Truyen ke cac nha bac hoc Sinh hoc

Năm 1865 ông trình bày các kết quả thực nghiệm của mình tại Hiệp hội khoa học tự nhiên Thành phố Brno và một năm sau các kết quả nghiên cứu này được công bố Versuche uber Pflanzenhybride

Gregor Johann Mendel

Gregor Johann Mendel (1822-1884), ông tổ ngành di truyền học

Năm 1865 từ tu viện Brno ( của nước Áo thời đó) thầy tu Gregor Johann Mendel đã lần đầu tiên phát hiện ra những quy luật của hiện tượng di truyền Ngày nay ông được công nhận là cha đẻ của ngành Di truyền học, nhưng những công trình của ông lúc bấy giờ giới khoa học không mấy chú ý lắm

Sinh ngày 22-07-1822 tại Heisendorf, một làng nhỏ nước Moravie (Tiệp Khắc), trong một gia đình nông dân nghèo Ông thừa hưởng được niềm say mê làm vườn của bố mẹ Ngay từ nhỏ ông đã có hứng thú chăm sóc cây cối trong vườn và ông luôn là một học sinh giỏi Cậu học trò đặc biệt giỏi này đã gây sự chú ý của một vị tu sĩ của làng và được ông này cho đi xa tiếp tục học Mendel phải vừa làm việc vừa học vì tiền trợ cấp gia đình không đủ sống Tốt nghiệp với tấm bằng xuất sắc ở bậc Trung học, Mendel được Nhà thờ chọn đi học về Triết học Vì nhà quá nghèo nên năm 21 tuổi ông phải tạm bỏ học Năm

1840 ông vào viện Triết học Olomouc để học hai năm dự bị lên đại học Lúc bấy giờ

Mendel phải nhờ nửa số tiền hồi môn của người chị gái đã trợ cấp cho Mendel tiếp tục đi học Sau hai năm học, ông chán nản vì thiếu tài chánh nên cuối cùng ông nghe lời một trong các giáo sư của ông là nhờ cha Napp giới thiệu ông vào dòng tu để có thể tiếp tục học Bốn năm sau ông trở thành Linh mục Từ lúc vô dòng tu, ông hài lòng vì có đủ điều kiện để nghiên cứu về Khoa học Tự nhiên Song song với việc học, ông đi dạy các trường trung học Nhưng năm 1849 đạo luật bắt các giáo sư phải có ngạch đại học Nhờ cha Napp giúp,

Mendel được vào Ðại học Vienne năm 1851 để tiếp tục học Ông được học các môn Toán,

Lý, Hoá, Thực vật học và Động vật học Năm 1853 ông tốt nghiệp Đại học và lại trở về tu viện ở quê nhà Khi trở về Vienne, Mendel lập ra một vườn khảo cứu và bắt đầu những thí nghiệm về sự lai giống

Vườn thực nghiệm của Mendel nơi sân của tu viện Brno

Năm 32 tuổi ông được cử làm giáo viên của Trường Cao đẳng thực hành ở Brunn (nay là Brno thuộc nước Cộng hoà Czech)

Từ năm 1856 đến năm 1863 ông âm thầm làm những thí nghiệm công phu trên đậu Hòa Lan Năm 1865 ông trình bày các kết quả thực nghiệm của mình tại Hiệp hội khoa

học tự nhiên Thành phố Brno và một năm sau các kết quả nghiên cứu này được công bố

(Versuche uber Pflanzenhybriden) trên tập san của Hiệp hội và gởi cho những cơ quan khoa

học trên thế giới nhưng không được ai chú ý đến cả Thế giới khoa học lúc bấy giờ chưa sẵn sàng để công nhận điều quan trọng của những kết quả mà ông đã tìm ra

Ông phát hiện thấy cây đậu bố mẹ có thể truyền lại cho con cái những nhân tố di truyền

Ông nghiên cứu

về sự lai giống của đậu Hà lan

riêng rẽ và nhấn mạnh rằng các nhân tố di truyền (ngày nay gọi là Gen) duy trì được các tính chất cá biệt của chúng từ thế hệ này sang thế hệ khác Các thực nghiệm của ông vừa mang tính chất thực nghiệm vừa mang tính chất chính xác toán học Ông đã sử dụng 7 cặp tính trạng khi tiến hành lai tạo: Hoa tía- Hoa trắng, Hoa mọc nách- Hoa mọc ngọn, Hạt vàng- Hạt xanh, Hạt trơn- Hạt nhăn, Quả trơn-Quả nhăn, Quả xanh-Quả vàng, Cây cao- Cây thấp Các thí nghiệm của ông hết sức phong phú và chính xác Nhưng tiếc thay, thực nghiệm của

Mendel đã bị chìm đi trong sự thờ ơ của tất cả mọi người Chả ai chú ý đến các cây đậu Hoà Lan của Mendel và không nhận ra được sau các cây đậu được lai tạo một cách công phu này

là một thiên tài mà sau này được cả nhân loại tôn vinh là Ông tổ của ngành Di truyền học

Ông vẫn miệt mài vừa dạy học, vừa truyền đạo và vừa tiếp tục làm thực nghiệm trong vườn của tu viện Năm 1868 ông được phong chức Tổng Giám mục Ông còn là người sáng lập ra Hôi nghiên cứu Thiên nhiên và Hội Khí tượng học của thành phố Brno Năm 57 tuổi ông được cử làm Giám đốc Tu viện Ngày 6-1-1884 ông qua đời sau một tai biến do viêm thận

Mãi 6 năm sau ngày ông qua đời các nghiên cứu quý giá của ông mới được nhân loại biết tới thông qua các nghiên cứu độc lập nhưng cùng một lúc (1900) của 3 nhà khoa học ở 3 quốc gia khác nhau: H M de Vries (Hà Lan), E K Corens (Đức) và E V Tschermak (Tiệp Khắc cũ) Nhờ ba nhà khoa học công nhận công trình của nhà tu Mendel nên thuyết Mendel mới ra

đời được Và năm 1900 được coi là năm ra đời của Di truyền học.

Tại Pháp có nhà khoa học Cunio và Hòa Lan có Bateson đã đem những định luật của

Mendel để áp dụng vào sự lai giống cho động vật (chuột) và thấy kết quả cũng giống như thực vật (đậu hòa lan)

Aristoteles - Nhà sinh học kiệt xuất (384-322 trước Công lịch)

[01/12/2005 - Sinh học Việt Nam]

Trong một bức thư gửi cho bạn, Charles Darwin (1) đã viết:

“ Linnaeus (2) và Cuvier (3) đều là thần tượng của tôi, theo những cách hiểu khác nhau, nhưng cả hai người đó đều chỉ là những học trò nhỏ so sánh với ông thầy vĩ đại Aristoteles” Hẳn lời nhận xét trên cũng

đủ để xác định tầm cỡ và mức giá trị của Aristoteles, nhà Sinh học thời

Cổ đại Tất nhiên đây chỉ là nhận xét giới hạn trong phạm vi của Sinh học, còn giá trị đích thực của Aristoteles đã tỏa sáng trong mọi hoạt động khoa học bởi

vì ông thật sự là một nhà bác học tài năng của mọi thời đại.

Aristoteles ra đời vào mùa hè năm 384 trước Công lịch tại Stagira (thuộc Hy Lạp) trên bán đảo Chalcidice, nay thuộc làng Stavros, gần vịnh Strymonic, trên vùng Tây Bắc bờ biển

Aristoteles

Aegea, trong gia đình ông Nicomachus Là một thầy thuốc Hy Lạp tài năng thuộc trường phái Asclepiad (theo truyền thuyết, Asclepiados là vị thần y học), ông Nichomachus còn là bạn đồng thời là y sĩ riêng của đức vua Amyntas III, tại Pella, thủ đô của Macedonia Từ nhỏ, Aristoteles vẫn thường đi theo cha để học hỏi cách băng bó vết thương và nghe giảng giải về các loại cây lá chữa bệnh Sau khi mồ côi cha mẹ, nhờ sự giúp đỡ của Proxenus, một người thân của gia đình, cuộc sống của Aristoteles lặng lẽ trôi qua trong cung điện xa hoa lộng lẫy, những khu vườn đầy hoa lá tuyệt đẹp quanh Hoàng cung và nhiều thôn dã ở vùng Atarnea Năm 17 tuổi, chàng thanh niên Aristoteles rời bỏ cuộc sống vương giả đến Athene theo học Trường Academia (Hàn lâm) dưới sự hướng dẫn của các thầy Plato và Socrtes, những nhà Triết học nổi danh khắp vùng.

Suốt 20 mươi năm làm việc tại đây, Aristoteles đã có những đóng góp lớn cho trường phái của các thầy dạy Ông không chỉ bảo vệ truyền bá những quan điểm Triết học đến khắp nơi trong vùng, say mê học hỏi, giảng dạy, nghiên cứu đến mức được các thầy và bạn bè gọi là

“linh hồn của Academia” Chính trong thời gian này, ông đã soạn thảo các tác phẩm về

Lôgíc học, Triết học và những chuyện đối thoại, về sau được tập hợp thành các tác phẩm như

“Về linh hồn”, “Về công lý”

Sau khi Plato, người thầy yêu quý, qua đời vào tháng 5 năm 347 trước Công lịch, cùng với Xenocrates, người bạn đồng học, ông đã rời khỏi ngôi trường thân thương và thành phố Athene Xenocrates và Aristoteles là hai con người hoàn toàn trái ngược nhau: chính thầy Plato đã nhận xét: “ Bạn hãy tưởng tượng tôi phải huấn luyện một con lừa để ganh đua với một con ngựa Một bên cần dùng một cái cựa sắt để kích động, còn bên kia cần một dây cương để hãm chậm ” Aristoteles đến Hoàng gia Hermias, vị quan cầm quyền của Assus, một thị trấn nhỏ của vùng Mysia thuộc Tây Bắc Tiểu Á, trên bờ biển Địa Trung Hải (đối diện với đảo Lebos, ngày nay thuộc Thổ Nhĩ Kỳ Chính trong thời gian này, ông đã nghiên cứu kết hợp Triết học với Chính trị và soạn thảo mười hai chương đầu tiên của tập 7 trong bộ sách “Chính trị” (Politica) Trong thời gian ở Assus, ông viết tác phẩm “Về triết học” với văn phong nhẹ nhàng, dễ hiểu và được giới khoa học thời đó rất ưa đọc ít lâu sau, ở tuổi 37, Aristoteles lập gia đình với cô Pythias, cháu gái 18 tuổi của Hermias Nhưng cuộc sống gia đình hạnh phúc quá ngắn ngủi: bà vợ trẻ sớm qua đời để lại cho ông một đứa con gái nhỏ mang tên mẹ Pythias Sau đó, cùng với Theophrastus of Eresus, người cộng sự năm xưa của ông tại Academia, ông giảng dạy và nghiên cứu sinh học biển tại Mytilene, một thành phố cảng trên đảo Lebos suốt hai năm (345-343)

Năm 342 trước Công lịch, con trai của vua Amyntas III là vua Philip II lại mời ông trở về Macédonia để làm gia sư cho cậu con trai mười ba tuổi là Alexander Chẳng ai biết thật rõ những gì ông thầy Aristoteles 42 tuổi đã dạy cho cậu học trò nhỏ, chỉ biết rằng cậu học trò non nớt kia đã tíêp thụ đầy đủ những lời giáo huấn của thầy để sau này trở thành một danh nhân vĩ đại của lịch sử: đó là Alexander Đại Đế Năm 339, Aristoteles trở về thành phố quê hương Stagira, nhưng ông cũng không ở lại quê hương được lâu

Sau khi lên ngôi trị vì đất nước vào năm 336 trước Công lịch, đức vua Alexander 20 tuổi đã cho xây dựng lại Stagira, thành phố quê hương của Aristoteles đồng thời cho tạc tượng thầy

để ghi nhận công ơn dạy dỗ của thầy Mặc dù đã nhiều năm làm việc ở Hoàng cung

Macedonia, nhưng Aristoteles vẫn không quen với cuộc sống vương giả nơi cung đình, đặc biệt oong không tán thành những cuộc chinh chiến xâm lược của vị vua trẻ tuổi và mong muốn theo đuổi công việc khoa học riêng tư Do vậy, đức vua Alexander Đại Đế đã cung cấp tiền bạc, đất đai để mong muốn thầy Aristoteles mở ngay một khu trường mới tiếp tục sự nghiệp trồng người

Khoảng năm 335, khu trường có tên gọi là “Lyceum” vừa mới được xây dựng tại vùng Đông Bắc thành phố Athene đã nổi danh khắp vùng Thầy Aristoteles, lúc này đã 50 tuổi, thực hiện ngay công việc đầu tiên: thành lập một thư viện đầy đủ sách và một nhà bảo tàng khoa học

tự nhiên để lưu trữ các bản đồ, những vật liệu cần thiết cho việc dạy học Phong cách dạy học của thầy cũng thật lạ lùng: Buổi sáng, thầy dẫn học trò vào khu vườn cây nhỏ, vừa đi thầy vừa đặt câu hỏi để học trò thảo luận Học trò buộc phải ngắm nhìn quan sát mọi hiện tượng, mọi chi tiết trong thiên nhiên, rồi tất cả cùng bàn cãi, cuối cùng thầy sẽ giảng giải và kết luận Chính hình ảnh lạ kỳ, thầy giáo vừa đi vừa dạy học trò, đã làm người dân ngạc nhiên và đặt tên trường là Peripatos (có nghĩa là “rong chơi”) Lyceum Buổi chiều, thầy trò lại họp nhau trong phòng để phẫu tích các động vật và côn trùng Thầy luôn nhắc nhở học trò: “Phải quan sát, rồi lại quan sát kỹ hơn nữa, đấy là bước đi đầu tiên của mọi khoa học ” Khu trường là nơi tập hợp các trợ lý và học viên dưới sự hướng dẫn của thầy Aristoteles để hoạt động nghiên cứu Khoa học và Triết học trong tinh thần vừa độc lập suy nghĩ vừa cộng tác chặt chẽ Những người cộng sự và học trò thời đó đều ghi nhận thầy Aristoteles là một con người mảnh khảnh, nét mặt đẹp với đôi mắt hơi nhỏ, nói nhanh nên thường nói nhịu (nói lắp), quần áo của thầy luôn chững chạc, may bằng loại vải đắt tiền

Suốt 12 năm liền, hoạt động của Peripatos Lyceum đã đem lại những kết quả to lớn Thời gian này, Aristoteles đã viết nhiều tài liệu dùng trong giảng dạy và giúp các học viên có thể đọc, suy ngẫm rồi thảo luận, do vậy các tài liệu đó thường đầy rẫy những chữ viết tắt, không được giải thích nên thật khó hiểu cho các dịch giả sau này muốn xuất bản các tác phẩm của ông Các trợ lý và học trò của Aristoteles, sau khi đi theo các cuộc chiến chinh của

