Trước hết loài là đơn vị phân loại đối vớithực vật cũng như đối với động vật, nói một cách nôm na, loài là bất kỳ một nhóm cơ thể sống nào đó mà có thể tự giao phối với nhau trong thiên[r]
Trang 1CHƯƠNG IV : PHÂN LOẠI CÁC DẠNG SINH VẬT
I HIỆN TƯỢNG TỰ SINH
II SẮP XẾP CÁC LOÀI TRONG HỆ THỐNG PHÂN LOẠI
III TRÊN NHỮNG CHẶNG ĐƯỜNG DẪN TỚI HỌC THUYẾT TIẾN HÓA
IV NHỮNG TIỀN ĐỀ ĐỊA CHẤT
Cách đó không lâu, người ta thấy những sinh vật giống như giun hoặc sâu sinh ra từ thịt thối hoặc trong chất cặn bã Ở những chỗ dơ bẩn, hôi thối thường có nhiều ruồi muỗi Ở chỗ tối tăm, ngóc ngách thường có nhiều chuột Ở chỗ lá xanh non thường có nhiều sâu bọ Sự "xuất hiện" vật sống từ vật chất không sống như vậy được gọi là hiện tượng tự sinh Từ nhận xét đó, do trình độ có hạn, cho đến thế
kỷ 16, người ta vẫn nghĩ rằng có hai cách sinh sản: Sinh sản từ bố mẹ và sinh sản từ môi trường, tức là
tự nhiên sinh ra- hiện tượng tự sinh Mà dòi của ruồi xuất hiện trong thịt thối là một ví dụ kinh điển
Francesco Redi (1626 - 1698) thầy thuốc người Ý, thấm nhuần quan điểm của Harvey bác bỏ cái thuyết " Thịt ôi sinh ra dòi" đã tiến hành thí nghiệm sau đây vào năm 1668 : Lấy một tấm vải màn mỏng bọc kín thịt lại, không cho ruồi đến đậu vào thịt =>Thịt có ôi nhưng không thấy dòi xuất hiện trên thịt
Nếu lấy trứng ruồi để lên vải màn đó rồi bỏ vào thịt => trứng đó lại sinh ra dòi Như vậy theo Redi, mọi việc đã rõ ràng: Dòi chính là ấu trùng của ruồi Thịt chẳng qua là cái tổ để dòi sống và phát triển mà thôi
Cũng như vậy, vách đá là cái tổ ẩm ướt để cóc dễ dàng sinh sống vì ở đó có nhiều sâu bọ, môi trường ẩm ướt mát mẻ và kín đáo Con bọ que sống được dể dàng trên cây xanh vì ở đó có nhiều lá non
và thức ăn tốt cho nó.Thế thôi! Làm gì có chuyện tự nhiên sinh ra! Muốn có chuột con phải có chuột cha
mẹ Chuột cha mẹ do chuột ông bà sinh ra Cứ như thế chuột sinh sôi nẩy nở từ thế hệ này đến thế hệ khác Thuyết tự nhiên sinh ra rõ ràng là hoang đường và phản khoa học, phản thực tế
Vấn đề tự sinh trở thành một bộ phận tranh luận tương đối rộng rãi, đặc biệt gay go trong cuối thế
kỷ XVIII:
Ðối với người duy vật cho rằng giới vô sinh và giới hữu sinh chỉ tuân theo một số quy luật nhất định thì vi sinh vật đặc biệt là lý thú vì chúng là cầu nối độc đáo giữa vật chất sống và vật chất không sống Người sinh lực luận kế sau đó đã phủ nhận hoàn toàn khả năng tự sinh theo họ giữa những dạng sống đơn giản nhất và giới vô tri có một khoảng cách không thể vượt xa được Nếu chứng minh được vi sinh vật được tạo thành từ vật chất không sống thì người ta đã xây xong nhịp cầu đó
Nhưng trong suốt thế kỷ XVII chỗ đứng về vấn đề tự sinh của những người sinh lực luận và những
