Tất cả chúng ta đều là cá: Hành trình xuyên suốt 3,5 tỷ năm lịch sử hình thành cơ thể người

Tất cả chúng ta đều là cá: Hành trình xuyên suốt 3,5 tỷ năm lịch sử hình thành cơ thể người

Tác ph m: T t c cá: Hành trình xuyên suốt 3,5 tỷ năm lịch s hình thành c thể ng i Nguyên tác: Your Inner Fish: A Journey into the 3.5-Billion-Year History of the Human Body Tác gi : Neil Shubin Th lo i: Khoa học, Phi gi t ng D ch gi : Th ch Mai Hồng dịch, Lê Đức Minh hiệu đính Nhà xu t b n: Trẻ ộăm xu t b n: 07/2013 Dự án Ebolic #8 Shooting: Hanki Typing: Nhật Minh, Trung, Hiyko chan, Diem Thi Checking: Floette Leading & Publishing: Tornad Ngày hoàn thành: 13/5/2017 Ebolic d án ch b n ebook Bookaholic th c hi n Chúng tơi ho t đ ng hồn tồn phi l i nhu n d a tinh th n t nguy n, v i m c đích mang đ n cho đ c gi nh ng đ u sách hay lan t a văn hẩa đ c cho c ng đ ng Chúng tơi khuy n khích đ c gi mua sách in, ch nên tìm đ n ebook không th ti p c n n ph m sách Liên h v i Ebolic qua: Email: ebook@bookaholic.vn Group: facebook.com/groups/ebolic Fanpage: facebook.com/EbolicEbook MỤC LỤC CÁNH C A M L I GI I THI U L Ổ ộ2Ổ Đ U Ỏồ ộỒ Ỏồ ộỒ Ỏồ ộỒ Ỏồ ộỒ Ỏồ ộỒ Ỏồ ộỒ Ỏồ ộỒ Ỏồ ộỒ Ỏồ ộỒ Ỏồ ộỒ Ỏồ ộỒ L IK T L IB T L IC Ộ ộ R NG CÁNH C A M RỘNG T sách h p tác gi a nhà tốn h c Ngơ B o Châu, nhà văn ớhan ỡi t v i Nhà xu t b n Tr T sách CÁNH C A M R ộỒ đ c th c hi n nh m m c đích gi i thi u nh ng đ u sách có giá tr c a th gi i n c đ n b n đ c Vi t ộam, đ c bi t b n đ c tr , góp ph n thềc đ y vi c đ c sách, tinh th n hi u h c, coi tr ng tri th c nh ng giá tr s ng Các t a sách t nhà toán h c Ngô B o Ỏhâu nhà văn Phan Vi t n ch n gi i thi u T sách đ c phân thành ba m ng văn h c, khoa h c xã h i – kinh t , khoa h c t nhiên tr c m t c u t o t sách g m 80% sách có kh ti p c n đẫng đ o b n đ c 20% cho sách chuyên ngành Khen t ng dành cho tác ph m T T C ỎồÚộỒ ởỌ Đ U LÀ CÁ c a Neil Shubin Ởách đo t gi i Phi Beta Kappa khoa học Đ c Tất c cá, b n s khơng bao gi có th nhìn thẳng vào m t m t cá (ho c ăn h i s n mà khẫng nghĩ t i nh ng đ c m ti n hóa chung Hãy ghé thăm ỗucy, nghĩ v hóa th ch Tiktaalik c m nh n m i liên h – M c Th gi i sách c a báo Washington Post Ỏh c ch n Darwin s ch n cu n sách sách c a năm n u ơng cịn s ng cho t i ngày – Báo Telegraph (London) Ộ t h c gi i ph u ti n hẩa hài h c m t cách đáng ng c nhiên [Tất c cá] kh o sát sâu vào tr ng tâm c a v n đ chềng ta gì, v t kh cá ta đ b c l nh ng u huy n bí sâu thẳm h n ng i đam mê thuy t Darwin m i chúng ta" – Báo New York Observer ởh t quy n rễ – Báo Santa Cruz Sentinel ỡ i lòng nhi t huy t có s c lan t a, s minh xác khơng tì v t c ng v i tính hài h c làm đ c gi c i ôm b ng, Neil Shubin vi t m t cu n sách v c sinh v t h c, di truy n, h gene h c gi i ph u h c v n g n nh khẫng th vi t đ c lúc Khi k chuy n t i l i nh bây gi , Ởhubin làm đ c nhi u h n vi c ch cá ta ẫng đánh th c kích thích ng i khoa h c m i – Pauline Chen, tác gi c a Kỳ thi cu i (Final Exam) ởẫi b m c câu t ch ng đ u c a Tất c cá [Nó] k t h p s kích thích khám phá v i s xác hàn lâm t v i đ cung c p m t di n gi i có tính thuy t ph c v s ti n hóa t cá thành ng i – ỏon