TIẾN HÓA ĐỒNG QUY - Khi 'người dưng' giống nhau hơn anh em ruột! p2

Một bài dịch (và thêm mắm dặm muối) từ blog Quantum Biologist


_Từ hang thỏ đến hầm trú hạt nhân, đất là một nơi trốn tuyệt vời: được bảo vệ bởi một bong-ke có nhiệt độ ổn định với xung quanh là một biển đất đá, gốc rễ (đến các ca sĩ nhạc rap cũng underground!). Tuy nhiên, đào hầm là một chuyện, khi thực sự SỐNG, dành trọn đời bơi & làm thợ đào toàn thời gian trong đất thì bạn thực ra chỉ có 3 mô hình chính, ba con đường tiến hóa: Mô hình chũi, mô hình giun hay mô hình vương quốc như kiến/mối. Xét Việc cùng "độn thổ" đã đẩy nhiều sinh vật vốn 'chẳng máu mủ gì' đến chỗ chẳng những trông giống nhau mà lối sống cũng y nhau:

A/MÔ HÌNH CHŨI:  Các bạn thử nghĩ đến cái khó của việc sống dưới đất. Bạn không được quá bự, không thì đào mệt xỉu! Nếu sống dưới đất thì bạn sẽ không muốn có đôi mắt to long lanh như truyện tranh vì cũng chẳng thấy gì chỉ tổ hốt bụi vào. Cái bạn muốn sẽ là khứu & xúc giác 'siêu quần', bạn sẽ dùng nó để tìm đồ ăn qua các tín hiệu hóa học và xúc giác. Và đây, đây sẽ là chân dung lí tưởng của bạn:

Nhỏ gọn, thân hình như cái nêm, tai và mắt bị bịt kín, cặp móng mạnh mẽ, 22 xúc tu thịt với độ nhạy cảm vào bậc nhất trong giới động vật. Con chuột chũi mũi sao Bắc Mỹ (star-nosed mole) này là vận động viên cự phách: chúng có thể bơi ếch qua lòng đất, nhưng bắt mồi dưới nước cũng rất khá. Nó có bà con với loài thú có vú cổ đại nhất, con chuột chù (tôi có nói cả hai đều không phải chuột chưa nhỉ?). Nhưng nhờ vào sức mạnh của tiến hóa đồng quy, bạn không nhất thiết phải là bà con với chũi thì mới làm chũi được!

chuột chũi chưa có nhau thai

•  Cùng kiểu, nhưng còn biệt hóa dữ dội hơn: đôi mắt của con chuột chũi chưa có nhau thai (marsupial mole) đã hoàn toàn mất, chỉ còn là 2 thủy tinh thể dưới lớp da, còn tai chỉ còn là 2 cái lỗ dưới lớp lông (không còn mắt cũng tốt, tai kiểu đó thì làm sao đeo kính đọc báo được!). Các đốt sống cổ đã gộp vào nhau khiến đầu nó thành một mũi thuyền rắn rỏi. Túi của nó hướng ra phía sau nên con nó không lãnh một đống cát vào mặt khi nó đào hầm. 

Chuột chũi vàng

• Không thuộc bộ Insectivora (ăn côn trùng, như chuột chũi 'chính hãng') cũng không thuộc bộ Marsupialia (chưa có nhau thai), chuột chũi vàng châu Phi thuộc phân bộ kì cục một cách kì diệu, Afrotheria - tức là bà con xa của ... VOI! (Và nó chưa phải là kẻ máu mủ khốn khổ duy nhất mà nếu một ngày đến gõ cửa nhận người thân thì bác voi nhà ta, vô tình một cách dễ thông cảm, sẽ đạp ra mà mắng "Thấy sang bắt quàng làm họ!", hãy nhìn bức ảnh đại gia đình này). 

•  Vâng, thiên hạ loạn cả rồi, cả tatu cũng biến thành chuột chũi! Con ta tu này có cái tên cực kỳ mạnh mẽ là Pink Fairy Armadillo, đến từ châu Mỹ.Tấm giáp của nó không chỉ bảo vệ nó khỏi kẻ săn mồi mà còn khỏi bị biển cát nó bơi qua xát cho lòi thịt. Ngoài ra nó còn có giáp 'cửa hậu' để đề phòng bị cạp vào đít khi đang chạy trốn.



Tatu Cô tiên Hồng !!??