Alexander Đại Đế qua Ba Tư và ấn Độ đã mang về cho Lyceum rất nhiều tài liệu và mẫu vật quý giá Nhờ vậy, Aristoteles và trường phái của ông đã thực hiện được nhiều phát hiện và nhận xét quan trọng đặt nền tảng cho những hiểu biết và sự phát triển của nhiều ngành khoa học, đặc biệt là Sinh học và Lịch sử, cho thời đó và cả nhiều thế kỷ sau Ông đã nhận được

sự cộng tác, hỗ trợ quý giá của Thephrastus (về Thực vật học) và Meno (về Y học) Phần lớn những công trình nghiên cứu và tác phẩm của Aristoteles đều được thực hiện tại Lyceum, trong đó có khoảng 158 bài viết về các hệ thống chính trị (được tìm thấy trên các bản giấy papyrus, vào năm 1890) Trên nhiều lĩnh vực, ông đã tiến xa hơn cả thầy Plato năm xưa Thời gian này, Aristoteles đã lập gia đình lần thứ hai với Herpyllis và đôi vợ chồng có một người con trai tên là Nichomachus

Năm 323 trước Công lịch, khi Alexander Đại Đế qua đời, những cuộc bạo loạn chống

Macedonia bùng nổ lan rộng khắp Athene và nhiều thành phố khác Những nhóm cuồng tín kết án Aristoteles vào tội nghịch đạo và thân Macedonia Để thoát khỏi kết cục bi thảm như Socrates, ông vội vàng rời thủ đô đến Chalcis (nay là Khalkis), trên đảo Euboea, vùng eo biển Evripos, ở phía Bắc Athene Năm sau (322 TCL), ông qua đời tại đây sau một cơn đau

dạ dày bộc phát, hưởng thọ sáu mươi hai tuổi

Sau khi Aristoteles qua đời, ngôi trường Lyceum nổi tiếng một thời vẫn còn tồn tại khoảng gần ba thế kỷ dưới sự dẫn dắt của Theophratus và những học trò thuộc trường phái của ông Nhưng các tác phẩm của Aristoteles đã phải trải qua nhiều cuộc thăng trầm Năm 287 trước Công lịch, khi Theophratus tạ thế, toàn bộ thư viện của trường bao gồm các tác phẩm của Aristoteles được chuyển giao cho gia đình Neleus of Scepsis ở Troad Đến những năm đầu của thế kỷ 1 trước Công lịch, số sách này được bán cho nhà sưu tập sách Apellicon of Teos rồi sau khi nhà sưu tập từ giã cõi đời (khoảng năm 84 trước Công lịch), vị tướng La Mã L.Cornelius Sulla, trong cuộc chiến chinh đến Athene, đã mang các tác phẩm quý giá về Roma Một nhà nghiên cứu ngữ pháp tại thủ đô Italia là Tyrannion đã tìm cách mua lại, nhờ

đó tạo điều kiện để Andronicus of Rhodes với sự trợ giúp của người học trò là Strabo cho xuất bản các tác phẩm của Aristoteles vào khoảng những năm 43-20 trước Công lịch

Phần lớn trong số 400 công trình nghiên cứu của Aristoteles đều bị thất lạc hoặc huỷ hoại Mãi tới thế kỷ 13, khoảng 50 tài liệu còn lưu trữ mới được chuyển từ Constantinople và Tây Ban Nha đến Tây Âu và được dịch sang tiếng Latinh Nhìn tổng quát, có thể chia các tác phẩm của Aristoteles ra thành 4 nhóm lớn:

1 Các bàn luận về Triết học, nay được gộp chung dưới tiêu về “Organon”, với nội dung chủ yếu về lý luận và định nghĩa

2 Các bài viết về Lịch sử tự nhiên và Khoa học, trong đó quan trọng nhất là các tập “Lịch sử động vật”, “Bàn về các bộ phận của động vật” “Về sự tiến triển của động vật” (đề cập đến bản chất và nguyên nhân các sinh thái), “Hoạt động của giới động vật”, “Quá trình tái tạo của động vật” (bàn về các chức năng chung của cơ thể và linh hồn) Cuốn “Nghiên cứu các động vật” là một tập hợp những dữ kiện về đời sống các loài vật Ông đã mô tả khoảng 500 loại động vật (phần lớn thu thập từ đảo Lebos) Chính Aristoteles đã đặt ra nhiều thuật ngữ Giải phẫu học như: “aorta” (động mạch, để chỉ một động mạch xuất phát từ tim), “rectum” (trực tràng, để chỉ đoạn ruột đi thẳng xuống hậu môn) Aristoteles cũng phân biệt các loại mô khác nhau (như mỡ, xương, limphô ) và nhiều cấu trúc Giải phẫu học (như thực quản, khí quản, các xoang mũi, mê cung tai, đại tràng, manh tràng ) Bản thân Aristoteles không viết tài liệu về Thực vật, lĩnh vực này ông dành cho người học trò danh tiếng của ông là

Theophratus

3 Các bàn luận được gộp chung trong tác phẩm “Siêu hình học”, tiêu đề này được ông đặt tên là “Triết học đầu tiên” Đây là phần tập hợp các bài giảng của ông viết trong giai đoạn

giảng dạy cuối cùng ở Lyceum tại Athene, với những nội dung đề cập đến trái đất trong mối liên quan với các thiên thể, khí hậu, các điều kiện sinh tồn.

4 Các tác phẩm về Chính trị và Đạo đức học, trong đó bao gồm cả Thi ca và Tu từ học

Cùng chung số phận như nhiều tác phẩm của các nhà khoa học viết ở thời kỳ trước Công lịch, nhiều công trình của Aristoteles đã bị thất lạc, một số có thể do những cộng sự hoặc học trò ghi lại theo lời giảng dạy của ông Dẫu sao, qua việc nghiên cứu những tác phẩm còn được lưu trữ, các nhà khoa học đều khẳng định Aristoteles có những đóng góp to lớn trong công việc định nghĩa rồi phân loại đủ mọi hiểu biết của con người trên mọi lĩnh vực Đặc biệt trong phạm vi Sinh học, có thể coi Aristoteles là người mở đường cho ngành khoa học này

Có lẽ người cha vốn la một thầy thuốc giỏi đã ảnh hưởng tác động mạnh đến tâm trí của Aristoteles từ tuổi ấu thơ nên ông đã sớm có xu hướng tìm hiểu thế giới sinh vật Đặc điểm nổi trội nhất trong toàn bộ công trình nghiên cứu Sinh học của ông là khối lượng to lớn

những nhận xét phong phú khi mô tả giới động vật Trong khối lượng đó, các nhà khoa học của thế kỷ XX vẫn hứng thú vì tìm thấy những dữ kiện về đời sống động vật, những nguyên nhân tạo ra các hình thái sống, các chức năng chung của cơ thể và linh hồn

Trong suốt quá trình nghiên cứu Sinh học, Aristoteles đã phát hiện ra chu trình biến đổi của thiên nhiên: các sinh thái luôn cố gắng tự thân để hoàn thiện hơn, nhưng các động vật luôn luôn là những cá thể không vĩnh cửu nên chúng cũng phải tuân theo một chu trình sống và chết, hình thái liên tục này giống như bản sao chép vòng quay của vật chất Kết quả đó là hiện tượng đến để tồn tại rồi qua đi, liên tục và không ngưng nghỉ Như vậy hình thành và hủy hoại là những bậc thang của mọi giống loài Người sinh ra người và cây sồi lại tạo ra cây sồi Quan niệm này có lẽ phần nào đã loại bỏ mọi quá trình tiến hóa của các loài

Các nhà khoa học ngày nay cũng nhận thấy Aristoteles luôn nhấn mạnh đến tính liên tục giữa Sinh học và Vật lý học khi ông đề xuất luận thuyết về bốn yếu tố tự nhiên (không kể đến aether) Các yếu tố này đều có vị trí trong thiên nhiên: đất ở trung tâm vũ trụ (theo cách hiểu của thời đó), còn nước, không khí và lửa cũng như chúng ta đều di chuyển bên ngoài Các yếu tố đó là những thành phần cấu tạo nên vật thể, giản đơn hoặc phức tạp, chúng đều không vĩnh cửu nhưng có thể chuyển đổi từ cái này sang cái kia để tạo nên những hỗn hợp khác nhau Chính hoạt động di chuyển đến gần hoặc lùi xa của mặt trời đã trở thành nguyên nhân tạo nên sự chuyển dạng không ngừng của các yếu tố đó Điều này cũng giải thích lý do

vì sao các yếu tố trên không hiện diện mãi ở đúng vị trí của chúng ở bên trong các yếu tố đó

là vật chất nguyên thủy, nhưng chất này không tồn tại riêng biệt Một số đặc tính cơ bản đối kháng cũng hiện diện ở ngay bên trong các yếu tố (như lạnh và khô ở đất, nóng và ẩm ở không khí) nhưng cũng không tách biệt Nóng và lạnh là những đặc tính chủ động, còn khô

và lỏng là thụ động Hiệu quả của sức nóng là tạo dựng, đây cũng là nguyên lý của sự sống

và quá trình phát triển, còn lạnh ở bên trong kết hợp với nóng ở bên ngoài sẽ gây hủy hoại

về mặt này, quan điểm của Aristoteles không thật rõ ràng.

Ở cấp cao nhất trong các hình thái sống trên mặt đất là con người, đây cũng là nội dung Aristoteles đã nghiên cứu và trình bày trong tác phẩm “Về động vật” Với quan điểm tâm lý

là một dạng biểu hiện của sinh thái nên Aristoteles khẳng định Tâm lý học và Sinh học là hai lĩnh vực không thể tách rời Chính vì vậy, ông ghi nhận rằng mặc dù con người cũng là một vật thể nhưng là một vật thể hoàn toàn khác biệt trong thiên nhiên Cũng như mọi hình thái

tự nhiên khác, con người bao gồm chất liệu nền, cơ thể người, và một dạng tạo sinh lực cho chất liệu ấy: đó là linh hồn người Nhưng khác với quan điểm của thầy Plato mà xưa kia ông từng thụ giáo, Aristoteles không chấp nhận rằng linh hồn là một thực thể tâm linh độc lập

Cả hai thành phần cấu tạo trên đều không được đơn thuần xếp đặt kề bên nhau mà là hai thực thể cơ bản tương hỗ, cái này tồn tại nhờ vào ưu thế của cái kia, trong một cá thể kết hợp hoàn chỉnh Như thế, cơ thể người và linh hồn là hai động lực tự thân tạo nên một vật thể tự nhiên: cá thể người Aristoteles xác nhận rằng cá thể đó được cấu tạo từ ba phần thống nhất Trước tiên, đó là phần thực vật có vai trò giúp cá thể tự nuôi dưỡng để phát triển và để tái tạo giống loài Rồi đến phần động vật giúp cá thể cảm thụ, ham muốn những thực thể đã gây cảm xúc di chuyển từ nơi này đến nơi kia như mọi động vật khác Và cuối cùng là phần đặt con người vào vị trí cao nhất trong bậc thang các hình thái sống trong thiên nhiên: phần lý trí Chính nhờ phần này mà con người đã có khả năng thực hiện được những chức năng tinh

tế thật kỳ lạ để trở thành một sinh thái hoàn toàn khác biệt với mọi hình thái sống Mỗi một phần thuộc ba phần trên nhất thiết phải phát triển đầy đủ các khả năng cần có để tự thân hoạt động Do vậy, phần thực vật chịu trách nhiệm về các tạng và các chức năng nuôi dưỡng, tăng trưởng và tái tạo; phần động vật chịu trách nhiệm về các tạng và các chức năng cảm nhận di chuyển; còn phần lý trí chịu trách nhiệm về các khả năng phi vật chất như hoạt động tinh thần, chọn lựa có suy nghĩ và nghị lực thực hành Thông qua hoạt động chức năng của linh hồn, các khía cạnh đạo đức và trí tuệ của con người đã được phát triển, và theo cách hiểu đó, linh hồn tạo cầu nối giữa cơ thể và những đạo đức biểu hiện qua các hành vi và ứng xử

Khi bàn về linh hồn cũng như về bốn hoạt động chức năng cơ thể - tăng trưởng, cảm thụ, di chuyển và suy nghĩ - Aristoteles luôn khẳng định sự khác biệt giữa người và các loài động vật cấp thấp Các loài này có phản ứng với những cảm thụ, rồi những cảm thụ ảnh hưởng

đến hoạt động trí não và có thể lưu trữ trong ký ức Còn con người thì sao? ở đây thể hiện sự khác biệt rõ rệt nhất: Con người có khả năng xét đoán dựa trên kinh nghiệm và hoạt động xét đoán này biểu hiện quá trình tác động mạnh của những cảm thụ trên lý trí để định hướng cho

sự sống Khi kết hợp linh hồn con người với vật thể con người, Aristoteles đã đóng góp ba điểm nổi trội về Tâm lý học cho Lịch sử Khoa học:

1 Loại bỏ rất nhiều điều thần bí liên quan đến linh hồn và các hoạt động tâm linh vốn đầy rẫy trong khoa học Hy Lạp

2 Cung cấp một phương pháp nghiên cứu thỏa đáng cho mọi lĩnh vực khoa học và đặt nền tảng cho tư duy lôgíc qua việc thu thập các dữ kiện nhằm đạt tới hiệu quả cao nhất

3 Sáng tạo cách tiếp cận đối chiếu tâm linh - vật thể cho nền khoa học hiện đại

Aristoteles xác nhận rằng nguồn gốc sâu thẳm của mọi hoạt động ở các hình thái sống chính

là sức nóng mà ông thường gọi là “nhiệt nội sinh” hoặc “thở hít”, đây cũng là “dụng cụ” của linh hồn tác động bằng cách đẩy và kéo những bộ phận khác nhau của cơ thể nhằm tạo hiệu quả phục vụ cho những ham muốn của linh hồn Quan điểm này là nội dung chính của luận thuyết “khí hợp sinh” (connate pneuma) nổi tiếng của Aristoteles

Theo cách nhìn này, Aristoteles là nhà khoa học đầu tiên đã phân loại giới động vật thành hai

hệ thống lớn: hệ có máu (nghĩa là máu đỏ) và hệ không máu, đây là cách xếp loại dựa trên nội dung “nhiệt” và là đặc điểm đầu tiên của cách phân loại động vật Có thể nói rằng cách phân loại này tương tự như kiểu xếp loại thành hai hệ động vật: có xương sống và không xương sống, tuy cách đó không hoàn toàn phù hợp đúng, bởi vì một vài động vật không xương sống cũng có máu đỏ Trong hệ động vật có máu, Aristoteles đã xếp đặt những động vật nào? Ông đã ghi: con người, các động vật bốn chân đẻ con và đẻ trứng, rắn, lưỡng cư, chim và cá Còn trong hệ động vật không máu? Hệ này gồm: giáp xác (tôm cua), chân đầu (thân mềm), côn trùng và vỏ cứng Nhóm cuối là dạng trung gian giữa động vật và thực vật

