Lý thuyết tiến hóa đối với Sinh học pdf

Lý thuyết tiến hóa đối với Sinh học
Sự sống là gì?

Trước khi tìm hiểu về việc nghiên cứu sự sống, chúng ta cần
thống nhất sự sống là gì. Mặc dù tất cả chúng ta đều biết những
dạng sự sống quanh ta hàng ngày, nhưng thật khó để định
nghĩa sự sống một cách rõ ràng. Có một định nghĩa ngắn gọn
về sự sống như sau: một đơn vị có tính di truyền, có khả năng
trao đổi chất, tái sinh (reproduction), và tiến hóa (evolution).
Phần lớn quyển sách này đề cập những đặc tính trên của sự sống
và làm thế nào chúng phối hợp với nhau để giúp cơ thể sống sót
và tái sinh( hình 1.1). Bản tóm tắt khái quát sau đây sẽ giúp cho
các bạn nghiên cứu về các tính chất đó.




1.1 Những mặt khác nhau của 1 đời sống: Sâu bướm, nhộng và
bướm trưởng thành là những giai đoạn khác nhau trong 1 vòng
đời của 1 con bướm chúa (Danaeus plexippus). Sâu bướm thu
thập những nguyên liệu và năng lượng cần thiết để thực hiện
hàng triệu các phản ứng chuyển hóa dẫn đến sự sinh trưởng và
biến đổi, đầu tiên từ sâu bướm chuyển thành nhộng và cuối
cùng thành bướm trưởng thành thích ứng cho việc sinh sản và
phát tán. Sự biến đổi từ dạng này sang dạng khác được khởi sự
từ các dấu hiệu từ bên trong cơ thể.


Sự trao đổi chất bao gồm sự biến đổi vật chất và năng lượng

Trao đổi chất (metabolism): toàn bộ các hoạt động hoá học của

cơ thể sống, bao gồm hàng ngàn các phản ứng hoá học riêng lẻ.
Các phản ứng hoá học lấy vật chất và năng lượng và chuyển hoá
chúng thành các dạng khác nhau, sẽ được tìm hiểu kĩ trong phần
1 của quyển sách này. Để 1 cơ thể hoạt động, rất nhiều trong số
các phản ứng xảy ra đồng thời, cần phải kết hợp với nhau. Các
gen thì quy định sự điều khiển này. Bản chất của vật chất di
truyền (gen) mà điều khiển các hiện tượng trong đời sống
chỉ mới được hiểu rõ trong khoảng 100 năm trở lại đây. Phần 2
của cuốn sách dành cho việc kể về câu chuyện của những khám
phá về gen.
Môi trường bên ngoài có thể thay đổi một cách chóng mặt và
không hề báo trước khiến cho cơ thể không thể kiểm soát được.
Một cơ thể chỉ có thể bảo vệ được sức khoẻ nếu như môi trường
bên trong còn đảm bảo được các điều kiện hoá lý. Các cơ quan
bảo vệ của cơ thể giữ không thay đổi theo điều kiện môi trường
bên ngoài bằng cách điều chỉnh quá trình trao đổi chất cho phù
hợp với sự thay đổi các điều kiện môi trường như nhiệt độ, có
hay không có ánh sáng mặt trời, hay có những tác nhân lạ bên
trong cơ thể.
Việc giữ vững sự ổn định tương đối các điều kiện bên trong cơ
thể , giữ cho thân nhiệt ổn định, được gọi là tính nội cân bằng.
Sự điều chỉnh để cơ thể nội cân bằng thường xuyên là không rõ
ràng, bởi vì không thấy một sự biến đổi nào. Tuy nhiên, ở một
vài thời điểm trong cuộc sống, có nhiều cơ quan trả lời lại sự
thay đổi điều kiện không phải bằng cách giữ vững tình trạng của
chúng mà theo 1 cách thay đổi phần lớn tổ chức cấu tạo. Một
hình thức đầu tiên của sự thay đổi cấu trúc là sự phát triển của
hình thức bào tử, một dạng bảo vệ tốt và là một hình thức vô
hoạt trong các cơ thể phải chịu đựng điều kiện khắc nghiệt của
môi trường. Một ví dụ điển hình về sự tiến hoá rất lâu về sau

này là của các loài sâu bọ, như các loài bướm. Để đáp ứng lại
các dấu hiệu hoá học bên trong cơ thể, một con sâu bướm sẽ
phát triển bên trong một con nhộng và rồi trở thành một con
bướm trưởng thành.

Sự sinh sản làm cuộc sống tiếp diễn liên tục và là nền tảng
cho sự tiến hóa. Sự sinh sản khác nhau là một tính chất chính
của cuộc sống. Nếu không có quá trình sinh sản, cuộc sống sẽ
nhanh chóng biến mất. Sinh vật đơn bào đầu tiên sinh sản bằng
hình thức nhân đôi vật chất di truyền của chúng sau đó phân
tách thành hai. Hai tế bào con giống nhau và giống hệt tế bào
mẹ, ngoại trừ sự đột biến xảy ra trong quá trình nhân đôi. Những
lỗi đột biến đó dù hiếm, nhưng lại cung cấp các vật chất thô cho
quá trình tiến hoá sinh học. Sự phối hợp của quá trình sinh sản
đơn giản cùng các lỗi trong việc nhân đôi vật chất di truyền tạo
nên sinh học tiến hoá, một sự thay đổi về thành phần gen của
các quần thể sinh vật trải qua thời gian.
Sự đa dạng hóa cuộc sống một phần được điều khiển bởi môi
trường vật lý. Có những nơi lạnh và có những nơi nóng, cái lạnh
và nóng có thể kéo một khoảng thời gian dài trong năm. Ở một
vài nơi (các đại dương, hồ, sông) thì ẩm ướt, một vài chỗ (các
hoang mạc) thì luôn khô hạn. Không một dạng sống đơn giản
nào có thể hoạt động tốt trong mọi loại môi trường như vậy.
Thêm nữa, chính các dạng sống qui định sự đa dạng của chúng.
Một khi thực vật tiến hóa thì nó trở thành nguồn thức ăn cho các
dạng sống khác. Lần lượt các loài ăn thực vật sau đó lại trở
thành thức ăn cho các loài sinh vật khác. Và khi các dạng sống
này chết đi, chúng lại tiếp tục là thức ăn cho các dạng sống
khác. Điểm khác nhau giữa các dạng sống cho phép chúng tồn
tại trong các môi trường khác nhau và thích ứng với các kiểu

sống khác nhau mà ta gọi là sự thích nghi. Sự đa dạng tuyệt vời
của các dạng sống làm cho sinh học trở thành một thứ khoa học
hấp dẫn và Trái đất trở thành một nơi giàu có, phục vụ cho cuộc
sống.
Có một thời kì dài không có sự sống trên trái đất. Sau đó là thời
kì sống của các đơn bào, rồi đến sự sinh trưởng của các đa bào.
Nói một cách khác, tự nhiên và sự đa dạng các dạng sống khác
nhau luôn thay đổi theo thời gian. Việc nghiên cứu quá trình mà
tạo nên sự tiến hoá sinh học trên trái đất là một khoa học rất
được chú trọng vào thế kỷ 19. Những quá trình đó sẽ được nói
đến rõ nét hơn trong phần 4 của cuốn sách này. Còn ở đây
chúng ta sẽ tìm hiểu một cách ngắn gọn làm sao có thể khám
phá ra chúng.
Tiến hóa sinh học

