✨Bằng chứng màu sắc động vật cho chọn lọc tự nhiên

Bằng chứng màu sắc động vật cho chọn lọc tự nhiên

thumb|upright=1.3|[[Chọn lọc tự nhiên đã thúc đẩy Lagopus muta thay đổi từ ngụy trang tuyết vào mùa đông sang màu sắc gây nhiễu để phù hợp với đồng hoang vào mùa hè.]] thumb|upright|[[Nhân giống chọn lọc chuyển đổi những chiếc gai nhỏ (trái) của cỏ ngô thành ngô hiện đại (phải). Darwin lập luận rằng quá trình tiến hóa cũng diễn ra theo cách tương tự.]]

Màu sắc động vật đã cung cấp bằng chứng ban đầu quan trọng về tiến hóa qua chọn lọc tự nhiên, vào thời điểm có rất ít bằng chứng trực tiếp. Ba chức năng chính của màu sắc được phát hiện vào nửa sau của thế kỷ 19 và sau đó được sử dụng làm bằng chứng của quá trình chọn lọc: ngụy trang (màu sắc ngụy trang), bắt chước (bao gồm cả bắt chước kiểu Bates và kiểu Müller) và tín hiệu xua đuổi.

Cuốn sách Nguồn gốc các loài của Charles Darwin được xuất bản năm 1859, lập luận từ bằng chứng gián tiếp rằng quá trình chọn lọc của các nhà lai tạo có thể tạo ra sự thay đổi, và rằng, vì rõ ràng có một cuộc đấu tranh để tồn tại nên chọn lọc tự nhiên phải diễn ra. Nhưng ông thiếu một lời giải thích cho biến dị di truyền hay cho di truyền, khi cả hai đều cần thiết cho học thuyết. Theo đó, nhiều lý thuyết thay thế đã được các nhà sinh vật học đề xuất, đe dọa làm suy yếu học thuyết tiến hóa của Darwin.

Một số bằng chứng đầu tiên được các nhà tự nhiên học Henry Walter Bates và Fritz Müller, những người cùng thời với Darwin, cung cấp. Các nhà khoa học này đã mô tả các hình thức bắt chước, thứ hiện nay đã được đặt tên theo tên của họ, dựa trên những quan sát về các loài bướm nhiệt đới. Những kiểu màu có tính đặc trưng cao này dễ dàng được giải thích bằng chọn lọc tự nhiên, vì những loài săn mồi như chim săn mồi bằng mắt thường sẽ bắt và giết những con côn trùng bắt chước kém. Tuy vậy, các loại họa tiết khác lại khó giải thích.

Những người theo học thuyết Darwin như Alfred Russel Wallace, Edward Bagnall Poulton, và các nhà khoa học ở thế kỷ 20 như Hugh Cott và Bernard Kettlewell đã tìm ra bằng chứng cho thấy quá trình chọn lọc tự nhiên đang diễn ra. Wallace lưu ý rằng khả năng ngụy trang tuyết, đặc biệt là bộ lông thay đổi theo mùa, gợi ý một lời giải thích rõ ràng về sự thích nghi để ngụy trang. Cuốn sách năm 1890 của Poulton, The Colours of Animals, được viết trong thời kỳ suy yếu tồi tệ nhất của học thuyết Darwin, đã sử dụng tất cả các dạng màu sắc để lập luận ủng hộ chọn lọc tự nhiên. Cott đã mô tả nhiều kiểu ngụy trang. Đặc biệt, những bức vẽ của ông về màu sắc gây nhiễu trùng hợp ở ếch đã thuyết phục các nhà sinh vật học khác tin rằng những đặc điểm ngụy trang này là kết quả của chọn lọc tự nhiên. Kettlewell đã tiến hành thí nghiệm về sự tiến hóa của Biston betularia, cho thấy loài này có sự thích nghi khi ô nhiễm làm thay đổi môi trường. Điều này cung cấp bằng chứng thuyết phục cho học thuyết tiến hóa của Darwin.

