Tại sao chúng ta quan tâm đến loài?

Từ VLOS
Bước tới: chuyển hướng, tìm kiếm


(Link tài liệu gốc tiếng Anh: Why Should We Care about Species? cần mọi người cùng tham gia chuyển ngữ)

Hầu hết mọi người đều có một ý tưởng cơ bản về loài là gì, ngay cả khi họ không tường tận về định nghĩa của thuật ngữ loài. Một cách khá đơn giản, loài là loại hay kiểu sinh vật. Chẳng hạn, con người đều thuộc một loài (danh pháp khoa học của loài chúng ta là Homo sapiens) và chúng ta khác với các loài khác, chẳng hạn đười ươi hay chó hay bồ công anh. Nhưng việc định nghĩa, nhận diện và phân biệt giữa các loài không hề đơn giản như thế. Thực sự thì đó là quá trình khó khăn, phức tạp, đặc biệt là trong những trường hợp loài mới hay chưa được biết trước đó. Các nhà sinh vật học thường bất đồng về loài và thậm chí tranh luận về việc làm thế nào để định nghĩa tốt nhất về loài. Bất đồng này rất nổi tiếng, và đã được thảo luận rất nhiều mà đôi khi nó được các nhà sinh học gọi là "vấn đề loài".

Bài viết này khảo sát ý tưởng về loài, bao gồm ý nghĩa của thuật ngữ loài và cách mà các nhà sinh học nghĩ để có thể nhận diện loài trong tự nhiên. Bài này cũng khảo sát về việc tại sao mà sự hiểu biết về loài lại quan trọng đối với nghiên cứu sinh học và cả đối với xã hội của chúng ta.

Tại sao loài lại mơ hồ đến thế[sửa]

Vấn đề khó khăn trong nghiên cứu loài là: mặc dù loài luôn là loại sinh vật, nhưng không phải tất cả các loại sinh vật đều là loài. Ví dụ, chim là 1 loại sinh vật, nhưng chim không phải là một loài: chim có tới hàng nghìn loài khác nhau. Để phục vụ mục đích khoa học, việc xác định loại sinh vật là chưa đủ. Là nhà sinh vật học, bạn còn phải xác định mức độ hay thứ bậc của loại để gán cho một sinh vật. Nếu bạn tìm ra 1 loại sinh vật mới thì bạn phải xem xét liệu rằng nó có được coi là 1 loài mới hoàn toàn hay nó thuộc về 1 loài đã được mô tả rồi. Ví dụ, loài tinh tinh phổ biến Pan troglodytes bao gồm vài dạng tinh tinh hơi khác nhau. Mỗi dạng tinh tinh này được xếp vào mức dưới loài. Mặt khác, một loại sinh vật mới được khám phá có thể rất khác so với các loài đã được biết tới mức mà nó không chỉ được xếp vào loài mới mà còn được xếp vào một chi mới.

Để giúp hiểu được sự mơ hồ và tính tương đối khi nói đến loài, chúng ta hãy xem xét các ý tưởng cơ bản nhất trong học thuyết tiến hóa bởi chọn lọc tự nhiên của Darwin. Darwin đã chỉ ra 1 quá trình mà từ đó loài có thể thay đổi theo thời gian, và ông tin rằng tiến hóa là 1 quá trình diễn ra chậm chạp và từ từ qua nhiều thiên niên kỉ. Do đó khi 1 loài đang thay đổi một cách từ từ và loài mới được hình thành với mức độ tiến hóa chậm như vậy thì chúng ta hoàn toàn có thể dự đoán được rằng có những trường hợp chúng ta phải rất phân vân khi quyết định liệu 2 loại sinh vật này có nên được xếp thành 2 loài riêng biệt hay vẫn chung là 1 loài. Trong cuốn sách Nguồn gốc các loài, Darwin đã viết," Tôi đã rất bất ngờ về tính chất hoàn toàn mơ hồ và bất định trong sự phân biệt giữa loài với các biến thể"(Darwin 1859). Nói 1 cách khác, Darwin không tin rằng tồn tại 1 thời điểm nhất định để 1 loài mới sẽ xuất hiện. Tóm lại, vì phần lớn các loài xuất hiện 1 cách từ từ nên không có gì phải ngạc nhiên khi chúng ta gặp rất nhiều khó khăn để quyết định khi nào có thể nhận diện 1 loài mới hay làm thế nào để nhận diện ra chúng 1 cách tốt nhất.

