THUYẾT TIẾN HÓA

TÌM HIỂU THUYẾT TIẾN HOÁ
Thư Sinh

Tiến hóa là một tiến trình của sự thay đổi qua một thời gian lâu dài. Sự tiến hóa có thể nhận thấy được trong nhiều lãnh vực thí dụ như về thiên văn học, sự thành lập các ngôi sao hay các hành tinh đã phải trải qua một tiến trình thay đổi từ những bụi bặm cùng các hơi nóng theo sự hiểu biết của ngày nay. Hoặc ngay cả về ngành xã hội học, xã hội ngày nay đã phải trải qua nhiều sự thay đổi từ lúc con người ta còn ăn lông ở lỗ cho tới một nền xã hội kỹ nghệ văn minh đầy phức tạp. Song le, mỗi khi nhắc đến "sự tiến hóa", người ta thường nghĩ đến Thuyết Tiến Hóa là một thuyết lý đề cập đến tiến trình thay đổi đời sống của các loài sinh vật trên trái đất. Ý niệm của Thuyết Tiến Hóa Hữu Cơ, hay thường được gọi ngắn gọn là Thuyết Tiến Hóa, là hàng triệu các loài có đời sống trên trái đất ngày nay đã sinh sôi nẩy nở và phát triển, qua thời gian, từ những sinh vật có đời sống và cấu tạo rất đơn giản. 
 
Thuyết Tiến Hóa đầu tiên được nhà vạn vật học người Pháp, Chevalier de Lamarck, nói đến năm 1809, nhưng không được ai chú ý cho mãi đến năm 1858, nhà vạn vật học người Anh tên Charles R. Darwin trình bầy luận thuyết này và được nhiều người để ý tới. Từ đó trở đi, nhiều sự khảo cứu khoa học đã ngày càng hoàn chỉnh luận thuyết này thêm chính xác hơn.
 
Những Ðiểm Chính Trong Luận Thuyết Tiến Hóa
 
Ðiểm căn bản thì vẫn là các sinh vật sẽ biến đổi những đặc tính di truyền qua thời gian. Sự thay đổi này đã biến một số sinh vật sống thời xa xưa thành những sinh vật với hình ảnh của ngày hôm nay. Trong suốt thời gian khoảng vài triệu năm, một khoảng thời gian được coi là tương đối ngắn với số tuổi của trái đất, đã có hàng ngàn các loại sinh vật bị diệt chủng và hàng ngàn các loại khác được sinh ra.
 
Thuyết Tiến Hóa cho rằng tất cả các loại sinh vật có lẽ đã phát triển từ một sinh vật có hình thể rất đơn giản sống cách đây khoảng 3.5 tỷ năm. Qua thời gian, sinh vật đơn giản này biến đổi thành hai hay nhiều loại khác nhau. Những sinh vật mới này lại phát triển và biến đổi thành những loại sinh vật khác. Tiến trình này được gọi là "sinh loại (speciation)" và sản xuất được khoảng 2 triệu loại sinh vật đang sinh sống trên trái đất ngày hôm nay.
 
Liên quan đến sinh loại là luận cứ "cùng thủy tổ". Bởi vì nếu tất cả các sinh vật từ cùng một loại sinh vật đơn giản đầu tiên ra, có nghĩa bất cứ loại sinh vật nào cũng có cùng một thủy tổ. Loại sinh vật nào có những điểm tương đồng hay giống nhau thì có cùng một thủy tổ gần đây, tuy nhiên những loại khác nhau thì phải tìm hiểu mãi sâu trong quá khứ để kiếm thủy tổ của chúng. Thí dụ như con người và loài khỉ hay đười ươi có cùng một thủy tổ sống cách đây khoảng 4 tới 10 triệu năm; trong khi đó con người và loài bò sát như thằn lằn, rắn mối có cùng một thủy tổ sống cách đây khoảng 300 triệu năm.
 
Một luận cứ khác cũng liên quan đến thuyết Tiến Hóa là "sự biến đổi từ từ (gradualism)". Sự biến đổi từ từ cho rằng những biến đổi tiến hóa của các sinh vật không xẩy ra một cách bất thình lình, mà thay đổi từ từ theo thời gian theo hàng thế kỷ hoặc hàng triệu năm. Theo các nhà khoa học thì mức độ tiến hóa của ngày hôm nay bằng khoảng mức độ biến hóa đã xẩy ra trong quá khứ.
 
Một luận cứ khác là luận cứ "tuyển lọc tự nhiên (natural selection)", một tiến trình của các sinh vật thích hợp với môi trường sinh sống sẽ có nhiều con cháu nhất. Tất cả mọi sinh vật đều tranh nhau sống với sự giới hạn của thực phẩm, nước, không gian sinh sống và những yếu tố cần thiết khác. Những thực vật hay động vật nào có thể thay đổi để thích hợp với môi trường sống sẽ nắm ưu thế và sẽ sinh sản đông hơn là các sinh vật cùng loại khác trong cùng một nhóm. Vì thế tỷ lệ của các sinh vật này, mang những đặc điểm thích hợp với môi trường sống, trong cùng một nhóm sẽ ngày càng tăng qua các thế hệ. Các khoa học gia dùng danh từ "thích hợp (fitness)" để diễn tả trường hợp có khả năng sinh sản mạnh của một sinh vật, hay người Việt mình nói một cách nôm na là: "Mạnh được, yếu thua (survival of the fittest)".
 