ổohanson, giám đ c, Vi n nghiên c u v Ngu n g c ng i; ng i phát hi n hóa th ch ng i v n ỗucy ởh t di u kỳ v i cách trình bày rõ ràng sáng su t, Shubin cho th y s ng kỷ nguyên m i c a s khám phá v sinh h c ti n hóa th t h ng thề – Michael Novacek, tác gi c a Lục địa: Hệ sinh thái 100 triệu năm tuổi mối đe dọa gây nguy hiểm cho (Terra: Our 100-Million-Year-Old Ecosystem and the Thrcats that Now Put It at Risk) Ộ t cu n sách đ c đáo cẩ tính gi i trí Ỗhéo léo đan cài chuy n phiêu l u ngh c sinh h c v i ki n th c khoa h c d n m b t, ộeil Ởhubin cho th y nhi u m i liên h sâu xa đáng ng c nhiên gi a gi i ph u c th loài cá, bẪ sát cễng nh sinh v t khác B n s khơng bao gi nhìn nh n c th nh tr c n a Hãy khám phá, n m b t tán d ng Tất c cá" – Sean Carroll, tác gi c a T o m nh mẽ (The Making of the Hittest) Cái vô tận t o thành đẹp đẽ (Endless Forms Most Beautiful) ộ u b n nghĩ c sinh h c ch Công viên kỷ Jura nh ng kh ng long ăn th t g m g xem cu n sách m m t ộeil Ởhubin đ a tr l i 375 tri u năm tr c m t sinh v t gi ng cá kỳ l b i l i hay bẪ tr n) dịng su i nơng Hãy tham d chuy n thám hi m c sinh ly kỳ c a Shubin, nghiên c u xem sinh v t đẩ cẩ b n tr thành nh hi n – Richard Ellis, tác gi c a ”ách khoa toàn thư biển (The Encyclopedia of the Sea) ởrong t p sách d đ c này, nhà c sinh h c xu t s c Neil Shubin cho th y cách khám phá l ch s lâu dài quy n rễ c u trềc c th c a chúng ta, k t h p v i nh ng đo n vi t quy n rễ v hành trình khoa h c c a ơng Đây m t quy n sách lý t ng cho b t kỳ mu n tìm hi u v t kh i nh ng ghi chép v ngu n g c loài ng i l y ng i làm trung tâm – Ian Tattersa l, ph trách chuyên môn B o tàng L ch s t nhiên Hoa Kỳ tác gi c a sách Tr thành ngư i: Sự tiến hóa đặc sắc ngư i (Becoming Human: Evolution and Human Uniqueness) Tặng MICHELE L I GI I THI U Ỏ th ng i m t c u trúc c c kỳ ph c t p hoàn toàn khác bi t so v i đ ng v t khác trái đ t ởuy nhiên, cễng gi ng nh sinh v t khác, c th c a s n ph m c a m t q trình ti n hóa kéo dài 3,5 t năm t xu t hi n nh ng v t li u di truy n đ u tiên N u nh v y c th c a ph i có r t nhi u s t ng đ ng v i đ ng v t khác Làm th đ phát hi n nh ng s t ng đ ng c ch thềc đ y q trình ti n hóa t nh ng sinh v t đ n gi n đ n nh ng sinh v t ph c t p? Câu tr l i cho nh ng câu h i nhi u câu h i khác có liên quan đ n q trình ti n hóa t nh ng sinh v t đ n gi n nh cá t i nh ng sinh v t ph c t p nh chềng ta đ c gi i thích minh h a b ng nh ng ví d s ng đ ng cu n sách Tất c cá c a giáo s ộeil Ởhubin, Đ i h c Chicago B ng ki n th c uyên bác c a nhi u lĩnh v c c a sinh h c nh ti n hóa, gi i ph u, mơ phơi h c di truy n, giáo s ộeil Ởhubin giúp hi u đ c b n ch t c a nh ng m i liên h t ng nh khẫng t n t i gi a vây cá tay ng i, c ch hình thành m t ru i gi m ng i, ngu n g c tai ng i b t ngu n t loài s a Đ i v i nh ng ng i thích tìm tịi khám phá, nh ng m i liên h th c s thú v m m t chân tr i m i giúp h nh n bi t nh ng hi n t ng m i liên h kỳ l khác thiên nhiên Còn đ i v i nh ng ng i khác sao? Nh ng m i liên h có th giềp ích cho lồi ng i? ồãy đ c t tìm câu tr l i cho Chúng tơi tin r ng, cu n sách s n b n thay đ i hoàn tồn suy