Loài là gì? Bằng cách nào để biết được một loài khi chúng ta tìm ra nó[sửa]

Tưởng tượng bạn là một nhà sinh học trong chuyển thám hiểm để tìm kiếm loài bướm chưa được biết đến trước đây. Giả sử bạn tìm được một vài chú bướm có vẻ khác với những loài bướm đã biết (Hình 1), khi đó bạn sẽ đối mặt với hai câu hỏi. Câu hỏi thứ nhất: "Loài là gì?", hoặc nói cách khác, "Điều gì khiến một loại bướm được coi là một loài bướm thực sự, mà không phải là một phân loài hay một chi?" Câu hỏi thứ hai là: "Loài cần được phát hiện bằng cách nào?". Câu trả lời cho câu hỏi thứ hai phụ thuộc vào câu trả lời cho câu hỏi thứ nhất ("Loài là gì?"), nhưng hai câu hỏi không phải là một.

Vấn đề có hai câu hỏi tách biệt này ("Là gì" và "Bằng cách nào") là một phần của sự lẫn lộn xung quanh vấn đề loài (de Queiroz 2005). Trước đây hầu hết các nhà sinh học cho rằng biết được loài là gì (trả lời cho câu hỏi "Là gì") về cơ bản cũng giống với biết làm thế nào để phát hiện loài (trả lời cho câu hỏi "Làm thế nào"). Hai câu hỏi liên quan chặt chẽ với nhau, nhưng thực sự chúng không phải là một. Thí dụ, nhà sinh học có thể có khái niệm về loài là gì, đồng thời cũng có một qui trình thực hành để nhận diện loài. Khái niệm về loài giải quyết được câu hỏi "Là gì", trong khi qui trình thực hành trả lời cho câu hỏi "Làm thế nào". Có thể các nhà khoa học khác nhau có cùng khái niệm về loài nhưng trên thực tế lại dựa vào các quy trình thực hành khác nhau để nhận diện loài. Tình huống tương tự xảy ra với các nhà vật lý khi họ đối mặt với vấn đề phát hiện các hạt không nhìn thấy. Nhà vật lý có thể hiểu điện tử là gì, nhưng như vậy không đồng nghĩa với việc biết làm thế nào để phát hiện điện tử. Tương tự, có nhiều cách khác nhau để phát hiện loài, cách này có thể tốt hơn cách khác tùy thuộc vào hoàn cảnh.

Hai quan điểm kinh điển về nội dung cấu thành loài[sửa]

Các nhà sinh học trăn trở với câu hỏi về nhận diện loài trước khi Darwin đưa ra thuyết tiến hóa thông qua chọn lọc tự nhiên. Khi Darwin mô tả cách thức biến đổi của loài theo thời gian thì các câu hỏi liên quan đến loài càng trở nên khó khăn. Giữa thế kỷ 20, hai nhà sinh học tiến hóa tiên phong, Ernst Mayr và George G. Simpson, đã đóng góp hai tư tưởng cốt lõi về bản chất cơ bản của loài.

Ernst Mayr: Các thành viên trong một loài sinh sản cùng nhau[sửa]

Năm 1942, nhà sinh học Ernst Mayr đề xuất yếu tố phân biệt loài với phân loài và chi là ở chỗ sinh vật trong một loài có thể giao phối với nhau để sinh ra các thế hệ con hữu thụ, và chúng không thể sinh sản với các sinh vật của loài khác (Mayr 1942). Mayr tin rằng các cá thể trong cùng một loài nhận ra nhau là các bạn tình tiềm năng và có thể sinh ra thế hệ con cái hữu thụ, trong khi các cá thể của các loài khác nhau hoặc là không cố gắng giao phối với nhau, hoặc nếu có thì chúng không sinh ra các thế hệ con cái hữu thụ. Hệ quả của rào cản sinh sản này là các loài khác nhau không trao đổi gene với nhau và do đó tiến hóa độc lập với nhau. Mayr không phải là người đầu tiên đề xuất dùng đặc tính sinh sản cùng nhau trong nội bộ loài (mà không có sinh sản giữa các loài) là yếu tố phân biệt loài với chi và phân loài. Nhưng Mayr nhấn mạnh hơn các nhà sinh học khác về việc sử dụng sinh sản làm căn cứ để nhận diện loài (xem dưới đây); và Mayr nhấn mạnh đặc biệt sự độc lập về sinh sản giữa các loài hơn bất cứ nhà sinh học nào trước đó.