Mặc dù sự tiến hóa được gọi là "thuyết" nhưng không có nghĩa sự tiến hóa về vạn vật học chỉ là những sự suy đoán và không có những dẫn chứng khoa học. Trong khoa học, một luận thuyết là những tư tưởng, những ý kiến được dựa trên những sự quan sát về thiên nhiên để giải thích những dữ kiện liên quan đến nó. Thuyết Tiến Hóa được được phát triển dựa trên những dẫn chứng rộng lớn của nhiều ngành khoa học. Khi một luận thuyết có quá nhiều dẫn chứng khoa học, nó sẽ trở thành một sự kiện khoa học  (a scientific fact). Hầu hết các nhà khoa học đều coi Thuyết Tiến Hóa là một sự kiện khoa học. Tuy nhiên, có nhiều người không chấp nhận Thuyết Tiến Hóa vì lý do niềm tin nơi tôn giáo.
 
Những Lý Do Của Sự  Biến Ðổi Của Thuyết Tiến Hóa
 
Hầu hết những thay đổi trong sự tiến hóa gây ra bởi sự tác động của hai tiến trình: (1) biến dạng (mutation) và (2) tuyển lọc thiên nhiên (natural selection). Sự biến dạng tạo ra sự thay đổi ngẫu nhiên trong sự di truyền của một sinh vật hay một nhóm sinh vật (một nhóm sinh vật của cùng một loại sinh vật sống trong cùng một vùng). Sự tuyển chọn thiên nhiên sẽ tuyển lọc những thay đổi này, những thay đổi khiến một loại sinh vật tăng thêm khả năng thích hợp với môi trường sống và được truyền từ đời này đến đời khác. Cũng cùng thời gian đó, sự tuyển lọc thiên nhiên cũng sẽ loại đi những thay đổi đã khiến một sinh vật có ít khả năng thích hợp với môi trường sống hơn. Một tiến trình khác cũng gây ra những thay đổi trong một quần thể nào đó, được gọi là "xu hướng di truyền (genetic drift)". Tuy nhiên các nhà khoa học thì cho là nó không quan trọng bằng sự tuyển lọc thiên nhiên.
 
Sự biến dạng là một sự thay đổi của một di tố (gene),  đơn vị căn bản của sự di truyền. Sự biến dạng có thể gây ra thay đổi tới các đặc điểm di truyền. Ðể hiểu sự biến dạng gây sự  thay đổi ra sao thì cần phải hiểu những đặc điểm được di truyền thế nào.
 
Những đặc điểm di truyền được chứa trong một dạng cấu trúc giống như sợi chỉ, được gọi là nhiễm sắc thể (chromosomes), ở trong các tế bào. Những nhiễm sắc thể này mang nhiều các di tố (genes) bao gồm một hợp chất gọi là DNA (deoxyribonucleic acid). DNA chính là nơi chứa các dữ liệu quyết định các đặc điểm di truyền.
 
Hầu hết trong các tế bào của thực vật và động vật chứa một bộ cặp nhiễm thể. Thí dụ như trong tế bào của con người có 46 nhiễm thể và xếp theo làm 23 cặp. Thai nhi sẽ nhận một nửa bộ nhiễm thể từ người cha và một nửa bộ nhiễm thể từ người mẹ. Nói một cách khác, trứng (noãn) của người mẹ chứa nửa cặp nhiễm thể và tinh trùng của người cha chứa nửa cặp nhiễm thể. Khi tinh trùng vào trứng, sự thụ thai, có đủ một cặp nhiễm thể. 
 
Ðôi khi, những di tố từ một cặp nhiễm thể này đổi chỗ với một cặp nhiễm thể khác khi tinh trùng hay noãn bào được thành hình. Sự thay đổi chỗ của di tố như vậy được gọi là " sự tái hợp (recombination)", và có thể tạo nên một sự kết hợp mới với đặc điểm di truyền mới. 
 
Khi hợp tử - trứng và tinh trùng - bắt đầu phát triển, mỗi nhiễm sắc thể trong nhân của tế bào sẽ làm trở thành hai bản giống hệt nhau và nằm sát nhau theo cặp. Trong một tiến trình bình thường của sự sinh chia tế tào, mỗi tế bào mới sẽ chứa 1 bộ cặp nhiễm sắc thể. Vì vậy tế bào mới chứa một bộ nhiễm sắc thể giống hệt với tế bào cũ. Tiến trình sinh sản tế bào cứ thế tiếp tục cho đến khi tất cả các tế bào được tạo lập để trở thành một sinh vật.
 
Làm Sao Sự Biến Dạng Thay Ðổi Một Loại Sinh Vật?
 
Sự biến dạng có thể gây ra bởi những yếu tố môi sinh ở xung quanh như chất hóa học, chất phóng xạ làm biến đổi DNA trong các di tố, hoặc do sự sai lầm lúc tạo lập DNA trong tiến trình sinh sản tế bào. Sau khi một di tố đã thay đổi, nó sẽ tạo ra một tế bào khác y như nó. If những di tố biến dạng nàycó trong noãn hay tinh trùng của một sinh vật, chúng sẽ làm biến đổi một số đặc điểm di truyền. Chỉ có sự biến dạng mới có thể gây ra những đặc tính di truyền mới, vì vậy, sự biến dạng là nền căn bản của sự thay đổi cho sự tiến hoá và sự phát triển của các giống loài mới.
 