nghĩ tr c c a v c th ng i Nhà sinh h c ỗÊ Đ C MINH L I NÓI Đ U Cu n sách đ i t m t hoàn c nh đ c bi t cu c đ i Do m t s gi ng viên r i nhi m s , ph i ph trách m t khóa h c v gi i ph u ng i t i tr ng y c a Đ i h c Chicago Gi i ph u khóa h c mà sinh viên y năm th nh t đ y h i h p ph i m xác đ h c tên c u t o c a h u h t c quan, khoang, dây th n kinh m ch máu c th Đây cánh c a quan tr ng vào th gi i y h c, m t kinh nghi m giúp h tr ng thành đ ng tr thành bác sĩ ởho t nhìn, b n khơng th hình dung m t ng viên h n tẫi cho cẫng vi c đào t o th h bác sĩ k c n: Tôi m t nhà c sinh h c, ng i dành ph n l n s nghi p c a cho vi c nghiên c u cá Hóa kinh nghi m c a m t nhà c sinh h c l i m t l i th c c kỳ l n vi c gi ng d y v gi i ph u ng i T i l i nh v y? Cách ti p c n c th ng i t t nh t l i n m c u t o c th c a loài đ ng v t khác Ỏách đ n gi n nh t đ gi ng cho sinh viên v h th ng dây th n kinh n m đ u ng i cho h th y c u t o th n kinh cá m p Cách tìm hi u chi ng i d dàng nh t n m c u trúc c a cá Bò sát th c s h u ích vi c tìm hi u c u trúc b não Nguyên nhân thể lồi động vật khác thư ng phiên b n đơn gi n thể ỡào mỂa hè năm th hai tơi ph trách khóa h c này, th c đ a B c c c, đ ng nghi p phát hi n hóa th ch c a lồi cá giềp chềng ta cẩ đ c nh ng b ng ch ng m i thuy t ph c v s ti n hóa t n c lên c n c a cá h n tri u năm tr c Khám phá công vi c gi ng d y gi i ph u ng i thềc đ y tơi tìm hi u m i liên h sâu xa gi a cá ng i Nghiên c u đẩ tr thành cu n sách Mổ bụng cá mập b n thấy gan khổng lồ (trên cùng) Lật gan sang bên b n thấy quan sinh dục, kéo dài gần tới tim, giống sinh vật nguyên thủy khác Các nh chụp tiến sĩ Ởteven Campana, Phịng thí nghiệm nghiên cứu cá mập Canada cung cấp Nguyên nhân c a đ ng kỳ qu c n m l ch s ti n hóa phát tri n c a B ph n sinh d c c a b t đ u phát tri n v trí g n gi ng v i cá m p: phía g n v i gan c a chềng ta Ỗhi chềng sinh tr ng phát tri n, b ph n sinh d c c a h th p xu ng d i n gi i bu ng tr ng chuy n t ph n gi a xu ng n m g n t cung ng d n tr ng Đi u đ m b o r ng tr ng không ph i xa đ đ c th tinh, nam gi i, cịn h th p h n S h th p b ph n sinh d c, đ c bi t nam gi i, t o m t m y u cho thành c th Đ hình dung u di n tinh hoàn mào tinh chuy n xu ng d i đ t o thành m t bìu, hình dung n n m đ m vào m t t m cao su Trong ví d này, n m đ m c a b n t ng đ ng v i tinh hoàn cánh tay t ng đ ng v i mào tinh V n đ b n t o m t kho ng tr ng y u v trí c a cánh tay V trí c a t m cao su t ng m t vách đ n gi n, gi b n t o m t kho ng tr ng khác gi a cánh tay t m cao su n i m i th có th tr t qua Đây u x y nhi u lo i thoát v t i b n ng i M t s d ng thoát v b n b m sinh – m t đo n ru t xu ng v i tinh hoàn nẩ xu ng phía d i M t lo i thoát v b n n a t gây Ỗhi chềng ta co c b ng, ru t n ng c l i thành c th M t m y u c a thành c th có th làm cho ru t kh i khoang c th xo n v n n m c nh ng sinh tinh ởinh hồn xuống phía ởrong q trình sinh trư ng, tinh hồn xuống từ vị trí quan sinh dục nằm phía thể động vật bậc thấp Chúng cuối nằm bìu, túi bên thể Tất c đặc điểm tiến hóa làm cho thành thể nam giới có điểm yếu vùng bẹn N gi i m nh m h n nam gi i r t nhi