Sự sống và sự tiến hoá

     ự sống được định nghĩa là một đơn vị có tính di truyền, có khả năng trao đổi chất, tái sinh và tiến hoá.
Trao đổi chất: Là 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 năng lượng và chuyển hoá chúng thành các dạng khác nhau. Cơ thể muốn hoạt động phải có rất nhiều phản ứng xảy ra đồng thời và kết hợp với nhau. Các gen quy định sự điều khiển này.
Môi trường bên ngoài có thể thay đổi nhanh chóng và không hề báo trước khiến cho cơ thể nhiều khi không thể kiểm soát được. Một cơ thể chỉ có thể bảo vệ được sức khỏe nếu môi trường bên trong 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, ánh sáng hay 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 cân bằng bên trong. Sự điều chỉnh để cơ thể cân bằng thường xuyên sẽ không rõ ràng, bởi không dễ nhận thấy sự biến đổi. Tuy nhiên, ở một vài thời điểm trong cuộc sống, nhiều cơ quan đáp lại sự thay đổi điều kiện môi trường không phải bằng cách giữ vững tình trạng của chúng mà theo cách thay đổi phần lớn tổ chức cấu tạo. Hình thức đầu tiên của sự thay đổi cấu trúc là sự phát triển của bào tử, một dạng bảo vệ tốt và là một hình thức vô hoạt trong các cơ thể phải chịu 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 để rồi trở thành một con bướm trưởng thành. Hay 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 bố mẹ mình.
Từ những quan sát này, Darwin 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 hay “sự truyền lại và thay đổi”.
Với học Thuyết tiến hoá của Darwin, các nhà sinh vật học bắt đầu có sự thay đổi về quan niệm so với ba thế kỷ trước. Họ chấp nhận quá trình tiến hoá là lâu dài và thừa nhận Chọn lọc tự nhiên là một quá trình trong đó các sinh vật thích nghi với môi trường sống. Quan niệm này cần nhiều thời gian mới được chấp nhận 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 hoá với những đặc điểm riêng của chúng, vì với những đặc điểm này, tổ tiên của chúng đã tồn tại và sinh sản tốt hơn những đặc điểm khác.
Lịch sử sự sống trên trái đất và những thay đổi trong hơn 4 tỷ năm qua là kết quả của cả tiến trình tự nhiên có thể được xác định và nghiên cứu bằng những phương pháp khoa học.
Trước hết, sự sống bắt đầu từ những chất không có sự sống. Tất cả thành phần có sự sống hay không có sự sống đều do các yếu tố hoá học cấu tạo thành. Những đơn vị hoá học nhỏ nhất gọi là nguyên tử sẽ liên kết với nhau tạo thành phân tử. Quá trình tiến hoá hoá học làm xuất hiện sự sống đã diễn ra cách đây 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 hoá chất liên quan có thể có nguồn gốc ngoài trái đất, nhưng sự tiến hoá hoá học đã diễn 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.
Theo các nhà khoa học 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 tế bào này - sự điều khiển được sử dụng khắp lối vào, duy trì và huỷ 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. 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 XIX 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 mà phải từ một tế bào khác.
Trong 2 tỷ năm sau khi tế bào xuất hiện, tết 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 chết người. Những tế bào đơn giản này không có màng bao quanh.
Một sự kiện trọng đại đã xảy ra cách nay 2,5 tỷ năm: đó là 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 để 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. Năng lượng giữ lấy quá trình hoạt động nền tảng của tất cả sự sống ngày nay. Khí oxy là một sản phẩm trong quá trình quang hợp. Quá trình này phong phú đến nỗi chúng tạo ra một lượng lớn oxy trong khí quyển. Oxy sẽ không tồn tại nếu không có quang hợp. Khi lần đầu tiên xuất hiện trong khí quyển, oxy đã đầu độc tất cả cơ thể sinh vật trên trái đất. Những quá trình quang hợp đã làm tăng sức chịu đựng với oxy, cũng đã xuất hiện thành công trong môi trường không có sinh vật. Với quang hợp, sự hiện diện của oxy đã mở ra một con đường tiến hoá mới. Những phản ứng trao đổi chất dùng oxy, làm tế bào phát triển lớn hơn 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 luỹ 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 sinh vật có thể dời khỏi sự bảo vệ của đại dương mà lên bờ dưới một dạng thức sống mới.
Thời gian trôi qua, nhiều tế bào quang hợp đã phát triển đủ lớn để tấn công, nhấn chìm và tiêu hoá được những cái nhỏ hơn. Thông thường những tế bào nhỏ bị phá huỷ trong tế bào lớn, nhưng một số tế bào nhỏ lại có thể hoà nhập lâu dài trong hệ thống của những tế bào chủ. Trong hình thức này, những tế bào với những khoang phức tạp 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 ở đích khác, như quang hợp.
Cho đến khoảng 1 tỷ năm trước, chỉ có cơ thể đơn bào. Hai bước ngoặt phát triển làm nên sự tiến hoá của sinh vật đa bào là cơ thể sinh vật có thể chứa hơn một tế bào.
Thứ nhất, khả năng thay đổi cấu trúc và chức năng của nó đối đầu với thách thức của môi trường thay đổi đã được hoàn thành khi quang hợp. Nó tiến hoá chuyển đổi thành những tế bào lớn nhanh trong các mầm sống, có thể tồn tại trong điều kiện khắc nghiệt của môi trường.
Thứ hai, sự phát triển này 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.
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 gen từ hai tế bào khác nhau trong một tế bào xuất hiện sớm trong suốt sự tiến hoá của cuộc sống. Những quang hợp ban đầu tiến hành sex (ví dụ thay đổi vật liệu gen) 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.