Một đặc điểm thứ hai trong cách phân loại động vật của Aristoteles là dựa vào phương thức tái tạo: giống đực cung cấp hình thái (nghĩa là linh hồn) còn giống cái cung cấp vật liệu (nghĩa là các bộ phận cơ thể, nơi tiếp nhận sự sống từ linh hồn) Cách phân loại này cũng liên quan đến nhiệt: các thế hệ sau, các con, cháu sẽ có những đặc điểm càng giống cha, ông khi những thế hệ trước càng chứa đựng nhiều “nhiệt sinh lực” nhất Xếp hàng đầu trong hệ phân loại này là các động vật đẻ con (như người) Tiếp sau đó là những động vật (như chim)

đẻ ra trứng hoàn chỉnh (nghĩa là trứng không tăng kích thước sau lúc lọt lòng) Rồi đến động vật đẻ trứng lẫn con (như cá Selachii, loại cá có sụn như cá mập, cá tia vây, cá đuối ), nghĩa

là hình thành trứng không hoàn chỉnh (gồm cá, thân mềm và thân giáp) rồi đến động vật đẻ

ấu trùng (gồm côn trùng) và cuối cùng là những hình thái được sản sinh qua nẩy chồi và tự tạo sinh trong đám vật chất thối rữa và bùn nhớt sủi bọt

Trong khi nghiên cứu quá trình tái tạo các loài, Aristoteles không chỉ quan tâm đến giới và tính di truyền, mà ông còn chú ý cả đến những yếu tố môi trường, quá trình đấu tranh để tồn tại, do vậy ông đã phân tích các chức năng khác nhau và cách phản ứng của từng tạng và bộ phận cơ thể Ông luôn chú ý đến cái mục đích cuối cùng của sự sống cũng như của mọi hoạt động tái tạo và sinh tồn Theo Aristoteles, đây cũng là trách nhiệm của nhà Sinh học trong suốt quá trình nghiên cứu sự sống hữu cơ Trong cách phân loại dựa trên phương thức tái tạo như vậy, mặc dù nhận biết thấy có những điểm lấn chéo nhau giữa các giống loài nhưng Aristoteles vẫn chưa tìm được cách sắp xếp hợp lý hơn Tuy nhiên, khi nghiên cứu toàn bộ các tác phẩm của Aristoteles bàn về Sinh học, các nhà khoa học hiện nay vẫn xác nhận rằng cách phân loại các hình thái sống như vậy đã đặt nền tảng cho những “bậc thang thiên nhiên” (scala naturae) giống như một kiểu mẫu quy ước cho các nhà động vật học suốt nhiều thế kỷ

về sau

Là một nhà bác học toàn năng, Aristoteles đã được tạc tượng ngay lúc sinh thời, có khoảng

14 bức tựơng bán thân còn được lưu giữ, trong đó tượng đẹp nhất đã sao chép từ nguyên bản được hoàn tất theo yêu cầu của Alexander Đại Đế và nay được đặt tại Bảo tàng Lịch sử Nghệ thuật ở Vienna, thủ đô nước Áo

Baer (1792-1876): Người khai sinh môn phôi học so sánh

[08/11/2005 - Sinh học Việt Nam]

Karl Ernst von Baer ra đời ngày 29/2/1792, trong một gia đình dòng dõi quý tộc gốc Phổ, tại Piep, thuộc Estonia Do cậu bé có khá đông anh chị

em, tất cả gồm 10 người, nên suốt thời ấu thơ, cậu phải ở với gia đình cô chú Lúc 7 tuổi, cậu mới được hưởng sự chăm sóc của bố mẹ Sau thời gian học tại nhà với một gia sư, Karl theo học trong 3 năm ở một trường trung học dành riêng cho giới quý tộc.

Lúc 18 tuổi, chàng thanh niên Karl đến Dorpat (ngày nay có tên gọi là Tartu), một thành phố cảng ở miền Đông Estonia Anh theo học tại một trường đại học trong 4 năm và nhận bằng tốt nghiệp năm 1814 Không thoả mãn với những điều đã được học, Karl lên đường qua Đức và đến Wurburg, một thành phố ở miền Nam nước Đức Tại đây, Karl theo học thầy Dollinger (một thầy thuốc người Đức) về môn giải phẫu học so sánh và phôi học Hai năm 1815 và

1816 là thời gian chàng thanh niên Karl tiếp thu được nhiều nhất Năm 1817, theo yêu cầu của thầy dạy cũ là Burdach (nhà giải phẫu học và sinh lý học, người Đức, chuyên về hệ thần kinh), Karl đến Konigsberg (ngày nay là Kaliningrad thuộc nước Nga) Và ở nơi này, Karl bắt đầu cuộc đời nghiên cứu khoa học và giảng dạy Anh làm trợ lý phẫu tích cho thầy Burdach đồng thời phụ trách khu bảo tàng động vật vừa mới được thành lập

Suốt thời gian 17 năm, từ năm 1817 đến 1834, ở Đại học Konigsberg, Baer nghiên cứu kỹ sự

Baer

(1792-1876)

hình thành của các lá phôi và màng ngoài phôi Thoạt tiên, ông nghĩ rằng có 4 lá phôi rồi sau

đó mới khẳng định có 3 lá phôi và áp dụng những kết quả này vào tất cả các loài có xương sống: lá phôi ngoài tạo nên các tạng (hô hấp, tiêu hóa ) còn lá phôi giữa hình thành nên cơ, xương, đặc biệt ở lá phôi này, về sau ông phát hiện một hình thái mô tả đặc thù của phôi động vật có xương sống: đó là dây sống Như vậy, Baer là người có nhiều phát hiện quan trọng và

đã đặt nền tảng cho ngành phôi học so sánh Trong thời gian này, Baer làm nhiều phẫu thuật trên chó cái, chính trên loài vật này ông đã phát hiện ra trứng tại các túi nhỏ của buồng trứng Ông cũng so sánh trứng của động vật có vú với túi mầm của trứng chim Thoạt tiên, ông công

bố phát hiện này trong một bức thư gửi Viện Hàn lâm Khoa học Saint Petersburg, dần dần khi các thí nghiệm ngày càng nhiều và càng thêm đủ dữ kiện, Baer quyết định biên soạn thành sách Năm 1827, cuốn sách “Về trứng của loài có vú và nguồn gốc con người” của Baer ra đời gây một tiếng vang lớn: ông phát hiện và mô tả tỉ mỉ trứng của loài có vú Ông cũng bác

bỏ quan niệm sai lệch thời đó cho rằng nang Graaf là trứng khi nhấn mạnh rằng nang Graaf không phải là trứng mà chỉ là nơi chứa trứng thật sự Đặc biệt, tác giả còn khẳng định rằng tất

cả loài có vú kể cả con người đều hình thành và phát triển từ trứng Baer mạnh mẽ phủ nhận quan điểm phổ biến thời đó cho rằng các phôi của một loài đều trải qua những giai đoạn có thể so sánh với các dạng trưởng thành của loài khác Thật vậy, ông nhấn mạnh rằng các phôi của một loài có thể giống phôi, chứ không thể giống dạng trưởng thành của một loài khác, hơn nữa, phôi càng nhỏ thì sự giống nhau càng rõ rệt Ông cũng ghi nhận rằng quá trình phát triển luôn được tiến hành từ đơn giản đến phức tạp, từ thuần nhất (đơn dạng) đến không đồng nhất (đa dạng) Như vậy, chính Baer là người đã sáng tạo và xác định rõ nội dung của luận thuyết thượng tạo (epigenesis)

Năm 1828, một tác phẩm quan trọng của Baer ra đời: đó là bộ sách lớn “Lịch sử phát triển của các động vật” (tập 1) Lúc này danh tiếng Baer vang dội khắp châu Âu Ông được bầu làm Viện sĩ chính thức của Viện Hàn lâm Khoa học Nga Baer vẫn miệt mài làm việc suốt chín năm ròng rã và năm 1837, tập 2 của bộ sách lớn đến tay bạn đọc Có thể coi đây là tài liệu tổng kết tất cả những hiểu biết khoa học về sự phát triển của loài có xương sống, đồng thời ghi nhận những phát hiện đóng góp to lớn của Baer Bộ sách đem đến cho người đọc những hiểu biết hoàn toàn mới lạ và rất cơ bản Baer khẳng định thêm một lần nữa về sự phát triển của trứng: Tế bào sinh dục này tạo nên các lá mầm, từ đây hình thành ra các tạng khác nhau của phôi Ông là người đầu tiên ghi nhận các bản thần kinh chính là nghiên cứu đầu tiên của ông về hệ thần kinh, là người mô tả 5 bọng não nguyên thủy và phát hiện ra dây sống (notochord) Đây là một dải mô đặc biệt, hiện diện ở chiều dọc dài của lưng và chỉ ở động vật dạng cá nguyên thuỷ mới tồn tại suốt đời Ở động vật có xương sống, dây sống được thay thế rất sớm bằng cột sống, bao gồm các đốt sống Điều này cũng chứng minh rằng tất cả các động vật có xương sống đều xuất nguồn chung từ một tổ tiên nguyên thủy có dây sống

Trong bộ sách lớn “Lịch sử phát triển của các động vật” Baer còn giới thiệu một khái niệm hoàn toàn mới lạ với giới khoa học thời đó, bao gồm bốn định luật:

1 Trong quá trình phát triển, các đặc tính chung xuất hiện trước các đặc tính riêng

2 Các đặc tính chung xuất hiện trước đặc tính kém chung rồi tiếp đó mới phát triển các đặc tính riêng.

3 Trong quá trình phát triển, một loài nhất định càng tách xa các động vật thuộc những loài khác

4 Trong quá trình phát triển, các loài cấp cao đều trải qua những trạng thái phôi gợi nhớ đến phôi của các động vật cấp thấp

Dựa trên các định luật do chính ông đề xuất, Baer đã nghiên cứu rất kỹ và mô tả chi tiết sự phát triển của trứng được thụ tinh: ở mọi loài có xương sống, trứng được thụ tinh, trong giai đoạn rất sớm, đã có những biến đổi để hình thành nên các lớp mầm, từ đây sẽ biệt hóa dần dần để trở thành các tạng khác nhau của cơ thể

Ông đã đưa ra “định luật các giai đoạn tương ứng” để xác định quá trình phát triển của các phôi loài động vật có vú Ông đã chứng minh sự giống nhau của các giai đoạn phôi ở những giống khác nhau Ông viết “Tôi hoàn toàn không thể nói chúng thuộc giống nào Chúng có thể là thằn lằn, hoặc chim nhỏ, hoặc là động vật có vú còn rất nhỏ tuổi, vì sự giống nhau là hoàn toàn trong phương thức hình thành cái đầu và thân thể ở các động vật đó Các chi vẫn chưa có, nhưng ngay cả khi các chi đã hiện diện trong giai đoạn sớm nhất của quá trình phát triển, chúng ta cũng không biết được gì, vì tất cả đều xuất nguồn từ hình thái cơ sở như

nhau” Bộ sách lớn của Baer đã củng cố tính thống nhất của các động vật Như thế, tế bào trứng đã thụ tinh của người, hươu cao cổ và cá thu đều không khác nhau lắm Chỉ khi phôi đã phát triển, dần dần mới xuất hiện những đặc điểm khác biệt Những cấu trúc nhỏ bé nhất của phôi, trong trường hợp này, sẽ chuyển dạng thành cánh hoặc thành tay (chi trên), ở trường hợp thứ hai sẽ thành chi dưới và ở trường hợp thứ ba lại thành vây (cá) Chính trong bộ sách lớn của mình, Baer đã nêu những câu hỏi làm thay đổi tư duy khoa học thời đó: “Ở giai đoạn khởi đầu của quá trình phát triển, chẳng phải là tất cả các động vật đều cơ bản giống nhau ư? Chẳng phải là đã có một hình thái nguyên thủy chung cho tất cả các loài đó sao?” Những quan điểm này đã thúc đẩy những nghiên cứu của nhiều nhà khoa học thời đó, như T.H

Huxley và Hebert Spencer

Năm 1834, nhà khoa học Baer 42 tuổi nhận lời mời của Hoàng hậu nước Nga, rời Konigsberg đến Saint Petersburg Thời gian đầu, Baer phụ trách phòng tài liệu của Viện Hàn lâm Khoa học Saint Peterburg Kể từ đây, Baer ngưng các hoạt động nghiên cứu phôi học để chuyển sang công việc đi khảo sát vùng Bắc Nga Ông là nhà khoa học đầu tiên đã đến thu thập các mẫu vật ở vùng đất mới lúc đó chưa hề có vết chân người Trong những chuyến đi xuyên nước Nga, ông đặc biệt chú ý đến nghề cá thuộc vùng Baltic và Caspian Ông có nhiều phát hiện lý thú về địa lý Nga, về quá trình hình thành các dòng sông trên đất nước Nga Kết quả của những chuyến đi khảo sát là cuốn sách “Sự phát triển của cá” (1835) Ông cũng chú ý đến các vấn đề dân tộc học, thu thập cho Viện Hàn lâm Saint Petersburg rất nhìều mẫu sọ người

Sau một thời gian đo đạc các mẫu sọ và phát hiện nhiều điều mới lạ, ông tổ chức Hội nghị các nhà sọ học ở Đức, vào năm 1861 Kết quả là việc hình thành Hội các nhà sọ học Đức và xuất bản Tạp chí Nhân loại học Sau khi thành lập Hội Địa lý học Nga và Hội Côn trùng học Nga, ông được bầu vào chức vụ Chủ tịch đầu tiên Năm 1862, vì lý do sức khỏe, ông thôi chức viện sĩ hoạt động mà chỉ tham gia trên cương vị viện sĩ danh dự Một trong những tác phẩm cuối của Baer là tập sách tiểu sử tự thuật xuất bản năm 1864, khi ông tròn 72 tuổi Từ năm

1867, ông trở về quê hương Estonia để nhớ lại thời thơ ấu và sống 9 năm cuối cuộc đời Baer qua đời ngày 28/11/1876, hưởng thọ 84 tuổi

Lúc vừa 16 tuổi, Robert đến Đại học Edinburgh theo học y khoa Sau 5 năm học tập, chàng thanh niên Robert 21 tuổi gia nhập quân đội Anh với cương vị trợ lý phẫu thuật viên Theo các bạn đồng ngũ, anh đến đồn trú ở Ireland Suốt 5 năm, ngoài công việc chuyên môn,