u, đ c bi t b ph n c a c th B i n gi i khơng có ng l n ch y qua vùng này, thành b ng c a h kh e h n đàn ẫng Đây m t l i m b n nghĩ t i nh ng căng thẳng r t l n mà thành b ng ph n ph i ch u đ ng th i kỳ mang thai sinh n M t ng ch y xun thành c th s khơng h có l i Ỗhuynh h ng phát tri n b nh thoát v nam gi i s đánh đ i gi a t tiên cá c u t o c a thú hi n c a QUÁ KH T VI SINH V T: CÁC B NH TRONG TI TH Ti th t n t i bên m i t bào c a c th th c hi n r t nhi u ch c Ỏh c ch đ o c a chúng chuy n hóa oxy đ ng thành m t d ng l ng có th s d ng bên t bào Các ch c khác g m có gi i đ c gan u hòa ch c khác c a t bào Chúng ta ch nh n bi t ti th cẩ u đẩ khẫng n Không may, danh sách b nh gây suy gi m ch c ti th c c kỳ dài ph c t p N u có tr c tr c ph n ng hóa h c có s d ng oxy, vi c s n xu t l ng có th b ng ng tr S suy gi m ch c có gi i h n mơ riêng bi t, ví d nh m t, ho c có th nh h ng t i m i h th ng c th Tùy thu c vào v trí tính nghiêm tr ng c a hi n t ng này, có th gây d ng b nh t t t m nh cho t i t vong Nhi u trình s d ng đ s ng ph n ánh l ch s ti th c a Chu i ph n ng hóa h c chuy n hẩa đ ng oxy thành l ng s d ng đ c khí CO2 xu t hi n t hàng t năm tr c v i phiên b n cúa v n cịn th y nhi n lo i vi sinh v t Ti th cẪn l u gi kh vi khu n n m bên chúng: v i m t c u trúc hoàn toàn v t ch t di truy n vi c u trúc t bào t ng t nh vi khu n, ti th nhìn chung đ c cho r ng có ngu n g c t vi sinh v t s ng t t năm tr c ởrên th c t , toàn b c máy s n xu t l ng ti th c a chềng ta xu t hi n t m t nh ng loài vi khu n c đ i Quá kh t vi khu n có th s d ng m t cách có l i đ nghiên c u b nh c a ti th th c t , m t s mơ hình th c nghi m t t nh t cho b nh vi khu n Đi u th c s có l i có th ti n hành t t c lo i thí nghi m v i vi khu n v n không th làm t bào ng i M t nhóm g m nhà khoa h c c a Ý Đ c ti n hành m t trong s nh ng nghiên c u thú v nh t Lo i b nh mà h nghiên c u làm t vong t t c tr s sinh m c b nh b m sinh Đ c g i b nh c đ u tim (cardioencephalomyopathy), b nh thay đ i di truy n làm gián đo n ch c trao đ i ch t bình th ng c a ti th Khi nghiên c u m t b nh nhân m c b nh, nhóm nghiên c u châu Ứu xác đ nh m t v trí đo n ỏộỌ cẩ thay đ i đáng ng Bi t d c nh ng thông tin v l ch s ti n hóa s s ng, h quay l i nghiên c u vi khu n có tên khoa h c Paracoccus denitrificans th ng đ c g i m t ti th s ng t gene chu trình hóa h c c a r t gi ng v i ti th Nhóm nghiên c u phát hi n m c đ gi ng c a chúng H t o thay đ i t ng t nh xu t hi n b nh nhân c a h t i gene c a vi khu n K t qu thu đ c hồn tồn có lý bi t l ch s ti n hóa c a H có th mơ ph ng ph n c a b nh ti th ng i m t vi khu n gây nh ng thay đ i g n nh t ng đ ng v trao đ i ch t vi khu n Đây cẫng vi c bi n l ch s ti n hóa hàng t năm c a thành cơng c ph c v l i ích c a Ví d v cơng trình ti n hành vi khu n không ph i đ c thỂ Đánh giá qua nh ng gi i Nobel v y h c sinh lý h c năm qua, tẫi nên g i cu n sách Tất c ruồi, Tất c giun, Tất c nấm men Nghiên c u tiên phong v ru i gi m giành đ c gi i ộobel năm v Y h c khám phá m t lo t gene t o nên c th ng i đ ng v t khác Nobel y h c vào năm đ c trao cho nh ng nhà khoa h c t o nh ng ti n b