Nguyên phân đã đủ cho sự sinh sản của sinh vật đơn bào và sự thay đổi của gen có thể xảy ra ở bất kỳ thời điểm nào. Những cơ thể sinh vật bắt đầu có nhiều tế bào, tuy nhiên một số tế bào chuyên hoá cho việc sinh dục. Chỉ những tế bào sinh dục chuyên hoá, gọi là giao tử mới có thể thay đổi gen 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 gen giữa những giao tử.
Sex làm tăng tốc độ của sự tiến hoá vì 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 những 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.
Tất cả các loài trên trái đất ngày nay đều bất nguồn từ một tổ tiên chung, 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 số loài sinh vật tồn tại.
Nhưng 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 phải được tích luỹ 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. 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 nên bất thụ với nhau, tức là khi đó đã có sự khác nhau về mặt di truyền giữa các cá thể trong hai nhóm nếu điều này xảy ra thì sẽ có sự hình thành loài mới. Sự tách ra của cả nhóm cá thể trong một quần thể là nguyên nhân cơ bản nhất dẫn đến sự đa dạng của sinh vật trên trái đất ngày nay.
Đôi khi chúng ta cho rằng sự đơn giản của các sinh vật nguyên thuỷ lại là một cấu trúc tốt để giúp chúng ta tồn tại, do khả năng thích nghi của chúng tốt hơn các sinh vật khác. 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. Ví dụ như mỏ của các loài chim thay đổi với những điều kiện sống và môi trường sống khác nhau, đại bàng có mỏ to khỏe để thích hợp với việc xé thịt và giết hại con mồi, chim dế thì có mỏ nhọn và dài để có thể bắt được những con mồi trong bùn đất. Sự đa dạng của các loài vi khuẩn, mà phần lớn trong số chúng cấu tạo rất đơn giản, kiểu hình đơn giản này chứng minh rằng chúng có hiệu quả thích nghi tốt. Mức độ đơn giản và phức tạp khác nhau trong cấu trúc nói lên sự liên quan lẫn nhau của sinh vật.
Hơn 30 triệu loài sinh vật có thể sống trên trái đất ngày nay. Còn rất nhiều loài khác đã từng tồn tại trên trái đất nhưng đến nay đã tuyệt diệt. 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 có thể biểu diễn những sự kiện xảy ra bằng cây tiến hoá. Cây tiến hoá chỉ ra các cấp độ phân tách của các quần thể mà kết quả là sự hình thành loài mới. 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, có thể biết được tổ tiên chúng trong thời gian trước. Cây tiến hoá cho chúng ta biết mối liên hệ tiến hoá giữa loài và các nhóm của loài. Những loài sinh vật có đặc điểm chung gần với nhau được xếp thành một nhánh, những nhóm có đặc điểm khác nhau được xếp thành nhánh khác nhau.
Mục đích của cây tiến hoá là xác định môl quan hệ tiến hoá giữa các loài trên trái đất. 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 cúa cây tiến hoá cho ta thấy được sự đa dạng của các nguồn. Những hoá 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 kỹ thuật gen hiện đại như là kỹ thuật tái tổ hợp ADN, chúng ta có thể xác định được nhiều gen của các loài khác nhau.
Cây tiến hoá sẽ là khung thông tin trong sinh học. Sự tiến hoá sắp đặt tự do hơn nhiều triệu năm nay được nghiên cứu và phát triển. Mỗi một sự sống mang một 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.
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 môi liên hệ với nhau và chúng tồn tại từ rất sớm trong quá trình tiến hoá của sự sống. Thành viên khác đó là sinh vật có nhân Eukarya, chúng là các tế bào có nhân hoàn chỉnh, được chia ra làm 4 nhóm là: sinh vật nguyên sinh, thực vật, nấm và động vật. Thành viên của giới động vật là các sinh vật dị dưỡng. Những loại này ăn vào bụng những thức ăn nhưng sự đồng hoá 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.
Để nghiên cứu sự da 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 thức 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, dùng kính hiển vi để nghiên cứu các vật thể vô cùng nhỏ. Hoặc dùng kính viễn vọng để quan sát và phóng đại các vật thể ở xa. 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.
Bên cạnh sự trợ giúp của dụng cụ nghiên cứu, các nhà khoa học đã sử dụng 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:
+ Quan sát.
+ Đặt câu.
+ Đặt giả thuyết, giả thuyết có khuynh hướng trả lời các câu hỏi.
+ Đưa ra phỏng đoán dựa trên giả thuyết.
+ Kiểm tra phán đoán bằng cách thêm vào những quan sát hoặc là làm thí nghiệm.
Nếu các kết quả đã kiểm tra cũng cố giả thuyết ban đầu, nó sẽ làm sáng tỏ các phỏng đoán cũng như các thực nghiệm. Nếu các kết quả tiếp tục cũng 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 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.
Các nhà khoa học nhận thấy quần thể lưỡng cư của các vi sinh vật như nhau, tức là thay đổi bất thường theo thời gian. Trước khi ta đưa ra quyết định về bất kỳ sự suy giảm nào khác với những quần thể bình thường, cần phát hiện là chúng bất thường. Để đánh dấu sự biến đổi bất thường này, một nhóm các nhà khoa học trên thế giới đang tiến hành thu nhập 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 the giới, đặc biệt là ở vùng Tây Bắc Mỹ, Trung Mỹ, Đông Bắc Úc, vịnh Amazon. Các dữ liệu của các nhà khoa học cũng cho thấy sự biến đổi ở vùng núi 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.
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 một số vùng mà không phải các vùng khác?