Chuột chũi trần trụi

• Cuối cùng lại là một 'dân châu Phi' không kém phần kì lạ, là một con chuột (oh yeah! Cuối cùng cũng có một con thật sự là chuột!) đã mất hết màu trên da, mọc răng ngoài môi - để đừng xơi một họng toàn đất khi dùng răng đào hầm - và sống kiểu như mối (chỉ một con chúa đẻ, một vài con đực thụ tinh và đám vô sinh còn lại làm chuột thợ), một động vật không còn biết đau, vốn hằng nhiệt nhưng đã mất khả năng điều chỉnh nhiệt độ và vì thế biến nhiệt...Đó là nói vắn tắt vài điểm độc nhất về chuột chũi Đông Phi, có cái tên tiếng Anh mỹ miều là Naked Mole Rat.

 B/MÔ HÌNH GIUN:

• Còn những loài biến nhiệt thứ thiệt thì sao? Khi ‘độn thổ’, chúng thường theo phong cách ‘giun đất’: thay vì đào, chúng luồn lách qua đất tơi và cát. Chúng đủ trơn láng để lướt qua đất, nhưng lại có những nếp gấp tròn và vẩy – giúp cho chúng có đủ ma sát để đẩy cơ thể tròn ủm qua địa tầng.
  
  Con giun kìa, đúng không?? Không, lưỡng cư đấy! Nó là một con thuộc bộ trong tiếng Việt gọi là bộ không chân(Caecilian), một bà con xa ít người biết đến của kỳ giông. Người ta từng tưởng chúng mù (chữ "Caecus"), nhưng đôi mắt sơ khai của chúng ít nhất cũng có thể cảm nhận được ánh sáng. Tất cả các loài trong bộ, trừ 1 ngoại lệ, thì đều có phổi và xương và tất cả những đặc điểm thường thấy ở lưỡng cư, trừ chi. Con caecilian nhỏ thế này thì ăn mối còn những con lớn cỡ con rắn thì có thể ăn cả giun "chính hãng".
  
  
  Sẵn nói về rắn, chắc chúng nhanh chân lẹ tay thích nghi với đời sống giun lắm nhỉ? Ờ, rắn không có chân tay, nhưng đúng là chúng không những rất nhanh nhập gia tùy tục mà còn độn thổ theo phong trào: có 203 loài "rắn mù", những con bò sát bé tí với đôi mắt nhỏ xíu hay không có mắt và hầu hết sở hữu cái sừng dạng như xẻng ở đầu hoặc đuôi. Một thông tin thú vị về loài rắn chỉ (threadsnake, "thổ địa" ở Mexico): như bò cạp, nó phát sáng dưới tia cực tím. Lí do vẫn còn là bí ẩn.

• 

  Kích thước rắn mù

  
  Rắn không phải là bò sát duy nhất thích chơi trò giun đất. Để kết thúc bài viết này ta hãy cùng chiêm ngưỡng con Ajolote - Thằn lằn chũi Mexico, "thổ địa" của Baja California, sự kết hợp giữa cả mô hình chũi và mô hình giun: một cơ thể thon, tròn, hồng và có vòng đi cùng với một cái đầu hình nêm và bộ móng chân trước khỏe mạnh để đào bới. Thằn lằn không chân thì nhiều lắm, nhưng chỉ mình Ajolote trong phân bộ amphisbaenans- thằn lằn giun- cần dùng chân trước đủ nhiều để giữ được chúng trong khi tiến hóa đang ngắt chúng ra khỏi bà con của nó như đang chơi đất sét. Trong khi Miley Cirus hát bài "The Best of Both Worlds" - Điều tuyệt vời nhất của cả hai thế giới, dưới chân cô Ajolote đang hát "Điều tuyệt vời nhất của cả hai thế giơi... ngầm".
  
  Tôi [Đây là Quantum Biologist] thường say sưa nói về những khu rừng rậm và những đại dương sâu, 2'lục địa' sinh vật mà chúng ta gần như chưa hề bắt đầu khám phá. Nhưng còn có một mặt trận thứ ba: đại dương không sóng dưới chân ta. Chúng ta biết tương đối ít về những con vật sống dưới mặt đất, bơi 'mù quang' qua những tầng đất chúng ta sống ở trên. Nhưng chúng ta có thể chắc một điều: dù cho số lượng & sự đa dạng của các sinh vật đã tìm đường xuống tầng hầm của Trái Đất có lớn đến chóng mặt, một khi đã ở dưới đó thì chúng cũng sẽ giống nhau đến chóng mặt!
• CÒN TIẾP

Read More

TIẾN HÓA ĐỒNG QUY - Khi 'người dưng' giống nhau hơn anh em ruột! p1

Để mở hàng EvoLit đầu năm, tôi có một câu đố cho các bạn:

“Tìm ra 2 sinh vật có họ hàng gần nhau nhất trong số 1. Bạn - con người, 2. Con có sọc, 3. Con màu nâu vàng?”