Những thay đổi qua hàng tỷ năm Khá lâu trước khi hiểu được cơ
chế tiến hoá của sinh giới , nhiều người đã nhận thấy rằng sinh
vật biến đổi theo thời gian và những cơ thể sống đã tiến hoá từ
một loài nào đó ko còn tồn tại trên trái đất. Vào năm 1760, nhà
tự nhiên học người Pháp_Count George-Louis Leclerc de
Buffon (1707-1788)_đã viết “Lịch sử tự nhiên của muôn loài”,
cuốn sách đã trình bày một cách rõ ràng về khả năng tiến hoá
của sinh vật. Buffon đã quan sát xương chi của tất cả các loài
động vật có vú ông nhận thấy có sự tương đồng ở nhiều điểm
(hình 1.2). Ông cũng lưu ý một điểm: có những loài động vật có
vú, như heo chẳng hạn, chân chúng có những ngón chẳng bao
giờ chạm đất, và không có tác dụng gì. Buffon đã gặp khó khăn
trong việc giải thích sự tồn tại của những ngón nhỏ vô ích này
bởi quan niệm thông thường: Trái đất và tạo vật của nó được
thượng đế tạo ra trong mối quan hệ với các dạng trước đó. Để

giải thích cho những quan sát của mình, Buffon giả thiết rằng
xương chi của các động vật có vú có thể đã được thừa hưởng từ
một tổ tiên chung. Những con heo đó có thể có những ngón
chân vô chức năng vì chúng được thừa hưởng từ tổ tiên đã có
những ngón chân với đầy đủ hình dạng và chức năng.

Buffon đã không thể giải thích được những biến đổi diễn ra như
thế nào nhưng một học trò của ông là Jean baptiste de Lamarck
(1744-1829) đã đề xuất một cơ chế cho sự thay đổi. Ông cho
rằng: ”Một giống sinh vật có thể thay đổi dần dần qua nhiều thế
hệ vì thế hệ con cháu được thừa hưởng những đặc tính đã trở
nên phổ biến, các đặc tính này sẽ càng hoàn thiện hơn trong quá
trình phát triển của sinh vật, ngược lại các đặc tính không được
tiếp nhận sẽ thu nhỏ lại và trở nên kém phát triển”. Ngày nay,
các nhà khoa học không thừa nhận quá trình tiến hóa tuân theo
cơ chế này. Tuy nhiên Lamarck đã để lại một dấu ấn quan trọng
trong quá trình giải thích sự tiến hoá của sinh vật.


Thuyết tiến hóa của Darwin

Năm 1858, theo xu hướng chung, các nhà sinh học nhanh chóng
tiếp thu một lý thuyết tiến hóa mới được đề xuất độc lập bởi
Charles Darwin và Alfred Russel Wallace. Vào thời gian này,
những nhà địa chất đã thu thập được những bằng chứng về sự
tồn tại và thay đổi củaTrái đất qua hàng triệu năm, chứ không
chỉ dừng lại ở vài ngàn năm như mọi người đã tưởng. Các bạn
sẽ học kỹ hơn về thuyết tiến hóa do chọn lọc tự nhiên ở chương
23, nhưng các bạn cần nắm được những ý cơ bản để có thể hiểu
được nội dung của quyển sách này. Lý thuyết của Darwin bao

gồm 3 quan sát thực nghiệm và 1 kết luận ông rút ra từ đó. Ba
quan sát thực nghiệm:

Khi sống dưới đáy đại dương một số loài cá có hình thù kỳ lạ để
phù hợp với hoàn cảnh sống đặc biệt
 Tốc độ sinh sản của cơ thể sinh vật, mặc dù chậm, nhưng
đủ lớn để có số lượng cá thể khổng lồ nếu tốc độ tử không
nhanh bằng.
 Trong mỗi loài sinh vật, đều có sự khác nhau giữa các cá
thể.
 Con cháu giống bố mẹ vì chúng đã thừa hưởng những
đặc tính của của bố mẹ mình.
Từ những quan sát này Darwin đã rút ra kết luận: “Sự khác biệt
giữa những cá thể ảnh hưởng lớn đến sự tồn tại và sinh sản của
chúng. Một vài điểm đặc trưng làm gia tăng sự thích nghi của
chúng sẽ được truyền lại cho các thế hệ tiếp theo” Darwin gọi sự
thành công trong phương thức tồn tại và phát triển khác nhau
của những cá thể là Chọn lọc tự nhiên. Ông gọi đó là ”sự truyền
lại và thay đổi”.
Những nhà sinh vật bắt đầu có sự thay đổi một chút về quan
niệm chủ đạo so với 1 thế kỷ trước.Họ chấp nhận sự lâu dài của
quá trình tiên hoá và thừa nhận rằng Chọn lọc tự nhiên là 1 quá
trình các sinh vật thích nghi với môi trường sống. Để chấp nhận
quan niệm này cần nhiều thời gian vì nó đòi hỏi phải từ bỏ nhiều
quan niệm của thế giới quan buổi ban đầu.
Trước Darwin, người ta xem thế giới là mới mẻ và cơ thể sinh
vật khi được thượng đế tạo ra đã có như dạng hiện thời. Đến
thời Darwin, thế giới được xem là đã cổ xưa, cả trái đất lẫn
những cư dân của nó đều đã thay đổi theo thời gian. Những
dạng tổ tiên rất khác so với những dạng tồn tại ngày nay. Những

cơ thể sống tiến hóa những đặc điểm riêng của chúng vì với
những đặc điểm này tổ tiên của chúng đã tồn tại và sinh sản tốt
hơn với những đặc điểm khác.
Những sự kiện trọng đại trong lịch sử sự sống trên trái đất