Sự biến dạng là một điều thông thường nhưng mức độ không đều, và hầu hết là những đặc tính di truyền không thích hợp. Sự khiếm khuyết các nhiễm sắc tố là một thí dụ điển hình của sự biến dạng. Các động vật thiếu nhiễm sắc tố có những di tố biến dạng thiếu khả năng tạo ra một mầu da bình thường. Những động vật này sẽ không sống được và không sinh sản được như những động vật bình thường khác. Hầu như trong mọi trường hợp, những di tố biến dạng như thế đều bị loại bỏ bởi tiến trình tuyển lọc thiên nhiên, bởi vì hầu hết các sinh vật đó đều chết trước khi có thể sinh sản. Tuy nhiên một vài sự biến dạng lại giúp cho các sinh vật thích hợp hơn với môi trường sinh sống của chúng. Thí dụ như một thực vật ở một khu vực khô cằn nào đó có thể có di tố biến dạng giúp chúng phát triển rễ mọc sâu hơn. Ðiều này sẽ giúp cho thực vật này có khả năng sinh trưởng và sống lâu hơn các loại khác vì rễ của nó mọc sâu hơn và hút được nhiều nước hơn. Loại biến dạng như vầy là nền căn bản cho các thay đổi của sự tiến hóa.
 
Tuyển Lọc Tự Nhiên: bao gồm bất cứ đặc điểm nào có thể ảnh hưởng tới khả năng cá nhân trong lãnh vực sinh sản. Những đặc điểm này bao gồm hình dạng, các chất hoá học trong cơ thể, và thân thể học (khả năng hoạt động của sinh vật), và kể cả tính tình. Ðể có một sự tuyển lọc tự nhiên, cần phải có hai điều kiện. Thứ nhất, những cá nhân của một quần thể phải khác nhau về những đặc điểm di truyền. Thí dụ như con người hầu như khác nhau về nhân dạng gồm chiều cao, sức nặng, mầu mắt. Người ta cũng khác nhau ở những đặc điểm khác không tỏ lộ như kích thước của bộ óc, độ dầy của xương, và mức độ mỡ trong máu. Những sự khác biệt này do những yếu tố di truyền căn bản mà ra.
 
Ðiều kiện thứ hai là một số các sự di truyền khác biệt đó phải ảnh hưởng tới khả năng sinh tồn và sinh sản. Khi điều này xẩy ra, những cá nhân thích hợp nhất sẽ có khả năng truyền những di tố của mình tới những thế hệ tương lai hơn là những các cá nhân khác. Qua một thời gian là một giống loại thu gồm những di tố có khả năng sinh tồn trong môi trường đó.
 
Sự tuyển lọc thiên nhiên là một tiến trình theo nhóm. Nó là một sự tiến hóa của một tập hợp hay của một giống loại mà không phải là sự tiến hóa của một cá nhân, bằng cách từ từ tăng dần những đặc điểm của nhóm qua một thời gian.
 
Sự tuyển lọc thiên nhiên có thể được thấy qua thí dụ điển hình qua một loại cây xương rồng tên là xương rồng lê (loại xương rồng có trái nhìn giống như quả lê). Loại xương rồng lê này thường mọc rất thấp và thân nhọn mền. Trên đảo Galapagos, nằm dưới miền Nam Mỹ Châu vùng biển Ðại Tây Dương, loại xương rồng lê là thức ăn chính của giống rùa to lớn. Rùa thì thường ăn loại xương rồng thấp bình thường hơn là loại xương rồng cao với những thân nhọn và cứng. Vì vậy, kết quả cho thấy, loại xương rồng cao, nhọn và cứng đã tiến hóa từ loại thấp và mền và sinh sản nhiều hơn qua một thời gian. Cho tới nay, chủng loại xương rồng lê phổ thông nhất trên đảo. Nhưng ở những đảo khác không có rùa thì hầu như tất cả vẫn là loại xương rồng lê thấp và mềm.
 
Có nhiều loại tuyển lọc tự nhiên. Chúng bao gồm: (1) tuyển lọc trực tiếp, (2) tuyển lọc quân bình, và (3) tuyển lọc dục tính.
 
Tuyển lọc trực tiếp: phát sinh ra đặc điểm mới để giúp các loài trở nên thích hợp với môi trường đang sinh sống. Loại tuyển lọc này chính là loại mà mọi người muốn nhắc tới khi nói đến tuyển lọc tự nhiên. Sự tiến hóa của loài xương rồng lê là một thí dụ điển hình cho trường hợp này. Những cá nhân có những đặc điểm ưu thế khác với những đặc điểm chung của một tập thể, sẽ sinh sản con cháu đông hơn, và điều này sẽ khiến con số cá nhân có những đặc điểm này ngày càng đông hơn trong tập thể đó.
 
Tuyển lọc quân bình: xẩy ra khi một loại nào đó đã trở nên thích hợp với môi trường đang sinh sống rồi. Trong trường hợp này thì những cá nhân với nhiều đặc điểm chung (quân bình) sẽ sinh sản mạnh nhất, và những cá nhân với các đặc điểm bất đồng với đa số trong tập thể sẽ là kẻ sinh sản yếu kém nhất. Thí dụ điển hình là  xác xuất tử vong của các bé sơ sinh dựa trên cân lượng khi mới sinh. Những bé sơ sinh với sức nặng trung bình ít bị tử vong hơn là các bé nặng hơn hoặc nhẹ hơn. Không giống như là sự tuyển lọc trực tiếp, tuyển lọc quân bình loại bỏ những đặc điểm thuộc loại cực đoan, và làm giảm thiểu mức độ khác biệt trong một quần thể. Sự tuyển lọc quân bình là sự tuyển lọc thường xẩy ra nhất trong sự tuyển lọc thiên nhiên.
 
Tuyển lọc dục tính: xẩy ra thường xuyên trong các loài động vật. Các động vật khi có khả năng sinh sản thường ưa thích người bạn đời của chúng phải có những đặc điểm nào đó trên thể xác hay tính tình như thế nào. Qua một thời gian, tiến trình này sẽ đưa đến một sự cải biến về cách tán tỉnh, mầu sắc rực rỡ để hấp dẫn kẻ khác phái, và những đặc điểm khác. Sự tuyển lọc dục tính giải thích những trường hợp, thí dụ như, tại sao rất nhiều loại chim đực lại có mầu sắc rực rỡ hơn loài chim cái.
 