Robert thường tìm hiểu và sưu tập các loại cây cỏ hiếm lạ

Năm 1798, nhân dịp đến thăm Luân Đôn, anh có dịp quan biết ngài Banks (1), Chủ tịch Hội Hoàng gia Nghe nói ông này có 1 bộ sưu tập mẫu cây cỏ hiếm lạ nhất nước Anh, Robert đã ngỏ lời muốn ghé thăm và được ngài Banks chấpthuận

Sẵn niềm ham mê tìm hiểu các loài cây cỏ nên trong nhiều tuần lễ, Robert luôn có mặt ở

phòng mẫu cây của ngài Banks Trong những buổi chuyện trò với ngài Banks, anh được biết ngài đã cùng thuyền trưởng James Cook thực hiện nhiều chuyến đi khảo sát trên con thuyền

“Gắng sức” (Endeavour)

Ngày 18/7/1801, được sự giới thiệu của ngài Banks, nhà khoa học trẻ tuổi Brown hồ hởi

bước lên con tàu “Người thám hiểm” bắt đầu cuộc hành trình dưới quyền chỉ huy của thuyền trưởng Flinders Ngày 8/12/1801, tàu cập bến tại Eo Vua George, ở bờ Tây nước úc Brown rất ngạc nhiên và sung sướng khi nhìn thấy thảm thực vật của vùng đất mới thật phong phú Trong khi chiếc tàu chạy vòng quanh bờ biển nước úc để thực hiện những khảo cứu hải

dương học Suốt 4 năm trời, Brown lang thang khắp đó đây Anh mải mê quan sát, ghi chép

và thu thập các mẫu cây cỏ mới lạ Cùng tham gia những chuyến khảo sát, có Bauer (2)

Cũng may mắn cho Brown là dịp học hỏi ở khu vườn mẫu của ngài Banks, anh đã có đầy đủ kiến thức thực vật học Sau này Ferdinand Bauer đã vẽ minh họa thật đẹp bộ sưu tập

Ngày 13/10/1805, anh trở lại nước Anh và bắt tay ngay vào công việc sắp xếp phân loại bộ sưu tập gồm khoảng 3900 loài Sau 5 năm nghiên cứu, tìm đọc các tài liệu rồi so sánh các mẫu vật, cuốn sách “Thảm thực vật ở Tân Hà Lan” (1810) ra đời gây ngạc nhiên cho giới

khoa học vì tài quan sát tinh tường và văn phong rành mạch của nhà thực vật học Brown vừa tròn 38 tuổi Do ở thời đó, người ta chưa chú ý nhiều đến các cây cỏ, nên mặc dù những ghi chép từ nước úc rất phong phú, ông cũng chỉ cho xuất bản một tập Sau khi đọc cuốn sách, thêm một lần nữa, ngài Banks phát hiện tài năng của Brown nên đã mời nhà khoa học trẻ tuổi

đến phụ trách khu vườn mẫu và cả thư viện quý giá của ngài, sau này ngài Banks đã ghi trong

di chúc cho phép Brown toàn quyền sử dụng khu vườn mẫu và thư viện riêng của ngài Từ năm 1825, liên tục suốt trong gần mười năm, các tác phẩm của Brown được xuất bản bằng tiếng Đức

Năm 1827, Brown được mời đến làm việc ở Viện Bảo tàng Anh, đồng thời phụ trách khoa thực vật vừa mới được thành lập và mang tên Banks, lúc này ông đã 54 tuổi Năm sau, giới khoa học lại ngạc nhiên khi đọc cuốn sách “Những nhận xét vi thể (1827) của Brown, trong

đó, tác giả ghi nhận đã quan sát thấy những mảnh nhỏ chuyển động ở bên trong những hạt phấn hoa sống của giống Clarkia pulchella Sau đó, khi tiếp tục quan sát thêm nhiều hạt phấn hoa cả sống lẫn chết của nhiều loại cây khác nhau, lần nào Brown cũng nhận thấy có hiện tượng chuyển động những mảnh nhỏ của chất dịch (về sau mới biết là dịch dạng keo) Sau phát hiện của Brown, nhiều nhà khoa học cũng nghiên cứu và đều xác nhận đúng như vậy Hiện tượng này, về sau được gọi là chuyển động Brown Trong suốt quá trình nghiên cứu và phân loại các cây cỏ, Brown không chỉ thể hiện tài năng mô tả, quan sát tinh tế mà còn biểu hiện rõ thái độ thận trọng, trung thực Một lần sưu tập được một loại hoa rất đẹp, có đường kính tới 1m, khi khảo cứu tài liệu, ông biết rằng loại này, trước đây đã được một nhà khoa học trẻ tuổi tên là Arnold ghi nhận lần đầu tiên ở đảo Sumatra, thuộc Indonesia, cùng với một người bạn tên là Raflord Vì vậy, trong bảng phân loại, ông đã đặt tên loài hoa đó là

Rafloleza arnoldi

Năm 1831, trong khi đang tiến hành những thử nghiệm với hai giống Orchidacea và

Asclepiadaceae, với tài năng quan sát tinh tế vốn có, Brown lại ghi nhận và mô tả một hình thái đặc biệt, hiện diện bên trong tế bào mà chưa ai nói tới: nhân của tế bào Leeuwenhoek có

lẽ đã nhìn thấy nhân của hồng cầu cá và Franz Bauer có lẽ đã vẽ nhân tế bào để minh họa một mẫu vật của John Hunter Nhưng việc phát hiện ra nhân tế bào chẳng làm ai chú ý cho tới 7 năm sau, khi Schleiden và Schwann công bố luận thuyết tế bào (1838)

Là một nhà thực vật học tài năng, Brown đã đi vào lịch sử sinh học khi phát hiện ra chuyển động (mang tên ông) và nhân tế bào Ông còn có nhiều đóng góp vào việc phân loại thực vật học, mở rộng hiểu biết và hoạt động giới tính ở các loài cây cấp cao Ông là người đầu tiên phân biệt những cây hạt trần (gymnosperm) với những cây hạt kín (angiosperm) và cũng là một trong số những người mở đường cho ngành cổ thực vật học (Paleobotany)(1851)

Brown qua đời tại Luân Đôn ngày 10/6/1858, hưởng thọ 85 tuổi

-Cuvier (1769-1832) - Người khai sinh ngành cổ sinh vật học

[08/11/2005 - Sinh học Việt Nam]

Cuvier phát hiện rằng, ở những lớp địa tầng rất sâu, những mảnh động vật tồn

dư như kỳ nhông khổng lồ, rắn bay (mà ông đặt tên là pterodactyl), voi tuyệt chủng đều khác biệt rất nhiều so với các động vật hiện thời

Hẳn nhà tự nhiên học người Pháp Buffon (1707-1788) không thể ngờ rằng hơn ba mươi năm sau khi những tập sách đầu tiên của bộ Bách khoa ‘Lịch sử tự nhiên’ của ông ra đời, những hình vẽ tuyệt đẹp cũng như các đoạn mô tả động vật lại tác động mạnh mẽ đến một cậu bé mới 15 tuổi tới mức làm cậu say mê và quyết chí tìm hiểu về động vật học Hàng ngày cậu bé lần giở từng trang sách ngắm nghía những con hươu cao cổ, những đàn ngựa đang sả bờm tung vó tưởng chừng như chúng đang sống động trước mặt Cậu bé đó là Cuvier

Cuvier sinh ngày 23/8/1769 tại Montbéleard, một thành phố miền Đông nước Pháp, chỉ cách biên giới phía Tây Nam của Thụy Sỹ chừng hai mươi cây số, trong gia đình một binh sỹ thời vua Louis XIV Tên khai sinh đầy đủ của cậu thật dài: Léopold Chrétien Frédéric Dagobert, nhưng

bà mẹ còn yêu cầu đặt thêm ở đầu dòng chữ dài đó một chữ thân mật Georges, vì thế sau này, danh xưng đi vào lịch sử khoa học là Georges Cuvier Cậu bé học tập ở nhà với một gia sư kèm cặp Bà mẹ luôn hối thúc cậu học tập nên lúc bốn tuổi, cậu bé Cuvier đã biết đọc rành rọt và những dòng chữ cái đầu tiên cậu tập đọc là trong tập sách của Buffon Lúc mười ba tuổi, cậu bé Cuvier đã đọc đi đọc lại đến mức thuộc lòng nhiều trang sách mô tả những thú vật, chim muông Rồi cậu bé cùng những bạn nhỏ đồng trang lứa thành lập ‘Nhóm sưu tập thiên nhiên’ đi về các vùng ngoại vi đồng quê để thu nhặt các mẫu động vật, cây cỏ Năm mười lăm tuổi, Georges được gia đình gửi đến học tại Viện Hàn lâm Caroline (Karlsschule), ở Stuttgart với những bảo tàng cổ xưa và một viện trường danh tiếng

Sau 4 năm miệt mài học phẫu tích các động vật và tìm hiểu giải phẫu học, chàng thanh niên Georges 19 tuổi rời nước Đức, trở lại vùng Normandie, đến thành phố cảng Fécamp, ở miền Bắc nước Pháp, bên bờ biển Manche Tại đây giữa tháng 7/1789, đúng vào lúc nhân dân lao động thủ

đô Paris sôi sục trong bầu không khí rực lửa đấu tranh, phá vỡ nhà ngục Bastill, lật đổ vương quyền thì Georges làm gia sư dạy dỗ đứa con trai duy nhất của gia đình bá tước Héricy Chàng vui mừng khi được phép nghiên cứu các loài động vật biển thân mềm và không xương sống Chiều tối và suốt đêm khuya, Georges mải mê phẫu tích, quan sát rồi ghi chép những hình thái

Georges

Cuvier

(1769-1832)

của nhiều dạng động vật biển Anh cũng tham gia câu lạc bộ Khoa học Biển của thành phố Một lần, sau buổi báo cáo, Georges có dịp làm quen với A.H.Tessier, một bác sỹ trong quân đội, đồng thời là một nhà nghiên cứu nông học Ông thầy thuốc rất ngạc nhiên về khả năng quan sát tinh tường cũng như trình độ hiểu biết của chàng thanh niên trẻ tuổi Sau nhiều lần đọc các bản ghi chép của Georges, ông hứa sẽ giúp gửi những nhận xét khoa học đó tới những người bạn ở Viện Bảo tàng Khoa học Tự nhiên tại Paris Một buổi sáng, Georges vừa ngạc nhiên vừa vui mừng khi nhận được một bức thư gửi từ Paris có ký tên Geoffroy Saint Hilaire Anh vội vã tìm ông bác sỹ để đưa bức thư.

- Geoffroy là bạn tôi, hiện nay là giáo sư của Viện Bảo tàng lich sử Tự nhiên ở Paris, chuyên nghiên cứu giải phẫu học so sánh và động vật học.-Ông thầy thuốc vui vẻ cho biết

- Trong thư, vị giáo sư có ý mời tôi đến làm việc ở đó - Georges ngập ngừng hỏi thêm - Tôi muốn xin ý kiến của ông

- Đây là một dịp may để anh có điều kiện học hỏi và phát triển thêm Tôi nghĩ là anh nên nhận lời

Georges vội vã lên đường đi Paris và đây là chặng đường quyết định cho sự nghiệp khoa học của chàng trai hai mươi sáu tuổi Nhờ sự giúp đỡ của GS Saint Hilaire, Georges được nhận làm trợ

lý ở viện bảo tàng Từ đây bắt đầu sự cộng tác mật thiết giữa hai nhà khoa học trẻ tuổi và ít lâu sau đã ra đời một công trình nghiên cứu về phân loại động vật có vú mang tên hai tác giả Saint Hilaire và Cuvier Tuy nhiên, ngay từ lúc này đã nảy sinh sự khác biệt trong quan điểm của hai người về động vật học: theo Cuvier, các chức năng và tập quán của một động vật quyết định hình thái giải phẫu của nó, còn Geoffroy lại có quan điểm trái ngược nghĩa là cấu trúc giải phẫu

có trước và bắt buộc một kiểu sống riêng biệt của động vật Với cương vị mới kèm nhiều điều kiện thuận lợi của viện bảo tàng, Cuvier miệt mài học tập nghiên cứu Ngay năm sau, ông được

bổ nhiệm chức vụ giảng viên trường Sư phạm Panthéon

Năm 1797 Cuvier được giới khoa học đặc biệt chú ý khi ông tự xuất bản tập sách ‘Bảng sơ yếu

về lịch sử tự nhiên các loài động vật’ Ông đã từ chối tham gia đoàn khoa học đi khảo sát ở Ai Cập (1798-1801), chỉ có Saint Hilaire lên đường Năm sau, khi vừa tròn ba mươi tuổi, Cuvier được bổ nhiệm chứ vị giáo sư ở Collège de France thay thế Daubenton(2), trợ lý cũ của Buffon Với tập công trình nghiên cứu ‘Ghi nhớ về các loài voi đang sống và đã hóa thạch’ (1800),

Cuvier đã đưa động vật học trở lại với những thời quá khứ xa xưa và giới khoa học ngay lập tức

đã xác nhận Cuvier là người khai sinh ra ngành cổ sinh vật học Ngay sau đó, suốt 6 năm liền ông đã viết 5 tập của bộ sách ‘Giải phẫu học so sánh’ (1800-1805) Điều đó đặt ông ở vị trí hàng đầu trong số những người mở đường cho ngành khoa học mới mẻ này Trong suốt quá trình biên soạn bộ sách, ông đã được sự giúp đỡ của A.M.C Duméril (1774-1860), thầy thuốc và là nhà khoa học tự nhiên người Pháp, (trong 2 tập đầu) và của G.L.Duvernoy (1777-1855), nhà giải phẫu học và nhà động vật học, người Pháp (trong 3 tập cuối) Chính trong bộ sách này, lần đầu tiên, Cuvie đã đưa ra nguyên tắc ‘mối tương quan giữa các bộ phận cơ thể’, đồng thời nhấn

mạnh đến tầm quan trọng của những mối tương quan giữa chức năng và cấu trúc giải phẫu Năm

1802, ông được bổ nhiệm làm giáo sư thực thụ tại Vườn cây cỏ và Thanh tra giáo dục Đây cũng

là thời gian ông chuẩn bị và cho xuất bản liên tục các tập ‘Niên giám của Bảo tàng Khoa học Tự nhiên’ (1802-1815) Cuvier được bầu làm Uỷ viên Thư ký vĩnh viễn của Viện Hàn lâm Khoa học lúc ông ba mươi tư tuổi Từ đây, ông tập trung nghiên cứu trên ba lĩnh vực: (1) Cấu trúc và phân loại các động vật thân mềm (2) Giải phẫu học so sánh và lịch sử tự nhiên các loài cá (3) Các hóa thạch của động vật có vú và rắn đồng thời tìm hiểu hình thái xương của các loài đang sống thuộc cùng nhóm động vật