Lịch sử sự sống trên trái đất


Lịch sử sự sống trên trái đất được tóm lượt trong vòng lịch gồm
30 ngày theo hình 1.3. Những thay đổi trong hơn 4 tỷ năm qua
là kết quả của các tiến trình tự nhiên mà chúng có thể được xác
định và nghiên cứu bằng những phương pháp khoa học. Trong
phần này, chúng ta sẽ mô tả một số điểm thay đổi quan trọng
nhất để nắm được tinh thần của quyển sách. Sáu sự kiện tiến hoá
trọng đại sau sẽ cung cấp cho chúng ta 1 khung thảo luận cả
về những đặc tính của sự sống và sự tiến hóa của các đặc
tính này.
Sự sống nảy sinh thông qua con đường tiến hóa hóa học

Sự sống đã bắt đầu từ những chất không có sự sống. Tất cả
thành phần, có sự sống hay không có sự sống đều do các thành
phần hóa học cấu tạo thành. Những đơn vị hóa học nhỏ nhất gọi
là nguyên tử sẽ liên kết với nhau tạo thành phân tử (tính chất của
các đơn vị hóa học này được đề cập ở chương 2). Quá trình tiến
hóa hoá học (chemical evolution) làm xuất hiện sự sống đã diễn
ra cách nay gần 4 tỷ năm, khi những tương tác của các hợp chất
vô cơ tạo ra những phân tử có những tính chất đáng lưu ý. Một
số hóa chất liên quan có thể có nguồn gốc ngoài Trái Đất, nhưng
sự tiến hoá hoá học đãdiễn ra trên Trái Đất. Những phân tử đơn

giản này có thể tổng hợp thành những phân tử lớn, phức tạp hơn
nhưng bền vững. Vì chúng vừa phức tạp vừa bền vững nên
những phân tử này có thể làm gia tăng về loại và số lượng phản
ứng hoá học. Một số loại phân tử lớn được tìm thấy trong các hệ
thống sống; đặc tính và chức năng của các phân tử này sẽ được
đề cập trong chương 3.
Tiến hóa sinh học bắt đầu khi tế bào hình thành

Vào khoảng 3.8 tỷ năm trước, những hệ thống tương tác của
phân tử được bao quanh trong những cái khoang. Bên trong
những đơn vị này_Tế bào_sự điều khiển được sử dụng khắp lối
vào, duy trì và hủy diệt phân tử, như những phản ứng hoá học.
Nguồn gốc của những tế bào đánh dấu bước khởi đầu của sự
tiến hoá sinh học. Tế bào và màng tế bào là chủ đề của chương
4, 5.
Những tế bào hấp thu năng lượng và tái tạo chính chúng_hai dấu
hiệu cơ bản của sự sống_từ khi chúng tiến hoá. Tế bào là đơn vị
của sự sống. Những thí nghiệm của Pasteur và các nhà khoa học
khác suốt thế kỷ 19 đã thuyết phục hầu hết các nhà khoa học
rằng, dưới điều kiện hiện tại của trái đất, không thể tạo ra tế bào
từ các hợp chất vô cơ được mà phải từ một tế bào khác.
Trong 2 tỷ năm sau khi tế bào xuất hiện, tất cả cơ thể sinh vật là
đơn bào (chỉ có một tế bào). Chúng ở dưới đại dương, nơi chúng
được bảo vệ tránh khỏi những tia cực tím giết người. Những tế
bào đơn giản này gọi là prokaryotic cells, không có màng bao
quanh.
Quang hợp đã làm thay đổi tiến trình tiến hóa


Một sự kiện trọng đại đã xảy ra cách nay 2.5 tỷ năm: Sự Quang

hợp_khả năng sử dụng năng lượng mặt trời để trao đổi
chất_xuất hiện. Tất cả những tế bào phải thu những nguyên liệu
thô và năng lượng cung cấp cho sự trao đổi chất. Những tế bào
quang hợp lấy nguyên liệu thô từ môi trường, nhưng năng lượng
chúng thường sử dụng để quang hợp những nguyên tố lại đến từ
mặt trời. Những tế bào quang hợp đầu tiên có lẽ giống
prokaryotes ngày nay được gọi là cyanobacteria (hình 1.4).
Năng lượng giữ lấy quá trình hoạt động, chúng ta sẽ đề cập đến
trong chương 8, nền tảng của tất cả sự sống ngày nay. Khí oxy
là một sản phẩm phụ trong quá trình quang hợp. Quá trình
quang hợp lại phát triển một lần nữa, prokayotes quang hợp quá
phong phú đến nỗi chúng tạo ra 1 lượng lớn oxy trong khí
quyển. Oxy chúng ta hít thở ngày nay sẽ không tồn tại nếu
không có sự quang hợp. Khi lần đầu tiên nó xuất hiện trong khí
quyển, oxy đã đầu độc tất cả cơ thể sinh vật trên Trái đất. Những
prokaryotes_đã làm tăng sức chịu đựng với oxy_cũng đã xuất
hiện thành công trong môi trường không có sinh vật và sinh sôi
nảy nở trong điều kiện rất phong phú. Với những prokaryotes,
sự hiện diện của oxy đã mở ra một con đường tiến hoá mới.
Những phản ứng trao đổi chất dùng oxy, được gọi là aerobic
metabolism, có hiệu quả hơn anaerobic metabolism_phương
thức mà những prokaryotes đã dùng. Aerobic metabolism đã
làm cho tế bào phát triển lớn hơn, và nó trở thành phương thức
được dùng chung cho tất cả sinh vật trên trái đất.
Trải qua thời gian dài, số lượng lớn oxy được tạo ra từ quá trình
quang hợp có một hiệu quả khác. Hình thành từ oxy (O2), ozon
(O3) bắt đầu được tích lũy trong thượng tầng khí quyển. Ozon
từ từ hình thành một lớp dày đặc như cái khiên, cản lại gần hết
các phóng xạ cực tím của mặt trời. Cuối cùng (mặc dù chỉ trong
800 triệu năm tiến hoá) sự hiện diện của cái khiên đó đã giúp

cho sinh vật có thể rời khỏi sự bảo vệ của đại dương mà lên bờ
cho một dạng thứ sống mới
Tế bào với những khoang phức tạp bên trong

