Chương I: Bản chất của tiến hóa, chọn lọc, kế thừa và lịch sử

Giáo sư Stephen Stearns: Tiến hóa sinh học có hai ý tưởng lớn. Một trong số chúng có liên quan đến việc tiến trình xuất hiện như thế nào, và đó gọi là tiến hóa vi mô. Đó là sự tiến hóa xảy ra ngay bây giờ. Tiến hóa đang xảy ra trong cơ thể của bạn ngay bây giờ. Bạn có khoảng 10 mũ 13 vi khuẩn trong mỗi gam phân của bạn, và chúng còn đột biến đủ để tạo ra toàn bộ hệ gen vi khuẩn. Mỗi khi bạn dội nước xuống nhà vệ sinh, bạn dội hoàn toàn một tập hợp thông tin mới về hệ gen vi khuẩn xuống nhà vệ sinh. Điều đó luôn diễn ra mọi lúc.

Now, the other major theme is macroevolution. This process of microevolution has created a history, and the history also constrains the process. The process has been going on for 3.8 billion years. It has created a history that had unique events in it, and things happened in that history that now constrain further microevolution going on today.

Bây giờ, chủ đề lớn còn lại là tiến hóa vĩ mô. Quá trình tiến hóa vi mô này đã tạo ra một lịch sử, và lịch sử cũng ràng buộc quá trình. Quá trình đã từng diễn ra khoảng 3.8 tỉ năm. Nó đã tạo ra một lịch sử có những sự kiện độc nhất trong nó, và nhiều thứ đã xảy ra trong lịch sử đó đang ràng buộc thêm nữa tiến hóa vi mô xảy ra ngày nay.

That's one of the tricky things about evolution. It has many different scales. My wife always gets frustrated with me. She says, "Well when did that happen?" I say, "Oh not too long ago, only about 20 million years." And, you know, that's what happens when you become an evolutionary biologist, you zoom in and out of deep time a lot. And this process of microevolution is going to be the first thing we examine. It's the nuts and bolts. It's what's really created the patterns. But the patterns of macroevolution are also very important because they record the history of life on the planet and they constrain the current process.

Đó là một trong những thứ tinh tế về sự tiến hóa. Nó có nhiều mức khác nhau. Vợ tôi luôn bị thất vọng với tôi. Cô ấy nói: "Điều đó đã xảy ra khi nào?" Tôi nói, "Cách đây không lâu, chỉ có khoảng 20 triệu năm." Và, bạn đã biết, đó là những gì sẽ xảy ra khi bạn trở thành một nhà sinh vật học tiến hóa, bạn phóng to hoặc thu nhỏ thời gian rất nhiều. Và quá trình tiến hóa vi mô này sẽ là thứ đầu tiên mà chúng ta xem xét. Đó là những chi tiết cơ bản. Đó là những gì thực sự tạo ra các mô hình. Tuy nhiên, các mô hình tiến hóa vĩ mô cũng rất quan trọng bởi vì chúng ghi lại lịch sử của sự sống trên hành tinh này và chúng ràng buộc quá trình hiện tại.

So the evolution part of the course is set up basically with two introductory lectures. Then I'm going to spend six lectures talking about microevolutionary principles. So these are things that you can always return to if you are puzzled about a problem. Then there'll be five lectures on how organisms are designed for reproductive success. This includes cool stuff like sexual selection, mate choice, that kind of stuff. I usually manage to give the sexual selection lecture just about on Valentine's Day.

Vì vậy, phần tiến hóa của khóa học về cơ bản được thiết kế với hai bài giảng nhập môn. Sau đó, tôi sẽ sử dụng sáu bài giảng để nói về nguyên lí tiến hóa vi mô. Vì vậy, đây là những thứ mà bạn luôn có thể quay trở lại nếu bạn đang bối về một vấn đề. Sau đó sẽ có năm bài giảng nói về cách các sinh vật được thiết kế để duy trì nòi giống. Cái này bao gồm những thứ được ưa thích như chọn lọc giới tính, các thứ tương tự vậy. Tôi thường sắp xếp để giảng bài sự chọn lọc giới tính gần ngày Valentine.

Then we'll do macroevolutionary principles. This has to do both with speciation, how new species form, and with how biologists now analyze the tree of life to try to understand and infer the history of life on the planet. Then we'll take a look at that history, looking at key events--and this includes both fossils and the diversity of organisms--and some abstract organizing principles about life. So all of those are part of how we can analyze the history of life on the planet.

Sau đó, chúng ta nghiên cứu các nguyên lí tiến hóa vĩ mô. Cái này có liên quan đến sự hình thành loài, cách thức một loài mới hình thành, và cách thức các nhà sinh học phân tích cây đời sống để cố gắng hiểu và suy luận về lịch sử của sự sống trên hành tinh. Sau đó, chúng ta sẽ xem xét lịch sử lúc đó, xét các sự kiện quan trọng - và điều này bao gồm cả hóa thạch và sự đa dạng của các sinh vật - và một số nguyên tắc tổ chức trừu tượng về cuộc sống. Vì vậy, tất cả những cái này là một phần của cách thức để chúng ta có thể phân tích lịch sử của sự sống trên hành tinh.

