Động vật có vú và nhiều loài chim, cá là những kẻ chiến thắng trong cuộc đua tiến hóa, trong khi đó cá sấu châu Phi, cá sấu Mỹ, và một họ hàng của loài rắn là loài tuatara lại là những kẻ thất bại, theo một nghiên cứu  mới do các nhà khoa học  thuộc UCLA cùng các cộng sự thực hiện.

Nghiên cứu được công bố vào ngày 24 tháng 7  trên phiên bản  trực tuyến  của tờ Proceedings of the National Academy of Sciences cho thấy rằng các loài mới xuất hiện với tốc độ tương đương với việc chúng mất đi.

Alfaro cùng các cộng sự đã phân tích  trình tự DNA cùng hóa thạch từ 47 nhóm động vật có xương sống cơ bản, đồng thời sử dụng phương pháp điện toán để tính toán liệu có phải mật độ đông đúc về loài của mỗi nhóm có đặc biệt cao hay thấp hay không. Nghiên cứu  này cho phép các nhà khoa học  lần đầu tiên tính toán họ động vật nào có tỷ lệ thành công  vượt bậc.

Theo Alfaro – nhà sinh vật học tiến hóa – trong số những kẻ về trước trong cuộc đua tiến hóa chủ yếu là các loài chim hiện đại (bao gồm các loài chim biết hót, vẹt, chim bồ câu, đại bàng, chim ruồi), một nhóm bao gồm hầu hết động vật có vú và một nhóm các loài cá (bao gồm phần lớn là cá sống ở rặng san hô).

Một nhóm động vật có tên khoa học  là Boreoeutheria bao gồm nhiều loài động vật có vú có tốc độ đa dạng hóa nhanh hơn gấp 7 làn so với suy nghĩ của các nhà khoa học, quá trình phân chia nhánh này bắt đầu từ khoảng 110 triệu năm trước theo tính toán của Alfaro cùng các cộng sự của ông. Nhóm nói trên cũng bao gồm các loài linh trưởng và động vật ăn thịt, bao gồm cả dơi và động vật gặm nhấm. Thú có túi, ví dụ như kangaru, lại không đa dạng như động vật có vú.

Các loài chim hiện đại có tốc độ đa dạng nhanh hơn tính toán của các chuyên gia  tới 9 lần, bắt đầu vào khoảng 103 triệu năm trước. Nhóm các loài cá sống ở rặng san hô cũng có tốc độ đa dạng nhanh hơn tới 8 lần.

Vậy ai là những kẻ thua cuộc trong tiến trình tiến hóa

Cá sấu châu Phi  và cá sấu Mỹ có tuổi thọ gần 250 triệu lại chỉ có mức độ đa dạng dừng lại ở 23 loài, theo Alfaro. Tốc độ của chúng chậm đáng kinh ngạc – 1000 lần – so với dự đoán của các nhà khoa học. Alfaro cho biết: “Mức độ đa dạng loài của chúng rất chậm dù chúng đã xuất hiện từ rất lâu”.


Tuatara sống ở New Zealand  có hình dạng khá giống với thằn lằn – mặc dù nó chỉ là họ hàng xa – chỉ có hai loài. Theo Alfaro, “trong cùng khoảng thời gian  sinh sôi của trên 8000 loài rắn và thằn lằn thì lại chỉ có 2 loài tuatara xuất hiện”. Câu hỏi  đặt ra là: tại sao lại không có tới hàng nghìn loài tuatara xuất hiện?

Alfaro nói: “Đó là một trong những bí ẩn lớn về đa dạng sinhhọc. Tại sao những kẻ thua cuộc này lại vẫn tồn tại, đây là một điềukhó giải thích. Các nhà sinh vật học không thể giải thích được tại saoloài tuatara vẫn còn tồn tại dù chúng có tốc độ phân chia loài quáchậm. Chắc chắn phải có điều gì đó cho phép chúng tồn tại. Xét về gócđộ đa dạng loài, chúng là kẻ thua cuộc. Nhưng xét về khía cạnh khác,điều này lại nhấn mạnh đến tính độc nhất vô nhị của chúng. Đúng là cósự tồn tại mô hình đa dạng loài khác hẳn nhau”.