Thời gian trôi qua, nhiều tế bào prokaryotic đã phát triển to lớn
đủ để tấn công, nhấn chìm và tiêu hoá được những cái nhỏ hơn.
Chúng trở thành những dã thú đầu tiên. Thông thường thì những
tế bào nhỏ bị phá hủy trong tế bào lớn, nhưng một số tế bào nhỏ
lại có thể hòa nhập lâu dài trong hệ thống của những tế bào chủ.
Trong hình thức này, những tế bào với những khoang phức tạp,
được gọi là eukaryotic cells, nảy sinh. Vật chất di truyền của
chúng được chứa đựng trong nhân (có màng nhân) và được tổ
chức trong một đơn vị riêng rẽ. Một số khoang khác có những
mục đích khác, như quang hợp (hình 1.5).
Đa bào nảy sinh và tế bào trở nên chuyên hóa

Cho đến khoảng 1 tỷ năm trước, chỉ có cơ thể đơn bào (gồm có
prokaryotic và eukaryotic) tồn tại. Hai bước ngoặt phát triển làm
nên sự tiến hoá của sinh vật đa bào_Cơ thể sinh vật có thể chứa
hơn 1 tế bào_:
Thứ nhất là khả năng thay đổi cấu trúc và chức năng của nó để
đối đầu với thách thức_môi trường thay đổi. Điều đó đã được
hoàn thành khi Prokaryotes tiến hoá khả năng tự chuyển đổi
chúng từ những tế bào lớn nhanh trong các mầm sống hoạt động
không tích cực có thể tồn tại trong diều kiện khắc nghiệt của
môi trường.
Sự phát triển thứ hai cho phép những tế bào dính vào nhau sau
khi chúng bị phân ra và hoạt động cùng nhau trong một hình
thức liên hợp. Cơ thể sinh vật bắt đầu bao gồm nhiều tế bào, các
tế bào bắt đầu chuyên hoá. Một số tế bào nào đó có thể chuyên

hoá chức năng quang hợp. Một số khác chuyên hoá chức năng
vận chuyển nguyên liệu thô như nước và nitơ.
Giới tính làm tăng tốc độ tiến hóa

Những cơ thể đơn bào đầu tiên sinh sản bằng cách phân đôi và
những tế bào con giống hệt tế bào bố mẹ. Nhưng sự sinh sản
hữu tính_kết hợp những gene từ hai tế bào khác nhau trong một
tế bào_xuất hiện sớm trong suốt sự tiến hoá của cuộc sống.
Những Prokaryotes ban đầu tiến hành sex (ví dụ thay đổi vật
liệu gene) và tái sinh (phân bào) vào thời điểm khác nhau. Mặc
dù ngày nay trong nhiều cơ thể đơn bào, sex và sinh sản xảy ra
đồng thời.

Sự phân chia nhân đơn giản_Nguyên phân_đã đủ cho sự sinh
sản của sinh vật đơn bào, và sự thay đổi của gene có thể xảy ra
bất kỳ thời điểm nào. Những cơ thể sinh vật bắt đầu có nhiều tế
bào, tuy nhiên một số tế bào chuyên hóa cho việc sinh dục. Chỉ
những tế bào sinh dục chuyên hoá, gọi là giao tử, có thể thay đổi
gene, và đời sống sinh dục của những sinh vật đa bào trở nên
phức tạp hơn. Một phương pháp hoàn toàn mới để phân chia
nhân ra đời_giảm phân. Một tiến trình rắc rối và phức tạp, giảm
phân mở ra vô số khả năng cho sự tái kết hợp của gene giữa
những giao tử.
Sex làm tăng tốc độ của sự tiến hoá vì 1 cơ thể sinh vật-trao đổi
thông tin di truyền với một cá thể khác-tạo ra một thế hệ con
khác biệt rất nhiều về mặt di truyền với những cá thể được tạo ra
từ nhưng cơ thể sinh vật sinh sản bằng cách phân bào nguyên
nhiễm. Một số thế hệ con cháu này tồn tại và sinh sản tốt hơn
những cá thể trong những môi trường khác. Đó là sự khác biệt
di truyền mà chọn lọc tự nhiên tiến hành.

Cây tiến hóa của sự sống


Tât cả các loài trên trái đất ngày nay đều bắt nguần từ một tổ
tiên chung, tổ tiên của chúng ta chính là các vi sinh vật đơn bào
xuất hiện trên trái đất từ 4 tỷ năm về trước. Nếu như những điều
kiện trên trái đất không thay đổi thì ngay từ khi hình thành đến
ngày nay chỉ có duy nhất một loài sinh vật tồn tại. Nhưng vấn đề
đặt ra là trên trái dất hiện nay có tới hàng triệu loài cùng sinh
sống, mỗi loài trong chúng có nhưng đặc điểm khác nhau về
mặt di truyền học.
Tại sao lại có nhiều loài như vậy? Với điều kiện có sự bắt cặp
ngẫu nhiên giữa các cá thể khác nhau trong quần thể để sản sinh
ra các thế hệ con cháu, sự bắt cặp ngẫu nhiên này sẽ tạo ra sự
khác biệt giữa con cái với cha mẹ, nhưng sự khác biệt này được
tích lũy trong khoảng thời gian nhất định và sẽ tạo ra những thay
đổi lớn của thế hệ con cháu so với tổ tiên của chúng, và chỉ
những loài thích nghi được với sự thay đổi của điều kiện môi
trường sống mới sống và tồn tại được. Tuy nhiên, nếu trong một
quần thể ban đầu có sự chia cách lẫn nhau để tạo thành hai
nhóm khác nhau, các cá thể trong hai nhóm này trở lên bất thụ
với nhau, tức là khi đó đã có sự khác nhau về mặt di truyền giữa
các cá thể trong hai nhóm này, nếu điều này xẩy ra thì sẽ có sự
hình thành loài mới. Sự tách ra của cả nhóm cá thể trong một
quần thể này là nguyên nhân cơ bản nhất dẫn đến sự đa dạng của
sinh vật trên trái đất ngày nay. Vấn đề này sẽ được làm sáng tỏ
trong chương 24 của quyển sách này.
Đôi khi chúng ta cho rằng, sự đơn giản của các sinh vật nguyên
thủy lại là một cấu trúc tốt để giúp cho chúng tồn tại, do khả
năng thích nghi của chúng tốt hơn các sinh vật khác. Nói tóm