And then, just before Spring Break, we will integrate micro and macroevolution. We'll do it in two different ways. We'll do it with co-evolution, where micro and macro come together, and we'll also do it with evolutionary medicine, where both kinds of thinking are necessary really to understand disease and the design of the human body.

Và sau đó, ngay trước kì nghỉ mùa xuân, chúng ta sẽ hợp nhất tiến hóa vi mô và vĩ mô. Chúng ta sẽ làm theo hai cách khác nhau. Chúng ta sẽ thực hiện nó với đồng tiến hóa, ở đó vi mô và vĩ mô gặp nhau, và chúng ta cũng sẽ làm điều đó với y học tiến hóa, ở đó cả hai loại suy nghĩ là thực sự cần thiết để hiểu được bệnh tật và thiết kế cơ thể con người.

So where did this idea of evolution come from? Well, there are always ideas. You can go back to Aristotle and find elements of evolutionary thought in Aristotle. But really it's a nineteenth century idea, and in order to see how it developed let's go back to about 1790 or 1800; so at the end of the Century of the Enlightenment.

Vậy ý tưởng tiến hóa này đến từ đâu? Vâng, luôn luôn có những ý tưởng. Bạn có thể quay về Aristotle và tìm thấy các yếu tố của tư tưởng tiến hóa trong Aristotle. Nhưng thực sự đó là một ý tưởng thế kỷ XIX, và để thấy cách nó đã phát triển như thế nào chúng ta quay về khoảng năm 1790 hay 1800; vâng cuối Thế kỷ Khai sáng.

At that point, if you were to ask a well-educated person living in a Western culture how old the world is, they would say, "Oh thousands of years." And if you were to ask them, "Well, where did all these species on the planet come from?" they would say they were all created just the way they look now and they've never changed. And if you asked them, "Have there ever been any species that went extinct?" they would say, "No, everything that was created is still alive and can be found somewhere on the planet."

Vào thời điểm đó, nếu bạn hỏi một người được giáo dục tốt sống trong một nền văn hóa phương Tây thế giới bao nhiêu tuổi tuổi, họ sẽ nói: "Oh hàng ngàn năm." Và nếu bạn hỏi họ, "Vâng, tất cả các loài trên hành tinh đến từ đâu?" họ sẽ nói rằng tất cả chúng được tạo ra giống như chúng bây giờ và chúng không bao giờ thay đổi. Và nếu bạn hỏi họ, "Có loài nào đã từng bị tuyệt chủng chưa?" họ sẽ nói: "Không, tất cả mọi thứ được tạo ra vẫn còn sống và có thể tìm thấy chúng ở mọi nơi trên hành tinh."

So when Alexander von Humboldt, who was certainly a creature of The Enlightenment, sets out to explore South America, he thinks that he might encounter some of those strange fossils, that the French have been turning up in the Paris Basin, on top of Tepuis in Venezuela. So he really thought that there was a lost world. Of course, Arthur Conan Doyle later wrote a novel about that. But these guys actually thought, "Hey, I go to Venezuela or I go to the Congo, I might meet a brontosaurus." That was what they thought at that time.

Vì vậy, khi Alexander von Humboldt, tất nhiên là người của Thời Kì Khai Sáng, bắt đầu lên đường để khám phá Nam Mỹ, ông ta nghĩ rằng ông có thể gặp một số những hóa thạch kỳ lạ này, rằng người Pháp đang chuyển lòng chảo Paris, trên đỉnh của Tepuis tại Venezuela. Vì vậy, ông thực sự nghĩ rằng có một thế giới bị mất. Tất nhiên, Arthur Conan Doyle sau đó đã viết một cuốn tiểu thuyết về điều đó. Nhưng những kẻ này thực sự nghĩ rằng, "Hey, tôi đi đến Venezuela hoặc tôi đi đến Congo, tôi có thể gặp khủng long." Đó là những gì họ nghĩ tại thời điểm đó.

They thought that adaptations were produced by divine intervention. They did not think that there was a natural process that could produce anything that was so exquisitely designed as your eye. We now know that your eye is in fact very badly designed, but it looked pretty good to them. Anybody here know why the eye is badly designed? What's wrong with your eye?

Họ nghĩ rằng sự thích nghi được tạo ra bởi sự can thiệp của thần thánh. Họ không nghĩ rằng có một quá trình tự nhiên nào đó có thể tạo ra cái gì đó được thiết kế sắc sảo giống như mắt của bạn. Chúng ta biết rằng mắt của bạn thực tế được thiết kế rất tồi, nhưng nó có vẻ khá tốt đối với họ. Có ai ở đây biết mắt được thiết kế tồi ở chổ nào không? Có gì không ổn với mắt của bạn?