Liệu ý tưởng của Mayr có đúng không? Phải chăng sinh sản hữu tính là bản chất thực sự của loài? Một trở ngại đáng kể trong ý tưởng của Mayr là một số sinh vật không tham gia vào hoạt động sinh sản hữu tính, chẳng hạn vi khuẩn và một số sinh vật nhân chuẩn. Với các sinh vật này thì đương nhiên là ý tưởng của Mayr không áp dụng được. Nhưng các loại sinh vật sinh sản vô tính thực sự tồn tại, và các nhà sinh học đã chia chúng thành số lượng lớn các tuýp hay loài khác nhau, chẳng hạn hàng ngàn loài vi khuẩn đã được mô tả. Trong những trường hợp này, ý tưởng dùng sinh sản hữu tính để xác đinh loài của Mayr rõ ràng là không thích hợp. Tuy nhiên đối với các sinh vật sinh sản hữu tính, chẳng hạn hầu hết các động vật, thực vật, nấm, sinh vật nguyên sinh, ý tưởng đó rất có ích.

George G.Simpson: Các thành viên của một loài có cùng quá trình tiến hóa[sửa]

Một ý tưởng khác được đưa ra bởi George G. Simpson. Ông nhận định rằng có một điều gì đó còn tổng quát hơn cả ý tưởng sinh sản cùng nhau của Mayr cho vấn đề loài; rằng các cá thể của một loài có chung quá trình tiến hóa và lịch sử tiến hóa (Simpson 1951). Tư tưởng cốt lõi của Simpson cho rằng loài là một dòng tiến hóa mà đã tiến hóa tách ra từ một loài khác. Nói cách khác, các sinh vật trong cùng một loài đều có chung các quá trình tiến hóa. Các quá trình tiến hóa, bao gồm quá trình trôi dạt gen, di trú và thích nghi, sẽ làm xuất hiện một cái gì đó, một tổng thể được cấu thành bởi các sinh vật tiến hóa cùng nhau và cuối cùng hình thành nên một loài (Templeton 1989).

Điều quan trọng là, các loại sinh vật trên cấp độ loài (ví dụ: chi, họ, bộ...) không có đặc tính tiến hóa cùng nhau này. Ví dụ chim không tiến hóa cùng nhau. Chim có nhiều loài tách biệt nhau, mà mỗi loài tiến hóa theo con đường riêng của nó. Điều tương tự cũng diễn ra với động vật có vú và thực vật, và thực sự là với mọi loại sinh vật đa loài (bao gồm nhiều loài). Điều độc đáo của ý tưởng tổng quát hóa loài như một đơn vị tiến hóa là ở chỗ nó đúng với cả các sinh vật không tham gia vào hoạt động sinh sản hữu tính như vi khuẩn và một số loài sinh vật nhân chuẩn.

Ý tưởng của Mayr và Simpson hiện nay[sửa]

Hầu hết các nhà sinh học đồng ý rằng loài được cấu thành bởi các sinh vật tiến hóa cùng nhau. Họ cũng đồng ý rằng đối với sinh vật sinh sản hữu tính thì đặc tính sinh sản cùng nhau trong nội bộ loài và sự tiến hóa của rào cản sinh sản giữa các loài là những yếu tố chính đảm bảo sự tồn tại của loài. Chỗ mà các nhà sinh học có xu hướng bất đồng ý kiến là: cần chuyển hóa những tư tưởng tổng quát đó thành các phương pháp phát hiện và nhận diện loài như thế nào. Nói cách khác, các nhà sinh học thống nhất rằng các ý tưởng trên giúp chúng ta trả lời câu hỏi loài là gì, nhưng không thống nhất ở chỗ các ý tưởng đó có ích đến đâu trong việc trả lời câu hỏi làm thế nào để nhận diện loài.

Nhận diện loài với lý thuyết loài sinh học[sửa]

Đối với Ernst Mayr, câu trả lời cho câu hỏi loài được nhận diện thế nào cũng được quy về sinh sản. Nói cách khác, Mayr đã sử dụng ý tưởng tách biệt về mặt sinh sản của loài để trả lời cho cả hai câu hỏi "là gì" và "làm thế nào" về nhận diện loài (Mayr 1957). Theo Mayr, điều cốt lõi để nhận diện loài là xác định xem liệu có sự sinh sản cùng nhau trong nội bộ một quần thể sinh vật không và liệu có rào cản sinh sản với các sinh vật khác không. Mayr gọi ý tưởng xác định loài dựa vào sự sinh sản này là Lý thuyết loài Sinh học, hay BSC (Biological Species Concept).