lại, tất cả các sinh vật còn tồn tại đến ngày nay đều là do khả
năng thích ứng tốt của chúng đối với sự thay đổi của môi trường
sống như mỏ của các loài chim thay đổi với những điều kiện
sống và môi trường sống khác nhau, đại bàng thì có mỏ to khỏe
để thích hợp cới việc xé thịt và giết hại con mồi, chim dế thì có
cái mỏ nhọn và dài đẻ chúng có thể băt được những con mồi
trong bùn đất, và sự đa dạng về hình thể khác được thấy trong
Hình 17. Sự đa dạng của các loài vi khuẩn, mà phần lớn trong số
chúng có cấu tạo rất đơn giản, kiểu hình đơn giản này chứng
minh rằng chúng có hiệu quả thích nghi tốt. Trong quyển sách
này chúng ta sử dụng mức độ đơn giản và phức tạp khác nhau
trong cấu trúc để nói lên sự liên quan lẫn nhau của cả sinh vật,
chúng ta sử dụng phân chia các đặc tính khác nhau của các
nhóm sinh vật xuất hiện trước và các tiến hoá của các thế hệ sau
này.
Nhiều hơn 30 triệu loài sinh vật có thể sống trên trái đất ngày
nay, còn có nhiều loài khác đã từng tồn tại trên trái đất nhưng
đến nay đã không còn tồn tại nữa. Tính đa dạng của sinh giới
ngày nay là kết quả của sự phân tách ra hàng triệu lần của quần
thể sinh vật ban đầu. Để hiểu về sự hình thành loài chúng ta có
thể biểu diễn những sự kiện xẩy ra bằng cây tiến hoá, cây tiến
hoá chỉ ra các cấp độ phân tách của các quần thể mà kết quả của
sự hình thành loài mới (cây tiến hoá này có thể được thấy trong
hình 18). Một cây tiến hoá với một thân ban đầu và ngày càng
phân ra thành nhiều nhánh rất đa dạng, theo dấu vết của sự phân
nhánh này dựa vào các thế hệ con cháu ta có thể biết được tổ
tiên đã sinh ra chúng sống trong thời gian trước, cây tiến hoá
cho chúng ta biết được mối liên hệ tiến hoá giữa loài và các
nhóm của loài. Những loài sinh vật có đặc điểm chung gần gũi
với nhau được xếp thành một nhánh, những nhóm có những đặc

điểm khác nhau được xếp thành các nhánh khác nhau. Trong
quyển sách này chúng ta chấp nhận quy ước thời gian đi từ trái
qua phải, như vậy đi về phía trái của cây là tổ tiên của các loài,
và gốc của cây là là tổ tiên chung của sự sống trên trái đất ngày
nay.
Mục đích của cây tiến hoá là xác định mối quan hệ tiến hoá giữa
các loài trên trái đất ngày nay. Đạt được mục đích này là nhờ
các nhà sinh vật học đã nghiên cứu tập hợp đầy đủ các thành
viên của sự sống trên cây tiến hoá từ những vi trùng đến những
động vật có vú. Từ dữ liệu của cây tiến hóa cho ta thấy được sự
đa dạng của các nguồn. Những hóa thạch của các sinh vật sống
trước đây kể cho chúng ta ở đâu khi nào mà các vi sinh vật tổ
tiên đã sống và những cái gì còn giống đến ngày nay. Với kĩ
thuật gen hiện đại như là kĩ thuật tái tổ hợp DNA chúng ta có
thể xác định được nhiều gen của các loài khác nhau. Nhờ công
nghệ thông tin chúng ta có thể tập hợp được khối lượng lớn của
các thông tin di truyền. Sáng kiến về cây tiến hóa là một trong
những đề tài có tầm quan trọng nhất của sinh học hiện đại, nó
làm mất ít nhất hai thập kỉ của nhiều nhà khoa học trên các lĩnh
vực khác nhau, đó là nguyên nhân đẫn đến trong một thời gian
dài sự hoàn thành đầy đủ nhiều loài trên trái đất chưa được mô
tả.

Cây tiến hoá sẽ là một khung thông tin trong sinh học cũng như
bảng tuần hoàn cung cấp các thông tin cho hoá học và vật lý. Sự
tiến hoá sắp đặt tự do hơn nhiều triệu năm nay được nghiên cứu
và phát triển. Mỗi một sự sống mang một bộ gen nhất định, nó
kiểm chứng cho sự chọn lọc của tự nhiên. Các nhà khoa học có
thể mở được những bí ẩn về di truyền này và nghiên cứu sâu
hơn về các quá trình sản sinh ra chúng. Mặc dù còn nhiều điều

chưa được hoàn thành, các nhà sinh học đã đủ biết để lập ra cây
tiến hoá tạm thời của sự sống, được chỉ ra trong Hình 18.
Sinh vật thuộc hai nhóm sinh vật thời thái cổ và vi khuẩn là các
sinh vật không có nhân. Archaea và vi khuẩn cũng có mối liên
hệ với nhau và chúng tồn tại từ rất sớm trong quá trình tiến hoá
của sự sống, hai loài này sẽ đựoc mô tả kỹ trong chương 27 của
quyển sách này. Thành viên khác đó là sinh vật có nhân
Eukarya, chúng là các tế bào có nhân hoàn chỉnh, Eukarya được
chia ra làm 4 nhóm là: sinh vật nguyên sinh, thực vật, nấm và
động vật. Sinh vật nguyên sinh được giới thiệu ở chương 28,
thực vật sẽ được giới thiệu ở chương 29 và chương 30, nấm ở
chương 31 bao gồm nấm mốc, nấm lớn, nấm men và các sinh
vật tương tự khác, đây là nguồn tài nguyên phong phú cho việc
tổng hợp các phân tử sinh học bằng các chất sinh học khác. Nấm
có thể làm hỏng thực phẩm trong môi trường của chúng và sau
đó chúng hấp thu các sản phẩm hỏng vào trong tế bào của
chúng. Chúng rất quan trọng trong quá trình phân hủy xác của
các vật liệu sinh học và các sinh vật chết khác đóng góp quan
trọng vào chu trình tuần hoàn vật chất của sự sống.