Bối cảnh

Charles Darwin xuất bản tác phẩm Nguồn gốc các loài vào năm 1859, lập luận rằng sự tiến hóa trong tự nhiên phải được thúc đẩy bởi chọn lọc tự nhiên, giống như các giống vật nuôi và giống cây trồng được thúc đẩy bởi chọn lọc nhân tạo. Học thuyết Darwin đã thay đổi hoàn toàn quan điểm phổ biến và khoa học về sự phát triển của sự sống. Tuy nhiên, Darwin chưa có bằng chứng và lời giải thích xác đáng cho một số mắt xích quan trọng của quá trình tiến hóa. Ông chưa giải thích được ngọn nguồn của sự biến dị tính trạng loài, cũng như chưa đề ra được một cơ chế di truyền mà các đặc điểm có thể được truyền một cách toàn diện từ thế hệ này sang thế hệ sau. Những khiếm khuyết này khiến học thuyết của ông dễ bị công kích. Nhiều giả thuyết thay thế đã được đề ra trong thời kỳ che khuất học thuyết Darwin. Điều này buộc các nhà tự nhiên học ủng hộ thuyết Darwin như Wallace, Bates và Müller đi tìm bằng chứng rõ ràng cho thấy sự chọn lọc tự nhiên đang diễn ra. Màu sắc động vật, một đặc điểm có thể dễ dàng quan sát được, đã sớm cung cấp các bằng chứng mạnh mẽ và độc lập, từ các đặc tính ngụy trang, bắt chước và tín hiệu xua đuổi, rằng chọn lọc tự nhiên thực sự đang diễn ra.

Ngụy trang

thumb|Ngụy trang tuyết: [[Cáo tuyết Bắc Cực có bộ lông chủ yếu là nâu vào mùa hè, và hoàn toàn trắng vào mùa đông.]]

Ngụy trang tuyết

Trong cuốn sách Darwinism năm 1889 của mình, nhà tự nhiên học Alfred Russel Wallace đề xuất đánh giá bộ lông màu trắng của động vật vùng Bắc Cực. Ông ghi nhận rằng cáo tuyết Bắc Cực, thỏ Bắc Cực, chồn ecmin và Lagopus muta thay đổi màu sắc theo mùa và đưa ra "lời giải thích hiển nhiên" rằng đó là để ngụy trang. Nhà điểu cầm học hiện đại W. L. N. Tickell, trong việc xem xét các giải thích được đề xuất về bộ lông trắng ở chim, viết rằng ở Lagopus muta "rất khó để tách khỏi kết luận rằng bộ lông nâu ẩn trốn vào mùa hè trở thành một vấn đề trong tuyết, và bộ lông trắng do đó là một sự thích nghi ẩn trốn khác". Đồng thời, ông cũng lưu ý "bất chấp bộ lông mùa đông, nhiều cá thể Lagopus muta ở đông bắc Iceland đã bị cắt Bắc Cực giết xuyên suốt mùa đông".

Gần đây, việc giảm độ phủ tuyết ở Ba Lan do sự ấm lên toàn cầu được phản ánh qua tỷ lệ triết bụng trắng có bộ lông chuyển sang màu trắng vào mùa đông giảm. Số ngày có tuyết phủ giảm một nửa, từ năm 1997 đến năm 2007, và chỉ có 20% số cá thể có bộ lông mùa đông màu trắng. Điều này được chứng minh là kết quả của chọn lọc tự nhiên, khi những loài săn mồi dễ phát hiện và ăn thịt những cá thể có màu ngụy trang không thích hợp.

Màu sắc gây nhiễu trùng hợp

thumb|left|Những bức vẽ về "màu sắc gây nhiễu trùng hợp" của Hugh Cott đã hình thành nên những "lập luận thuyết phục" Đặc biệt, họ lập luận, "Coincident Disruptive Coloration" (Màu sắc Gây nhiễu Trùng hợp) (một trong những mục của Cott) "khiến các bức vẽ của Cott trở thành bằng chứng thuyết phục nhất về việc chọn lọc tự nhiên tăng khả năng sống sót thông qua [[Màu sắc gây nhiễu|ngụy trang gây nhiễu". Cott kết luận rằng hiệu ứng này là sự che giấu "miễn là hình thái sai được nhận ra hơn là hình thái thật".