Tuatara có phần thay đổi so với thời hoàng kim của nó: đã từng có tới vài chục loài tuatara tồn tại, nhưng đa số đã tuyệt chủng.

Ngược lại, có khoảng trên 9.000 loài chim, trên 5.400 loài độngvật có vú, xấp xỉ 5.500 loài ếch nhái, khoảng 3.000 loài rắn và 5.200loài thằn lằn.

Số lượng các loài ếch nhái, mặc dù nghe có vẻ như nhiều, nhưng theotính toán của Alfaro, đã chỉ cho chúng ta thấy khoảng thời gian  chúngxuất hiện trên trái đất – gần 250 triệu năm trước. “Phântích của chúng tôi  cho rằng chúng ta không nên ngạc nhiên  khi thấy mộtnhóm động vật có quá nhiều loài trong một khoảng thời gian  như thế”.

Có khoảng gần 60.000 loài động vật có xương sống có hàm. Alfaro cùngcác cộng sự đã đưa ra các bằng chứng cho tốc độ đa dạng loài vượt trộinhư thế này thông qua 9 nhóm phân loại động vật có xương sống và cóhàm. Thú vị là, phát hiện của họ không hề trùng lặp với những lời giảithích khoa học  vốn có lý giải tại sao có nhiều loài động vật có vú,chim và cá.

Alfaro cho biết: “Thời gian của tốc độ phát triển tăng lênkhông đồng nhất với sự xuất hiện các đặc điểm quan trọng. Chính nhữngđặc điểm này đã được gợi ra nhằm giải thích sự thành công  trong tiếnhóa của các nhóm động vật kể trên, ví dụ như lông tóc trên cơ thể độngvật có vú, hay khả năng nhai của động vật có vú, hay lông vũ trên cơthể các loài chim”.

“Kết quả nghiên cứu  của chúng tôi  cho thấy có một nguyên nhân  mớimẻ hơn giải thích tính đa dạng sinh học đó. Có thể đó là nguyên nhânkhông dễ phát hiện nhằm giải thích sự thành công  trong tiến hóa củađộng vật có vú, cá và chim. Chúng ta cần phải tìm kiếm  những lời giảithích mới”.

Đồng tác giả  trên tờ PNAS là Luke Harmon (giáo sư khoa học  sinh học tạiđại học Idaho), Francesco Santini (học giả hậu tiến sỹ  tại UCLA làmviệc cho phòng thí nghiệm của Alfaro), Chad Brock (nghiên cứu sinh khoasinh học tại Đại học  Washington), Hugo  Alamillo (nghiên cứu sinh khoasinh học tại Đại học  Washington), Alex  Dornburg (làm việc cho phòng thínghiệm Alfaro, hiện là nghiên cứu  sinh tại Đại học  Yale), DanielRabosky (nghiên cứu sinh khoa sinh học tại Đại học  Cornell), và GiorgioCarnevale (học giả hậu tiến sỹ  tại Đại học  Pisa, Italy).

Nghiên cứu được tài trợ bởi Quỹ khoa học  quốc gia.

Phòng thí nghiệm của Alfaro cũng đồng thời nghiên cứu  tại sao một sốnhóm động vật có tính đa dạng lớn trong hình dạng còn các nhóm khác thìkhông dù những nhóm đó có rất nhiều loài. Ông cùng các cộng sự đã sửdụng chuỗi DNA để phân tách mối liên hệ tiến hóa, phân tích  hóa thạch và thực hiện nhiều phân tích  thống kê  phức tạp khác.

Alfaro cho biết: “Chúng tôi hứng thú với việc tìm hiểu nguyênnhân của đa dạng sinh học. Chúng tôi  đang nỗ lực tìm kiếm  lời giảithích cho tính đa dạng đáng kinh ngạc của các loài cá ở rặng san hô vàcác loài động vật có xương sống khác. Phân tích  của chúng tôi  nhấn mạnhđến tốc độ tuyệt chủng lớn trong hiện tại, so với tốc độ mà lịch sử  đãtrải qua”.

Bạn có ý kiến gì về bài viết Kẻ thua, người thắng trong cuộc đua tiến hóa này? Hãy gởi suy nghĩ, bình luận, đánh giá, lời khuyên ... của bạn về bài viết Kẻ thua, người thắng trong cuộc đua tiến hóa bạn tại đây.