Thành viên của giới động vật là các sinh vật dị dưỡng
(heterotrophs), những loại này chúng ăn vào bụng những thức
ăn nhưng sự đồng hóa thức ăn diễn ra ở bên ngoài tế bào, và sau
đó chúng hấp thụ sản phẩm. Động vật ăn nhiều nhóm khác nhau
để thu được năng lượng thô và năng lượng cho tế bào hoạt động.
Giới này sẽ được giới thiệu ở chương 32, 33 và 34. Chúng ta sẽ
thảo luận về mức độ quan trọng của các mức độ tổ chức sống
trong chương 25. Chúng ta cần biết nhận diện tên sinh vật bằng
tên la tinh, đầu tiên là tên của nhóm loài đó là các loài có tổ tiên
chung, thứ hai là tên của loài. Tránh sự nhầm lẫn, không nhiều

hơn sự phối hợp của hai tên đó là tên của một loài. Ví dụ tên
khoa học của loài người là Homo sapiens trong đó homo là tên
giống loại còn sapiens là tên loài của chúng ta.
Sinh học là một môn khoa học

Để nghiên cứu sự đa dạng phong phú của sinh vật sống, các nhà
sinh vật học đã sử dụng nhiều phương pháp khác nhau. Quan sát
trực tiếp bằng các giác quan là phương thức chính của nhiều
nghiên cứu khoa học, ở những phương này các nhà khoa học sử
dụng nhiều loại dụng cụ và máy móc để hỗ trợ các giác quan
của con người. Ví dụ, có thể dùng kính hiển vi để nghiên cứu
các vật thể vô cùng nhỏ. Hoặc để quan sát và phóng đại các vật
thể ở xa , ta có thể dùng kính viễn vọng. Để tìm hiểu các sự kiện
đã diễn ra cách đây hàng triệu năm, các nhà khoa học dùng
phương pháp phân tích phóng xạ của các nguyên tố phóng xạ.


Phương pháp luận trong nghiên cứu khoa học

Bên cạnh sự trợ giúp của các dụng cụ nghiên cứu, phương pháp
luận còn đóng một vai trò quan trọng giúp các nhà khoa học trả
lời các câu hỏi về thế giới tự nhiên. Phương pháp đặt giả thuyết
- phỏng đoán là phương pháp khoa học được sử dụng nhiều
nhất. Phương pháp này giúp các nhà khoa học sửa đổi các kết
luận của họ. Phương pháp này gồm 5 bước :
1- Quan sát. 2- Đặt câu hỏi. 3- Đặt giả thuyết, giả thuyết có
khuynh hướng trả lời các câu hỏi. 4- Đưa ra phỏng đoán, dựa
trên giả thuyết. 5- Kiểm tra phán đoán bằng cách thêm vào
những quan sát hoặc là làm thí nghiệm. Nếu các kết quả đã qua
kiểm tra củng cố giả thuyết ban đầu, thì nó sẽ làm sáng tỏ các

phỏng đoán cũng như các thực nghiệm. Nếu như các kết quả
tiếp tục củng cố các thực nghiệm, độ tin cậy và độ chính xác
được nâng cao, thì giả thuyết sẽ được xem như là học thuyết.
Nếu như các kết quả không làm sáng tỏ các giả thuyết, nó sẽ bị
bác bỏ hay sẽ được sửa đổi để phù hợp với những thông tin mới.
Sau đó các phỏng đoán mới được đưa ra và các kiểm chứng mới
cũng sẽ được tiến hành.
Giả thuyết được kiểm tra bằng hai cách
Kiểm tra giả thuyết rất đa dạng, nhưng có 2 loại chính sau đây:
phương pháp kiểm tra thực nghiệm và phương pháp so sánh.
Nếu có thể, các nhà khoa học dùng thực nghiệm để kiểm tra
phỏng đoán từ giả thuyết. Những việc mà Pieter Jonhoson đã
làm là lấy trứng của những con ếch trong phòng thí nghiệm.
Anh dự đoán rằng, nếu giả thuyết của mình là đúng (nghĩa là ký
sinh trùng Riberoria gây ra biến dạng ếch), thì ếch khi sinh sống
chung với loài sâu này sẽ gia tăng sự biến dạng, và ngược lại thì
ếch không bị biến dạng. Điểm thuận lợi của kiểm chứng thực
nghiệm là tất cả các nhân tố khác ngoài nhân tố kiểm chứng là
không thay đổi. Nghĩa là, bất kỳ một yếu tố nào có thể ảnh
hưởng đến kết quả (như nhiệt độ nước, độ pH trong thí nghiệm
của Pieter) đều được kiểm soát. Điểm mạnh nhất của thí nghiệm
là có khả năng chứng minh được giả thuyết hay phỏng đoán từ
thí nghiệm đó là sai.
Nhưng có nhiều giả thuyết không thể kiểm tra bằng thực
nghiệm. Một số giả thuyết được kiểm tra bằng phỏng đoán từ
những mô hình trong tự nhiên nếu như giả thuyết đó đúng. Dữ
liệu thu thập sẽ quyết định những mô hình đấy có thực sự tồn tại
trong tự nhiên hay không. Sự giải quyết vấn đề này gọi là
phương pháp so sánh. Đây là phương pháp cơ bản của nhiều nhà
khoa học trong 1 số lĩnh vực, như chiêm tinh học(astronomy).

Đây là cũng là phương pháp so sánh mà các nhà sinh học
thường dùng.

Hình 1.9 mô tả 1 trong nhiều thí nghiệm các nhà khoa học đưa
ra để kiểm tra giả thuyết của mình. Một vài thử nghiệm khác
cũng đưa cho cùng kết quả tương tự, trong khi 1 số khác lại cho
thấy không có sự ảnh hưởng của tia UV-B, hoặc cho thấy những
ảnh hưởng trái ngược của tia UV-B khi có sự có mặt của pH
thấp.


Một phần nhỏ chứng minh cho giả thuyết hiếm khi nào dẫn tới
chấp nhận giả thuyết. Tương tự, 1 chống đối riêng lẽ không thể
bác bỏ giả thuyết. Các kết quả không ủng hộ giả thuyết do nhiều
nguyên nhân, một trong số đó là giả thuyết sai. Ví dụ, 1 phỏng
đoán sai có thể rút ra từ 1 giả thuyết không chính xác. Hay 1 thí
nghiệm dùng 1 sinh vật không thích hợp có thể đưa tới các kết
quả sai lầm.

Bưóc 1 : Quan sát
Quần thể lưỡng cư của các vi sinh vật như nhau, tức là thay đổi
bất thường theo thời gian. Trước khi chúng ta đưa ra quyết định
về bất kỳ sự suy giảm nào khác với những quần thể bình
thường, chúng ta cần phải phát hiện là chúng bất thường. Để
đánh sự biến đổi bất thường này, một nhóm các nhà khoa học
trên thế giới đang tiến hành thu thập dữ liệu về các quần thể
lưỡng cư. Dữ liệu của nhóm đã chứng minh rằng các quần thể
lưỡng cư đang biến đổi nghiêm trọng ở một số nơi trên thế giới,
đặc biệt là ở vùng Tây Bắc Mỹ , Trung Mỹ, Đông Bắc Úc, vịnh
Amazon. Các dữ liệu cuả các nhà khoa học cũng cho thấy rằng

sự biến đổi ở vùng núi thì cao hơn ở vùng đất thấp. Các nhà
nghiên cứu cũng khám phá là không có dữ liệu biến đổi ở quần
thể Châu Phi và Châu Á.