đáng k lĩnh v c di truy n s c kh e ng i nh nghiên c u m t loài giun nh bé khẫng cẩ đáng chề ý lồi Ỏ elegans ng t , năm , nh ng nghiên c u t v i v n m men đẩ cẩ men làm bánh nhím bi n giành Nobel y h c giềp tăng hi u bi t c a v m t s đ c m sinh h c c b n c a t t c t bào Nh ng thành t u không ph i nh ng khám phá huy n bí đ c ti n hành sinh v t đ c bi t t i không quan tr ng Nh ng khám phá n m men, ru i gi m, giun t t nhiên cá cho bi t cách th c v n hành c a c th chúng ta, nguyên nhân c a nhi u lo i b nh t t mà g p ph i h ng ti p c n có th s d ng đ phát tri n công c giúp kéo dài h n tu i th có m t cu c s ng m nh kh e h n L I KẾT Làm b c a hai đ a nh , g n tẫi th y dành r t nhi u th i gian thăm v n thú, b o tàng th y cung Làm khách tham quan m t tr i nghi m l lùng b i tẫi bi t nh ng n i nhi u th p kỷ, làm vi c b s u t p c a b o tàng th m chí đẫi cẪn giềp chu n b gian tr ng bày ởrong l n t i thăm cỂng v i gia đình, tẫi t nh n th y r ng ngh nghi p có th làm chai lì đ n m c tr c v đ p m c đ ph c t p siêu phàm c a th gi i c a c th Tôi gi ng d y vi t v l ch s ti n hóa hàng tri u năm v th gi i c đ i kỳ l thẫng th ng m i quan tâm c a n m tách bi t thiên v h ng phân tích Gi tẫi tr i nghi m khoa h c v i nh ng đ a c a – nh ng n i nh n tình u đ i v i t l n đ u tiên G n đây, m t kho nh kh c đ c bi t x y v i trai t i B o tàng Khoa h c Công ngh Ỏhicago ởrong vẪng ba năm qua, chềng tẫi th ng xun đ n trai tơi thích tàu h a, mà trung tâm c a b o tàng có m t mẫ hình đ ng ray xe l a kh ng l Tôi dành hàng gi đ ng h m t gian tr ng bày dẪ tìm đ u máy mơ hình n đ ng ray nh xíu t Chicago t i Ởeattle Ởau đ n thăm n i dành cho ng i nghi n ch i tàu hàng tu n m t th i gian dài, ộathaniel tẫi t i ngóc ngách c a b o tàng n i chềng tẫi ch a t i nh ng l n xem tàu mẫ hình ch y ho c đẫi t i xem máy kéo máy bay cẩ kích th c th t Phía cu i b o tàng, Trung tâm không gian Henry Crown, mơ hình c a hành tinh treo phía tr n b qu n áo vễ tr v i v t kỷ ni m khác n m vali Chúng thu c ch ng trình khẫng gian vào nh ng năm ởẫi đoán ph n cu i c a b o tàng tơi s th y nh ng th khơng có giá tr khẫng đ c tr ng bày nh ng gian phía tr c M t gian cẩ đ m t module h cánh móp méo c a tàu vễ tr b n có th xung quanh nhìn vào bên ởrẫng nẩ khẫng cẩ n t ng; có v nh đ c mơng má l i đ trơng có v quan tr ng T m áp phích trơng tr nh tr ng m t cách kỳ l ph i đ c vài l n m i bi t nẩ nẩi Ộodule Đi u n nguyên b n c a tàu Apollo 8, tàu th t s mang ổames ỗovell, ốrank Borman William Anders chuy n đ u tiên c a loài ng i lên m t trăng tr v trái đ t Đây tàu mà tẫi theo dậi hành trình c a kỷ ngh Giáng sinh năm l p Gi đây, năm sau, tẫi cỂng v i trai c a nhìn tàu th t T t nhiên b méo mó Tơi có th nhìn th y v t s o c a cu c hành trình t i m t trăng sau đẩ quay l i trái đ t Nathaniel hồn tồn khơng quan tâm, v y tơi kéo l i c g ng gi i thích nẩ ộh ng tẫi khẫng th nẩi đ c gi ng nói c a tơi b ngh n l i xềc đ ng đ n n i tơi g n nh khẫng th th t m t l i Sau m t vài phút, l y l i đ c bình tĩnh k cho nghe câu chuy n v chuy n c a ng i lên m t trăng ộh ng câu chuy n không th k cho nghe cho đ n c u bé l n h n t i l i tr nên ngh