Năm 1808, ông được cử vào chức vụ Cố vấn Hoàng Gia, giúp Hoàng đế Napoléon trong việc cải cách giáo dục ở Pháp Năm 1810, Cuvier công bố ‘Bản báo cáo lịch sử về những tiến bộ của các khoa học tự nhiên từ 1789 và tình hình hiện nay’ Đây là một công trình tổng kết tình hình khoa học không chỉ ở nước Pháp mà còn đề cập tới toàn cảnh châu Âu Năm sau, ông được phong chức ‘hiệp sỹ’ để tưởng thưởng cho những công lao đóng góp to lớn Lúc này Cuvier bốn mươi hai tuổi

Năm 1812 ra đời tập công trình ‘Những nghiên cứu về xương hóa thạch của loài động vật bốn chân’ Cuvier nhận thấy những khảo sát về xương hóa thạch kết hợp với những nghiên cứu giải phẫu học so sánh giúp ông biết rõ mối tương quan giữa các bộ phận của cơ thể sinh vật Nhờ đó, ông hiểu đầy đủ về hình dạng các loại xương khác nhau, về kiểu nối gắn các cơ bắp với xương rồi sau đó, có thể hình dung toàn bộ cơ thể một sinh vật mà chỉ cần dựa vào một cái xương nhỏ riêng biệt Ông đã tái tạo lại những bộ xương hoàn chỉnh của nhiều động vật bốn chân đã hóa thạch Điều này chứng minh rõ rệt rằng nhiều loại động vật đã hoàn toàn bị tuyệt chủng Trong quá trình nghiên cứu các hóa thạch, Cuvier phát hiện rằng, ở những lớp địa tầng rất sâu, những mảnh động vật tồn dư như kỳ nhông khổng lồ, rắn bay (mà ông đặt tên là pterodactyl), voi tuyệt chủng đều khác biệt rất nhiều so với các động vật hiện thời Cũng vậy, sự hiện hiện của các động vật khổng lồ ở các núi cao và của các động vật nhỏ bé ở đồng bằng buộc Cuvier phải suy nghĩ,

để cuối cùng đưa việc nghiên cứu các hóa thạch vào trong phương pháp phân loại các động vật Cuvier đã ghi nhận: ‘ những mảnh xương rời rạc, hiện diện rải rác đó đây, thường gãy vỡ và đôi khi chỉ là những mảnh vụn, đó là những gì mà các lớp địa tầng lưu lại, đó cũng là nguồn nghiên cứu duy nhất của các nhà cổ sinh vật học ’ Nhưng cũng chín từ những mảnh vụn này đã làm nên danh tiếng của Cuvier Ông là người khởi đầu nghệ thuật tái tạo lại toàn bộ một con vật chỉ

từ một mẩu xương của nó và là một trong số những người mở đường cho ngành giải phẫu học so sánh Cuvier đã nêu rõ một nguyên tắc:’ mỗi bộ phận trong cơ thể động vật đều tuỳ thuộc một

bộ phận khác và tất cả cơ thể cũng tuỳ thuộc vào một bộ phận riêng biệt ’ Dựa trên nguyên tắc này, ông đã mô tả tái tạo lại gần bồn mươi loài thú lớn đã bị tuyệt chủng

Năm 1814, Cuvier được cử giữ chức vụ Cố vấn Quốc gia nhưng ông vẫn dành tâm trí sức lực cho những nghiên cứu khoa học Năm 1817, ra đời bộ sách ‘Lịch sử và giải phẫu học các động vật thân mềm’ và bộ ’Giới động vật xếp theo cấu trúc tổ chức’ gồm 4 tập Ngay tựa đề của bộ sách ‘xếp theo cấu trúc’ đã mang ý nghĩa của một thành phần mới trong việc hệ thống hóa và phân loại Những công trình này, chứng tỏ Cuvier đã nghiên cứu cấu tạo của những động vật

khác nhau, ghi nhận những đặc điểm giống nhau và khác biệt nhau để so sánh rồi xếp loại chúng Vào đầu thế 19, quan điểm phổ biến trong giới khoa học là các loài xếp chung trên một đường đơn độc, liên tục, không hề có đứt quãng, còn Cuvier lại quan niêm rằng giới động vật không tạo thành chỉ một hàng mà có nhiều hàng khác nhau Quan điểm của Cuvier là những đặc điểm giải phẫu đều rất rõ rệt và cho phép phân biệt các nhóm động vật Những nghiên cứu cổ sinh vật học

đã đưa Cuvier đến gần với luận thuyết biến đổi các loài Trong một tập sách chính ông đã đặt câu hỏi:’Tại sao các chủng hiện nay lại không phải là những biế đổi của những chủng cổ xưa mà người ta đã phát hiện trong các hóa thạch, những biến đổi ấy có lẽ đã xảy ra do những hoàn cảnh địa phương, do thay đổi khí hậu rồi chịu sự khác biệt quá mức đó liên tục suốt bao năm

tháng? ’ Nhưng rồi chính ông lại trả lời: ‘nếu các loài đã thay đổi dần dần thì nhất thiết phải tìm thấy dấu vết của những biến đổi đó, giữa hệ Mastodonte (voi răng mấu) và hệ động vật hiện nay nhất thiết phải thấy các dạng trung gian, nhưng điều này chưa hề xảy ra ‘ Và Cuvier vẫn khẳng định rằng các loài đều không thay đổi, đều bất biến từ thời Thiên tạo

Danh tiếng Cuvier vang dội và năm 1818, ông được bầu là viện sỹ Viện Hàn lâm Khoa học

Pháp, khi ông tròn bốn mươi chín tuổi Năm 1819, ông đảm nhận chức vụ Chủ tịch hội đồng Nội

vụ Khi trình bày tại Viện Hàn lâm Khoa học bản ‘ Luận bàn về những đột biến trên Trái Đất’ (1825), Cuvier đã xác nhận quan điểm tư duy của ông về sự bất biến của các loài Ông ghi nhận mối quan hệ giữa những dạng hóa thạch với các lớp địa tầng chữa các hóa thạch đó, Cuvier cho rằng cấu tạo của các dạng hóa thạch đều phức tạp dần theo mức chuyển tiếp từ lớp đất cổ xưa đến những lớp đất mới hiện nay Rồi sau khi đã xếp các vật thể hóa thạch tìm thấy theo một trật

tự nhất định, có thể phát hiện thấy những biến đổi tiệm tiến Rõ ràng các hóa thạch đã phản ánh

sự tiến hóa của các sinh thái Trong quá trình tìm hiểu các mối tương quan của những loài hóa thạch với những lớp địa tầng khác nhau, Cuvier nhận thấy có bốn quần thể động vật đã cư ngụ trong những lớp địa tầng khác nhau, Cuvier đã có những nhận xét lý thú: các loài động vật đẻ trứng đã xuất hiện trước các loài đẻ con, tất cả bốn quần thể động vật đã cư ngụ trong những lớp địa tầng, quần thể đầu tiên là những loài cá và rắn quái dị, thứ hai là những loài Palaeotherim và Anoplotherium (mang nhiều mảnh vụn đã được phát hiện ở vùng đất thạch cao ngoại ô Paris) cùng với những động vật có vú sống trên cạn, thứ ba là những loài Mastodonte (voi răng mấu), Mammouth, lợn nước và tê giác, quần thể thứ tư và cuối cùng là con người với các gia súc

Nhưng rồi chính Cuvier lại có những quan điểm mâu thuẫn gay gắt với những sự kiện thu thập được Theo Cuvier, Trái Đất đã có những tai biến lớn diễn ra theo chu kỳ, như những cơn lũ lụt, các vụ đất trồi mà ông gọi là ‘những cuộc cách mạng địa cầu’ và nạn hồng thuỷ là tai biến mới nhất vừa xảy ra Tất cả các sinh vật đều bị tiêu diệt trong thời gian tai biến Sau đó, trên mảnh đất hoang vu, lại hiện diện những động vật di cư từ các vùng đất còn nguyên vẹn với những dạng mới khác hẳn với những dạng đã tồn tại trong lần tai biến trước Những sinh vật đang sống hiện nay (kể cả con người) đều được hình thành sau lần tai biến cuối cùng của Trái đất Do uy tín của Cuvier nên về sau vẫn có nhiều nhà khoa học tin vào luận thuyết tai biến, thậm chí có người còn tính toán rằng trên trái đất từ trước đến nay đã xảy ra 27 lần tai biến như thế Nhưng quan điểm này không giải thích được sự khác biệt và cả những đặc điểm giống nhau của các hóa thạch trong các địa tầng Quan điểm về những tai biến trên trái đất cũng phủ nhận luôn quá trình tiến hóa của các loài

Năm 1826, Cuvier được tặng thưởng huân chượng Bắc đẩu bội tinh Sau gần ba mươi năm miệt mài nghiên cứu các loài cá (với sự cộng tác của A.Valenciennes), liên tục trong bốn năm (1828-1831) ông lần lượt cho ra đời các tập của bộ sách ‘Lịch sử tự nhiên các loài cá’ trong đó có liệt

kê và mô tả gần 5000 loài cá Cũng thời gian này, bộ sách ‘Giới động vật’ gồm 5 tập được xuất bản lần thứ hai Giống như trong lần xuất bản trước, Cuvier đã xóa bỏ cách phân chia hệ động vật theo kiểu cổ xưa, nghĩa là theo hình dạng bên ngoài Ông phân loại theo cấu trúc bên trong

và ghi nhận mối liên quan tương hỗ giữa các bộ phận của cơ thể Cấu trúc giải phẫu học của mỗi

bộ phận (tạng) đều có liên quan về chức năng với tất cả các bộ phận khác trong cơ thể của động vật Hơn nữa, những đặc điểm cấu trúc và chức năng của các bộ phận là kết quả của mối tác động tương hỗ với môi trường

Những mẩu chuyện về tài năng quan sát cũng như tầm hiểu biết sâu rộng của Cuvier về cổ động vật học luôn được lan truyền trong các nhà khoa học trẻ ở Viện Hàn lâm Họ kể rằng trong một cuộc đào bới vùng thạch cao Montmartre, những người khảo sát đã trình cho Cuvier những chiếc răng động vật Nhận thấy mẫu hóa thạch này rất giống bộ phận của loài Sarigue (thú túi đuôi quấn), ông ra lệnh đào bới rộng khu vực chung quanh, quả nhiên về sau đã phát hiện nhiều mảnh xương của con Didelphes (động vật thuộc bộ có túi) Một lần khác, sau khi theo dõi cuộc đào bới khảo cổ ở vùng Montmartre, thuộc ngoại vi Bắc Paris, một cậu sinh viên đã mang đến cho thầy Cuvier, lúc đó mới là giáo sư trẻ, những chiếc răng cổ xưa Chỉ lát sau, Cuvier lấy một tờ giấy trắng và cầm bút chì phác thảo trên giấy hình một con vật kỳ lạ, nửa ngựa, nửa voi Cuvier đặt tên cho con vật đó là ngựa vòi cổ xưa Cậu sinh viên ngắm nhìn tờ giấy, vừa khâm phục thầy vừa băn khoăn suy nghĩ: thật khó có con vật nào lại kỳ lạ như thế Năm tháng trôi qua, người ta đã quên câu chuyện ngựa vòi cổ xưa và chiếc răng còn sót lại Bỗng một hôm, các người thợ đào bới được ở trong hang thạch cao vùng Virty một bộ xương toàn vẹn của một con vật kỳ lạ dạng ngưạ có vòi Nhóm khảo sát vội vã mang về viện bảo tàng Paris và lục lại đống hồ sơ cũa của Cuvier Thật tài tình: bức phác thảo năm xưa chính là hình dạng bộ xương con vật vừa đào bới được

Giới khoa học cũng lưu truyền một câu chuyện khác chứng tỏ Cuvier hiểu biết sâu sắc mối liên quan tương hỗ giữa các bộ phận trong cơ thể động vật Một đêm, khi thầy Cuvier đang nghỉ lại trong Viện Bảo tàng, một cậu học trò, muốn đùa nghịch thầy, đã choàng lên người tấm da cừu, bước đến bên giường ngủ, kêu to giọng khàn khàn man rợ: ‘Cuvier! Cuvier! Ta sẽ ăn thịt ngươi’ Chợt tỉnh giấc, ông thầy vươn tay sờ tấm da có sừng và móng chân con vật lạ rồi bình tĩnh trả lời: ‘Có móng guốc, có sừng, đây là động vật ăn cỏ Mi không thể ăn thịt ta được!’ Chuyện thực

hư đến đâu chẳng rõ, chỉ biết rằng danh tiếng Cuvier với tầm hiều biết uyên bác đã được mọi người chấp nhận

Ngày 20 tháng 8 năm 1830 đã đi vào lịch sử khoa học với cuộc tranh luận nổi tiếng giữa Cuvier

và nhà động vật học Geoffroy Saint Hilare tại Viện hàn lâm Khoa học Pháp Khởi thuỷ bắt đầu bằng việc giới thiệu một luận văn của hai người học trò của Saint Hilare là Laurencet và

Meyraux Họ so sánh cấu tạo cơ thể của các động vật thân mềm chân đầu với cấu trúc của các

động vật có xương sống: con mực nang được đồng hóa tương tự như một động vật có xương sống mang lỗ hậu môn ở vùng đầu, còn sụn của nó lại tương tự như các xương sọ, rồi các bộ phận khác cũng được coi như các tạng của động vật có xương sống Chính điều này đã làm Cuvier nổi giận và phản ứng kịch liệt Ông phê phán mạnh mẽ bằng cách khẳng định rằng có sự khác biệt hoàn toàn, cơ bản giữa các bộ phận của động vật thân mềm với động vật có xương sống, nhiều tạng ở loài này hoàn toàn thiếu vắng ở loài kia Thế là nổ ra cuộc tranh luận giữa hai nhà khoa học đầy uy tín là Cuvier và Saint Hilare nhằm trả lời câu hỏi: giải thích thế nào về sự giống nhau và cả sự khác biệt của giới động vật? Trong khi Geoffroy tin rằng tất cả các loài vật đều là những biểu hiện của chỉ một dạng thì Cuvier lại nhấn mạnh rằng 4 dạng (mà ông đã ghi nhận) đều hoàn toàn khác biệt Trong khi Cuvier tin vào sự bất biến của các loài động vật thì Geoffroy lại chấp nhận thuyết tiến hóa các loài Trong cuộc tranh luận này, Cuvier đã giành được thắng lợi, nhưng sau này, lịch sử khoa học tự nhiên đã đưa ra lời phán xét cuối cùng: lịch

sử đã bác bỏ quan điểm của Cuvier về sự bất biến của các loài động vật và thắng lợi của Cuvier

ở thời điểm đó chỉ là tạm thời, tiêu biểu cho những quan điểm siêu hình trong sinh vật học Mãi sau này, luận thuyết Darwin vế sự tiến hóa các loài đã xác định rõ ràng hơn: các động vật giống nhau đều xuất nguồn từ những tổ tiên chung và sự khác biệt là do đã xảy ra những biến đổi di truyền Người làm khoa học đôi khi lại mâu thuẫn với những kết quả do mình phát hiện ra

Cuvier là một điển hình Mặc dù bản thân ông tin vào sự bất biến của các loài nhưng tất cả

những kết quả nghiên cứu của Cuvier về cổ động vật học lại là những dữ kiện xác thực đặt nền tảng cho sự hình thành luận thuyết tiến hóa

Tuy Đế chế Napoléon đã sụp đổ từ lâu (1814) nhưng dòng họ Hoàng tộc Bourbon vẫn ghi nhận công lao của Cuvier với nền khoa học của đất nước, và năm 1831, vua Louis Philippe (1773-1850) đã phong tước Công khanh và xếp ông vào hàng quý tộc rồi cử ông làm Chủ tịch hội đồng Quốc gia

Giữa tháng 5 năm 1832, một vụ dịch tả khủng khiếp lan khắp thủ đô Paris, hơn hai mươi nghìn người chết ngay trong những ngày đầu tiên, trong đó có giáo sư Georges Cuvier, vị uỷ viên Hội đồng Nhà nước dưới thời Hoàng đế Napoléon, vị Nam tước dưới thời vua Louis XIII và công khanh của nước Pháp ở triều vua Louis Philippe dòng Bourbon Orléans Cuộc đời dài sáu mươi

ba năm đã đột ngột chấm dứt cùng với quyền uy thống trị trong ngành sinh học

Darwin có xứng đáng được kỷ niệm không?