Xu Hướng Di Truyền (Genetic Drift): là một sự thay đổi ngẫu nhiên về mức độ của những di tố trong một quần thể. Nó được xẩy ra dưới hình thức ngẫu nhiên khi noãn và tinh trùng tiếp nhận vài nhiễm sắc từ người cha, người mẹ khi chúng đang thành hình. Bởi vì những tế bào sinh sản này chỉ có nửa bộ nhiễm thể, chỉ có một nửa di tố của mỗi người cha hay mẹ là ở trong noãn hay tinh trùng. Nếu những người cha mẹ này hiếm muộn hoặc ít sinh con cái, một số di tố sẽ không được truyền đến thế hệ tới. Xu hướng di truyền không phải là động lực khiến các loài phải tiến hóa để trở nên thích hợp với môi trường sống của chúng, vì nó xẩy ra bởi sự thay đổi ngẫu nhiên
 
Sự Tiến Hóa Của Những Giống Loại Mới
 
Trong các loại động vật và thực vật sinh sản qua dục tính thì cụm từ "giống loại (species)" được dùng để diễn tả một nhóm, hay một quần thể động vật hoặc thực vật có khả năng sinh sản khi sau khi giao tình với nhau. Các giống loại khác nhau không có khả năng sinh sản sau khi giao tình. 
 
Có nhiều cách trong thiên nhiên phân biệt giống loại này với giống loại khác và được gọi là "những yếu tố ngăn cách sự sinh sản". Chúng bao gồm cả những yếu tố ngăn chận những giống loại khác nhau, tuy sống cùng một vùng, sẽ không giao tình với nhau. Thí dụ như nhiều loại chim có những kiểu nhẩy múa tán tỉnh để giao tình rất khác biệt, khiến những con chim cái khác loại chẳng có một mảy may "rung động" với kiểu nhẩy múa của một anh chàng chim đực khác giống nào đó. Tuy thế không hẳn là các loài khác giống không bao giờ giao tình với nhau, nhưng những yếu tố ngăn cách sự sinh sản sẽ là trở lực của sự sinh sản hoặc gây tử vong cho thai nhi của con vật đã được sinh ra. Thí dụ điển hình là con la. Con la được sinh ra bởi sự giao tình của một con ngựa cái và một con lừa đực. Tuy nhiên đến đời con la thì tuyệt đường sinh sản.
 
Một nhóm động vật hay thực vật một khi đã phát triển được những yếu tố ngăn cách sự sinh sản, ngăn chận chúng gieo giống ngoài nhóm, trở thành một giống loại mới. Hầu hết các nhà vạn vật học tin rằng tiến trình này, phân loại (speciation), thường bắt đầu khi một giống loại nào đó bị trở thành hai nhóm do sự ngăn cách bởi địa dư.
 
Sự ngăn cách bởi địa dư có thể do sự di chuyển, đổi dời của các lục địa qua hàng triệu năm, hay bị chia cắt bởi những núi băng hoặc sông ngòi, kể cả những vùng đất trồi lên từ biển và trở thành như  những cây cầu ngăn chia các loài thủy vật. Qua một thời gian, các giống loại tiến hóa một cách cách biệt bởi do khác môi trường và sự biến dạng khác biệt xẩy ra trong mỗi quần thể. Nếu sự ngăn cách địa dư quá lâu, quần thể này trở nên quá khác biệt với quần thể kia khiến khả năng di truyền qua giao tình của quần thể này với quần thể kia sẽ không còn nữa. Những yếu tố ngăn cách sự sinh sản lúc đó sẽ hiện hữu và quần thể của giống loại đó dần dần đi đến chỗ tuyệt chủng.
 
Những Chứng Cớ Của Sự Tiến Hóa
 
Hầu hết các sự thay đổi tiến hóa xẩy ra rất lâu, khó có thể quan sát một cách trực tiếp. Tuy nhiên đây không phải là cách duy nhất để định một sự tiến hóa đã xẩy ra hay không. Các nhà khoa học đã thu thập được một số lượng chứng cớ khổng lồ, ghi nhận các trường hợp tiến hóa đã xẩy ra. Các chứng cớ được tiếp nhận qua 6 cách chính là: (1) thạch cốt, (2) biểu thị địa dư của các giống loài, (3) thai nhi, (4) vết tích các cơ quan (organ-thuộc về vạn vật học), (5) quan sát trực tiếp sự tiến hóa, và (6) tuyển lọc nhân tạo.
 
Thạch cốt: cung cấp những chứng tích rõ ràng nhất của sự tiến hóa. Hầu hết các sinh vật hóa thạch cốt bị chôn vùi dưới những tầng lớp bùn hay cát và sau đó trở thành đá. Các nhà khoa học đo số tuổi của các thạch cốt này bằng phương pháp phóng xạ (radioactive dating). Thường thì sự ghi nhận hóa cốt có những khoảng cách vì chỉ một số ít hóa thành đá, tuy nhiên các nhà nghiên cứu các sinh vật sống thời tiền sử (palaeontologists) đã tìm được tương đối đầy đủ những thạch cốt để nắm vững đời sống của các sinh vật trên trái đất từ xưa tới nay.
 