Câu trả lời là:

.

.

.

.

.

.

.

Quá đơn giản, nhỉ? Chó thì gần chó hơn người thôi!

Xương sọ của  hổ Tasmania (trái) so với sói xám (có nhau thai).  (Wikipedia)

Ầy, bạn cũng biết tôi đang gài bạn đúng không? Thực ra gần gũi nhất chính là bạn và con màu nâu vàng – Dingo, một loại chó hoang ở Úc. Loài có sọc kia, cũng ở Úc, tuy nhìn giống một loại chó hay sói nhưng nó là một sinh vật rất khác tên là Hổ/Sói Tasmania (Tasmanian Tiger/Wolf). Nó khác không phải chỉ vì tên nó là Hổ (do các vằn trên mình) hay Sói (dòm mặt đặt tên); sau bài viết này ta sẽ biết rằng gọi hổ hay sói đều không đúng cả, nên từ đây sẽ gọi theo biệt danh lấy từ tên khoa học của nó Thylacine (Thylacinus cynocephalus).

Nguồn: palaeo.gly.bris.ac.uk

Ta giống Dingo vì chúng ta cùng là - Placental mammal, thú có vú có nhau thai còn Thylacine lại có túi (!?) giống kangaroo & gấu koala, cùng là Marsupial – Thú có túi. Chúng có thời gian mang thai rất ngắn, đẻ ra những con non chưa phát triển đầy đủ (xem video clip kangaroo sinh con), về mặt trình độ thì kém phát triển hơn Dingo, người và tất cả các loài thú bạn thường thấy – có nhau thai, màng ối, dạ con.

Nhìn vào cây tiến hóa vô cùng giản lược này, ta thấy nhánh Marsupial đã tách ra trước khi thú có nhau xuất hiện; và vì cái nhánh Placental chứa tất cả những loài thú có nhau, bạn sẽ phải đặt hổ, báo, cáo, chồn, khỉ, chó, mèo, gấu, cầy, sư tử, heo, hươu nai, hà mã... vào đó => Tức là, một con chuột về mặt di truyền sẽ có bà con gần với một con voi hơn là với chuột túi và gấu trúc dù có thể bắt quàng làm họ với cá heo nhưng lại không thể với gấu koala!

Mà thylacine không hề là thú có túi duy nhất trông giống với thú có nhau. Thực ra, thú có túi là một trong những ví dụ ấn tượng nhất của tiến hóa đồng qui – hiện tượng những loài không gần gũi nhưng lại có những bộ phận giống nhau thực hiện những chức năng giống nhau. Sau đây là 2 bảng thể hiện sự giống nhau đến đáng ngạc nhiên giữa các loại thú có túi & thú có nhau tương ứng:

visualizingevolution.blogspot.com

www.bio.utexas.edu 

Từ loài sống dưới đất, đến thú ăn kiến, chuột, thú leo trèo, thú bay lượn đến cả mèo và sói.

Tại sao “người dưng”, thật ra là bà con xa đại bác bắn 8 năm không tới, lại giống nhau hơn anh em một nhà? Người giống người là chuyện thường vì nhiều nguyên nhân khác nhau. VD: 2 chị em giống nhau vì cùng thừa hưởng da ngăm tóc đen từ cha họ; 2 người nhập vai Elvis Presley giống nhau vì cùng để tóc và ăn mặc giống Elvis; hoặc 2 cô ca sĩ giống nhau có thể do đến cùng một bác sĩ và yêu cầu phẫu thuật theo cùng khuôn mẫu, mặc theo cùng một mốt mà họ tin là đẹp. Sự giống nhau giữa 2 chị em là do di truyền, còn 2 sự giống nhau kia thì không. 