n l i xềc đ ng Th c s , Apollo bi u t ng v s c m nh c a khoa h c giúp gi i thích khám phá vễ tr ộg i ta có th tranh lu n vơ b v ph m vi c a ch ng trình vễ tr m c tiêu khoa h c hay tr , nh ng m t s th t quan tr ng không h thay đ i k t năm Ọpollo s n ph m c a ch nghĩa l c quan, t i c n thi t đ thềc đ y nh ng thành t u khoa h c cao nh t Nó ví d minh h a cho vi c t i nh ng u ch a bi t khẫng nên đ c xem kh i ngu n c a nh ng nghi v n, s hãi ho c nh ng ch cho mê tín, mà ph i coi đ ng l c đ ti p t c đ t nh ng câu h i tìm ki m câu tr l i Gi ng nh ch ng trình vễ tr làm thay đ i cách nhìn nh n c a chềng ta đ i v i m t trăng, c sinh h c di truy n h c thay đ i cách nhìn nh n b n thân Khi bi t nhi u h n, nh ng u d ng nh xa xẫi khẫng th v n t i đ c tr nên n m t m nh n th c t m tay c a Chúng ta s ng th i đ i c a khám phá, khoa h c tìm nh ng c ch bên c a sinh v t khác nh s a, giun chu t Chúng ta gi nhìn th y le lói m t l i gi i cho m t nh ng bí n l n nh t c a khoa h c – nh ng khác bi t v di truy n n ng i tách bi t kh i nh ng sinh v t khác K t h p hi u bi t m i đ y uy l c v i th c t m t s nh ng khám phá quan tr ng nh t lĩnh v c có sinh h c – hóa th ch m i cơng c m i đ phân tích chúng – xu t hi n vẪng năm qua, chềng ta nhìn th y s th t l ch s ti n hóa c a ngày xác h n ộhìn l i nh ng thay đ i qua hàng t năm, t t c nh ng th m i ho c có v đ c thù l ch s s s ng th c s ch nh ng th c đ c tái ch , tái t h p, s d ng vào m c đích khác ho c nói m t cách khác đ c s a đ i đ s d ng vào vi c khác Đây câu chuy n v t t c c quan c a chúng ta, t c quan c m giác t i đ u, th c s toàn b s đ c th c a L ch s ti n hóa hàng t năm cẩ ý nghĩa đ i v i cu c s ng c a ngày nay? Nh ng câu h i c b n mà g p ph i – v c ch bên c a c quan c a v trí c a t nhiên – s đ c gi i đáp nh nh ng hi u bi t v cách th c hình thành c th trí tu c a t b ph n cễng cẩ sinh v t khác Tôi không th t ng t ng cẩ đ p sâu s c v m t trí tu h n vi c tìm c s c a loài ng i chềng ta ph ng pháp u tr cho nhi u ch ng b nh g p ph i T t c n gi u nh ng sinh v t bình th ng nh t s ng hành tinh c a L IB T ởẫi ngây th nghĩ r ng B c c c, n i hoang v ng khơng có ti ng n tho i reo, khơng có email c m b y c a n n văn minh hi n đ i, s cho m t n i yên tĩnh t v i đ suy ng m v năm sau cu n sách Tất c đểu cá đ c xu t b n l n đ u Ỗhẫng may, n i l i có cách nu t tr n tồn b k ho ch Chúng tr l i đ a m tìm lồi Tiktaalik đ o Nam Ellesmere vào mùa hè v i hy v ng tìm hi u thêm v sinh v t th gi i tr c c a chềng ởed, ốarish tẫi d ng lên t t c lo i k ho ch đ làm vi c vỂng đ t nhi u hóa th ch tìm ki m hóa th ch khác khu v nh h p k bên Đ làm vi c này, chềng tẫi tính tốn l ng th c ph m chi ti t đ n t ng k o, c tính m c tiêu th nhiên li u c mùa hè lên k ho ch th i gian c m tr i cho t i cơng vi c hồn t t ộh ng gi đây, tẫi vi t nh ng dòng gi a c n hão t ngày 19 tháng L u c a tẫi rung lên d i l p t t b c n giẩ ọ c c c th i ép vào vách l u b ng nylon Tuy t th c s có th làm chúng tơi ph i ng ng làm vi c, n h u nh khẫng th tìm hóa th ch T h n, chềng tẫi cẩ th ph i hoãn vi c chuy n tr i t i m hóa th ch đ y h a h n Vi c có k ho ch t năm nh ng b hỗn h t mùa