Trang 2người duy vật vẫn chưa được phân biệt rõ ràng, bởi vì đóng vai trò nhất định ở đây có cả những nguyên nhân tôn giáo Ðôi khi những người sinh lực luận , thường khá bảo thủ trong các vấn đề tôn giáo, đã buộc phải ủng hộ quan niệm vật chất sống phát triển từ vật chất không sống mà trong thánh kinh đã ghi chép
Linh mục John Abbe Needham (1713 - 1781) Nhà tự nhiên học Anh, đã đi đến kết luận tương tự vào năm 1748 Ông đã làm thực nghiệm rất đơn giản bằng cách nấu sôi canh thịt cừu => rót canh vào ống nghiệm và đậy nắp lại => qua vài ngày vi sinh vật xuất hiện đầy trong canh thịt Bởi vì theo Needhem , khi đun sôi sơ bộ ta khử trùng nước canh thịt, lúc đó vi sinh vật được tạo thành từ vật chất không sống và người ta có thể chứng minh được hiện tượng tự sinh, ít ra là đối vơí vi sinh vật
Nhà sinh học người Ý- Lazzaro Spanllanzani (1729 - 1799) tỏ ra hoài nghi đối với thí nghiệm đó; ông giả thiết rằng trong thí nghiệm của Needham, thời gian đun sôi chưa đủ để khử trùng Spanllanzani đun sôi canh thịt trong bình hẹp cổ trong thời gian 30 - 40 phút, và không thấy vi sinh vật xuất hiện
Có lẽ kết quả đã giải thích được cuộc tranh luận trên nhưng những người theo thuyết tự sinh dẫu sao cũng vẫn tìm lối thoát Họ tuyên bố rằng nguồn sống là cái gì đấy bí hiểm và không thể nhận thức được, nó ở trong không khí và truyền khả năng sống cho những vật vô tri vô giác Họ nói rằng thí
nghiệm của Spanllanzani đã phá hủy nguồn sống đó Và thật vậy hầu như trong suốt cả thế kỷ sau đó vấn đề này đã gây ra sự hoài nghi và nhiều cuộc tranh luận
Trong thế kỷ XVII và thế kỷ XVIII đã bắt đầu có ý định phân loại các dạng sống khác nhau nhưng
ý đồ đó đã vấp phải những mâu thuẩn khá nghiêm trọng và đạt đến đỉnh cao trong thế kỷ XIX
Trước hết loài là đơn vị phân loại đối vớithực vật cũng như đối với động vật, nói một cách nôm
na, loài là bất kỳ một nhóm cơ thể sống nào đó mà có thể tự giao phối với nhau trong thiên nhiên, sinh ra con cháu của chúng giống nhau như đúc; thế hệ con cháu này đến lượt mình lại sinh ra thế hệ con cháu
kế tiếp cứ thế tiếp tục mãi
Ví dụ: Con người với tất cả những sai khác bên ngoài vẫn được coi là đại diện của một loài Trong khi đó voi Châu Phi và voi Ấn Ðộ rất giống nhau về hình dạng to lớn bên ngoài nhưng lại thuộc hai loài khác nhau, vì khi chúng giao phối với nhau không sinh ra thế hệ con cháu
Trong danh mục của Aristotle có khoảng 500 loài động vật, còn Theophrastus mô tả cũng chừng
ấy loài thực vật Vào năm 1700, người ta đã mô tả được hàng chục nghìn loài thực vật và động vật Nhưng để hoàn chỉnh một hệ thống phân loại thống nhất cho hàng chục nghìn loài không phải dể dàng