Các thạch cốt cho thấy một sự chuyển tiếp từ sự sống đầu tiên dưới dạng một tế bào đơn giản, qua những sinh vật có nhiều tế bào, và trở thành những sinh vật phức tạp đang sống ngày hôm nay. Những thạch cốt tìm được trong những tầng lớp đá cổ xưa bao gồm cả những dạng đời sống đơn giản và rất khác biệt với các sinh vật đang sống ngày nay, trong khi đó những sinh vật có dạng đời sống phức tạp vừa mới hóa thành thạch cốt thì tuơng đồng với những thực vật và động vật đang sinh sống ngày nay. Các thạch cốt đã chứng tỏ rất nhiều giống loại đã bị tuyệt chủng và những giống loại hiện hữu ngày hôm nay không có nghĩa là đã có mặt trên trái đất từ những ngày đầu tiên.
 
Các thạch cốt cũng để lại nhiều thí dụ về những thay đổi trong sự tiến hóa và phân loài một cách liên tục. Một thí dụ điển hình nổi bật là sự tiến hóa của loài động vật có vú từ loài bò sát mà ra. Những thạch cốt cho thấy không có một loài động vật có vú nào hiện hữu cách đây 250 triệu năm, nhưng có rất nhiều loài bò sát trong thời gian đó. Loài có vú đầu tiên được ghi nhận qua các thạch cốt sống cách đây khoảng 200 triệu năm. Giữa hai khoảng thời gian này, các nhà khoa học đã tìm được rất nhiều những xương cốt của loài bò sát giống như loài có vú. Những bộ xương cốt của loài bò sát giống loài có vú ở thời gian đầu tiên thì gần giống như đúc của loài bò sát, nhưng càng về sau những bộ xương lại càng giống như loài có vú. Ở khoảng giữa là những bộ xương nửa giống loài bò sát nửa giống loài có vú. Sự chuyển tiếp từ loài bò sát qua loài có vú từ từ tới độ không thể nào quyết định rõ ràng điểm nào là chỗ loài bò sát trở thành loài có vú! Những thạch cốt này ghi nhận lại rõ ràng sự tiến hóa của loài có vú từ thủy tổ là loài bò sát.
 
Một thí dụ khác về sự tiến hóa liên tục cũng đã được tìm thấy từ những thạch cốt là sự tiến hóa của loài ngựa, một loại động vật có vú. 
 
Những thạch cốt khác cho thấy những chứng tích của sự tiến hóa bao gồm  "những dạng chuyển tiếp (transitional forms)", có nghĩa những sinh vật có dạng là thủy tổ của những nhóm động vật đang sống ở thời đại này. Nhiều dạng chuyển tiếp là sự tập hợp của những đặc điểm loài đang sống ngày hôm nay. Thí dụ, Archaeopteryx là một thạch cốt thuộc thủy tổ liên quan đến loài chim và loài bò sát. Loại thạch cốt này có xương cốt gần giống như đúc với loài khủng long nhỏ nhưng lại có những đặc điểm giống như chim thí dụ như có lông chim, có mỏ như chim, và một cặp cánh thuộc loại mới phát triển. Những dạng chuyển tiếp khác như thủy tổ của loài người chẳng hạn. Kể từ thập niên 1920's, các nhà tiền sử học đã thu thập được những bộ thạch cốt chứng tỏ sự tiến hóa của con người ngày nay từ loài người giống khỉ gọi là australopithecines.

Biểu Thị Ðịa Dư Của Các Giống Loài: cung cấp nhiều bằng chứng quan trọng cho Thuyết Tiến Hóa. Một số các đảo, được gọi là hải đảo, nổi lên từ lòng biển và chưa bao giờ nối liền với bất cứ một lục địa nào. Thí dụ như Hawaii, Tahiti, và quần đảo Galapagos. Các sinh vật được tìm thấy trên trên những hải đảo là những loại có thể đi đây đó một cách dễ dàng, nhất là qua một khu vực biển rộng lớn. Những quần đảo này thì có rất nhiều các loại côn trùng có cánh, dơi, chim, và một số các thực vật đã trôi đến đảo qua dạng hột. Những hải đảo này không có những những loại thú vật thường thấy ở các lục địa. Thí dụ như đảo Galapagos không có thú vật có vú. Các hải đảo này không có cả loài động vật lưỡng cư (amphibian) như ếch, cóc, và các loại bò sát vừa sống dưới nước vừa sống trên bờ. Các loài động vật có vú và lưỡng cư không dễ dàng để di chuyển từ lục địa ra hải đảo. Ngoài ra, đa số các sinh vật trên các hải đảo thì rất giống như các sinh vật ở những lục địa gần đấy, ngay cho dù môi trường sống và khí hậu khác nhau. Thí dụ như đảo Galapagos nằm về miền duyên hải của nước Ecuador của Nam Mỹ Châu. Quần đảo này thì nhiều đá và khô hơn là vùng duyên hải là nơi khí hậu ẩm thấp hơn và có những cánh rừng rập rạp của miền nhiệt đới. Tuy nhiên những loài chim và thực vật trên đảo Galapagos thì lại giống như những loại sống dọc vùng duyên hải ẩm thấp hơn là những loài chim và thực vật sống ở những đảo khô cằn khác. Ðiều này chứng tỏ những loài sinh vật sống trên đảo này đến từ vùng duyên hải chứ không phải phát xuất từ chính đảo này ra.
 
Sống trên các hải đảo là những động vật và thực vật sống một cách đông đảo, và là thành phần chính trên đảo, khi so sánh với những sinh vật tương tự sống ở lục địa, và có vài giống không thể tìm thấy ở những nơi khác. Thí dụ như đảo Galapagos có 21 loại chim, trong 21 loại này có 13 loại thuộc về giống chim sẻ - một tỷ lệ cao hơn bất cứ nơi nào trên lục địa. Những con chim sẻ này thuộc về loại chỉ có trên đảo Galapagos.  Vì vậy sự trải giống phù hợp với luận cứ là một số ít các loài đến hải đảo từ những lục địa gần nhất và rồi tiến hóa thành một giống loài khác.