Cũng thế trong sinh học, việc hai sinh vật giống nhau có thể là do có cùng một tổ tiên gần gũi hoặc do tiến hóa đồng qui. Từ đó phân ra hai khái niệm là cơ quan tương đồng và cơ quan tương tự. Sinh vật có chung tổ tiên sẽ được thừa hưởng những đặc tính cơ bản giống nhau về cấu trúc, những cơ quan tương đồng, ví dụ kinh điển của mọi cuốn SGK là chi trước của động vật có xương sống. Khi hai sinh vật sống trong những điều kiện giống nhau, chịu những áp lực chọn lọc giống nhau thì có thể sẽ tạo ra những kiểu hình giống nhau, những cơ quan tương tự.

Ví dụ dũng mãnh nhất của tiến hóa đồng qui và cơ quan tương tự có lẽ là cặp nanh của hổ răng kiếm (saber-toothed tiger). Cặp răng nanh dài oai phong, hoành tráng tưởng có một không ai ấy hóa ra lại đã tiến hóa độc lập ít nhất 5 lần ở 5 nhánh hoàn tách biệt:

• 

  Hổ răng kiếm số 1: Felidae (Carnivora). Smilodon, đây là con ở trong phim Kỷ Băng Hà.

• 

  ^{Hổ răng kiếm số 2}

  

  Thylacosmilidae (Sparassodonta). Thylacosmilus, vâng, đây là một con hổ có túi đựng con, có vấn đề gì không? Và nếu nhìn kĩ, bạn có thể thấy nó có cả bao kiếm!

   
• 

  Hổ răng kiếm số 3
   Creodonta, Thuộc họ chưa xác định. Machaeroides
• 

  
  

  Hổ răng kiếm số 4 Nimravidae (Carnivora). Hoplophoneus primaevus
• 

  

  Thêm chú thích

  Hổ răng kiếm số 5 Barbourofelidae (Carnivora). Barbourofelis, cũng có bao kiếm

_Nếu cùng tiến hóa về hướng ăn kiến/mối thì mỏ & lưỡi sẽ dài ra, thân thể sẽ phải được bảo vệ bằng cái gì đó khỏi những đợt tấn công bão táp “vì nhân dân quên mình/ vì Tổ quốc hy sinh” của đội quân kiến/mối. (Như lớp lông ở thú ăn kiến khổng lồ, áo giáp ở tatu & tê tê, gai nhọn ở echidna). 

Echidna - thú ăn kiến lông nhím (Spiny Anteater), một loài thú đơn huyệt (Monotreme, đẻ trứng, chưa có vú) bà con gần với thú mỏ vịt (xem lại cây tiến hóa phía trên)- là một ví dụ về việc sinh vật có thể tương tự với một loài X về cơ quan A đồng thời tương tự với loài Y khác về cơ quan B. Khi đi con đường ăn kiến, như đã nói ở trên thì mỏ & lưỡi echidna cũng dài lê thê, nhưng cơ chế tự vệ của nó thì lại giống như của nhím, và vì thế chúng ta có ba 'nhân vật' thích xù lông nhím: Hedgehog (nhím gai, bà con gần với chuột chù - vốn không phải là chuột), porcupine (loài gậm nhấm nuôi lấy thịt ở Việt Nam, con này mới gần với chuột thứ thiệt) & echidna.

Nguồn: Unknown

Cũng như vậy, Thylacine với cái mặt "rõ chó" như thế mà lại săn kiểu ...mèo. Dù người ta chưa kịp quan sát và nghiên cứu thực sự cách săn mồi của Thylacine thì nó tuyệt chủng mất rồi vào năm 1936 (do không cạnh tranh được với sinh vật ngoại lai Dingo và do bị con người tận diệt để bảo vệ gia súc), khi so sánh cấu trúc xương cùi chỏ của nó với 32 loài thú săn mồi khác từ sói, báo đến linh cẩu nhận  thấy Thylacine phù hợp với kiểu phục kích đơn độc và tấn công bất ngờ - kiểu mèo điển hình - chứ không phải rượt đuổi theo bầy đàn kiểu chó. Cùi chỏ của Thylacine cho phép nó di chuyển chi trước theo nhiều hướng để vật lộn và giết chết con mồi sau khi phục kích trong khi chi trước của chó - có khả năng chạy đường dài rượt đuổi con mồi - kém linh động hơn rất nhiều. Và đó là lí do Thylacine có những vằn như hổ và mèo - lớp ngụy trang hoàn hảo trong những bụi rậm nơi nó chờ đợi thời cơ để tấn công. 

Ngày nay, khi đi lang thang trong những khu rừng ở Tasmania, người ta vẫn thường cảm nhận được có cái gì đó đang theo dõi mình từ trong những lùm cây...

CÒN TIẾP...

Read More