Loài côn trùng sống sót sau sự kiện khiến khủng long tuyệt chủng gây tranh luận về học thuyết tiến hóa của Darwin

Khi một sự kiện tuyệt chủng hàng loạt cách đây 66 triệu năm đã xóa sổ 3/4 thực vật và động vật trên thế giới, gồm cả khủng long, bọ cánh cứng nhỏ màu đen nằm trong số những loài còn sống sót.

Sự kiện tuyệt chủng kỷ Phấn trắng-Cổ Cận đã gây ra một trong những sự tái cấu trúc sâu sắc nhất của môi trường tự nhiên trên Trái đất và những loài sống sót phải thay đổi, tiến hóa khi chúng thích nghi với trật tự thế giới mới, theo học thuyết tiến hóa của Charles Darwin (còn gọi là học thuyết Darwin).

Thế nhưng, loài bọ cánh cứng nhỏ bé đó có thể đảo ngược học thuyết Darwin. Theo hai nghiên cứu gần đây do một số nhà nghiên cứu Trung Quốc và cộng tác viên quốc tế của họ thực hiện, loài côn trùng phổ biến này không thay đổi trong ít nhất 100 triệu năm. Trên thực tế, nó đang ở trạng thái mà các nhà nghiên cứu gọi là "trạng thái đình trệ tiến hóa".

Các nghiên cứu được công bố trên tạp chí Palaeoentomology và The Innovation, do Cai Chenyang dẫn đầu. Cai Chenyang là nhà nghiên cứu tại Viện Địa chất và Cổ sinh vật học Nam Kinh thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc ở tỉnh Giang Tô.

Các nhà khoa học đã tìm thấy một loài Loricera thuộc kỷ Phấn trắng được bảo tồn trong ba hóa thạch hổ phách từ Thung lũng Hukawng ở miền bắc Myanmar có niên đại khoảng 100 triệu năm trước. Phổ biến rộng rãi ở Bắc Bán cầu, những con bọ cánh cứng này được tìm thấy trong đất ẩm và chủ yếu ăn các loài bọ đuôi bật (springtail). Khi so sánh các mẫu vật được bảo tồn với những mẫu vật hiện đại, nhóm nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng loài côn trùng này không thay đổi hình dạng, kích thước hoặc thậm chí là thói quen ăn uống, dù môi trường sống của chúng có những thay đổi mạnh mẽ, gồm cả sự kiện tuyệt chủng hàng loạt.

Robert Shedinger, giáo sư tôn giáo tại Cao đẳng Luther (Mỹ) không tham gia vào nghiên cứu, nói điều này có thể thách thức học thuyết Darwin.

"Trong hơn 100 triệu năm, người ta cho rằng áp lực chọn lọc thay đổi sẽ dẫn đến những thay đổi trong cấu trúc sinh học. Tuy nhiên, điều đó không phải lúc nào cũng đúng, như chúng ta thấy ở loài bọ cánh cứng này", ông nói.

Robert Shedinger, người viết cuốn sách Darwin's Bluff: The Mystery of the Book Darwin Never Finished, cho biết tình trạng đình trệ tiến hóa thực sự là hiện tượng khá phổ biến trong hồ sơ hóa thạch. Theo quan điểm của ông, đó là một thách thức với học thuyết Darwin.

Thế nhưng, Cai Chenyang nói những phát hiện của nhóm không thể lật đổ học thuyết Darwin, vì những con bọ cánh cứng này có thể không trải qua quá trình chọn lọc tự nhiên đáng kể.

Ông nói khi môi trường tự nhiên thay đổi đáng kể, các loài động vật ăn cỏ hoặc ăn thịt hoàn toàn, chẳng hạn khủng long, có nhiều khả năng bị ảnh hưởng hơn. Ngược lại, các loài vật nhỏ hơn thường thích nghi hơn với môi trường bất lợi.