Để phát triển giả thuyết cho câu hỏi đầu, trước tiên các nhà khoa học đã xác nhận yếu tố môi trường làm thay đổi là 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 1.000 m. Một giả thuyết được đưa ra cho rằng sự suy giảm về số lượng của một 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, có thể đưa ra phỏng đoán rằng việc giảm tia UV - B ở các nơi trứng loài lưỡng cư được ấp và ấu trùng đang phát triển sẽ cải thiện được tỷ lệ sống sót của chúng.
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 trong hai loài ếch sống ở vùng núi Australia. Một loài Litoria verreauxii đã biến mất hoàn toàn khỏi vùng này và loài còn lại ở Crinia signifera thì không. Nguyên nhân là do ở vùng cao, các con nòng nọc này sẽ phải chịu một số lượng tia UV - B lớn hơn và kinh nghiệm cho thấy khả năng sống sót của loài L.verreauxii ít hơn loài c.signifera nếu phải chịu cùng một lượng UV - B như nhau. Theo như phỏng đoán, khi tiếp xúc với tia UV - B, các cá thể của loài Osignifera vẫn sống tốt nhưng tất cả các cá thể loài Lverreauxii đều chết trong vòng hai tuần. Nếu được nuôi trong một hồ lớn được bao bọc bởi những tấm lọc nhằm hạn chế bớt tia UV, thì cá thể của cả hai loài đều sống tốt. Và kết quả thu được đã cũng 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. Theo giả thuyết về sự biến đổi môi trường thì sự thoái 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 thiết này được kiểm tra bằng phương pháp so sánh. Các nhà khoa học mở rộng nghiên cứu lên tám loài lưỡng cư tại 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 một loài hiện diện hay đã mất.
Sau khi đếm tỉ mỉ và so sánh với các dữ kiện tương tự khác có được từ tám loài cho thấy 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 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 khói từ các đám cháy rộng có thể gây ra ảnh hưởng bất lợi đến các loài lưỡng cư. Sự thay đổi khí hậu đóng một vai trò cực kỳ quan trọng ở những vùng như vùng Trung Mỹ, nơi mà thời tiết ấm và khô suốt nhiều năm có thể là nguyên nhân biến mất của loài cóc vàng Costa Rica. Mặc 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 ngạc nhiên bởi không có nơi nào trên trái đất điều kiện tự nhiên lại giống nhau hoàn toàn cả, và cũng không có loài lưỡng cư 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 nhân tố với nhau, bao gồm cả sự tương tác giữa các loài và loài.
Từ việc nghiên cứu sự tiến hoá của các loài, các nhà khoa học đã dày công nghiên cứu về nguồn gốc và sự biến hoá của con người và kết luận: nguyên nhân chủ yếu của sự thích nghi của sinh vật là chọn lọc tự nhiên.
Toàn bộ sinh vật đều nằm trong hai tính trạng tuyệt vời: biến dị và di truyền. Theo Darwin, sự chọn lọc tự nhiên: hàng ngày, hàng giờ, vẫn dõi theo từ những biến đổi hết sức nhỏ, loại bỏ đi những cái ngu dot, giữ lại những gì tốt đẹp, lao động kiên trì, nhẫn nại và không chút ồn ào cho sự hoàn thiện của cơ thể sống.
Loài sinh vật cao cấp được tạo nên theo cách thức và khuôn mẫu của chính Chúa trời đã được coi là cùng một dòng họ với… khỉ.
Darwin đã thu lượm được vô số những dẫn chứng về nguồn gốc của loài người. Cơ quan thô sơ - là cơ quan mà tổ tiên chúng ta và thú vật cần có thì ngày nay đã biến mất vì không cần thiết: lông trên người, ruột thừa, bắp thịt, lá chắn vành tai…
Darwin thu lượm được trong một tập sách những dẫn chứng, những ngẫu nhiên và ví dụ. Kết luận cơ bản của mọi điều trên là: con người sinh ra từ con vật. Dấu vết tổ tiên xưa của loài người là vượn hình người cổ đại.
Quan sát một con khỉ có thể nhận thấy bàn tay của nó chẳng khác bàn tay người chút nào, cũng năm ngón. Trên các ngón tay cũng có móng cẩn thận, về hình thù thì bàn tay khỉ cũng giống như bàn tay người.
Mặc dù ngón tay cái có to hơn một chút đi nữa bởi chính nó là thứ giúp vượn kiếm sống. Thiếu nó hẳn các tổ tiên xa xưa của chúng ta đã không tài nào lao động nổi, vả lại theo như lời Ănghen thì chính “lao động đã tạo nên con người”.
Loại trừ sao được những cái gì là người trong con khỉ. Chỉ riêng một vẻ mặt thôi thì sao đầy đủ được. Con hắc tinh tinh cũng biết buồn vui như con người, kể cả khi nó tức tối. Nhưng dẫu sao như thế vẫn chưa đủ. Còn khôi óc và trí tuệ của khỉ nữa. Có lẽ, đây mới là chứng minh cơ bản về việc nó là họ hàng bà con với người. Thực ra bộ óc của loài hắc tinh tinh nhỏ hơn óc của người tới 3 lần (bộ to nhất là 700 cm3) nhưng các rãnh và các nếp gấp trong đó lại không phải là ít. Chẳng có điều gì đáng phải ngạc nhiên hết: khỉ cũng có trí tuệ. Nó cũng phải “động não” luôn. Nó là con vật đoán ra được muốn với được quả chuôi trên cao thì phải lấy mấy cái hộp ra xếp một cái bục mà trèo lên.
Song nói cho cùng thì tất cả mọi điều vẫn chỉ là “những bằng chứng gián tiếp” về quan hệ họ hàng mà thôi. Còn có những điểm trực tiếp khác. Có lần người ta đem máu của người thử tiếp cho chim bồ câu. Chim bồ câu chết. Tiếp cho thỏ. Thỏ ốm lăn ra. Nhưng khi đem tiếp cho hắc tinh tinh thì thấy nó chẳng hề làm sao. Như vậy, con người và những vượn hình người đều thuộc nhóm động vật thuộc bộ linh trưởng. Bởi lẽ việc tiếp máu chỉ kết thúc tốt dẹp khi người hiến máu và người được tiếp máu có cùng chung nhóm máu.
