Những điểm sơ hở trong thuyết tiến hoá của Darwin (1/8)

 

https://www.ntdvn.com/khoa-hoc/nhung-diem-so-ho-trong-thuyet-tien-hoa-cua-darwin-phan-1-414.html

Tượng Charles Darwin, Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Luân Đôn, Anh (Ảnh: CGP Grey thông qua Flickr)

Những điểm sơ hở trong thuyết tiến hoá của Darwin (Phần 1)

Johny Nguyễn • 08:51, 30/10/19 • 2323 lượt xem  

Eugenie Scott, người đứng đầu nhóm ủng hộ Darwin, khi nói chuyện với giới truyền thông năm 2009 tại Ủy ban Giáo dục Tiểu bang Texas đã tuyên bố: “Không có điểm yếu nào trong lý thuyết tiến hóa”. Đối với những người theo dõi cuộc tranh luận này từ đầu, những lời của Tiến sĩ Scott không gây ngạc nhiên vì họ đã quen rồi. Nhưng có thật là “không có điểm yếu” trong thuyết tiến hóa?

Hầu như hàng ngày, các phương tiện truyền thông đều trích dẫn các nhà khoa học ủng hộ thuyết tiến hóa và khẳng định các nhà duy vật coi thuyết tiến hóa là “đúng”. Sinh viên tham gia các khóa học dự bị đại học hoặc đại học về thuyết tiến hóa được cảnh báo rằng nghi ngờ thuyết Darwin là tương đương với việc tự tử trí tuệ - cũng tương tự như tuyên bố Trái đất là phẳng. Bắt nạt như vậy đủ để thuyết phục nhiều người rằng sẽ dễ dàng hơn cho địa vị khoa học, sự nghiệp và danh tiếng của họ nếu ủng hộ thuyết Darwin. Một số vẫn phản đối thì luôn bị đe dọa phải im lặng.

Có phải những người nghi ngờ thuyết Darwin đang cố thể hiện lòng can đảm, hay họ là những kẻ ngốc muốn đưa chúng ta trở lại kỷ nguyên đen tối và thời đại tưởng Trái đất là mặt phẳng? May mắn là rất dễ để kiểm tra những câu hỏi này. Chúng ta chỉ việc xem xét dữ liệu khoa học kỹ thuật và nghiên cứu:

Liệu có những thách thức khoa học xác thực nào đối với thuyết tiến hóa không?

Loạt bài này sẽ xem xét một số dữ liệu và chỉ ra hàng loạt những thách thức khoa học xác thực đối với các nguyên lý cốt lõi của thuyết Darwin, cũng như các lý thuyết chủ yếu về tiến hóa hóa học. Những người nghi ngờ học thuyết của Darwin sẽ không bị cho là vô căn cứ sau khi xem xét những lập luận khoa học dưới đây.

 

Vấn đề thứ nhất: Không có cơ chế phù hợp nào để tạo ra “súp nguyên thủy”

Darwin đã cho rằng sự sống bắt nguồn từ "một cái hồ nước ấm áp có chứa đầy các loại muối ammonia và phosphat, ánh sáng, nhiệt độ, điện,... để các hợp chất protein có thể hình thành và trải qua những biến đổi phức tạp". Theo tư duy thông thường của các nhà lý thuyết về nguồn gốc sự sống, sự sống đã nảy sinh thông qua các phản ứng hóa học ngẫu nhiên trên Trái đất sơ khai vào khoảng 3 đến 4 tỷ năm trước. Hầu hết các nhà lý thuyết tin rằng có nhiều bước tham gia vào quá trình hình thành nguồn gốc sự sống, nhưng bước đầu tiên là việc hình thành “súp nguyên thủy” - một hợp chất nước biển của các phân tử hữu cơ đơn giản - từ đó phát sinh sự sống. Khi sự tồn tại của “súp” này được chấp nhận như sự thật không hề nghi ngờ trong nhiều thập kỷ, nền tảng cho hầu hết các lý thuyết về nguồn gốc sự sống này đã phải đối diện với vô số thách thức khoa học.