Bắt chước

Bắt chước kiểu Bates

Bắt chước kiểu Bates, được đặt theo tên của nhà tự nhiên học thế kỷ 19 Henry Walter Bates, người đầu tiên ghi nhận hiệu ứng này vào năm 1861, "cung cấp nhiều ví dụ xuất sắc về chọn lọc tự nhiên" trong nghiên cứu. Nhà côn trùng học tiến hóa James Mallet lưu ý rằng bắt chước là "học thuyết Darwin lâu đời nhất không thể quy cho Darwin".

Bắt chước kiểu Müller

Trong kiểu bắt chước kiểu Müller, hai hoặc nhiều loài nguy hiểm hay độc hại có chung một hoặc nhiều kẻ săn mồi bắt chước các tín hiệu cảnh báo của nhau, một điều rõ ràng là nhằm thích nghi. Fritz Müller mô tả hiệu ứng này vào năm 1879, với một hình thức đáng chú ý khi đây là lần đầu tiên sử dụng một lập luận toán học trong sinh thái học tiến hóa để chỉ ra tác động của chọn lọc tự nhiên có thể mạnh mẽ như thế nào.

Năm 1867, trong một bức thư gửi Darwin, Wallace đã mô tả tín hiệu xua đuổi (hay màu sắc cảnh báo). Nhà động vật học tiến hóa James Mallet lưu ý rằng phát hiện này "khá phi logic"

Bảo vệ học thuyết Darwin

thumb|left|Màu sắc cảnh báo của "Brazilian Skunk" (Chồn hôi Brasil) trong cuốn [[The Colours of Animals (1890) của Edward Bagnall Poulton.]]

Edward Bagnall Poulton, trong cuốn The Colours of Animals năm 1890, đã đổi tên khái niệm màu sắc cảnh báo của Wallace thành "tín hiệu xua đuổi" (xua đuổi bằng màu sắc, "aposematic"), đồng thời ủng hộ lý thuyết chọn lọc tự nhiên và chọn lọc giới tính vốn đang không phổ biến lúc bấy giờ của Darwin. Lối giải thích của Poulton về màu sắc sinh vật rõ ràng bị ảnh hưởng bởi học thuyết Darwin. Ví dụ, khi bàn về "tín hiệu xua đuổi" bằng màu sắc, ông cho rằng:

Poulton bày tỏ sự ủng hộ với học thuyết Darwin bằng cách giải thích gói gọn trong một câu về bắt chước kiểu Bates: "Mỗi bước trong sự thay đổi ngày càng tăng theo hướng tự vệ đặc biệt của bắt chước, sẽ là một lợi thế trong cuộc đấu tranh sinh tồn.".

Nhà lịch sử khoa học Peter J. Bowler nhận xét rằng, Poulton đã mượn lời cuốn sách của mình để phàn nàn về việc các nhà thực nghiệm ít để ý đến các đặc điểm thích nghi, vốn là những gì mà các nhà tự nhiên học (như Wallace, Bates và Poulton) đã có thể dễ dàng nhận thấy. Bowler nói thêm: "Thực tế rằng ý nghĩa của sự thích nghi của màu sắc đã bị thách thức rộng rãi, điều đó cho thấy rằng tư tưởng chống lại học thuyết Darwin thực sự phát triển đến mức nào. Chỉ những nhà tự nhiên học thực địa như Poulton mới từ chối nhượng bộ, tin rằng những gì họ quan sát được cho thấy giá trị của chọn lọc tự nhiên, ngay cả khi học thuyết Darwim còn nhiều vấn đề.".