BSC đã được thảo luận và tranh cãi rất rộng rãi, và nhiều nhà sinh học cho rằng Mayr về cơ bản là đúng về loài là gì và loài cần được nhận diện thế nào. Chẳng hạn, trong khi chim chiền chiện miền Tây và chim chiền chiện miền Đông Hoa Kỳ (Hình 2) có bề ngoài rất giống nhau và có vùng cư trú giao nhau, nhưng giọng hót hoàn toàn khác nhau đã ngăn cản chúng giao phối với nhau. Theo các nguyên tắc của BSC thì chúng được xếp thành hai loài khác nhau. Trong trường hợp này, sử dụng BSC để quyết định liệu bạn có 1 hay nhiều loài là rất đơn giản. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp theo lý thuyết loài sinh học thì quyết định thật sự không đơn giản. Điều này đặc biệt đúng khi bạn cố gắng để xác định xem liệu hai quần thể tách biệt có vị trí địa lý khác nhau có thuộc cùng một loài hay không. Khi liên quan đến sự tách biệt về địa lý thì các cá thể trong các quần thể khác nhau không có cơ hội để sinh sản cùng nhau. Nếu các quần thể không thể tương tác với nhau trong các điều kiện tự nhiên thì bạn không thể biết chắc chắn được là chúng sẽ sinh sản với nhau hay không. Các điều kiện nhân tạo chẳng hạn sở thú và phòng thí nghiệm không phải là phương pháp có hiệu lực để xác định xem các cá thể có sinh sản với nhau trong tự nhiên hay không, bởi vì thành viên của nhiều loài sẽ sinh sản với các cá thể của loài khác trong sở thú, trong khi điều này không xảy ra trong tự nhiên.

Lý thuyết phát sinh loài là một cách tiếp cận thay thế[sửa]

Bởi vì những giới hạn trong sử dụng BSC để giải quyết vấn đề loài, nhiều nhà sinh vật đã đề nghị những cách khác để xác định một loài. Một cách tiếp cận được nhiều người công nhận được gọi là lý thuyết phát sinh loài (Phylogenetic Species Concept hay PSC) (Rosen 1979; Cracraft 1983, Donoghue 1985 ). Hiện nay có một vài cách miêu tả khác nhau về PSC nhưng tất cả họ đều đồng ý rằng loài có thể xác định dựa trên những điểm chung. Một nhóm các sinh vật có một hay nhiều hơn một đặc điểm đặc trưng chỉ ra cùng một tổ tiên duy nhất mà không giống với các thành viên của loài khác, sẽ đáp ứng các tiêu chí của loài theo lí thuyết phát sinh loài (PSC). Các đặc điểm được sử dụng theo PSC có phạm vi rất rộng, bao gồm màu sắc, hình dạng hay tập tính. Ví dụ, một loài thực vật có thể phân biệt dựa trên màu sắc và hình dạng của hoa.

Sử dụng các đặc điểm chung theo lý thuyết phát sinh loài (PSC) là phương pháp nhận diện loài rất khác biệt so với sử dụng ý tưởng sinh sản cùng nhau theo lý thuyết loài sinh học (BSC). Nhưng giống như BSC, nếu sử dụng PSC một cách chính xác thì vẫn còn những trở ngại. Hãy xem xét một nhóm các sinh vật trong cùng một quần thể (ví dụ như chúng có thể giao phối với nhau), tuy nhiên một vài cá thể trong quần thể có màu sắc khác với các cá thể khác. Khi ta thấy một vài kiểu sinh vật khác biệt rõ ràng nằm trong quần thể này, và các kiểu sinh vật đó không hiếm, thì nó được gọi là đa hình. Còn theo PSC thì sự đa hình có thể được hiểu là sự có mặt của nhiều loài.

Tầm quan trọng của việc tìm hiểu loài[sửa]

Những quyết định về loài hay tính tương đối trong nhận diện loài không chỉ là vấn đề của các nhà khoa học. Mọi người đều cần phải có khả năng suy nghĩ và thảo luận về loại của sinh vật. Một ngư dân, một thợ săn, một người quan sát nhận dạng chim trong tự nhiên, một người làm vườn, hoặc thậm chí một người mua rau quả ở cửa hàng tạp hóa đều lệ thuộc vào khả năng phân biệt giữa các loại sinh vật. Các bác sĩ và chuyên gia y tế khác càng phải có khả năng xác định các loại sinh vật ký sinh, bao gồm cả vi khuẩn và virus; và người nông dân phải có khả năng nêu được sự khác biệt giữa cây trồng và cỏ dại.