Thai Nhi: là môn học về các sinh vật phát triển trong những thời gian đầu tiên của đời sống. Sự phát triển của thai nhi của nhiều loại sinh vật bao gồm nhiều trường hợp lạ lùng mà chỉ có thể giải thích được qua sự tiến hóa của loài sinh vật này từ các loài sinh vật khác. Thí dụ như thai nhi của loài có vú tạo nên ba loại thận một cách nối tiếp trong thời gian phát triển. Hai loại thận đầu tiên không có một khả năng hoạt động nào, và rồi biến mất trong một thời gian ngắn sau khi thành hình. Loại thận thứ ba liền sau đó thành hình và phát triển thành bộ thận đầy đủ với một chức năng hoạt động của loài có vú. Trong các thai nhi của loài cá, loài lưỡng cứ, và bò sát thì một trong hai loại thận đầu tiên trở thành quả thận hoạt động chính của chúng. Ðiều này nói nên điểm các loài có vú hãy còn giữ những đặc điểm phát triển tiến hóa của các loài thủy tổ của chúng. Một thí dụ khác trong thời kỳ phát triển thai nhi của con người, khi còn là thai nhi trong bụng mẹ, thân thể của các thai nhi được bọc bởi những sợi lông mềm mại gọi là "lanugo", những sợi lông này bị rụng trước hoặc một thời gian ngắn sau khi sinh.  Vì vậy lanugo thì hầu như chắc chắn là một trong những đặc điểm còn lại của thời kỳ "giống khỉ" của con người. Vì các thai nhi của khỉ hay đười ươi cũng phát triển một bộ lông mềm như tơ nhưng giữ nguyên, không rụng.

Chứng Tích Cơ Quan: là những phần vô ích còn lại của các cơ quan mà trong quá khứ là những vật hữu dụng trong thời kỳ của những loài thủy tổ. Thí dụ như rất nhiều loại cá, lưỡng cư, hay động vật sống trong những hang động, tuy là mù nhưng đều có mắt. Có nhiều loại có cơ quan giác thị hầu như hoàn toàn nhưng lại thiếu những sợi thần kinh mắt, trong khi đó có loại có những cặp mắt nhỏ xíu hoặc đã bị biến dạng. Có một số loại tôm đất sống trong các hang động có những cây càng mang mắt nhưng lại không có mắt. Những loài này thật ra đã tiến hóa từ thủy tổ của chúng có một đôi mắt với cơ năng hoạt động bình thường. Bởi vì mắt trở nên vô dụng trong những hang động tối tăm, sự biến dạng làm hư hại cặp mắt của các loài này đã không làm giảm khả năng sinh tồn của chúng trong môi trường đó, vì vậy cặp mắt dần dần trở nên mù, vô dụng vì không cần đến. Cũng tương tự như thế, rất nhiều con cá voi có chứng tích của những chiếc xương chân nhỏ xíu, một chứng tích của thủy tổ của chúng để lại khi còn sinh sống trên bờ.
 
Một trong những chứng tích cơ quan được biết rộng rãi là khúc ruột dư của con người, đó là một ống nhỏ nối liền với ruột già. Trong các loài khỉ Orangutan và các loài đười ươi, khúc ruột dư đó chính là một túi ruột nhỏ dùng để giúp cho sự tiêu hóa thực vật. Nhưng với con người thì khúc ruột này chẳng sử dụng cho một mục đích nào cả, và nó còn gây hại cho con người là đàng khác.
 
Quan Sát Trực Tiếp Sự Tiến Hóa: Những thay đổi tiến hóa  thường thì rất chậm. Tuy nhiên có một vài trường hợp nó xẩy ra rất nhanh và có thể thấy được khi nó đang xẩy ra trên một số các loài vật hiện hữu. Ðiều này xẩy ra thường xuyên khi một loài nào đó đang trải qua một sự thay đổi về yếu tố di truyền để đáp ứng lại sự khuấy động môi trường sinh sống của chúng do con người tạo ra.
 
Thí dụ như loại bướm đêm thay đổi mầu sắc sẽ biến đổi thật nhanh để thích hợp với môi trường sống. Có một thời gian, hầu như toàn thể loài bướm này sống ở những khu kỹ nghệ nước Anh là mầu trắng ngà với những điểm đen. Chỉ có vài con là mầu đen. Những con bướm mầu sắc ngà ngà này dễ dàng hòa mình để ẩn trong những cành cây mọc đầy rêu có sắc sáng ngà. Ðiều này có nghĩa những con bướm mầu đen sẽ bị nhận dạng một cách dễ dàng bởi những con chim, và bị chúng bắt ăn. Vào khoảng giữa thế kỷ 19, bụi than từ những hàng xưởng công nghệ đã làm chết những cây rêu này và làm đen những nhánh cây. Vì thế những con bướm mầu ngà này trở nên là những miếng mồi ngon cho lũ chim thay vì là những con bướm mầu đen. Và kết quả là số lượng của những con bướm mầu ngà ngày càng ít đi, trong khi số lượng những con bướm biến dạng mầu đen ngày càng tăng lên.
 
Một thí dụ khác về sự nhanh chóng khi quan sát những thay đổi để tiến hóa xẩy ra trong một số loại côn trùng và những con vi trùng gây bệnh. Trong những khu vực dùng thuốc diệt sâu DDT và những loại thuốc diệt trừ sâu bọ khác, một số sâu bọ đã tạo ra được khả năng miễn nhiễm với các chất hóa học này trong vòng vài năm. Một số vi trùng cũng có khả năng chống trả lại các kháng tố một cách tương tự như vậy. Vì sức kháng cự được phát triển quá nhanh chóng khiến các nhà nghiên cứu khoa học lại phải tức thời tìm ra loại kháng tố mới để thay thế loại kháng tố không còn hiệu quả nữa.
 