Năm 1953, một nghiên cứu sinh tại Đại học Chicago tên là Stanley Miller, cùng với giáo viên hướng dẫn Harold Urey, đã thực hiện các thí nghiệm với hy vọng tạo ra các khối sự sống như trong điều kiện tự nhiên của thời kỳ sơ khai của Trái đất. Những thí nghiệm Miller - Urey dự định mô phỏng tia sét đánh vào lớp khí trong bầu khí quyển của Trái đất sơ khai. Sau khi thực hiện các thí nghiệm và để các sản phẩm hóa học trong một khoảng thời gian, Miller phát hiện rằng các axit amin - các khối protein - đã xuất hiện.

Stanley Miller

Stanley Lloyd Miller was an American chemist who made landmark experiments in the origin of life by demonstrating that a wide range of vital organic compounds can be synthesized by fairly simple chemical processes from inorganic substances.

Harold Urey

Harold Clayton Urey was an American physical chemist whose pioneering work on isotopes earned him the Nobel Prize in Chemistry in 1934 for the discovery of deuterium.

Trong nhiều thập kỷ, những thí nghiệm này đã cho thấy các khối sự sống có thể phát sinh trong điều kiện tự nhiên thực tế giống với Trái đất, vốn có ý nghĩa hỗ trợ cho giả thuyết “súp nguyên thủy”. Tuy nhiên, trong nhiều thập kỷ, người ta đã biết rằng khí quyển thuở sơ khai của Trái đất khác về cơ bản so với loại khí mà Miller và Urey đã sử dụng.

Biểu đồ thí nghiệm của Miller và Urey: Khí khử sử dụng thí nghiệm thực tế khác với bầu khí quyển sơ khai (Ảnh: Wikipedia)

Lớp khí quyển được sử dụng trong các thí nghiệm Miller - Urey chủ yếu bao gồm các khí khử giảm ô-xy tự do như metan, amoniac và hydro hàm lượng cao. Khí khử giảm ô-xy tự do là khí có khuynh hướng nhượng electron trong các phản ứng hóa học. Các nhà địa hóa học hiện nay tin rằng bầu khí quyển của Trái đất sơ khai không chứa đủ các thành phần này. Nhà lý thuyết về nguồn gốc sự sống David Deamer của UC Santa Cruz giải thích điều này trên tạp chí Microbiology & Molecular Biology Reviews:

David Deamer

David Wilson Deamer is an American biologist and Research Professor of Biomolecular Engineering at the University of California, Santa Cruz. Deamer has made significant contributions to the field of membrane biophysics.

“Bức tranh lạc quan này bắt đầu thay đổi vào cuối những năm 1970, khi ngày càng rõ ràng rằng bầu khí quyển thuở sơ khai có lẽ là có nguồn gốc từ khí núi lửa và các thành phần carbon dioxide và nitơ chứ không phải là hỗn hợp khí khử như mô hình Miller-Urey giả định. Carbon dioxide không hỗ trợ sắp xếp các phương thức tổng hợp dẫn đến có thể sản sinh ra các đơn phân tử (monomer)”. Tương tự như vậy, một bài báo trên tạp chí Science đã tuyên bố:

“Miller và Urey đã tin tưởng vào môi trường khí khử, một điều kiện trong đó các phân tử chứa rất nhiều nguyên tử hydro. Như Miller đã trình bày sau đó, anh ta không thể tạo ra chất hữu cơ từ lớp khí quyển được 'oxy hóa'”.

Bài báo nói một cách thẳng thắn: “Lớp khí quyển thuở sơ khai hoàn toàn không giống tình huống của Miller-Urey”. Phù hợp với điều này, các nghiên cứu địa chất cũng đã không phát hiện ra bằng chứng về “súp nguyên thủy” đã từng tồn tại.