[16/04/2005 - Sinh học Việt Nam]

Là cha đẻ thuyết tiến hóa, Darwin đã "tước đoạt" quyền năng tạo ra loài người của Chúa trời, và chỉ ra mối liên hệ họ hàng giữa người và động vật Kẻ ngưỡng mộ coi Darwin như thánh nhân, nhưng không thiếu kẻ xem ông như ma quỷ Đến nay vẫn chưa có một ngày kỷ niệm quốc tế cho Darwin.

Tuy vậy, nhiều nhà khoa học đang vận động một ngày kỷ niệm quốc tế cho Darwin: 12/2, ngày sinh của nhà khoa học, tác giả của thuyết tiến hóa thông qua chọn lọc tự nhiên "Bên cạnh Shakespeare và Newton, Darwin là đóng góp lớn nhất của dân tộc chúng ta cho nhân loại", ông Richard Dawkins, Chủ tịch danh dự của Hiệp hội Ngày Darwin ở Anh, nói

Cuộc vận động tìm một ngày kỷ niệm Darwin bắt đầu cách đây hai năm ở Mỹ, do những thành viên chủ trương chống lại những tín đồ của chủ nghĩa Thiên chúa thuần túy khởi xướng Cuộc vận động sẽ gồm nhiều khóa học, bài giảng, các buổi chiếu phim về cuộc đời và sự nghiệp của Darwin, và tất nhiên, về thuyết tiến hóa

Nếu phong trào thành công, Darwin có thể sẽ được kỷ niệm chính thức vào ngày 12/2/2009

Thuyết tiến hóa

Charles Darwin xuất thân trong một gia đình có truyền thống Thiên chúa giáo Tuổi trẻ, ông là người ngoan đạo Ông từng tin rằng tất cả là do Chúa sắp đặt, và chỉ có Chúa mới tạo ra những điều kỳ diệu như vậy trên mặt đất Tuy nhiên, sau khi đã đi khắp nơi trên thế giới, sau nhiều năm quan sát và nghiền ngẫm, ông rút ra kết luận, sự phát triển của các loài trên mặt đất là kết quả của quá trình lựa chọn tự nhiên Theo đó, động vật cấp thấp đã tiến hóa lên cấp cao, và khỉ

đã tiến hóa thành người

Những sinh vật thích nghi tốt hơn với môi trường sẽ sống sót và duy trì nòi giống Những sinh vật không thích nghi được sẽ bị đào thải Đó là nguyên tắc của sự chọn lọc tự nhiên Triết gia Daniel Denentt nói: "Đó là một ý tưởng kỳ diệu nhất mà con người có thể có ngay cả với Newton, Einstein hoặc bất kỳ ai cũng vậy"

Điều kỳ lạ là ý tưởng của Darwin khá đơn giản, người ta có thể giải thích nó cho bất kỳ một

Darwin (1809-1882)

học sinh cấp hai nào "Bạn khó hiểu được Newton, và càng khó hơn với Einstein, nhưng

Darwin lại không phức tạp như vậy", nhà sinh học Anh John Maynard Smith nói

Maynard Smith nói rằng, nhiều nhà xã hội học, tâm lý học và tín đồ tôn giáo căm ghét thuyết tiến hóa qua chọn lọc tự nhiên "Họ không chấp nhận một điều hiển nhiên là hành vi con người

bị chi phối bởi gene và tiến hóa Họ tin rằng con người không có liên hệ gì với động vật Đó là một suy nghĩ tồi tệ, và xét về mặt trí tuệ, đó là sự lười biếng Và đây chính là nguyên nhân vì sao chúng ta cần có một Ngày Darwin"

Di truyền học sau Mendel

[18/06/2005 - Sinh học Việt Nam]

Năm 1865, kể từ khi Gregor Mendel công bố các phát hiện của ông về tính di truyền, đến nay đã là 140 năm Qua các thí nghiệm đã thực hiện trên hàng nghìn cây đậu Hà Lan,

Mendel nhận thấy các "nhân tố", tức các đặc điểm di truyền, được truyền từ đời này sang đời khác theo một cách đặc thù Tiếc rằng phát hiện này của ông đăng trên một tạp chí địa phương, dù có mặt ở các thư viện lớn của châu Âu thời ấy, lại không được ai để ý tới Những bước tiến chính của di truyền học sau Mendel

Vào khoảng năm 1880, kính hiển vi đã giúp người ta nhận thấy khi tế bào phân chia thì trong nhân của nó xuất hiện những cấu trúc hình sợi, tức nhiễm sắc thể, sánh đôi với nhau Thoạt tiên, từng nhiễm sắc thể của mỗi cặp tự nhân đôi lên Như vậy sẽ có hai cặp và mỗi cặp đi vào từng tế bào con đang hình thành Tại một số kỳ phân chia, sự nhân đôi nhiễm sắc thể diễn ra bình thường, nhưng ở một số kỳ khác sự nhân đôi này không xảy ra và các cặp nhiễm sắc thể tự tách ra, từng thành viên của mỗi cặp đi vào từng tế bào con

Như vậy, có một "cái gì đó" được chuyển từ một tế bào này sang một tế bào khác theo một

cơ chế cực kỳ chính xác "Cái gì đó" chỉ có thể là những "mệnh lệnh" di truyền chi phối hoạt động của tế bào

Năm 1900, các định luật của Mendel và báo cáo của ông được các nhà sinh học các nước Hà Lan, Đức, Áo hầu như phát hiện lại đồng thời Người ta thấy rằng nhiễm sắc thể là cơ sở vật chất của tính di truyền

Năm 1903, nhà sinh học Mỹ Sutton cho rằng, các "nhân tố di truyền" mà Mendel gọi là các

"gen" nằm trong các nhiễm sắc thể và nhân tế bào có một vai trò quan trọng trong sự di

Từ năm 1920 đến 1930, nhà phôi học Mỹ Thomas Hunt Morgan và nhiều nhà nghiên cứu khác đã phát hiện ra các ngoại lệ đối với quy luật di truyền của Mendel và thấy rằng, các gen không phải là những thực thể tách rời hoàn toàn mà gắn bó với nhau trong các nhiễm sắc thể, mỗi nhiễm sắc thể chứa rất nhiều gen và là cơ sở của hiện tượng di truyền liên kết Bản đồ gen chi tiết ở 4 cặp nhiễm sắc thể của ruồi dấm đã được biết đến năm 1925, từ đó được áp dụng cho nhiều sinh vật khác, kể cả loại đậu thí nghiệm của Mendel Năm 1930, thuyết

nhiễm sắc thể về tính di truyền được xây dựng vững chắc

Vào thời Morgan, người ta cũng đã biết đến sự tồn tại của những biến dị gọi là đột biến và cùng với thuộc tính di truyền, các gen có thể trải qua những biến đổi ngẫu nhiên và những biến đổi này di truyền được Năm 1926, Muller - một trong những cộng sự của Morgan đã chứng minh rằng tia X có thể làm tăng tần số biến đổi này, từ đó người ta có thể gây biến dị bằng các tác nhân vật lý và hoá học

Từ năm 1940 và sau đó, Beadle và Tatum (Mỹ) đã chứng minh rằng các gen điều khiển hóa học tế bào qua điều khiển sản xuất các enzim, mỗi gen tương ứng với sự hình thành một enzim riêng theo nguyên tắc một đối một

Năm 1944, Oswald Avery cùng với hai cộng sự là Mc Leod và Mc Carty (Mỹ) đã tìm ra chất cấu tạo nên các gen là axit deoxyribonucleic (ADN)

Năm 1953, bộ ba Watson, Crick và Wilkins phát hiện ra cấu trúc xoắn kép của ADN và cơ chế tự tái sinh của nó

Từ năm 1955 đến 1960, Fraenkel Conrad và Schramm phát hiện ra axit ribonucleic (ARN) và vào đầu những năm 60, người ta đã làm rõ mối quan hệ giữa các gen và protein Từ năm

1961 đến 1963, một tiến bộ đáng kể đã đạt được là sự giải mã di truyền Nhiều nhà khoa học thời kỳ này đã lập được một bản danh sách đầy đủ các "từ mã" của ADN tương ứng với các axit amin khác nhau

Năm 1967, sau khi nắm được trình tự sắp xếp các bazơ trong một đoạn gen của ADN ở nấm men, Khorana (Mỹ) đã tổng hợp thành công đoạn gen đó Mấy năm sau, tập thể của ông đã tổng hợp được hoàn toàn một gen đầy đủ của vi khuẩn đường ruột (E coli) Năm 1976, họ ghép được gen này vào tế bào vi khuẩn Gen nhân tạo được ghép đã "sống" và hoạt động bình thường ở tế bào này

Đầu năm 1977, tập thể Sanger (Anh) đã xác định được trình tự sắp xếp đầy đủ của 5.375 bazơ của ADN ở một loại virut Từ đó, việc thành lập "thư viện gen", nghĩa là xác định tổ hợp các chữ cái di truyền của những gen đáng quan tâm ở bất kỳ sinh vật nào đã trở nên thông dụng và nhanh hơn nhờ sự đóng góp của tin học Không những thế, các nhà sinh học

phân tử còn muốn xác định trình tự của cả bộ gen mà điển hình là dự án bộ gen người từ năm 1987.

Những nghiên cứu cơ bản nói trên là cơ sở của kỹ thuật di truyền, còn hay gọi là công nghệ gen, nhằm tạo ra một chương trình di truyền mới hoặc cải tạo sinh vật tận gốc

Từ sinh vật nhân bản đến sinh vật tổng hợp

Khi đã nắm được "cẩm nang di truyền", tức bộ gen là gốc của một sinh vật, người ta có thể nhân bản sinh vật đó Nguyên tắc chung là cấy nhân (nơi chứa toàn bộ các gen) của một tế bào bình thường của cơ thể vào tế bào trứng chưa được thụ tinh bị tách nhân, sau đó đưa trứng này vào tử cung của chính mẹ đẻ hoặc "mẹ nuôi" nào khác để "phôi" phát triển ở đó cho đến khi đủ thời gian để ra đời Thành tựu nhân bản điển hình là sự ra đời của con cừu Dolly Dù nhân bản sinh vật bậc cao khơi ra các vấn đề an toàn và đạo đức nhưng đây chưa phải là mục tiêu cuối cùng Hiện nay, các nhà sinh học còn muốn tổng hợp cả bộ gen, biến đổi mã di truyền và nghĩ ra các dạng sống mới

Thiết kế lại sự sống là cách đặt tên của Steven Benner - một nhà hóa học ở Trường Đại học Florida, Gainesville, trong hội nghị của ông năm 1988 ở Interlaken, Thụy Sĩ Vì tên này gây xôn xao nên Benner phải đổi là Thiết kế lại các phân tử của sự sống

Hội nghị của Benner đã giúp xác định một nhánh của một lĩnh vực đang nảy sinh là sinh học tổng hợp Năm 2002, nhà virut học Eckard Wimmer ở Trường Đại học New York cho biết tập thể của ông đã tạo ra được loại virut bại liệt sống từ con số không nhờ sử dụng các đoạn ADN đặt hàng và bản đồ một bộ gen virut có sẵn trên mạng Internet Thành tựu nổi bật này khiến người ta lo bọn khủng bố sinh học có thể tạo ra các sinh vật gây bệnh còn nguy hiểm hơn như Ebola, đậu mùa hoặc bệnh than Nếu như Wimmer phải mất 3 năm để tạo ra loại virut của ông thì tháng 11.2003 tập thể Craig Venter ở Viện Biological Energy Alternatives, Rockville, Maryland cho biết họ chỉ cần 3 tuần để "lắp ráp" một virut nhiễm vào vi khuẩn Đồng thời, các tế bào vi khuẩn đang được "lắp lại" để thực hiện các chức năng mà chúng không đạt được trong tự nhiên Ai biết rằng người ta có thể tổng hợp những sinh vật cao hơn trong tương lai?