Jon Ray (1628 - 1705) nhà tự nhiên học người Anh Trong tác phẩm gồm ba tập: " Lịch sử thực vật" (1686 - 1704) Ray đã mô tả tất cả các loài thực vật được biết đến thời đó Trong cuốn sách khác: " Tổng quan phân loại động vật " (1693) Ray đã đề cập đến việc phân loại động vật của ông sau khi áp dụng qui tắc liên kết các loài theo nhóm những dấu hiệu bên ngoài, chủ yếu là theo xương và răng Chẳng hạn ông chia các loài thú thành hai nhóm lớn :
- Thú có ngón
- Thú có guốt
Ðến lượt mình nhóm có guốc lại chia ra:
Trang 3- Nhóm một guốc ( ngựa )
- Nhóm hai guốc ( bò rừng lớn )
- Nhóm ba guốc ( tê giác )
Ông lại chia nhóm có hai guốc thành 3 nhóm nhỏ:
- Thứ nhất: Các loài nhai lại, sừng không rụng như là (dê )
- Thứ hai: Các loài nhai lại sừng rụng hàng năm ( hươu )
- Thứ ba: Các loài không nhai lại
Phân loại của Ray còn rất chưa hoàn chỉnh nhưng nguyên lý cơ bản của nó đã được tiếp tục phát triển trong các công trình của các nhà tự nhiên học Thụy điển Carl Linnaeus
a Sơ lược tiểu sử của Linnaeus( 1707 - 1778 )
Linnaeus sinh ngày 23- 5- 1707 ở Thụy Ðiển Ngay từ khi còn học tiểu học và trung học, Linnaeus
đã không chăm chỉ học bài ở lớp, ở trường bằng mải mê quan sát thu thập các mẫu vật về cây cỏ, hoa, lá, quả ở ngoài trời, trong thiên nhiên Lúc 8 tuổi người ta đã gọi đùa Linnaeus là " Nhà thực vật trẻ "
Năm 20 tuổi, Linnaeus vào học ở trường Y và ba năm sau, năm 1730, được giữ lại trường làm phụ giảng Năm năm sau, năm 1735, ông bảo vệ thành công luận án tiến sĩ Y khoa tại Hàlan Sau đó, trong ba năm liền, ông lần lượt học thêm ở Ðức, Ðanmạch, Anh và Pháp, là những trung tâm văn hóa lớn thời đó
Năm 1738 ông trở về quê để theo đuổi nghề thầy thuốc Năm 1741, lúc 34 tuổi ông được cử làm giáo sư đại học Từ đó tới lúc mất, ông kết hợp giảng dạy, nghiên cứu và biên soạn tài liệu khoa học Linnaeus mất năm 1778, thọ 71 tuổi
b Công trình khoa họ của Linnaeus:
Năm 1732, khoảng thời gian này, người ta đã biết ít nhất là 70.000 loài, sau khi đi ngang qua vùng phía Bắc bán đảo Scanđinever, vùng được coi là không có điều kiện thuận lợi đối với sự phồn thịnh của khu hệ động và thực vật, trong một thời gian ngắn Linne đã phát hiện gần 100 loài cây mới Linnaeus đã nghiên cứu các cơ quan sinh sản của thực vật, và có chú ý đến những sai khác về loài Sau này trên cơ
sở đó ông đã xây dựng hệ thống phân loại của mình Năm 1735 Linnaeus đã xuất bản cuốn sách "Hệ thồng của tự nhiên " trong đó trình bày hệ thống phân loại của giới động vật và thực vật do ông lập ra, gồm 4 nhóm từ nhỏ đến lớn là: Loài ( chi ( bộ ( lớp Hệ thống này được coi là ông tổ của hệ thống phân loại hiện đại Chính Linnaeus là người sáng lập ra Khoa học phân loại ( Taxanomy hay là
Systematics) nghiên cứu sắp xếp các loài sinh vật