👁️ 3 | 🔗 | 💖 | ✨ | 🌍 | ⌚
thumb|upright=1.3|[[Chọn lọc tự nhiên đã thúc đẩy _Lagopus muta_ thay đổi từ ngụy trang tuyết vào mùa đông sang màu sắc gây nhiễu để phù hợp với đồng hoang vào mùa hè.]] thumb|upright|[[Nhân giống chọn
nhỏ|phải|Một con [[bò tót đực với sắc lông đen tuyền bóng lưỡng và cơ thể vạm vỡ. Màu sắc và thể vóc của nó cho thấy sự cường tráng, sung mãn của cá thể này,
nhỏ|364x364px|Ở loài [[chim thiên đường Goldie, con trống (ảnh trên) khác hẳn con mái (ảnh dưới). Tranh của John Gerrard Keulemans (1912).]] nhỏ|Con chim công mái với bộ lông vũ không sặc sỡ. nhỏ|Còn con trống
**Việc thuần hóa động vật** là mối quan hệ, tương tác lẫn nhau giữa động vật với con người có ảnh hưởng đến sự chăm sóc và sinh sản của chúng. Thuần hóa động vật
Con [[Họ Muỗm|châu chấu đang ngụy trang]] Một con thằn lằn đang lẫn vào đất **Cách thức phòng vệ của động vật** hay việc **thích ứng chống động vật ăn thịt** (_Anti-predator adaptation_) là thuật
**Môi trường tự nhiên** bao gồm tất cả các sinh vật sống và không sống có trong tự nhiên, có nghĩa là không phải là nhân tạo. Thuật ngữ này thường được áp dụng cho
nhỏ|Hình 1: Sơ đồ mô tả chọn lọc phân hoá ở quần thể linh miêu giả định. Trong sinh học, **chọn lọc phân hoá** là hình thức chọn lọc làm các cá thể vốn có
nhỏ|phải|Con [[tê giác là thần thú huyền thoại trong truyền thuyết, chúng được ví như linh vật kỳ lân]] nhỏ|phải|Các loài [[côn trùng có vai trò thầm lặng nhưng thiếu yếu]] nhỏ|phải|Tôm hùm [[BBQ, trong
**Tín ngưỡng thờ động vật** hay **tục thờ cúng động vật** hay còn gọi **thờ phượng động vật** hay còn gọi đơn giản là **thờ thú** là thuật ngữ đề cập đến các nghi thức
nhỏ|phải|Những con [[Bò tót Tây Ban Nha|bò tót sẽ điên tiết và húc thẳng vào bất cứ thứ gì màu đỏ, đây là một định kiến phổ biến, trên thực tế, bò bị mù màu,
**Phim về động vật** là thể loại phim có liên quan đến chủ đề, đề tài về các loài động vật, trong đó, các loài động vật có thể là nhân vật chính hoặc không.
nhỏ|phải|[[Nai sừng xám hay còn gọi là hươu Canada (Cervus _canadensis_), một trong những động vật ăn cỏ phổ biến trên các thảo nguyên đồng bằng ở Canada]] nhỏ|phải|Loài ếch xanh ở Canada **Hệ động
**Hệ động vật ở Mông Cổ** là tập hợp các quần thể động vật đang sinh sống tại Mông Cổ hợp thành hệ động vật ở quốc gia này. Đặc trưng của hệ sinh thái
nhỏ|phải|[[Linh dương Eland (Taurotragus oryx), loài đặc hữu của thảo nguyên châu Phi]] nhỏ|phải|Sư tử châu Phi, vị vua của thảo nguyên châu Phi và là sinh vật biểu tượng của lục địa này **Hệ
**Bằng chứng về tổ tiên chung** đã được phát hiện bởi các nhà khoa học nghiên cứu trong nhiều ngành khoa học trong nhiều thế kỷ, đã chứng minh rằng tất cả các sinh vật
thế=|nhỏ|250x250px|Một con chó Dingo hốc hác cho thấy bàn chân màu trắng thông thường của nó. **Chó Dingo** (_Canis familiaris, Canis dingo,_ _Canis familiaris dingo_ hay _Canis lupus dingo_) là một loài chó hoang trong