sang mùa khác nhi u lý khác Tôi nh l i m t c m t mà giáo viên m u giáo c a trai tẫi dỂng phát bánh snack cho lễ tr , hi u qu không thua đ i v i nhà khoa h c làm vi c B c c c: "B ng lịng v i nh ng cẩ Đ ng đẪi h i vi n vông n i đây, ọ c c c, c a s nhìn vào th gi i 375 tri u năm tr c c a m t h r ng , m sâu , m Ờua năm, chềng tẫi đào 9,2 kh i đá, ch y u b ng tay đ làm ph i l m t l p r t đ c bi t ch a đ y x ng hẩa th ch Đẩ m t c nh t ng t c c i: C c b c toàn đ t c n c i tr i dài v i r t s s ng rõ ràng b m t y v y mà n u b n nhìn vào h khai qu t c a ch ng tơi, b n s tìm th y sáu ng i l n làm vi c m t h nh ch t đ n n i đ u, vai chân va vào su t ởhung l)ng nơi chúng tơi tìm thấy hóa th ch Tiktaalik (hình trái) nơi rộng lớn, mà điểm hóa th ch thực tế (chỗ có m)i tên nh bên ph i) l i chật nh tác gi chụp Chúng ng i nhi u gi , m t tay c m ch i s n, tay c m dùi nh , m t ch cách n n đá vài cm Ộ t c a ph i áp sát đá vi c phân bi t gi a x ng tr m tích xung quanh chúng m t vi c t m Đẫi khi, th nh t phân bi t m t m u x ng v i đá đ sáng l ho c khác bi t v ch t M i c c đ t nh ho c bùn có th che khu t m t phát hi n quan tr ng ti m Ộ t s hóa th ch Tiktaalik đ p nh t c a chềng tẫi ban đ u ch m t c c x ng nh nhô kh i n n đá ộh ng m nh hóa th ch r t cẩ nguy c b b qua Tôi ghét ph i nghĩ v vi c có hóa th ch quan tr ng chúng tơi có th b sẩt đá t, gió ho c th m chí u ki n chi u sáng không phù h p vào ngày khai qu t K t chúng tơi mơ t hóa th ch Tiktaalik l n đ u vào năm , chềng tẫi s d ng lo i công vi c th c đ a đ tìm hi u thêm v sinh v t M i vi c phịng thí nghi m cễng b n r n Fred Mullison Bob Masek (b n có th nh l i h nh ng chuyên gia chu n b hóa th ch c a chềng tẫi c o đá làm h ph n d i h p s c a Tiktaalik đ b c l ph n x ng vẪm mi ng n n s Hãy nh l i Jason Downs (m t sinh viên tr tham gia v i đ i chềng tẫi năm ch đ tìm v trí hóa th ch Tiktaalik Jason bây gi ti n sĩ ổason ỏowns nghiên c u ti n sĩ v nh ng b ph n c a Tiktaalik Chính đây, ph n d i h p s , n i xu t hi n đ t phá l n nh t c a k t quy n sách đ c xu t b n ộh công b t p chí ộature năm , Fred Bob khám phá nh ng m nh này, chềng tẫi phát hi n đ c b ng ch ng d n t i cách th c loài Tiktaalik di chuy n, th nâng c th L n đ u tiên th y Tiktaalik m t loài th y sinh v t đ c chun hóa cho vi c th b ng khơng khí t nâng c th n n đ t c ng Nh ng phát hi n sâu s c t m t vài quan sát quan tr ng, đáng l u ý khẫng gi ng loài cá x ng khác, Tiktaalik thi u m t t m x ng quan tr ng – đẩ x ng n p mang ợ ng náp mang m t t m x ng t o thành m t n p đ y che cho mang ph n l n loài cá x ng ọ n có l nhìn th y x ng n p mang ho t đ ng v t cá kh i n c Khi chúng c th , ph n n p ph p ph ng đẩng m Ho t đ ng bình th ng c a x ng n p mang s h tr cá vi c đ a n c qua mang H u h t cá hoàn t t kỳ tích nh s d ng m t công c hút – đ y ộ c vào mi ng h ng, sau đẩ h ng đóng l i, n p mang cá m n c b đ y kh i h ng, qua mang nh x ng n p mang m Ki u hô h p c a cá khác v i cách hô h p c a đ ng v t c n hi n t i n c ho c khẫng khí đ c đ a t i c quan hẫ h p (mang ho c ph i) ch mi ng b m vào ho c s thay đ i hình d ng c a l ng ng c Ví d nh ch, khẫng khí đ c mi ng