những điều này không được phát hiện cho đến những năm 1960, mặc dù thực tế rằng Caribbean đã được khám phá rất tốt, nói về mặt sinh học. (Chìa khóa để tìm thấy chúng là chiếu đèn pin vào cành cây vào ban đêm; cơ thể chúng phát ra một tia sáng nhẹ trong ánh sáng, Mahler nói.)
Nghiên cứu này là một trường hợp sách giáo khoa về tiến hóa hội tụ, một hiện tượng tiến hóa phổ biến trong đó các loài khác nhau phát triển các thích nghi tương tự cho phép chúng lấp đầy một hốc, hoặc cách sống, trước đây chưa được khai thác ở một khu vực cụ thể.
Khi con thằn lằn anole đầu tiên hạ cánh trên mỗi hòn đảo, không có con ruồi nào khác và chúng phải đối mặt với một "thiên đường của những khả năng", Mahler nói. Nhưng hóa ra cuối cùng họ đã khắc những hốc khá giống nhau trên mỗi hòn đảo.
Nó có nghĩa là gì?
Vậy điều này có ý nghĩa gì đối với sự tiến hóa của các sinh vật khác ở nơi khác? Điều đó có nghĩa là sự tiến hóa có thể dự đoán được phần nào, phù hợp với các đặc điểm cụ thể của một "cảnh quan thích nghi" - những đặc điểm cho phép bất kỳ một loài nào tồn tại và phát triển ở một nơi nhất định. Nhưng áp dụng điều này ở nơi khác là khó khăn, Mahler nói.
"Các yếu tố sinh thái thực sự hình thành sự tiến hóa vĩ mô trong khoảng thời gian dài", Mahler nói. "Nhưng trong trường hợp bạn không có các đơn vị (địa lý) đơn giản như đảo, có thể có quá nhiều yếu tố phức tạp" để tìm hiểu mức độ tiến hóa "có thể lặp lại hoặc có thể dự đoán", ông nói thêm.
Mặc dù Gould có thể đã thừa nhận rằng sự tiến hóa hội tụ có thể định hình tương tự sự đa dạng hóa các loài trên đảo, nhưng anh ta có thể "nghi ngờ nếu toàn bộ bức xạ sẽ được lặp lại theo cùng một cách sau khi tuyệt chủng hàng loạt giả thuyết", Peter Grant, một Nhà nghiên cứu của Đại học Princeton, người không tham gia vào nghiên cứu. "Tôi chắc chắn rằng nó có liên quan đến sự tiến hóa của động vật ở những nơi khác, nhưng không dễ để chứng minh điều đó một cách thuyết phục ở quy mô như các nốt ruồi Caribbean."
E-mail Douglas chính hoặc theo anh ta trên Twitter hoặc là Google+. Theo chúng tôi @livescience, Facebook hoặc là Google+. Bài viết gốc trên LiveScience.com.