Bước 2 : Đặt câu hỏi
Hai câu hỏi được đưa ra là: Tại sao nhóm lưỡng cư giảm mạnh
hơn ở vùng cao? Tại sao sự suy giảm chỉ xảy ra ở 1 số vùng mà
không phải các vùng khác?

Bước 3 và bước 4 : lập giả thuyêt và phỏng đoán
Để phát triển giả thuyết cho câu hỏi đầu, trước tiên các nhà khoa
học đã xác nhận rằng yếu tố môi trường có làm thay đổi độ cao.
Nhiệt độ giảm, lượng mưa tăng ở những vùng cao, và trong
những vùng ôn đới, mật độ tia tử ngoại-B (UV-B) tăng khoảng
18% tương ứng khi độ cao tăng 1000m. Một giả thuyết được
đưa ra cho rằng sự suy giảm về số lượng của 1 số loài lưỡng cư
là do sự gia tăng toàn cầu của tia UV-B, kết quả của việc giảm
nồng độ của ozon khí quyển. Nếu sự gia tăng mật độ tia UV-B
gây ra những ảnh hưởng bất lợi đến số lượng loài lưỡng cư,
chúng ta có thể đưa ra phỏng đoán rằng việc giảm tia UV-B ở
các ao nơi trứng loài lưỡng cư được ấp và ấu trùng đang phát
triển sẽ cải thiện được tỷ lệ sống sót của chúng.
Bước 5 : kiểm tra giả thuyết

Giả thiết cho rằng việc tăng mật độ tia UV-B có thể làm giảm
sút số lượng loài lưỡng cư đã được kiểm tra bằng cách so sánh
các phản xạ của các con nòng nọc của 2 loài ếch sống ở vùng
núi Australia. Một loài Litoria verreauxii đã biến mất hoàn toàn
khỏi vùng này; và loài còn lại thì Crinia signifera thì không.
Nguyên nhân là do ở vùng cao, các con nòng nọc này sẽ phải

chịu 1 lượng tia UV-B lớn hơn, và kinh nghiệm cho thấy rằng
khả năng sống sót của loài L.verreauxii ít hơn loài C.signifera
nếu phải chịu cùng 1 lượng UV-B như nhau. Theo như phỏng
đoán, khi tiếp xúc với tia UV-B, các cá thể của loài C.
signifera vẫn sống tốt, nhưng tất cả các cá thể loài L.
verreauxii đều chết trong vòng 2 tuần. Nếu được nuôi trong 1 hồ
lớn được bao bọc bởi những tấm lọc nhằm hạn chế bớt tia UV,
thì cá thể của cả 2 loài đều sống tốt. Và kết quả thu được đã
củng cố cho giả thuyết mà các nhà khoa học đưa ra ban đầu.
Nhiều giả thiết cũng được đưa ra nhằm xác định các nguyên
nhân dẫn đến sự suy giảm số lượng của loài lưỡng cư, bao gồm
cả các ảnh hưởng do những biến động môi trường sống gây ra
bởi con người. Hai tác động rõ ràng nhất từ những biết đổi môi
trường sống gây ra bởi loài người là sự ô nhiễm không khí trong
khu đô thị, khu tăng trưởng công nghiệp, và thuốc trừ sâu sử
dụng trong nông nghiệp.
Theo giả thuyết về sự biến đổi môi trường thì sự thái hoá của
các loài lưỡng cư có thể là do môi trường chúng đang sống ô
nhiễm hơn các môi trường ở vùng khác. Giả thuyết này được
kiểm tra bằng phương pháp so sánh. Các nhà khoa học mở rộng
nghiên cứu lên 8 loài lưỡng cư tại ban California. Các loài được
nghiên cứu bao gồm 4 loài ếch thuộc giống Rana, hai loài cóc và
vài loài kỳ nhông. Các khảo sát được dùng theo phương pháp
thống kê (khảo sát và đếm) để nhận biết nơi nào các quần thể
của 1 loài hiện diện hay vắng mặt tại hàng trăm điểm khảo sát ở
khắp tiểu bang.
Kết quả thống kê của ếch Rana aurora được trình bày ở hình
1.10
Bản đồ hình 1.10 cho thấy một xu thế rất rõ của R. Aurora: các
quần thể lưỡng cư hầu như biến mất tại vùng thành thị và các

vùng trồng trọt ô nhiễm cao, và hiện diện rất nhiều tại các vùng
nông nghiệp tương đối sạch hơn. Đây là thông tin căn bản nhất
của phương pháp so sánh.
Trong nghiên cứu này, sau khi đếm tỉ mỉ và so sánh với các dữ
kiện tương tự khác có được từ 8 loài cho thấy rằng một vài loài
biến mất tại các vùng ô nhiễm cao, tuy nhiên vẫn có những
loài(như cóc) thì không bị ảnh hưởng. Từ đó chúng ta có thể kết
luận môi trường sống của con người không phải là nguyên nhân
duy nhất của sự biến mất tất cả các loài. Một vài nghiên cứu
khác cũng nhấn mạnh một số giả thiết khác về sự biến mất của
một số loài lưỡng cư. Một vài bằng chứng cho thấy rằng khói từ
các đám cháy rộng có thể gây các ảnh hưởng bất lợi đến các loài
lưỡng cư. Sự thay đổi khí hậu đóng một vai trò cự kỳ quan trọng
ở những vùng như vùng Trung Mỹ, nơi mà từ tiết ấm và khô
suốt nhiều năm mùa gieo trồng có thể là nguyên nhân biến mất
của loài cóc vàng Costa Rica. Và cũng theo Poeter Jonhson giải
thích các sinh vật ký sinh cũng là một phần nguyên nhân của
vấn đề.
Mặt dầu việc tìm kiếm và thu thập thêm thông tin là rất quan
trọng, nhưng với những quan sát và nghiên cứu trên đây đã cho
ta thấy được không chỉ có một nguyên nhân dẫn đến tình trạng
thoái hoá của các loài lưỡng cư.
Phát hiện này không gây một ngạc nhiên nào bởi vì không có
nơi nào trên trái đất mà điều kiện tự nhiên lại giống nhau hoàn
toàn cả, và cũng không có loài lưỡng cư nào thích nghi giống
loài nào. Trong quá trình thích nghi với tự nhiên, lưỡng cư cũng
giống như tất cả các sinh vật khác. Sự sống của chúng rất phức
tạp và là sự tương tác giữa rất nhiều các nhân tố với nhau bao
gồm cả sự tương tác giữa loài và loài.
Một giải thích đơn giản đối với mọi vấn đề không thể đạt được

sự đồng thuận và tin tưởng của tất cả mọi người. Sự phức tạp
này làm cho sinh học trở thành một bộ môn khoa học khá khó
khăn để nghiên cứu. Nhưng chính điều đó làm cho sinh học trở
nên thu hút và lý thú hơn.
Không phải tất cả mọi điều tra đều là khoa học