Có nhiều lý do chính đáng để hiểu tại sao bầu khí quyển của Trái đất sơ khai không chứa khí metan, amoniac hoặc các khí khử khác. Bầu khí quyển của Trái đất sơ khai được cho là được tạo ra bằng khí thoát ra từ núi lửa và thành phần của các khí núi lửa này có liên quan đến tính chất hóa học của lớp phủ bên trong Trái đất. Các nghiên cứu địa hóa học đã phát hiện ra rằng các tính chất hóa học của lớp phủ Trái đất sẽ giống như ngày nay. Nhưng ngày nay, khí núi lửa không chứa khí metan hoặc amoniac.

Một bài báo trong Tạp chí Khoa học Trái đất và Hành tinh đã chỉ ra rằng các tính chất hóa học của vật chất bên trong Trái đất về cơ bản là không đổi theo lịch sử, và kết luận rằng:

“Sự sống có nguồn gốc trong các môi trường khác hoặc bởi các cơ chế khác”.

Đây là bằng chứng có tính quyết định chống lại sự tổng hợp tiền sinh học của các khối sự sống và vào năm 1990, Hội đồng Nghiên cứu Vũ trụ của Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia đã khuyến nghị rằng các nhà nghiên cứu nguồn gốc sự sống phải “kiểm tra lại sự tổng hợp phân tử đơn bào sinh học trong môi trường giống Trái đất nguyên thủy, như đã tuyên bố là môi trường của Trái đất thuở sơ khai trong các mô hình thí nghiệm hiện nay”.

Vì những thách thức này, một số nhà lý thuyết hàng đầu đã từ bỏ thí nghiệm Miller-Urey và lý thuyết “súp nguyên thủy”. Vào năm 2010, nhà sinh hóa học Nick Lane của Đại học London đã tuyên bố lý thuyết “súp nguyên thủy” hiện “không giữ nước” và đã “quá ngày hết hạn”. Thay vào đó, ông đề xuất rằng sự sống nảy sinh trong các lỗ thông thủy nhiệt dưới đáy biển. Nhưng cả hai giả thuyết lỗ thông thủy nhiệt và súp nguyên thủy đều phải đối mặt với một vấn đề lớn khác.

 

Tiến hóa hóa học “chết” trong nước

Giả sử rằng trong một khoảnh khắc có một số cách để tạo ra các phân tử hữu cơ đơn giản trên Trái đất sơ khai. Có lẽ chúng đã hình thành “súp nguyên thủy”, hoặc có lẽ những phân tử dạng này phát sinh gần một số lỗ thông thủy nhiệt. Dù bằng cách nào, các nhà lý thuyết về nguồn gốc sự sống phải giải thích được các axit amin hoặc các phân tử hữu cơ liên kết thế nào để tạo thành chuỗi (polyme) như protein (hoặc RNA).

Nguồn gốc sự sống phát sinh gần một số lỗ thông thủy nhiệt dưới đáy biển - theo quan điểm của Nick Lane (Ảnh: Wikipedia)

Tuy nhiên, về mặt hóa học mà nói, nơi cuối cùng mà các axit amin liên kết thành chuỗi phải là một môi trường với nước làm nền tảng như “súp nguyên thủy” hoặc dưới nước gần một lỗ thông thủy nhiệt. Nhưng như Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia thừa nhận:

“Hai axit amin không tự nhiên tham gia vào nước. Thay vào đó, phản ứng ngược là nhiệt động lực học sẽ xảy ra”.

Nói cách khác, nước phá vỡ chuỗi protein trở lại thành axit amin (hoặc các thành phần khác), khiến cho việc sản sinh protein (hoặc các polyme khác) trong súp nguyên thủy là rất khó khăn.

Các nhà duy vật thiếu những giải thích khoa học cho những bước đầu tiên, đơn giản và cần thiết cho lý thuyết về nguồn gốc sự sống của Darwin. Tiến hóa hóa học theo đúng nghĩa đen là đã “chết” trong “nước”.

Ảnh đầu bài: CGP Grey thông qua Flickr.

(Còn tiếp)

Johny Nguyễn (biên dịch và tổng hợp)

Theo “Mười vấn đề lớn về khoa học của Thuyết tiến hóa” của Casey Luskin