Nếu như cách đây 30 năm, những lo lắng về công nghệ ADN có thể gây ra các rủi ro cho sức khỏe của con người và môi trường đã dẫn tới Hội nghị Asilomar ở California để bàn về các biện pháp an toàn nhằm phòng ngừa sự lạm dụng các kỹ thuật mới, thì chắc sẽ phải có một Asilomar thứ hai để thảo luận cách tránh rủi ro trong lĩnh vực sinh học tổng hợp Một hội nghị quốc tế đầu tiên đã được tổ chức ở Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) tháng 6.2004 nhưng chưa đưa ra được các biện pháp n

Gesner (1516 -1665): Nhà động vật học và thực vật học lỗi lạc

[24/05/2005 - Sinh học Việt Nam]

Zurich là thành phố lớn nhất của Thụy Sĩ, nằm dưới chân dãy núi Alpes, bên một hồ nhỏ, cách biên giới nước Đức chừng ba mươi cây số về phía Nam Chính nơi đây, ngày 26 tháng 3 năm 1516, Konrad von Gesner đã ra đời Có lẽ nghề nghiệp của cha, nghề buôn bán da lông thú luôn gắn với những động vật nên từ nhỏ cậu bé Konrad đã có cơ hội quan sát say mê các loài thú? Nhận thấy con trai sớm biểu lộ tài quan sát khác thường nên ông bố đã gửi cậu đến ở nhà người bác, vốn là người chuyên trồng các loại dược thảo

Ngoài những giờ đến lớp, Konrad đã có dịp theo ông bác đi đây đi đó để kiếm tìm các loại cây lá, có lẽ vì vậy mà tình yêu thiên nhiên hoa trái đã sớm định hình trong tâm trí cậu thiếu niên ham học hỏi Ở trường cậu Konrad cũng được các thầy dạy yêu thương quý mến vì tính nết chăm chỉ, đầu óc thông minh khác thường: chỉ sau hai năm đến lớp, cậu đã đọc được nhiều tập sách của các tác giả La Mã và Hy Lạp

Cha của ông là một tín đồ theo nhà cải cách tôn giáo Ulrich Zwingler (1484-1531), ở Zurich,

và đã bị tử thương trong một trận chiến với những người Thiên Chúa giáo, nên cậu thiếu niên Konrad mồ côi cha lúc vừa tròn mười lăm tuổi Nhưng Konrad thật may mắn là có ba ông thầy đã tận tình giúp đỡ: một người nhận làm cha nuôi, một thầy khác chu cấp nơi ăn chốn ở trong suốt ba năm trời, và một thầy nữa thì lo tiền bạc để cậu có thể tiếp tục lên Strasbourg học Rồi sau đó, cả ba thầy lại đóng góp công sức để chàng thanh niên Gesner được đến học

ở Bourges và nghiên cứu văn học và ngôn ngữ ở Paris Chỉ có một điều làm cả ba thầy đều cảm thấy thật phiền lòng: đó là lúc chàng thanh niên Gesner mười chín tuổi quyết định lập gia đình với một cô gái trẻ, ngoan nhưng nghèo và chẳng có chút của cải gì mang về nhà chồng Tuy buồn phiền nhưng các thầy vẫn không bỏ rơi chàng thanh niên chưa nghề nghiệp

và địa vị trong xã hội Ba ông lại kiếm cho Gesner một chỗ dạy học tại Zurich rồi thuyết phục những người quen biết cho chàng vay nợ để theo học trường Y khoa ở Basel

Gesner lên đường tới thành phố Basel ở cách Zurich khoảng sáu mươi cây số về phía Tây Bắc, sát biên giới nước Đức, kế bên bờ sông Rhin Tại đây, có trường đại học nổi tiếng cổ xưa nhất được xây dựng từ năm 1459 Cảm nhận được lòng yêu thương vô hạn của các thầy nên Gesner quyết chí học tập và làm việc Kết quả đầu tiên của những năm tháng ở Basel là cuốn từ điển Hy Lạp - La Tinh đã được xuất bản năm 1537, khi Gesner vừa tròn hai mươi mốt tuổi ít lâu sau, Gesner được bổ nhiệm làm giáo sư dạy tiếng Hy Lạp và Do Thái ở Viện Hàn lâm Lausanne (1537-1540) Nhờ công việc dạy học nên cuộc sống gia đình được ổn định

và Gesner có thể yên tâm tiếp tục học tập

Gesner

(1516 -

1665)

Thời gian trôi qua nhanh chóng, chàng trai Gesner hai mươi lăm tuổi tốt nghiệp Bác sĩ Y khoa ở Đại học Basel Sau một thời gian hành nghề ở nhiều thành phố châu Âu, Gesner đến Venezia, một thành phố ở miền Đông Bắc Italia, bên bờ biển Adriatic để nghiên cứu các biển (1545) ít lâu sau, Gesner trở về thành phố Zurich quê hương để nhận giảng dạy thêm môn Vật lý tại trường Carolinum Lúc ba mươi tám tuổi, Gesner được bổ nhiệm làm bác sĩ của thành phố; vài năm sau trở thành giáo sư môn Khoa học tự nhiên tại Đại học Zurich

Ngoài lĩnh vực y học, Gesner say mê tìm hiểu các loài cây cỏ, hoa lá Trước kia, cây cỏ

thường được mô tả theo tổng thể, nhưng nay ông lại chú ý đến từng chi tiết các phần của cây, hoa và hạt giống kèm toàn bộ hình dáng Gesner là người đầu tiên xác định sự khác biệt giữa giống (genus) và loài (species), cũng như giữa loại (order) và lớp (class) Một điều được ông luôn khẳng định là hiếm có loài cây nào mà giống (genus) không thể chia tách thành hai hoặc nhiều loài (species), Gesner nêu ví dụ những tác giả chỉ mô tả một loại cây long đờm

(gentiane), còn ông thì mô tả đến mười loại

Sau khi cho in cuốn “Lịch sử cây cỏ” (Paris, 1541) và tập tài liệu Y học phổ cập (1545) nhấn mạnh đến vai trò dinh dưỡng của sữa, Gesner tập trung toàn bộ sức lực cho những bộ sách lớn Ông dự định dành hơn mười năm (1545-1555) biên soạn bộ sách đầu tiên có nhan đề

“Tủ sách toàn năng”, gồm 20 tập Đây là một bảng liệt kê (bằng tiếng La tinh, Hy Lạp và Do Thái), khoảng 1.800 tác giả cổ xưa được sắp xếp theo thứ tự chữ cái, kèm tiêu đề các công trình nghiên cứu, những trích dẫn, bàn luận về những đóng góp của mỗi tác giả Năm 1584 là năm kết thúc bộ sách với 19 tập, đáng tiếc là tập 20 gồm phần y học không bao giờ được hoàn tất Sau đó bộ sách được bổ sung thêm (1549) tập 21, đây là một tài liệu bách khoa về Thần học

Ngay sau khi kết thúc bộ sách lớn, Gesner lại bắt tay vào công việc biên soạn bộ “Lịch sử động vật” gồm 5 tập, (1551-1587) Có thể coi đây là công trình tham khảo chủ yếu về Động vật học của thế kỷ XVI, trong đó các động vật được xếp loại theo thứ tự chữ cái, với mục đích sửa chữa những hiểu biết sai lầm thời đó cũng như loại bỏ những huyền thoại Đối với mỗi con vật, ông dành 8 phần bàn luận, bao gồm: tên gọi (theo nhiều ngôn ngữ khác nhau), hình thái ngoài và sự phân bố theo địa dư, cách ứng xử của con vật theo môi trường sống kèm bệnh tật, bản chất và các bản năng, những lợi ích của con vật (trong chăn nuôi, săn bắn), thức ăn, những vị thuốc xuất xứ từ con vật và cuối cùng, phần 8 luận bàn về triết học, văn học cũng như những kiểu cách ví von dân dã liên quan đến con vật (thí dụ như “ứng xử kiểu

bò mộng”, “suy nghĩ như đầu bò”…) Tuy nhiên, cách phân loại đôi khi hơi tùy tiện: các động vật có vú được phân chia thành hai nhóm: hoang dã và gia súc, nhóm thứ hai này lại được chia nhỏ thành những động vật tập quần, có sừng (trâu…) hoặc không có sừng (ngựa, heo, chó và cả mèo) Tập đầu tiên dày 1.100 trang, đề cập đến các loài bốn chân đẻ con, kèm nhiều hình vẽ tuyệt đẹp được xuất bản năm 1551 (Zurich) Liên tiếp trong ba năm sau đó, ra đời ba tập bàn về các động vật bốn chân đẻ trứng (1554), về chim (1555) (ông là người đầu tiên mô tả chim bạch yến), về cá cùng với các động vật khác sống dưới nước (1556) Cho tới

hai mươi năm sau khi Gesner qua đời, mới xuất bản thêm tập thứ 5 (cũng là tập cuối cùng) viết về rắn (1587) Bộ sách vĩ đại này gồm tổng cộng bốn nghìn năm trăm trang, một nghìn bản khắc gỗ kèm trích dẫn hai trăm năm mươi tác giả nổi tiếng Bốn tập đầu bộ sách (về sau được dịch sang tiếng Đức, Zurich, 1563) trở thành tài liệu tham khảo chủ yếu của ngành Động vật học hiện đại Gesner đã viết bộ sách với văn phong rất trau chuốt và dành riêng 176 trang cỡ lớn để mô tả ngựa, 40 trang về cừu và 30 trang về voi, kèm nhiều hình vẽ thật đẹp khắc trên gỗ Ông quan niệm những kiến thức về Động vật học rất cần thiết đối với tất cả mọi người, từ thầy thuốc, thợ săn đến người nấu bếp; và việc nghiên cứu tìm hiểu đời sống động vật, ong, kiến cũng làm cho đời sống con người thêm phong phú Tuy nhiên, ông không chú

ý mô tả thật khoa học các hình thái bên ngoài Do vậy, những động vật sống ở châu Âu mà ông đã có dịp quan sát (như loài có vú, chim, cá, rắn, giun và cả những côn trùng) đều được minh họa rất đẹp Ngược lại những động vật sống ở châu á, châu Phi và châu Mỹ đều được minh họa đơn thuần qua lời kể truyền miệng Vì thế nhiều hình vẽ đã làm độc giả phải ngạc nhiên bật cười (hơn nữa ông còn thêm nhiều chi tiết thần thoại như con rắn thần, động vật một sừng) Gesner là người đầu tiên mô tả nhiều dạng nửa vật nửa người như con “jumar”, một dạng động vật lai tạp, hư ảo, mang hình nửa ngựa, nửa bò, như dạng quái vật đầu người mình ngựa; cá lai giữa cá chình với rắn vipe; con hươu cao cổ lai tạp giữa lạc đà với báo, sư

tử lai báo, bò đực lai ngựa cái Có điều đặc biệt là tất cả những động vật được mô tả đều rất sống động như những con vật có thật ở vùng Bắc châu Phi Trong suốt quá trình nghiên cứu tìm hiểu các động vật, ông đã nhận được rất nhiều mẫu vật từ khắp nơi gửi tặng, nào là

những xương, da động vật hiếm, nào là những vỏ sò, sừng trâu bò Mỏ con chim toucan kỳ lạ vùng Nam Mỹ và những mẫu động vật hóa thạch cũng được gửi đến

Mặc dù đã bỏ nhiều công sức cho bộ sách “Lịch sử động vật” vĩ đại và danh tiếng Gesner đã vang dội khắp châu Âu, nhưng ông vẫn chưa hài lòng mà lại tiếp tục hoàn tất một bộ sách mới mang nhan đề “Làm quen với các ngôn ngữ khác” (1555) để ghi nhận và giải nghĩa khoảng 130 ngôn ngữ đã được biết đến ở thời đó

Ông còn viết những tập tài liệu nhỏ (xuất bản liên tục hai mươi năm, từ 1751 đến 1771) để chuẩn bị cho bộ sách “Môi trường Thực vật học” Nhằm biên soạn bộ “Bách khoa toàn thư Thực vật học” tương ứng với bộ sách về động vật suốt nhiều năm, ông sưu tập rồi cấy trồng nhiều mẫu cây đã kiếm nhặt được trên các triền núi Alpes Về phương diện này, có thể coi Gesner như người mở đường cho ngành Sinh Thực vật học núi cao Ngoài việc thành lập một Viện Bảo tàng, ông còn xây dựng được một kho lưu trữ khoảng 1.500 bản khắc gỗ, họa hình

về cây cỏ, động vật do chính ông thực hiện Những chi tiết về cây cỏ, hoa trái, những mô tả tỉ

mỉ cây cảnh trong cuốn sách “Hoa nước Đức”, chứng tỏ tài quan sát tinh tường của Gesner vượt trội hơn hẳn các nhà Sinh học trước đó cũng như đương thời

Đối với những người dân bình thường, Gesner lại nổi tiếng vì tình yêu thiên nhiên, ông

thường đến nơi thôn quê hoặc các vùng núi non hiểm trở vừa để ngắm nhìn cảnh đẹp vừa để sưu tầm những loại cây lá quý hiếm Độc giả thời đó (1555) đã say mê đọc cuốn truyện ông

kể về chuyến leo tới đỉnh Gnefstein thuộc dãy núi Pilatus, Thụy Sĩ, với những đoạn văn mô

tả đầy cảm xúc chân thật Niềm yêu mến phong cảnh núi non quê hương của ông đã ảnh hưởng đến nhiều nhà khoa học sau này (như De Saussure ở thế kỷ XVIII) và khơi nguồn cho ngành Địa chất học núi cao

Được phong tước quý tộc lúc bốn mươi tám tuổi, Gesner là một thầy thuốc, một nhà Động vật học, Thực vật học, giáo sư tiếng Hy Lạp, một nhà nghiên cứu Từ điển học đầy tài năng Nhưng suốt nhiều năm tháng cuối đời, ông sống trong cảnh nghèo túng, bệnh tật, đôi mắt cận thị từ xưa lại thêm mệt mỏi sau những tháng ngày miệt mài nghiên cứu, việc đọc sách đã làm ông luôn bị rối loạn thị lực

Khi bệnh dịch hạch bùng nổ tràn lan khắp Zurich, trên cương vị một thầy thuốc, ông đã chữa trị cho rất nhiều người bệnh tại thành phố quê hương nhưng cuối cùng chính căn bệnh này lại bùng phát ở Basel ngày 13 tháng 12 năm 1565, đã cướp đi sinh mạng của nhà khoa học lỗi lạc Gesner, lúc đó ông mới tròn bốn mươi chín tuổi

Gần hai thế kỷ sau khi ông qua đời, bộ sách “Thực vật học” (1753-1759) mới được xuất bản nhưng cũng làm giới khoa học châu Âu kinh ngạc về tài năng ghi chép, quan sát của ông, đồng thời khẳng định Gesner là một nhà Thực vật học lỗi lạc trong công việc phân loại cây

cỏ Với tài năng xuất chúng và những đóng góp to lớn cho khoa học, Gesner đã được Cuvier (1769-1832, nhà Động vật học, người Pháp) tôn vinh là “Plinius của Thuỵ Sĩ”

Robert Hooke (1635-1703): Người phát hiện ra tế bào

[08/11/2005 - Sinh học Việt Nam]

Năm 1665, tại nước Anh, một cuốn sách ra đời với nhan đề ‘Hình ảnh vi thể’ (Micrographia) gây xôn xao bàn tán trong giới khoa học ở Anh và châu

Âu Cuốn sách chứa đựng những khám phá cơ bản trong sinh học, gồm 60 hình lớn do chính tay tác giả vẽ, trong đó có hình một con rận phóng đại tới vài chục centimet chiều dài, một con chấy thật to chiếm cả một trang sách, con mắt phức tạp của ruồi, cấu trúc tỉ mỉ của lông chim, quá trình chuyển dạng của ruồi, tất cả với đầy đủ chi tiết Tác giả cuốn sách là Robert Hooke, một nhà thực vật học người Anh, lúc đó 30 tuổi.