nhỏ|phải|[[Tằm tơ|Tằm nhộng ở Việt Nam]] **Giống vật nuôi Việt Nam** chỉ về các giống vật nuôi có nguồn gốc, xuất xứ từ Việt Nam cũng như một số giống đã được nội địa hóa
nhỏ|Hình 1: Bướm bạch dương trắng phổ biến ở nơi không ô nhiễm. nhỏ|Hình 2: Bướm bạch dương đen tuyền - dạng hoá đen do công nghiệp. **Hoá đen công nghiệp** là kết quả của
nhỏ|phải|[[Hổ, động vật được biết đến là đã tấn công người rùng rợn trong lịch sử]] **Động vật tấn công** hay đôi khi còn được gọi là **thú dữ tấn công** chỉ về các vụ
nhỏ|phải|Một con dê đang gặm cỏ **Tập tính ăn** là quá trình mà các sinh vật, thường là động vật tiêu thụ thực phẩm để nuôi dưỡng bản thân thông qua các hành vi, thói
nhỏ|phải|Khỉ Hanuman được biết đến là loài linh trưởng có hành vi giết con non Động vật **giết con non** (infanticide) là các hành vi ở một số loài động vật liên quan đến việc
nhỏ|phải|Một con hươu hoang có màu đen, màu lông đen là bất thường của giống loài này do sự đột biến về hắc tố **Chứng nhiễm hắc tố**, **nhiễm sắc tố melanin** hay **hội chứng
**Sư tử** (_Panthera leo_) là một trong những loài đại miêu của họ Mèo, chi Báo. Được xếp mức sắp nguy cấp trong thang sách Đỏ IUCN từ năm 1996, các quần thể loài này
phải|nhỏ| Một [[Tập đoàn (sinh học)|tập đoàn sinh học của vi khuẩn _Escherichia coli_ được chụp hình phóng đại 10.000 lần.]] **Vi sinh vật** (, hay _microbe_) là một sinh vật có kích thước siêu
**Sinh vật biến đổi gen** (tiếng Anh: _Genetically Modified Organism_, viết tắt **GMO**) là một sinh vật mà vật liệu di truyền của nó đã bị biến đổi theo ý muốn chủ quan của con
nhỏ|phải|Một con chó ngao Nam Phi **Chó ngao Nam Phi** (Boerboel hay BB) là một giống chó ngao có nguồn gốc từ Nam Phi. Chúng là giống chó có khả năng đi săn những con
**Chó chăn cừu Đức** (còn gọi là chó **Alsace**), () là một giống chó kích cỡ lớn, xuất xứ từ Đức. Tại Việt Nam, giống chó này được gọi là **chó Berger (béc-giê **hay** bẹc-giê)**,
Nước mắm trái điều là một trong những sáng tạo độc đáo của ẩm thực Việt Nam hiện đại. Khác với nước mắm cá truyền thống, nước mắm trái điều được làm hoàn toàn từ
Nước mắm trái điều là một trong những sáng tạo độc đáo của ẩm thực Việt Nam hiện đại. Khác với nước mắm cá truyền thống, nước mắm trái điều được làm hoàn toàn từ
**Công Ấn Độ** hay **Công lam** (danh pháp hai phần: **Pavo cristatus**), một loài chim lớn và màu sắc rực rỡ, là một loài chim công có nguồn gốc từ Nam Á, nhưng đã được
Hệ thống phân loại sinh học tám bậc phân loại chính. Một chi chứa một hoặc nhiều loài. Phân loại trung gian không được hiển thị. Trong sinh học, loài là một bậc phân loại
Trong sinh học, **đồng tiến hóa** (tiếng Anh: _coevolution_) là một dạng tiến hóa xảy ra khi hai hoặc nhiều loài ảnh hưởng đến sự tiến hóa của nhau thông qua quá trình chọn lọc
**Sinh vật huyền thoại Trung Hoa** là những sinh vật (động vật) trong các câu chuyện thần thoại, truyền thuyết, huyền thoại và trong các tác phẩm văn học của Trung Hoa và có sự
phải|Cụ già [[Ann Pouder (8 tháng 4 năm 1807 - 10 tháng 7 năm 1917) là một trong những người sống thọ nhất thế giới. Ảnh được chụp trong ngày sinh nhật lần thứ 110