Thậm chí ngay đến cả những ký sinh trùng của hai giống cũng như nhau. Cả bệnh tật cũng giống nhau: ho lao, ung thư, tụ huyết ly, tăng huyết áp, xơ động mạch… tất cả là những căn bệnh chung và phổ biến.
Nhưng sẽ sai lầm nếu quả quyết rằng những con vượn hình người hiện nay chính là tổ tiên của chúng ta.
Không phải như vậy. vấn đề tổ tiên nhân loại hiện nay đang còn có nhiều điểm chưa thật sáng tỏ. Tuy vậy, có một điểm mà hầu hết các nhà bác học đều nhất trí là không nên đi tìm tổ tiên trong số những con khỉ hiện thời… Chúng ta và chúng chỉ cùng chung một số tổ tiên cổ xưa mà thôi.
Con vượn cổ xưa “chúa tể” của giống người đã tạ thế cách đây gần 2 triệu năm. Sau khi Darwin công bố học Thuyết tiến hoá, các nhà cổ sinh học đưa ra phán đoán: nếu con vượn hai chân nào đó trong khi tiến hoá biến thành người thì chắc chắn phải tìm được hoá thạch trong lòng đất.
Và họ đưa ra một số tiêu chuẩn:
+ Con vật đó phải đứng được trên đôi chân sau (theo như các nhà bác học nói tức là phải biết đi thẳng người).
+ Đôi tay được giải phóng chẳng những phải có khả năng biết cầm đá, gậy mà còn phải làm được mọi động tác khác nữa.
+ Bộ óc phải gần với bộ óc của người về kích thước và trình độ phát triển.
Đây chính là tiêu chuẩn chủ yếu (điều kiện này thực ra cũng vừa mới được bổ sung cách đây chưa lâu). Sinh vật đó nhất thiết phải là Man - tool - make - tức là người làm ra công cụ.
Tất cả các nhà bác học hiện nay đều cho rằng vượn chỉ trở thành người khi nó biết sáng chế ra công cụ đầu tiên. Một cuộc truy lùng đã được mở ra và các nhà cổ sinh học đã tìm thấy khá nhiều hoá thạch. Năm 1848, lần đầu tiên tìm thấy xương của người Nêanđéctan.
Năm 1856, vượn rừng rậm (Dryopithecus) xuất hiện. Năm 1891, tại Java phát hiện được người cổ Java (Pithecanthropus).
Năm 1911 - Parapitec và Prôpliôpitéc, 1918 - người cổ Trung Hoa Sinanthropus. Năm 1924 -vượn phương Nam. Năm 1933 - Proconsul; các năm 1934-1935 - Ramapitec.
Thoạt đầu người ta tìm tòi và xem xét trong người cổ Pitec. Loài động vật này không thể giật nổi danh hiệu người đầu tiên, bởi chúng vẫn đang còn thuần tuý vượn. Người ta bèn tôn con vượn Parapitec bé nhỏ làm người đầu tiên. Nói chung, đó là vượn hình người cổ đại nhất trên trái đất. Tất nhiên là ở trong số mà người ta đã khai quật được.
Nấc thứ hai sau đó trên bậc thang tiến hoá được người ta cho là vượn Prôpliôpitec. Họ cho rằng, chính vượn hình người này là “ông tổ” của các loài vượn hiện đại và của cả con người chúng ta.
Sau đó (cao thêm một nấc nữa) người ta đặt loài vượn rừng rậm (Dryopithecus) - kẻ lập xướng lên ba dòng họ: đười ươi, vượn người và con người. Mỗi dòng trong số đó đều bắt nguồn từ vượn rừng rậm mà ra. Kỳ thực cũng có một số nhà bác học định xếp loại vượn rừng rậm xuống và dành đặc quyền cho người Proconsul châu Phi, Ramapitec hay là Keniapitec. Họ cho rằng, những giống vượn ấy có quyền giành cho mình là tổ tiên của khỉ Gorila, Hắc tinh linh và con người.
Loài người tiến lên và tiến lên mãi… cổ xưa nhất là người cổ Java (Pitecantrop) và Sinantrop. Người cổ - Nêanđéctan và người hiện đại - Crômanhon. Người Nêanđéctan và Crômanhon đã hoàn chỉnh là người rồi và hoàn toàn không thể là người xưa nhất trên trái đất.
Thế nhưng giống người cổ Java từng đã có thời là đề cử viên quan trọng đứng ra giành quyền vinh hạnh được làm người tối khởi thuỷ. Người cổ Java còn rất giống khỉ nhưng cũng đã đứng vững được trên đôi chân sau. Khôi lượng của bộ óc của người cổ Java gần 900 cm3, to hơn của khỉ thường rất nhiều. Vậy mà vẫn bị các nhà khoa học loại khỏi danh hiệu thuỷ tổ. Có thật là người cổ Java có nhiều chất người hay không? Không - các nhà bác học đã xác nhận như vậy và cho dù người ta có gọi Pitecantrop là người cổ Java đi nữa thì đây vân chưa phái là mối liên hệ giữa con vượn cuối cùng và con người đầu tiên.
Người ta bắt đầu nghiên cứu loài vượn phương Nam (Australopitec). Đây là một động vật khá phù hợp, đứng bằng hai chân rất tài. Dùng được cả que tre đào củ, dùng gậy để đánh thú vật, nhưng óc của nó hơi nhỏ - chỉ vào 600m3 mà thôi.