Robert Hooke sinh ngày 18 tháng 7 năm 1935 tại một làng quê đảo Wright, gần bờ biển phía Nam nước Anh, trong gia đình một mục sư Tin lành Thời niên thiếu, cậu bé thường ốm yếu nhưng rất thông minh và chăm học; chỉ trong hai tuần lễ cậu đã học hết bộ sách nhập môn toán của Euclide Suốt ngày cậu mải mê chế tạo những dụng cụ cơ khí, tàu thủy, cối xay chạy bằng dòng nước chảy, đồng hồ quả lắc, máy bay gỗ Năm cậu mười ba tuổi, ông bố qua đời, cậu phải đến xin việc tại một xưởng họa, học vẽ chân dung để kiếm sống Nhưng mùi sơn

Robert

Hooke

(1635-1703)

dầu và thuốc vẽ làm cậu nhức đầu, ốm mệt nên phải thôi việc Sau đó Hooke đến phụ giúp phòng thí nghiệm của Hội Hoàng gia Anh (vừa mới thành lập), nhận lau rửa các dụng cụ thực nghiệm Lòng ham muốn hiểu biết thúc đẩy cậu tự học hỏi và đến dự các lớp tại trường

Oxford

Năm 26 tuổi, Hooke cho xuất bản cuốn sách đầu tiên, nghiên cứu về sức căng bề mặt Vào những năm giữa thế kỷ 17, tại châu Âu, nhiều nhà khoa học có xu hướng chế tạo và dùng các dụng cụ quang học để nghiên cứu thiên nhiên, Hooke cũng là một trong số những người đóng góp cho xu hướng đó phát triển Sau 4 năm làm việc, ông công bố kết quả nghiên cứu trong cuốn sách nổi tiếng “Hình ảnh vi thể” Trong cuốn sách, ông ghi chú đầy đủ các phương thức tiến hành nghiên cứu: “ Tôi chọn một căn phòng nhỏ, chỉ có một cửa sổ duy nhất hướng về phía Nam Cách cửa sổ khoảng một mét, tôi kê chiếc bàn có đặt kính hiển vi để nghiên cứu Tôi phải sử dụng một quả cầu bằng thủy tinh hoặc một thấu kính 2 mặt (phẳng và lồi), mặt lồi hướng về phía cửa sổ để thu hút được nhiều ánh sáng tạo nên nguồn chiếu, rồi tôi đặt giữa nguồn sáng và vật quan sát một mảnh giấy dầu, một kính lúp có độ phóng đại cực lớn để tập trung thật nhiều ánh sáng đi qua giấy dầu và chiếu trên vật thể, nhưng cũng phải chú ý ước lượng sao cho tờ giấy dầu khỏi bị quá nóng có thể bốc cháy ” Những ghi nhận của Hooke chứng tỏ sự công phu tỉ mỉ của ông trong công việc nghiên cứu: “Để có thể làm việc cả trong những ngày không ánh sáng mặt trời, và cả lúc đêm khuya, tôi làm một dụng cụ thẳng đứng với 3 giá ngang, trên một giá có đặt một đèn dầu có thể di chuyển gần xa, trên giá kia đặt một quả cầu bằng thủy tinh chứa dịch trong suốt, trên giá thứ ba đặt một thấu kính 2 mặt (phảng

và lồi) có thể di động theo nhiều hướng” Với những dụng cụ tự chế tạo như thế Hooke tiến hành những nghiên cứu thực vật học Trong cuốn sách, ông ghi nhận những kết quả thu thập được: “Qua kính hiển vi tôi quan sát những mảnh bần (liège), tôi nhận thấy có cấu tạo giống những khoang, lỗ nhỏ Tôi dùng dao cắt thành nhiều mảnh khác mỏng hơn và rõ ràng tôi lại nhận thấy các mảnh đó có cấu trúc như những tổ ong, những phòng nhỏ Tôi đếm kỹ và thấy

có 60 tế bào (cell - từ nguyên latin cellulate, có nghĩa là: phòng nhỏ, như vậy Hooke là người đầu tiên đặt ra và sử dụng từ “tế bào”), các tế bào đó xếp sát nhau trên một vùng kích thước 1mm, như vậy sẽ có tới trên 1 triệu (tính thật đúng là 1.666.400) tế bào trên mảnh diện tích bần 6,5cm2, một con số khổng lồ khó tin được” Sau đó, Hooke quyết định nghiên cứu thêm qua kính hiển vi dạng cấu trúc nhỏ bé mà ông vừa mới phát hiện

Đúng vào lúc cuốn sách “Hình ảnh vi thể” của ông ra đời, năm 1665, Hooke trình bày trước Hội Hoàng gia Anh những kết quả quan sát trong bản tường trình “Cấu trúc của bần qua thấu kính phóng đại” Năm sau, ông được bầu làm Uỷ viên kiêm Thư ký Hội Hoàng gia và ở cương vị này suốt 15 năm Năm 36 tuổi, ông tiến hành thử nghiệm ngay trên bản thân về ảnh hưởng của môi trường áp suất thấp: ông ngồi trong một căn buồng nhỏ và chịu đựng một áp suất rất thấp (chỉ bằng 1/4 áp suất bình thường) và ghi nhận các triệu chứng bản thân ông đã cảm thụ được như: nhức đầu, đau tai đến mức gần điếc đặc v.v Ông còn làm nhiều thử nghiệm về ghép da, hô hấp nhân tạo, truyền máu

Hooke là một con người say mê khoa học, từ sáng sớm trong phòng thí nghiệm đã thấy bóng

dáng ông: nhỏ bé, thấp gầy, dáng đi hơi khom lưng, nét mặt không đẹp lắm vì miệng hơi rộng

và cằm quá nhọn Ông giản dị và rộng lượng: suốt những năm làm việc tại Hội Hoàng gia và trường đại học, ông không hề phàn nàn về lương bổng Tính nết ông thẳng thắn cương trực đến mức dễ nóng nảy, va chạm với đồng nghiệp (về sau người ta mới biết đó là do tình trạng

ốm yếu từ lúc còn nhỏ làm ông ăn uống kém và mất ngủ thường xuyên) Cuộc tranh luận của ông với Issac Newton (1642-1727) đã trở thành nổi tiếng: có lẽ Hooke đã thông báo cho Newton biết những kết quả nghiên cứu vật lý học của ông và tạo điều kiện để Newton phát hiện ra một số định luật mới nhưng cũng có thể là tự bản thân mình phát hiện ra các định luật

đó nên Newton đã không nêu rõ vai trò đóng góp của Hooke Dẫu sao, sự va chạm này đã trở thành mâu thuẫn đến mức chỉ sau khi Hooke qua đời thi Newton mới được bầu làm Chủ tịch Hội Hoàng gia Anh (trong thời gian 1703-1727)

Hooke không chỉ là nhà thực vật học nổi tiếng với việc phát hiện ra tế bào, ông còn là một nhà thiên văn học lỗi lạc Ông có nhiều đóng góp khoa học lớn như chế tạo ra kính viễn

vọng, quan sát sự chuyển động quay của các thiên thể, đề nghị dùng nhiệt độ đóng băng của nước là 0O, đưa ra lý thuyết cơ học của nhiệt, nghiên cứu nguồn gốc vật thể hóa thạch Ông cũng là một kiến trúc sư tài năng: sau vụ dịch lớn (vào năm 1665) và đám cháy lớn (năm 1666) tại Luân Đôn, chính ông đã tham gia thiết kế xây dựng lại nhiều ngôi nhà lớn và các khu vực rộng của thủ đô Anh

Danh tiếng Robert Hooke vang dội không chỉ lúc sinh thời mà còn lưu truyền nhiều thế kỷ sau, có điều đặc biệt là không ai lưu trữ được một bức hình nào của ông và cũng không ai biết rõ phần mộ của ông đặt nơi nào

Bảy năm sau khi Robert Hooke phát hiện ra tế bào, vào năm 1672, Malpighi cũng mô tả những túi nhỏ trong cấu trúc thực vật 140 năm sau đó, vào năm 1805, một thầy thuốc và nhà khoa học tự nhiên người Đức, Lorenz Oken (1779-1851) cũng khẳng định: “Mọi cơ thể sinh vật đều do những tế bào cấu tạo nên” Nhưng phải 174 năm sau phát hiện của Hooke, cuối cùng tế bào mới được xác nhận là đơn vị cấu trúc cơ bản của cả động vật và thực vật, nhờ công lao của Schleiden và Schwann

Nguồn: Sách 20 nhà sinh học tài danh của Trần Phương Hạnh, Nhà xuất bản Thanh niên

Trần Phương Hạnh

Trước Watson & Crick

[16/11/2005 - Sinh học Việt Nam]

Trong nửa đầu của thế kỷ 20, nói đến khoa học là nói đến vật lý với lý

thuyết tương đối rộng, cơ học lượng tử và phản ứng phân hạch Nửa sau

của thế kỷ này thuộc về sinh học Thời kỳ sau chiến tranh thế giới thứ hai, bí mật của gene – các đặc điểm di truyền truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác như thế nào – là chủ đề nóng nhất trong khoa học

Đối với một số nhà vật lý tham gia vào dự án Manhattan để chế tạo bom nguyên tử, sự đổi hướng sau chiến tranh sang sinh học là một hoán đổi khắc nghiệt từ lĩnh vực khoa học phục vụ cái chết sang cho khoa học phục vụ sự sống Nhưng sự chuyển đổi của họ vừa là chuyển đổi về mặt học thuật vừa là

sự chuyển đổi về ý thức hệ Lúc này sinh học là lĩnh vực có nhiều hoạt động nhất Chiến tranh đã làm gián đoạn những nghiên cứu dẫn đến sự hiểu biết về

cơ sở hóa học của sự di truyền

Tìm kiếm phân tử mang thông tin di truyền

Việc các đặc điểm của cơ thể được truyền lại theo những đơn vị riêng rẽ (sau này được gọi là gene) đã được khám phá vào năm 1865 bởi một thầy tu người

Áo tên là Gregor Mendel trong thí nghiệm của ông với đậu Hà Lan Mỗi gene quy định một đặc điểm, ví dụ chiều cao hay màu sắc, ở thế hệ cây tiếp theo Cho đến năm 1905 người ta đã biết rằng trong các tế bào sống gene được xâu lại với nhau như các hạt cườm trên các NST, và các NST nhân đôi và tách nhau ra Nhưng làm thế nào mà thông tin di truyền chuyển từ NST cũ sang NST mới?

Protein là một đáp án dễ thấy Cho đến những năm 20 của thế kỷ XX người ta nghĩ rằng gene được tạo nên từ protein Thành phần chính khác trong NST là deoxyribonucleic acid, hay DNA, một chất có trọng lượng phân tử lớn, được tìm ra vào năm 1871 bởi một nhà khoa học trẻ người Thụy Sĩ có tên là

Friedrich Miescher (Thực ra có một loại nucleic acid khác trong tế bào, gọi là RNA, có thành phần hóa học hơi khác một chút) Chữ D trong DNA thay thế

cho deoxy – một tiền tố thường được viết là des vào thời của Rosaline mà bây

giờ đã trở nên lỗi thời – để xác định nó là ribonucleic acid có một nhóm

hydroxyl ít hơn Nhưng vì RNA tồn tại trong tế bào chủ yếu là ở ngoài nhân nên nó ít có khả năng là phương tiện mang thông tin di truyền

Protein thu hút sự quan tâm của các nhà di truyền hơn DNA vì nó có nhiều

hơn và vì mỗi phân tử protein là một chuỗi các acid amin trong đó có 20 loại

có mặt ở các sinh vật Trái lại DNA chỉ chứa bốn đơn phân lặp lại gọi là

nucleotide Vì vậy nó quá đơn giản để có thể mang những hướng dẫn phức tạp cần thiết để quy định mỗi dạng khác nhau của mỗi một trong hàng tỉ loại tế bào cấu tạo nên sự sống

Vào năm 1936, ở Viện nghiên cứu Rockefeller ở phía đông bên trên

Manhattan, một nhà vi sinh vật học có tên là Oswald Avery chất vấn liệu

“nguyên lý chuyển nạp” – tức quá trình mang thông tin di truyền từ NST cũ sang NST mới – có thể không phải là nucleic acid, DNA Không ai để ý đến câu hỏi đó DNA dường như chỉ là một chất liên kết không đáng quan tâm cho protein trong tế bào

Trong những năm trước chiến tranh, ở Anh Quốc, J D Bernal ở ĐH

Cambridge & William Astbury ở ĐH Leeds, cả hai đều là nhà tinh thể học, bắt đầu dùng tia X để xác định cấu trúc của các phân tử ở dạng kết tinh Astbury quan tâm đến các đại phân tử sinh học và đã chụp hàng trăm bức ảnh tán xạ tia X của các sợi thu được từ DNA Với dĩa kim loại và que, ông đã lắp chúng lại với nhau thành một mô hình giống một Meccano, gợi ý cách các thành phần của DNA – base, đường, phosphate liên kết với nhau như thế nào

Astbury kết luận – mà sau này hóa ra là đúng – rằng các base nằm ngang xếp chồng lên nhau giống như một chồng đồng xu mỗi đồng xu nằm cách nhau 3,4

Ao Chi tiết 3,4 Ao này không phải là một chi tiết vu vơ Được xuất bản cùng với những số đo khác trong bài báo của Astbury trên tạp chí Nature vào năm

1938, nó giữ nguyên không đổi trong tất cả các nỗ lực giải quyết bài toán cấu trúc DNA sau này

Nhưng Astbury đã phạm những lỗi nghiêm trọng, công trình của ông chỉ có tính thăm dò và ông cũng không có ý tưởng rõ ràng để tiếp tục đi sâu Cho đến khi Đại chiến Thế giới thứ Hai xảy ra, không ai biết được gene được cấu tạo hoàn toàn từ DNA

Vào năm 1943, Avery ở tuổi 67, quá già để có thể phục vụ quân đôi Vẫn nghiên cứu ở Viện Rockefeller và đang xây dựng một thí nghiêm với

Pneumococcus (vi khuẩn gây viêm phổi) được tiến hành bởi nhà sinh lý học

người Anh F Griffith vào năm 1928, ông đã có một phát hiện mang tính cách mạng Ông phát hiện ra rằng khi DNA được chuyển từ một dòng

Pneumoccocus đã chết sang một dòng đang sống thì nó mang theo nó những

đặc tính di truyền của bên cho

Nguyên lý chuyển nạp có đơn giản như vậy không – thuần túy là DNA? Trong khoa học, nơi đa số nỗ lực tìm kiếm vinh quang, một số lại đẩy vinh quang ra