Nhiều người có thể cảm thấy tác động của các câu hỏi về loài đối với việc bảo tồn các loài có nguy cơ tuyệt chủng. Nhiều loại sinh vật bị ảnh hưởng bởi xã hội và nền kinh tế của con người, thường là theo hướng tiêu cực. Vì lý do pháp lý, đạo đức và kinh tế mà việc kết luận một loài có nguy cơ tuyệt chủng là một quyết định lớn và đôi khi rất khó khăn. Đó là bởi vì ở Hoa Kỳ, một loài có nguy cơ tuyệt chủng sẽ được bảo vệ, mà sự bảo vệ đó ảnh hưởng đến cuộc sống người dân tại những vùng có loài được bảo vệ sinh sống.

Hãy xem xét trường hợp của cá voi da trơn Bắc Thái Bình Dương (Eubalaena japonica), loài mà cách đây không lâu được biết đến là một loài riêng biệt dựa trên các bằng chứng di truyền và Lý thuyết phát sinh loài (Rosenbaum và cộng sự, 2000). Các dữ liệu di truyền này - bao gồm các trình tự DNA ti thể - chỉ ra rằng cá voi da trơn Bắc Thái Bình Dương đã không trao đổi gen với các quần thể khác trong một thời gian rất dài. Bởi vì quần thể cá voi này rất nhỏ nên trạng thái loài mới của của nó đồng nghĩa với việc người ta có thể áp dụng Đạo luật về các loài có nguy cơ tuyệt chủng. Năm 2008, loài này được chính thức được xếp vào loài có nguy cơ tuyệt chủng (Federal Register, 2008). Tuy nhiên, theo ước tính chỉ còn khoảng vài trăm cá thể và chúng ta chưa làm được gì nhiều để bảo vệ môi trường sống của chúng. Việc bảo vệ môi trường sống, bao gồm giới hạn về các hoạt động đánh bắt, vận chuyển và khoan dầu ở một phần của Bắc Thái Bình Dương, có nhiều hậu quả về chính trị và đối với chính quyền. Nói cách khác, việc bảo vệ cá voi da trơn Bắc Thái Bình Dương có thể sẽ rất tốn kém. Tuy nhiên, việc bảo tồn loài cá voi là điều quan trọng đối với hệ sinh thái đại dương, và bởi thế mà quan trọng đối với hàng ngàn loài sinh vật khác ở Thái Bình Dương có chung lưới thức ăn với cá voi. Bảo tồn loài cá voi da trơn còn có vai trò quan trọng để tăng cường mối liên kết của con người với vẻ đẹp và sự kỳ diệu của đại dương trong đó bao gồm cả sự sống trong lòng nó.

Tóm tắt[sửa]

Tìm hiểu về các loài sinh vật đòi hỏi chúng ta phải có cái nhìn sâu sắc vào các quá trình tiến hóa tạo nên sự đa dạng sinh học, và chúng ta cần phát triển những phương pháp thực hành để nhận diện loài. "Loài là gì?" và "Chúng ta nhận diện loài bằng cách nào?" là những câu hỏi khó trả lời, và đã dẫn đến nhiều cuộc tranh cãi và bất đồng giữa các nhà sinh vật học. Một cuộc tranh luận nổi bật tập trung vào vấn đề liệu sự sinh sản cùng nhau - theo lý thuyết loài sinh học - có phải là một tiêu chí hữu ích hơn so với các đặc điểm chung của sinh vật - theo lý thuyết phát sinh loài trong việc nhận diện loài. Sự hiểu biết về loài là gì và làm thế nào để nhận diện chúng có tính cấp thiết, cả đối với các nhà sinh học và cả với cộng đồng nói chung. Đa dạng sinh học đang bị mất đi khi các loài bị tuyệt chủng, và bằng sự hiểu biết về các loài thì chúng ta mới có thể định hình các động lực về xã hội, chính trị và tài chính để ảnh hưởng đến những nỗ lực bảo tồn.

Tài liệu tham khảo[sửa]

Đọc thêm[sửa]

  • về Phylogenetic Species Concept
  1. en:Species#Historical development of the species concept Wikipedia
  2. Note about Phylogenetic Species Concept của Christy Meaker từ McMurry University
  3. The impact of species concept on biodiversity studies, Quarterly Review of Biology, 2004
  4. Integrative Taxonomy: A Multisource Approach to Exploring Biodiversity Annual Review of Entomology, 2010
  5. Recent advances in DNA taxonomy, Journal of Zoological Systematics and Evolutionary Research, 2007
  • « Mới nhất
  • ‹ Mới hơn
  • Cũ hơn ›

Liên kết đến đây

Lấy từ “https://tusach.thuvienkhoahoc.com/index.php?title=Tại_sao_chúng_ta_quan_tâm_đến_loài%3F&oldid=114230”