Dù sao, các nhà bác học hầu như cũng đã nhất trí coi đó là con vượn cuối cùng - con người đầu tiên.
Đương nhiên cũng còn có những người phản đối: những Australopitec châu Phi (mà ngay nay người ta đã khai quật được có tới trên ba trăm) dẫu sao cũng vẫn chỉ là con vượn hình người rất thông minh khéo léo mà thôi. Địa vị của nó cũng vẫn chỉ là ở trong các loài vượn.
Nhà cổ sinh học người Anh, ông Luit Liki (Louis Leakey) cũng cho là như vậy.
Ông kiên trì đòi hỏi cho người vượn tiền Dingiantrốp được quyền mệnh danh là con vượn cuối cùng - con người đầu tiên. Liki đã khai quật được nó tại châu Phi vào năm 1960, tại khe Ônđôvai cách Nairobi khoảng 500km.
Năm 1993, người ta lại phát hiện ra một chiếc sọ sạm đen của Tiền Digiantrốp và các nhà khoa học nhận thấy: Chân của Tiền Digiantrốp rất gần với chân người. Tay có khả năng cầm đá và gậy gộc. Bàn tay của giống Digiantrcíp không giống như tay người, cũng không hoàn toàn giống như tay vượn, nhưng có một điều khá lý thú là đầu ngón tay của nó bẹt. Đó là dấu hiệu của việc quen với lao động.
Óc của Tiền Digiantrốp: 680 cm3. Kể ra thì nó cũng đã tạo ra được những chỗ cư trú tránh gió thổi. Vấn đề là ở chỗ bên cạnh những bộ xương của người Tiền Digiantrốp, trên mặt đất thấy có những đông đá. Đá có vết mài và hơi nhọn. Liki cho rằng, đó là những công cụ của Tiền Digiantrốp. Còn những vòng rộng làm bằng đá tảng cũng được phát hiện tại đây. Theo ý kiến của ông thì đây là những di tích của những bờ tường chắn gió.
Các công việc xây dựng bằng đá này đã có tới hai triệu năm cể xưa. Người thợ xây đầu tiên này ắt phải là con người thuỷ tổ thực thụ trên quả đất! Tên của nó chính là Tiền Digiantrốp. Các nhà cổ sinh học L. Liki, Dj. Napia và F. Tobaiatxơ đã gọi tên nó theo tiếng La tinh là Homo Habilis - nghĩa là người khéo tay.
Chiếc cầu nôi giữa khỉ và người đã được phát hiện ra như vậy. Tuy nhiên, rất ít khi có được sự thông nhất tuyệt đcíi về nguồn gốc thuỷ tổ đầu tiên của loài người. Xét cho cùng thì loài Tiền Digiantrốp cũng lại chỉ là một trong những vượn phương Nam mà thôi. Tốc độ tiến hoá của giống Tiền Digiantrốp vẫn chỉ thuần tuý là vượn. Nó xuất hiện ở Onđôvai đã được 1.750.000 năm trước đây. Như vậy là nó đã lang thang trên đất này suốt triệu năm trời mà không hề có được sự thay đổi gì mới trong cả quãng thời gian dài đó.
Còn “con người” ra đời sau nó có 500 nghìn năm mà đã kịp trở thành Pithecanthropus và người Nêanđéctan để rồi cuối cùng trở thành chính bản thân mình hiện nay. Kỳ thực, những người ủng hộ giống Tiền Digiantrốp đều nói rằng, vào các giai đoạn đầu tốc độ tiến hoá xảy ra rất có thể chậm chạp hơn rất nhiều.
Cuổi cùng, có thể kết luận: Con người là loài linh trưởng đứng trên hai chân, thuộc loại động vật có vú, có tên khoa học là Homo Sapiens, nghĩa là người thông thái. Con người có bộ não tiến hoá rất cao, cho phép thực hiện các suy luận trừu tượng, ngôn ngữ và xem xét nội tâm. Điều trên kết hợp với một cơ thể đứng thẳng đã giải phóng hai chi trước khỏi việc di chuyển và được dùng vào việc cầm nắm, cho phép con người dùng nhiều công cụ hơn tất cả những loài khác cộng lại.
Nghiên cứu về sự tiến hoá của loài người cũng là nghiên cứu sự phát triển của chi Homo, nhưng đôi khi nó cũng liên quan đến những sinh vật khác thuộc dòng họ hominidae hay phân họ homininae. “Con người hiện đại được giới khoa học cho vào phân loài Homo Sapiens, và là một mở rộng của loài Homo. Ngoài ra, trong loài Homo Sapiens còn có một phân loài khác ngày nay đã tuyệt chủng mang tên Homo sapiens idaltu nghĩa là người thông minh già”.
Loài mang quan hệ gần nhất với Homo Sapiens là loài tinh tinh và loài bonobo. So sánh các sơ đồ gen cho kết quả là “sau 6,5 triệu năm tiến hoá theo những con đường khác nhau, sự khác nhau giữa tinh tinh và con người gấp 10 lần sự khác nhau giữa hai người không có quan hệ gì với nhau nhưng vẫn nhỏ hơn 10 lần so với một con chuột bạch và một con chuột thường”. Tuy nhiên trên thực tế, số gen con người giống tinh tinh đến 96%. Người ta cho rằng con đường tiến hoá của con người đã đi theo một hướng khác với tinh tinh vào khoảng 5 triệu năm, trong khi đối với gorilla là 8 triệu năm. Tuy nhiên, một hộp sọ của loài linh trưởng Sahelanthropus tchadensis được cho là khoảng 7 triệu năm tuổi, có thể là một tổ tiên xa hơn của chúng ta.