Tuyển Lọc Nhân Tạo: Trong khoảng giữa thế kỷ 19, Darwin nhận thấy là các nhà cấy giống động vật và cây cối dùng một phương pháp tương tự như sự tuyển lọc thiên nhiên để sinh sản những loại khác lạ. Những người cấy giống này tạo sinh ra những loại có những đặc điểm được yêu thích. Tiến trình này được gọi là "tuyển lọc nhân tạo" và đã tạo ra những sự thay đổi lớn trong các giống loại. Thí dụ, nhiều con chó được cấy giống với sự khác biệt về thể chất to nhỏ, hình dáng, và tính tình. Chúng nó có lẽ là con cháu của một hay vài loại chó nào đó được cấy giống để có những đặc điểm khác lạ. Những đặc điểm này giúp cho chó có khả năng làm những công việc như trở thành loại chó săn giỏi, dùng để chăn cừu v.v...
 
Những nhà cấy giống thực vật cũng dùng phương pháp tương tự để cấy giống thu hoạch mùa màng từ những loại thực vật nguyên thủy hoang dã. Thí dụ như bắp cải, bắp cải bông... được cải giống để sản xuất mạnh hơn.
 
Tuyển lọc nhân tạo khác với tuyển lọc tự nhiên ở chỗ thay vì để cho thiên nhiên quyết định thì  lại là con người quyết định những đặc điểm gì cần phải được thay đổi hay biến dạng để cho những cá nhân trong một giống loại nào đó có ưu thế sinh sản.
 
Lịch Sử Của Thuyết Tiến Hóa
 
Những Luận Thuyết Ban Ðầu: Một số điều tra khoa học về sự tiến hóa được thực hiện trong thế kỷ 18 bởi hai nhà khoa học gia người Pháp tên Comte de Buffon và Baron Cuvier. Họ kết luận từ những nghiên cứu các thạch cốt và so sánh thân thể học của vạn vật sống trên trái đất đã trải qua hàng loạt các thay đổi. Tuy nhiên cả Buffon lẫn Cuvier không biết những thay đổi này đã xẩy ra cách đây bao lâu vì họ biết rất ít về lịch sử của trái đất.
 
Năm 1809, nhà thiên nhiên học người Pháp tên Lamarck lập nên luận thuyết tiến hóa được coi là khá toàn diện trong mọi lãnh vực. Ông ta quan sát và nhận thấy rằng những phần trên thân thể của con vật có thể thay đổi trong đời sống của nó, tuỳ thuộc vào mức độ sử dụng nó. Những cơ quan và bắp thịt trở nên to và mạnh hơn nếu được dùng thường xuyên, và trở nên teo nhỏ nếu không được sử dụng đến. Theo nhà khao học Lamarck thì những đặc điểm như thế có tính cách di truyền. Luận thuyết của ông ta đã gây không ít ảnh hưởng tới các nhà khoa học thời bấy giờ. Tuy nhiên những khám phá mới sau này trong lãnh vực di truyền đã phủ nhận luận thuyết của ông ta.
 
Luận Thuyết Của Darwin: Vào năm 1858, Darwin trình bầy thuyết Tiến Hóa của mình và đã được sửa đổi cũng như được tất cả các nhà khoa học ngày nay công nhận. Thuyết của Darwin khẳng định rằng tất cả các giống loài đều tiến hóa từ cùng một vài loài thủy tổ qua cách tuyển lọc thiên nhiên như ông ta nói trong cuốn "Nguồn Gốc Của Các Giống Loài (The Origin of Species)", 1859. Một nhà vạn vật học khác, ông Alfred R. Wallace, cũng đã trình bầy một luận thuyết cùng quan điểm với Darwin vào thời kỳ đó. Tuy nhiên, luận thuyết của Darwin được trình bầy đầy đủ hơn trong cuốn sách bán chạy nhất của ông ta, và vì vậy được nhiều người biết đến hơn.
 
Darwin dùng 3 nguyên tắc chính khi khai triển luận thuyết của mình. Ðó là (1) đích thân ông ta quan sát, (2) thuyết địa dư của nhà khoa học người Anh Sir Charles Lyell, và (3) thuyết dân số của nhà kinh tế học người Anh Thomas Robert Malthus. Darwin đã chính mình quan sát với tư cách một thành viên của một nhóm thám hiểm khoa học trên chiếc tầu H.M.S Beagle từ năm 1831 tới năm 1836. Chiếc tầu này dừng ở dọc bờ biển Nam Mỹ Châu, và Darwin đã thâu thập được rất nhiều loại thực vật và động vật mà ông ta đã viết và trình bầy.
 