Phương pháp nghiên cứu khoa học là công cụ mạnh nhất của
loài người để tìm hiểu tự nhiên và tăng cường sự hiểu biết của
mình đối với thế giới tự nhiên và các quy luật của nó. Sức mạnh
của khoa học được đặt nền tảng trên các lý thuyết đã được kiểm
chứng. Quá trình này có khả năng tự điều chỉnh bởi vì nếu có
bất cứ sai lầm nào trong quá trình thiết lập một học thuyết mới
nó sẽ bị loại thải hoặc được thực hiện theo cách khác trong các
thí nghiệm sau. Thêm vào đó bởi vì các bước để thực hiện một
thí nghiệm được trình bày một cách kỹ càng nên các nhà nghiên
cứu đi sau sẽ dễ dàng kiểm chứng. Bất kỳ sai sót hay sự thiếu
trung thực nào cũng sẽ được nhanh chóng phát hiện. Đó cũng là
lý do tại sao khác với các nhà chính trị, các nhà khoa học trên
thế giới luôn tin tưởng kết quả của nhau
Nếu hiểu rõ về phương pháp nghiên cứu khoa học ta có thể phân
biệt rõ giữa khoa học và các lĩnh vực khác. Nghệ thuật, âm nhạc
và văn học những hoạt động nâng cao đời sống con người không
phải là các bộ môn khoa học. Chúng giúp chúng ta hiểu biết
được những giá trị của cuộc sống. Tôn giáo cũng không phải là
một bộ môn khoa học. Tôn giáo trao cho ta niềm tin và dìu dắt
đời sống tâm linh chúng ta, thiết lập những giá trị nhân văn căn
bản. Thông tin khoa học tạo ra một tình huống mà các giá trị của
tình huống đó được thảo luận và thành lập. Nhưng nó không thể
nói cho chúng ta tình huống đó có giá trị như thế nào

Sự liên hệ giữa sinh học và xã hội

Các nghiên cứu về sinh học có quan hệ rất lâu dài và chặt chẽ
với cuộc sống con người. Nông nghiệp và dược phẩm là 2 lĩnh
vực quan trọng nhất trong sinh học ứng dụng. Con người đã
nghiên cứu về nguyên nhân gây bệnh và các liệu pháp điều trị từ
thời cổ đại. Ngày nay với sự giải mã di truyền và khả năng thao
tác trên gene của sinh vật, con người có thể chữa trị được rất
nhiều bệnh và sản xuất các sản phẩm nông sản khác. Trong cùng
thời gian này có rất nhiều vấn đề về đạo đức và xã hội nảy sinh.
Bao nhiêu và theo phương thức nào chúng ta chuyển đổi gene
của người và một số loài sinh vật khác? Có vấn đề gì không khi
ta thay thế các sinh vật truyền thống bằng các sinh vật biến đổi
gene? Độ an toàn của các sinh vật chuyển gene đối với môi
trường và đối với con người?
Nguyên nhân khác để ta lưu tâm đến việc nghiên cứu sinh học là
để hiểu rõ hơn về những tác động của con người lên thế giới tự
nhiên. Việc sử dụng các nguồn tài nguyên có thể hoặc không thể
tái tạo đã gây nguy hiểm lên môi trường, nơi cung cấp sự sống
cho tất cả chúng ta. Những hoạt động của con người đã thay đổi
khí hậu toàn cầu, nguyên nhân của sự tuyệt chủng hàng loạt các
loài, và kết quả là sự lây lan của những căn bệnh mới và biến thể
nguy hiểm của các căn bệnh cũ. Ví dụ như sự lây lan nhanh
chóng của dịch SARS hay West Nile virus là do sự thuận tiện
của các phương tiện giao thông. Những hiểu biết về sinh học
cần thiết cho việc nhận biết nguyên nhân của các thay đổi trên,
cảnh báo xã hội đề phòng và đối phó với chúng, và khai thác sự
đa dạng sinh thái của tự nhiên nhằm cung cấp hàng hoá và dịch
vụ cho con người nhằm nâng cao cuộc sống con người.
Các nhà khoa học còn giúp đỡ chính phủ trong việc thiết lập luật

lệ và các quy tắc ứng xử trong xã hội để đối phó với vấn đề và
thử thách ngày một nhiều. Trong quá trình nghiên cứu cuốn sách
này chúng ta sẽ được tiếp cận với các kiến thức về sinh học đủ
để ta hiểu rõ nếu các chính sách về sinh học được ban hành.
Xuyên suốt cuốn sách này chóng ta sẽ trao đổi về sự kỳ thú
trong nghiên cứu sinh vật và thấy được sự phong phú về phương
thức nghiên cứu của các nhà sinh học để tìm hiểu về thế giới
theo cách chúng ta nhận biết và cách thức hoạt động, chức năng
của muôn loài.
Động cơ lớn nhất của các nhà sinh học là sự nghi ngờ, tò mò.
Con người bị quyến rũ bởi sự phong phú và vẻ đẹp của tự nhiên
và muốn tìm hiểu nhiều hơn về các loài giúp loài người hiểu biết
thêm về các loài sinh vật khác và sự tương tác giữa loài người
với các loài sinh vật khác trong tự nhiên. Lịch sử nghiên cứu
cho thấy chỉ những người biết tò mò và tìm hiểu thì mới có thể
thành công. Nói một cách khác, tò mò là thích nghi! Một lượng
lớn câu hỏi của chúng ta về thế giới vẫn chưa được trả lời, và
những khám phá mới thường đặt ra nhiều câu hỏi mới nhiều hơn
là những điều mà nó trả lời được. Có nghĩa là sự tò mò sẽ là
động cơ quan trọng nhất để bạn có thể có những ý tưởng.