Có hai lý thuyết khoa học về sự hình thành nguồn gốc con người hiện đại. Tất cả đều liên quan đến quan hệ giữa con người và những loài linh trưởng khác.
Thuyết một nguồn gốc cho rằng tất cả loài người hiện đại đều tiến hoá ở châu Phi và về sau, con người sinh sản nhanh lấn chiếm các loài linh trưởng khác trên tất cả mọi nơi trên thế giới.
Thuyết nhiều nguồn gốc cho rằng sự tiến hoá của loài người diễn ra riêng lẻ ở những bầy linh trưởng khác nhau.
Những nhà di truyền học Lynn Jorde và Henry Harpending của trường Đại học Utah cho rằng sự khác biệt AND của người vẫn còn rất nhỏ so với ở loài khác, và trong suốt kỷ Pleistocene, số lượng con người bị giảm xuống rất nhiều, chỉ còn khoảng 10.000 cặp dẫn đến một số lượng rết nhỏ gen được di truyền. Một số nguyên nhân khác liên quan đến vấn đề này cũng đã được nêu ra, trong đó nổi bật nhất là thuyết thảm hoạ Toba.
Sự tiến hoá của con người được đánh dấu bằng những dấu hiệu sinh học khác nhau, bao gồm sự phát triển của hộp sọ và cả bộ não lên đến mức l.400 cm3 về thể tích, cao hơn gấp đôi tinh tinh hay gorilla. Những phần của bộ não con người cũng phát triển khác so với các loài linh trưởng cho phép xuất hiện thêm phần ngôn ngữ. Những nhà khoa học đang tranh luận về sự quan trọng của cấu trúc bộ não trên cả kích thước bộ não. Một trong những tiến hoá lớn là số răng nanh giảm, hình thành di chuyển bằng hai chân, hình thành dây thanh và hộp âm giúp phát triển tiếng nói. Ngành nhân loại học vẫn còn nhiều tranh cãi về những tiến hoá và vai trò của chúng thực sự trên một con người hiện đại.
Sơ đồ về sự định cư của con người cổ dựa vào các bằng chứng về ADN. Có một vùng băng giá nằm ở giữa bản đồ và vị trí các lục địa vẫn còn rất khác so với hiện nay.
Những nhà nhân chủng học hiện đại đang chấp nhận rộng rãi rằng loài Homo Sapiens được hình thành ở những đồng cỏ châu Phi khoảng 200.000 đến 250.000 năm về trước, là hậu duệ của loài Homo erectus, tiếp tục mở rộng lãnh địa cư trú và rồi thống trị lục địa Á - Âu và khu vực Thái Bình Dương vào khoảng 40.000 năm về trước, cuối cùng là châu Mỹ vào 10.000 năm trước. Chúng thay thế loài Homo neanderthalensis và loài Homo floresinesis vốn cũng là những hậu duệ khác của loài Homo erectus (chúng đã phát triển khắp lục địa A - Âu vào hơn 2 triệu năm trước) do có sức sinh sản tốt hơn và tìm kiếm thức ăn tốt hơn.
Những người thượng cổ thường kiếm sống bằng cách săn bắn - hái lượm, một lối sống rất phù hợp với những vùng đồng cỏ châu Phi. Một số nhóm người về sau bắt đầu sống lối sống du mục và thường hay bắt thú vật để nuôi lấy thịt, về sau nữa khi lối sống định cư phát triển thì nền nông nghiệp cũng ra đời. Những khu vực định cư chính của con người phụ thuộc rất nhiều vào nguồn nước, vào lối sống, vào tài nguyên thiên nhiên (như đất đai có phù hợp để gieo trồng hay không, có nhiều cỏ để chăn nuôi hay không, có nhiều thú để săn bấn hay không). Tuy nhiên, con người lại có khả năng thay đổi nơi cư trú của họ bằng các phương tiện vận chuyển khác nhau. Do đó, sự thay đổi môi trường là nhân tố chủ yếu khiến con người thay đổi nơi sinh sống.
Tất cả những điều nói trên phụ thuộc vào bộ não. Bộ não con người là trung tâm của những phản xạ của con người, điều khiển hầu hết những hoạt động của con người. Bộ não điều khiển những phản xạ không điều kiện như điều khiển nhịp tim, tiêu hoá thức ăn… và cả những phản xạ có điều kiện có ý thức như suy nghĩ, suy luận, lý luận, trừu tượng. Bộ não con người được cho là trung tâm của những hành động có ý thức bậc cao và “thông minh” hơn những loài khác. Trong khi ở những loài động vật khác, việc sử dụng công cụ gần như là một bản năng, hay cũng chỉ là sự bắt chước, thì ở con người hoàn toàn phức tạp hơn, luôn bao gồm những cải tiến. Ngay cả những công cụ trong xã hội cổ của loài người cũng vô cùng hiện đại hơn bất cứ công cụ nào do các loài động vật khác sử dụng.
Khả năng suy luận trừu tượng của con người có thể là duy nhất trong giới động vật. Con người là một trong số 6 loài vượt qua bài kiểm tra gương (nhận ra bản thân ở trong gương); trong khi 5 loài còn lại là tinh tinh, bonobo, khỉ không đuôi, cá heo và bồ câu không làm được điều này. Tuy nhiên, cũng có một số ý kiến cho rằng đây là cách phân loại riêng của loài người nhằm thể hiện con người có ý thức về bản thân. Các loài khác đều có cách này hoặc cách khác để giao tiếp với nhau và có thể có ý thức ở mức độ nào đó mà loài người vẫn chưa hiểu hết được. Cuộc tranh luận về ý thức của loài người là duy nhất hay không đến nay vẫn còn chưa kết thúc xác định bằng chứng rõ rệt. Một số nhà sinh học cho rằng loài người chỉ là một trong số hàng triệu phiên bản nhánh tiến hoá trong chủng loại trên trái đất và vẫn có thể có khiếm khuyết buộc phải tiến hoá thích nghi hoặc bị tuyệt chủng như bất kỳ loài vật nào trên thế giới. Rằng lịch sử con người trải qua chỉ chừng 5-10 triệu năm trong khi có những chủng loại khác đã tồn tại qua những giai đoạn thăng trầm nhất của lịch sử trái đất như loài gián, loài cá mập có từ rất lâu trước khi con người tồn tại. Vì vậy còn quá sớm để nghĩ rằng ý thức của loài người là tiến bộ nhất, nói như tiến hoá “tồn tại, thích nghi được mới là kẻ mạnh. Phát triển vượt bậc, nhưng những thích nghi thay đổi sẽ tự tiêu diệt”.