Darwin có ấn tượng đặc biệt với nhiều giống loại khác biệt nhau trên đảo Galapagos. Ông ta đã tìm thấy những sự khác biệt rõ ràng giữa các giống loài ở đảo và lục địa, mà ngay cả giữa các đảo với nhau. Sự khám phá của Darwin đã khiến ông phủ nhận một đấng sáng tạo với nhiều quyền năng và tìm một lời giải thích khác cho nguồn gốc của các giống loài. Những luận thuyết của Lyell và Malthus đã ảnh hưởng tư tưởng của Darwin về lịch sử của trái đất và sự tương quan giữa các sinh vật và môi trường sống của chúng. "Quy Luật của Ðịa Dư (Principles of Geology)" của Lyell, xuất bản đầu thập niên 1830, nói rằng trái đất được tạo dựng nên qua những tiến trình thiên nhiên qua một thời gian lâu dài. Và Darwin đã tự hỏi không biết đời sống trên trái đất cũng phát triển một cách từ từ qua hậu quả của những tiến trình thiên nhiên hay không. Năm 1798, Malthus trình bầy rằng sự tăng trưởng nhân số, một ngày nào đó, sẽ cao hơn số lượng thực phẩm có thể cung cấp, trừ phi được cân bằng bởi những yếu tố như chiến tranh hay bệnh tật. Darwin giả định rằng một số yếu tố của môi trường sinh sống cũng điều chế dân số của tất cả các loài sinh vật. Ông kết luận chỉ có cá nhân nào thích hợp nhất với môi trường sống sẽ tồn tại và di truyền lại những đặc điểm đó cho con cháu mình.
 
Luận Thuyết Tập Hợp (Synthetic Theory): được thành hình trong suốt thập niên 1930 và 1940 bởi một số các nhà khoa học gồm hai nhà khoa học Mỹ, gốc Nga, Theodosius Dobzhansky, và gốc Ðức, Ernst Mayr, và nhà di truyền học và thống kê người Anh, Ronald A. Fisher. Luận thuyết này được gọi là Tập Hợp vì nó bao gồm thuyết của Darwin về sự tuyển lọc thiên nhiên với những quy luật của sự di truyền và các lãnh vực khác của nền khoa học. Darwin quan sát và nhận thấy rằng nhiều đặc điểm của các sinh vật đã thay đổi khi đến đời con cháu, nhưng Darwin không thể giải thích được lý do tại sao. Vì thời bấy giờ ngành di truyền học chưa có và những quy luật di truyền chưa được biết tới. Cho đến khi những quy luật về di truyền giải thích sự khác biệt và biến dạng được biết đến và làm vẹn toàn cho luận thuyết của Darwin. Một tu sĩ người Áo tên Gregor Mendel đã tìm ra những quy luật di truyền này ở thập niên 1860. Song le, sự khám phá của Mendel không hề được biết đến cho mãi tới đầu thập niên 1900 khi mà nền khoa học về di truyền được thành hình. Vào khoảng năm 1910, nhà vạn vật học người Mỹ tên là Thomas Hunt Morgan khám phá ra là các di tố được chứa đựng trong các nhiễm sắc thể. Morgan viết giải thích tiến trình tái hợp, khi các di tố trao đổi từ nhiễm thể này qua nhiễm thể kia, để tạo ra sự kết hợp những đặc điểm mới di truyền.
 
Những Tiến Triển Vừa Qua: Thuyết Tiến Hóa không thay đổi bao nhiêu kể từ thập niên 1940 cho tới nay. Tuy nhiên những nhà vạn vật học về tiến hóa đã tiếp tục khám phá ra cách thức di truyền, nhất là qua sự khám phá ở những ngành khoa học khác. Một trong những sự đóng góp quan trọng phải nói đến ngành phân tử vạn vật (molecular biology) tìm hiểu trực tiếp quy trình di truyền trong sự tiến hóa. vào thập niên 1940 và 1960, những sự nghiên cứu đã khiến người ta hiểu biết thêm nhiều về cấu trúc của DNA và vai trò của nó trong những sự thay đổi về tiến hóa. Những sự nghiên cứu này đã khiến các nhà khoa học tin rằng, ở mực độ phân tử, sự tiến hóa xẩy ra qua sự thay thế một tiểu phân tử (nucleotide - một miếng rất nhỏ của DNA) hay một một amino acid với nhau.
 
Ở thập niên 1970, những nhà vạn vật phân tử đã phát triển những phương pháp để hiểu rõ thêm về phân tử DNA. Sự khám phá này đã khiến các nhà khoa học có thể đo một cách trực tiếp mức độ di truyền thay đổi khác biệt giữa các cá nhân của một loài nào đó. Các nhà vạn vật học cũng đã phát triển được những phương pháp dùng để chuẩn đoán mức độ di truyền của những đặc điểm tương đồng giữa các giống loài, và nhờ vậy có thể đo lường được mức độ liên hệ của sự tiến hóa giữa các giống loài với nhau. Sự đo lường này được dùng để diễn lại, làm lại lịch sử tiến hóa của các sinh vật qua cách so sánh DNA của những giống loại hiện hữu. Thí dụ như, các nhà khoa học đã không biết là loại gấu panda có liên hệ gần gũi với loại gấu trúc (racoon) hay loại gấu thường (bear). Tuy nhiên qua sự phân tích DNA đã cho thấy loại panda liên hệ gần gũi hơn với loại gấu thường.
 
Mặc dầu các nhà khoa học đã tìm tòi và biết được rất nhiều về sự tiến hóa, tuy nhiên không phải là họ thấu hiểu hết tất cả các quy trình. Thí dụ như các nhà khoa học không chắc chắn lắm về sự quan trọng của xu hướng di truyền và sự tuyển lọc thiên nhiên khi giải thích về sự tiến hóa. Rất nhiều giống loại có những đặc điểm mà chẳng có một sự lợi lộc nào rõ ràng để thích hợp với môi trường sống cả. Các nhà khoa học cũng bất đồng với nhau về những đặc điểm, thí dụ như sự khác biệt về hình dáng của những chiếc lá của một số loại cây cối, gây ảnh hưởng về sinh tồn của một cá nhân và khả năng sinh sản hay chỉ là những sự thay đổi không chủ đích gây ra bởi xu hướng di truyền. Một lãnh vực khác cùng gây nên những bất đồng ý kiến là nhịp độ thay đổi của tiến hóa.
 
 
 
 

TVHS