Bài viết trên tờ The Innovation suy đoán rằng tình trạng trì trệ lâu dài của loài bọ cánh cứng này có thể một phần là do sự phong phú từ loài bọ đuôi bật - "nguồn thức ăn đáng tin cậy trong suốt lịch sử địa chất".

"Khi nghĩ về học thuyết Darwin, nhiều người thường hình dung ra các sinh vật liên tục tiến hóa và thay đổi. Tuy nhiên, khuôn khổ khoa học của Darwin cũng thừa nhận khả năng trì trệ tiến hóa, mà ông gọi là các hóa thạch sống", Cai Chenyang cho hay.

Bọ cánh cứng nhỏ màu đen đã đặt ra những câu hỏi cho học thuyết tiến hóa của Darwin - Ảnh: SCMP

Các nhà khoa học đã nghiên cứu các mẫu bọ cánh cứng Loricera thời kỳ kỷ Phấn trắng được bảo quản trong hổ phách và phát hiện chúng hầu như giống hệt bọ cánh cứng Loricera hiện đại - Ảnh: Cell.com

Cộng đồng khoa học chấp nhận rộng rãi rằng tác động của một tiểu hành tinh lớn (gấp 100 lần Trạm Vũ trụ Quốc tế) lên Trái đất có thể gây ra sự kiện tuyệt chủng hàng loạt cách đây khoảng 66 triệu năm.

Tác động đó sẽ đẩy một lượng lớn mảnh vỡ đá vào khí quyển, bao phủ Trái đất và che khuất Mặt trời. Nếu không có ánh sáng Mặt trời nào xuyên qua đám mây bụi toàn cầu này, quá trình quang hợp sẽ ngừng lại, dẫn đến cái chết của cây xanh và gián đoạn chuỗi thức ăn.

Để tồn tại, các loài sẽ phải thích nghi. Đó là những gì Charles Darwin đề xuất trong học thuyết tiến hóa năm 1859 trong cuốn sách On the Origin of Species (Nguồn gốc các loài). Ý tưởng từ ông về "chọn lọc tự nhiên" cho rằng các sinh vật thích nghi tốt hơn với môi trường của chúng có nhiều khả năng sống sót hơn - quá trình khiến các loài tiến hóa theo thời gian khi môi trường xung quanh chúng thay đổi.

Song có một số sinh vật như cá sấu bằng cách nào đó đã vượt qua được áp lực chọn lọc tự nhiên, tiến hóa rất ít so với tổ tiên thời tiền sử của chúng. Một ví dụ khác là một nhóm cá vây tia cổ đại được gọi là gar, chỉ khác biệt rất nhỏ tổ tiên của chúng cách đây 100 triệu năm.

Trong một bài viết được công bố trên tạp chí Evolution, các nhà nghiên cứu từ Đại học Yale và các tổ chức khác ở Mỹ phát hiện ra rằng lý do gar không thay đổi trong hàng triệu năm có thể là do tốc độ tiến hóa phân tử chậm.

Ngày càng có nhiều nhà khoa học kêu gọi đánh giá lại học thuyết Darwin những năm gần đây. Năm 2014, trong một bài viết được công bố trên tạp chí Nature, 8 nhà khoa học đã đặt ra câu hỏi: "Liệu học thuyết tiến hóa có cần được xem xét lại không?". Câu trả lời của họ là: "Có, rất cấp bách".

8 nhà khoa học chỉ ra rằng nếu không có khuôn khổ tiến hóa mở rộng, học thuyết này sẽ bỏ qua các quá trình chính.

Giáo sư tôn giáo Robert Shedinger nhận xét: "Thuyết tiến hóa hiện đại là học thuyết phức tạp hơn nhiều so với học thuyết do Darwin đề xuất, nhưng vẫn dựa rất nhiều vào nền tảng của Darwin và được hầu hết các nhà sinh học chính thống chấp nhận. Tuy nhiên có một số người chỉ trích học thuyết tiến hóa hiện đại cả trong và ngoài cơ sở sinh học".

Sơn Vân