Cũng như những loài linh trưởng khác, con người là một sinh vật xã hội. Hơn thế, con người rất thành thạo việc sử dụng ngôn ngữ trong giao tiếp, biểu lộ những ý kiến riêng của mình và trao đổi thông tin. Con người tạo ra những xã hội phức tạp trong đó có những nhóm hỗ trợ nhau và đối nghịch nhau ở từng mức độ, có thể từ những cá nhân trong gia đình cho đến những quốc gia rộng lớn. Giao tiếp xã hội giữa con người và con người góp phần tạo nên những truyền thống nghi thức quy tắc đạo đức, giá trị, chuẩn mực xã hội và cả luật pháp. Tất cả cùng nhau tạo nên những nền tảng của xã hội loài người.
Con người cũng rất chú ý đến cái đẹp và thẩm mỹ, cùng với nhu cầu muốn bày tỏ mình, đã tạo nên những sự trao đổi với về văn hoá như nghệ thuật văn chương và ẩm thực. Con người cũng được chú ý ở bản năng muốn tìm hiểu mọi thứ và điều khiển tự nhiên xung quanh, tìm hiểu những lời giải thích hợp lý cho những hiện tượng thiên nhiên qua khoa học, tôn giáo, tâm lý và thần thoại. Bản năng tò mò đó đã giúp con người tạo ra những công cụ và học được những kỹ năng mới. Trong giới tự nhiên, con người là loài duy nhất có thể tạo ra lửa, nấu thức ăn, tự may quần áo và sử dụng các công nghệ kỹ thuật trong đời sống. Con người cũng là một động vật hoàn toàn di chuyển bằng hai chân sau, vì vậy hai chi trước (được gọi là tay) có thể tự do linh động và dùng vào những việc như cầm nắm một vật, được hỗ trợ bằng ngón tay cái. Tuy nhiên, cấu trúc bộ xương con người vẫn chưa hoàn toàn sẵn sàng cho việc giải phóng bằng hai tay, điều này khiến xương sống của con người cong lại thành dạng hình chữ s và tạo nên những khó khăn lúc về già.
Mặc dù con người có vẻ như không có nhiều lông so với những loài linh trưởng khác, nhưng con người lại có rất nhiều lông mọc ở phía trên đầu (còn gọi là tóc), dưới nách và xung quanh cơ quan sinh dục hơn cả loài tinh tinh. Điều khác biệt đó là lông của con người ngắn hơn, đẹp hơn và có ít màu sắc hơn, vì vậy khó thấy hơn.
Màu tóc của con người và màu da được quyết định bởi sự hiện diện của các sắc tố có tên là melanin. Da của con người có thể có màu nâu đậm cho đến màu hồng và tóc của con người có thể có màu vàng, màu nâu, cho đến màu đỏ. Một số khoa học gia cho rằng sự thay đổi màu da sang một màu tối là một cách của con người nhằm chống lại các tia cực tím vì melanin là một chất chống tia cực tím hiệu quả. Màu da của con người phần lớn là do các điều kiện địa lý xác định và có sự liên quan đến cường độ và thời gian tiếp xúc với tia cực tím. Da con người sẽ có xu hướng đen đi (rám nắng) để phản ứng với tia cực tím.
Con người là một động vật có cấu tạo tế bào đầy đủ. Mỗi tế bào có 23 nhiễm sắc thể, trong đó có 22 nhiễm sắc thể thường và 1 nhiễm sắc thể giới tính. Khoa học ngày nay cho thấy con người có trung bình 20.000 - 25.000 gen và có 98.4% số gen giống với loài động vật gần con người nhất: tinh tinh.
Giống như những loài có vú khác, con người có hệ thống xác định giới tính XY, vì vậy, phụ nữ sẽ có nhiễm sắc thể giới tính là XX và đàn ông là XY. Nhiễm sắc thể X lớn hơn và mang nhiều gen hơn nhiễm sắc thể Y, do đó, nhiều bệnh di truyền liên quan đến nhiễm sắc thể X như bệnh máu không đông ảnh hưởng nhiều đến đàn ông hơn.
Vòng đời sinh học của con người bắt đầu từ khi nhau thai hình thành. Qua quá trình thụ tinh (ở con người là thụ tinh trong), một con người mới hình thành. Trứng thường được thụ tinh trong cơ thể phụ nữ cùng với tinh trùng của đàn ông qua quá trình giao hợp hay như một trong những tiến bộ khoa học gần đây là quá trình thụ tinh trong ống nghiệm cũng thường được sử dụng.
Lúc đó, con người mới chỉ là hợp tử đơn bào mà thôi, không có tay, không có chân và cũng chưa hề xuất hiện một bộ phận nào của cơ thể.