Ví dụ: Linnaeus chia giới thực vật thành 24 lớp, giới động vật thành 6 lớp Ðóng góp lớn nhất của Linnaeus đối với công tác phân loại là đã nghĩ ra được một cách đặt tên sinh vật rất chặt chẽ và thuận tiện Mỗi sinh vật được gọi bằng hai tên của tiếng Latinh, tên đầu viết hoa, chỉ Chi (Genus), tên sau viết thường, chỉ Loài (Species) Chẳng hạn trong chi mèo Felis có mèo nhà: Felis domesticus, sư tử: Felis Leo, cọp: Felis Tigris
Trang 4Từ năm 1746 đến năm 1753, trong bảy năm Linnaeus đã soạn và in thêm quyển " Thực vật chí ", trình bày các chìa khóa và kết quả phân loại thực vật Việc phân loại chủ yếu dựa trên các ngoại hình, dễ thấy và dễ nhận dạng nhất giữa các sinh vật
Chìa khóa phân loại đó có nhược điểm lớn nhất là chưa tính được các khác biệt về kích thước, hình dáng ngoài xuất hiện do các giai đoạn phát triển khác nhau ( trứng, sâu, nhộng, ngài ), hoặc chế độ dinh dưỡng khác nhau ( nhất là đối với thực vật ) Chẳng hạn Ốc sên thuộc Chi Cerion ở quần đảo Caribe đã được phân loại thành 600 trăm loài, nhưng xét kỹ lưỡng thì chỉ gồm có hai Loài! Một hạn chế nữa của Linnaeus là đã phân loại sinh vật theo quan điểm Thượng đế sáng tạo muôn loài bất biên qua thời gian Tuy nhiên, Linnaeus đã nhận ra sai lầm của mình và tự ý bác bỏ các phần liên quan đến quan điểm bất biến
Hiện nay, thế giới vẫn chấp nhận rộng rãi và trong những nét cơ bản phương pháp phân loại của Linnaeus, như trình bày trong bản tái bản lần thứ 10 quyển hệ thống tự nhiên ( 1758 ), gồm 1384 trang Sinh vật được chia thành các nhóm từ lớn đến nhỏ: Giới ( Lớp ( Bộ ( Chi ( Loài Các nhóm trung gian được gọi là phụ Nay ta thêm Ngành giữa Giới và Lớp Chẳng hạn, trong giới động vật có Ngành động vật không xương sống và Ngành động vật có xương sống Mỗi Ngành lại bao gồm nhiều Lớp Chẳng hạn, Ngành động vật có xương sống gồm năm Lớp: cá, ếch nhái, bò sát, chim và thú
Ngoài ra, người ta còn thêm Họ vào giữa Bộ và Chi Ví dụ: cây cải bắp, su hào, su lơ, cải xanh đều thuộc Họ cải
Sau đó hệ thống phân loại của Linnaeus đã được R.H Whitaker cải tiến thêm một lần nữa vào năm
1969 và gồm 5 giới sinh vật: Sinh vật có nhân nguyên thủy, nguyên sinh vật, thực vật, nấm và động vật
Ðó là hệ thống phân loại được thừa nhận rộng rãi nhất ngày nay
Trong khóa phân loại của Linnaeus, những nhóm rất lớn dần dần được phân chia thành những nhóm ngày một nhỏ hơn, tạo nên hình tượng tương tự một cây phân thành nhiều cành nhánh, sau này mang tên là cây sống Khi nghiên cứu kỹ sơ đồ ấy, người ta không khỏi có suy nghĩ: Tổ chức này có phải là điều ngẫu nhiên không? Phải chăng trên thực tế hai loài gần nhau lại có thể bắt nguồn từ một tổ tiên chung, còn hai tổ tiên n nhau lại có thể bắt nguồn từ một tổ tiên còn cổ hơn và nguyên thủy hơn hay không? Nói tóm lại bức tranh do Linnaeus dựng nên qua nhiều thế kỷ xuất hiện và phát triển có giống cái cây đang mọc hay không? Giả định này đã là cái ngòi để nổ ra cuộc tranh cãi nổi tiếng nhất trong lịch sử sinh học