**Người**, **con người**, **loài người** hay **nhân loại** (danh pháp khoa học: **_Homo sapiens_** hay **_Homo sapiens sapiens_**, nghĩa đen: **người tinh khôn**) là loài linh trưởng đông đảo và lan rộng nhất. Người có
**Sinh vật huyền bí trong bộ truyện Harry Potter** gồm rất nhiều sinh vật hư cấu được nhà văn J. K. Rowling sáng tạo ra với chủng loại, kích thước khác nhau trong đó có
**Chiến dịch Phan Rang – Xuân Lộc** là chiến dịch giữa Quân Giải phóng miền Nam Việt Nam và Quân lực Việt Nam Cộng hòa trước cửa ngõ Sài Gòn trong Cuộc tổng tấn công
**Linh dương lam** (trong tiếng Anh có tên là **bluebuck** hoặc **blue antelope**, danh pháp hai phần: _Hippotragus leucophaeus_), thỉnh thoảng cũng được gọi là **blaubok**, là 1 loài linh dương đã tuyệt chủng. Đây
Việt Nam là quốc gia thịnh hành **tục thờ cúng động vật** xuất phát từ tín ngưỡng sùng bái tự nhiên. Tín ngưỡng thờ linh thú trong các đình, đền, miếu là một trong những
thumb|_[[Sappho và Erinna trong khu vườn ở Mytilene_ bởi Simeon Solomon, 1864]] thumb|right|Biểu tượng đại diện cho người đồng tính nữ được tạo nên từ hai [[biểu tượng thiên văn của sao Kim lồng vào
**Báo đốm** (danh pháp khoa học: _Panthera onca_) là một trong năm loài lớn nhất của Họ Mèo bên cạnh sư tử, hổ, báo hoa mai và báo tuyết, và loài duy nhất trong số
**Vườn quốc gia Phong Nha – Kẻ Bàng** là một vườn quốc gia của Việt Nam, nằm tại xã Bố Trạch và Minh Hóa, tỉnh Quảng Trị, cách phường Đồng Hới khoảng 50 km về phía
thumb|Cóc Nhật Bản **Giao phối lựa chọn** (_Assortative mating_) hay còn gọi là **giao phối chọn lọc** (_positive assortative_) và **giao phối cùng loại** (_homogamy_) là một mô hình trong hệ thống giao phối và
thumb|[[Cá voi lưng gù (_Megaptera novaeangliae_)]] thumb|[[Hải cẩu báo (_Hydrurga leptonyx_)]] **Thú biển** hay **động vật có vú biển** là các loài thú (động vật có vú) sống dựa vào đại dương và các hệ
**Thành Cát Tư Hãn** (; tên thật: **Temüjin**; phiên âm Hán-Việt: **Thiết Mộc Chân**; tháng 8 năm 1227) là người sáng lập và khả hãn đầu tiên của Đế quốc Mông Cổ. Sau khi dành
**Trăn gấm**, **Trăn vua** hay **Trăn mắt lưới châu Á** (tên khoa học **_Python reticulatus_**) là một loại trăn lớn, thuộc họ Trăn (_Pythonidae_) và chi cùng tên (_Python_), sống ở vùng Đông Nam Á.
(tiếng Anh: Four Horsemen of the Apocalypse) được miêu tả trong cuốn sách cuối cùng của Kinh Tân Ước, gọi là sách Khải Huyền của Jesus để lại cho thánh John Evangelist ở Chương 6:1-8.
nhỏ|phải nhỏ|phải|Một con cừu Soay **Cừu Soay** là một giống cừu nhà nhà có nguồn gốc từ xứ Scotland. Chúng hậu duệ của một dân số của loài cừu hoang sống trên 250 mẫu Anh
Bạch yến, hồng yến hay huyết yến đều là sản phẩm được tạo ra từ nước bọt chim yến, 3 loại yến sào này đều rất bổ dưỡng.Yến sào hay còn gọi là tổ yến,
Thời trang phụ kiên tóc trẻ em nhiều mẫu hoạt hình đẹp xuất xứ Quảng ChâuTrẻ em dễ thương dây cao su nhỏ buộc đầu nữ em bé không làm tổn thương vòng tóc cô