Nhưng tất cả tương lai đều phụ thuộc vào tính di truyền, mọi phẩm chất tốt hoặc xấu, những thuộc tính của tập tính bao gồm cả tốt lẫn xấu, trí tuệ và kết cấu phức tạp của thân thể đều được chuẩn định từ lúc này. Sự hợp nhất giữa các hạch của giao tử và sự liên kết giữa gen bố và gen mẹ tạo nên sự sống cho một cá thể mới mà tương lai phát triển đã được ấn định trong các tổ hợp mới của nhiễm sắc và ADN.
Sự phát triển được bắt đầu ngay tức thì: sau khi thụ thai chẳng bao lâu sau trứng phân chia ra làm đôi. Qua mười giờ sau lại một lần nữa nguyên phân và rồi lại phân chia nữa - phân chia tiếp tục, và qua các lần đó, con người tương lai đã gồm bốn tế bào.
Sau khi rời buồng trứng, tế bào trứng thoạt đầu rơi vào một cái ống dẫn giống như loa kèn mà càng gần buồng trứng càng loe to ra. Sau khi phá vỡ màng, tế bào trứng hướng vào thế giới gồm những sự biến hình vô tận, vổn chờ đợi nó ở ngoài ngưỡng cửa của ovarium, tức là buồng trứng.
Ống này được gọi là vòi trứng Fanlop. Một đầu của vòi này được ĩìối với tử cung. Do đó ta thấy tinh trùng gặp trứng ở trong ống dẫn trứng là vòi trứng để rồi sau đó kết hợp với nhau mà sinh ra con người.
Qua một tuần phôi thai trườn xuống phía dưới theo ống dẫn trứng mà chuyển vào tử cung. Ở đây, các tế bào bên ngoài của phôi thai dính chặt vào bề mặt xốp mềm của tử cung và hình thành nên rau, hay còn gọi là nhau, đảm bảo sự sống cho con người trong chín tháng đầu tiên với chức năng vừa là phổi, vừa là dạ dày, vừa là gan và lại cũng vừa là thận.
Trong rau, các mạch máu đều nằm ép chặt với máu của người mẹ (nhưng không hề hoà lẫn với máu mẹ). Khí ôxy khuếch tán lưu thông từ máu qua máu, từ mẹ sang con và cái thai thở được là nhờ vào quá trình đó. Các chất dinh dưỡng cũng chảy như vậy và rất nhanh, chỉ qua một giờ kể từ khi thức ăn trong cơ thể mẹ được tiêu hoá là phôi bắt đầu no nê rồi và qua rau, phôi đã thải bỏ những sản phẩm thừa không cần thiết cho nó. Đồng thời rau cũng là một cái màng lọc bảo vệ và canh gác không cho vi khuẩn và chất độc xâm nhập vào.
Qua một tháng phôi mới có chiều dài bằng cái móng ngón tay út nhưng cũng đã có mầm mông của tay, chân và liền với những thứ đó có cả đuôi… đuôi và mang, không hẳn là mang mà là những khe mang. Đó chính là món quà của các tổ tiên… cá truyền lại cho chúng ta. Sau đó, chúng lớn lên rồi một phần biến đổi thành tuyẽn diêu và tuyến giáp thành tai và các cơ mặt. Còn đuôi, cho đó là đuôi thực thụ đi nữa thì dần dà cũng thoái hoá chỉ còn lưu lại xương cụt mà thôi.
Nhưng cái phôi một tháng thì còn chưa có xương, chỉ có tim và những mầm mống của phổi, gan, thận, thần kinh, mắt và tai.
Hai tháng. Trước mắt chúng ta đã là một con người hoàn chỉnh: dài chừng 2-3cm (kể cả các ngón tay, ngón chân) nói chung đều đã được thành hình.
Ba tháng. Phôi thai: 5-6cm. Những chiếc xương đầu tiên đã làm trụ cho cơ bắp và dây thần kinh đã chăng đầy phôi thai như dây điện. Thậm chí đã có thể xác định được giống: trai hay gái rồi. Và từ giờ phút đáng ghi nhớ này, cái phôi được gọi là thai nhi.
Bốn tháng, thai nhi có thể nằm gọn trong lòng bàn tay: chiều dài là 10-16cm, nặng 40-50g, được bọc một cái màng thai mỏng tanh và trong suốt giống như chất xenlôphan. Trông rõ thai nhi đang tắm bởi ở trong đó, nhăn cái mặt bé nhỏ “thở hắt” cái chất lỏng gọi là nước 01, hút nó vào phổi rồi lại phun ra ngoài. Trên thực tế lúc này thai nhi không phải thở bằng phổi mà thở qua cuống rau (dây rốn), là bộ phận đưa máu đi qua rau để cung cấp ôxy cho máu của thai nhi (cũng có thể “khi hít” nước Ối vào phổi, phôi nhận được ở đó những chất cần thiết và thải ra các chất thừa).
Năm tháng. Con người nặng gần 409g và lần đầu tiên biểu lộ tác phong tốt hoặc xấu của mình. Con người đã biết nghe những tiếng kêu la lớn trong thế giới ồn ào mà mẹ mình đang sống và có một cách riêng để biểu lộ sự sợ sệt của mình hoặc ngược lại nếu là một con người nóng tính thì đã bắt đầu biết giận dữ và đe doạ. Lúc này con người đã biết phản ứng một cách tinh tế đối với sự thay đổi tính tình và có lẽ là đối với cả những lời dịu dàng và sự âu yếm nữa.
Sáu tháng - con người đã cảm thấy trong bụng mẹ chật chội rồi, nó bắt đầu chuẩn bị để tạm biệt với mẹ.
Bảy tháng - thai nhi mở mắt! Và mặc dầu ở nơi nó đang sống này còn tối tăm, nó căng mắt ra mà nhìn và hầu như không mỏi mắt, vì chưa biết chớp mắt.
Chín tháng 10 ngày. Con người sẽ sinh ra.