đ a vào đ a ch ho t đ ng b m khí c a mi ng ộh v y, Tiktaalik m t lồi cá có vây có mang có ph i th c th nh ng nẩ l i thi u x ng n p mang Nó ph i s ng d a vào ki u th b ng mi ng gi ng nh đ ng v t s ng c n Tin hay khơng tùy b n, vi c m t x ng n p mang cễng báo tr c nh ng thay đ i vi c Tiktaalik di chuy n ợ ng n p mang m t hàng lo t x ng giềp g n đ u cá vào b x ng cá S k t n i cẩ nghĩa m t cá mu n c đ ng đ u, c n c đ ng tồn thân Tiktaalik khác hẳn Vì m t x ng n p mang cễng nh t t c x ng dỂng đ n i c v i vai, Tiktaalik cẩ m t c th c th Đi u cẩ nghĩa nẩ cẩ th c đ ng đ u đ c l p v i c th r t gi ng v i cách v n đ ng c a đ ng v t phát tri n kh c n Ỏá b i ăn không gian ba chi u có th s n sàng đ nh h ng toàn b c th đ mi ng quay v phía m i M t có s u th mẫi tr ng loài đ ng v t t nâng đ c th n n đ t c ng, nh tr ng h p h n c nông ho c c n Đ c m nh n rậ h n t m quan tr ng c a đ c m này, t ng t ng b n c nhìn xung quanh ch ng ng i lên – b n s khẫng làm đ c n u c M t d i c a s cễng cho th y Tiktaalik cẩ đ c m trung gian gi a đ ng v t s ng d i n c s ng c n theo nh ng cách khác nh th ợ ng bàn đ p tai gi a chềng ta dỂng đ nghe có ngu n g c t m t x ng hàng lo t cung mang cá Chúng ta bi t u nh phân tích gi i ph u di truy n Đ cẩ đ c s thay đ i mang tính ti n hẩa này, x ng ph i gi m kích th c c b n, t d ng nguyên th y m t x ng l n nâng đ h p s cá m p cá x ng bi n thành m t x ng nh xíu tai Chúng ta nhìn th y x ng bàn đ p đ u tiên loài l ng c nguyên th y nh Acanthostega ồãy xem xét cá vây tay t ng ng, chềng ta cễng s th y m t x ng cẩ hình d ng gi ng chi c boomerang M t s đ i di n n i ti ng c a nhóm cá Eusthenopteron có m t x ng l n v i m t só kh p cho th y m i n i gi a x ng khác c a h p s Chúng ta gi bi t rậ x ng trẫng nh th Tiktaalik ốred ọob l y x ng kh i cá b n đốn xem u x y ra? Tiktaalik có m t x ng nh h n Eusthenopteron, nh ng l n h n x ng Acanthostega ộẩ cẩ kích th c trung gian hồn h o Một cung xương mang xương móng hàm nhỏ l i qua hàng triệu năm để tr thành xương nhỏ xíu nằm tai Xương ởiktaalik có kích thước trung gian xương tương ứng cá vây tay lưỡng cư nguyên thủy Hình vẽ Kalliopi Monoyios ộh ng t i l i d ng tai? Đ u c a cá vây tay nh Eusthenopteron có m t kh p kỳ l gi a n n s Kỳ l ph n tr c c a s có th u n cong so v i ph n sau S c a đ ng v t s ng c n hi n nay, nh Acanthostega, c ng h n m kh p m t x ng kh p rãnh v i V y Tiktaalik có gì? M t kh p xu t hi n ch nh Eusthenopteron ộh ng m kh p c c kỳ gi i h n chuy n đ ng, gi m m nh so v i u ki n nguyên th y nh ta th y Eusthenopteron Các ph n khác c a n n s r t gi ng cá, chẳng h n nh hình d ng c a ph n t n phía sau, ho c r t gi ng l ng c , chẳng h n nh hình d ng c a x ng vẪm mi ng K t cu n Tất c cá đ c xu t b n vào tháng năm , tẫi đ t m t s câu h i v kh xa x a c a nh ng cách th c ph c d ng l i c a nhà có sinh h c chúng tơi Câu h i ph bi n nh t t i gi v s m lên toàn c u ỗi u vi c m lên B c c c suy gi m băng hà cẩ làm l nhi u đá h n cho chúng kh o sát? Ỏâu tr l i theo không T ng đá chềng tẫi làm vi c đẩ phát l nh hi n t Ọshton Ốmbry b c chân lên đẩ l n đ u tiên d án v b n đ c a ông vào nh ng năm Ộ c dù v y, cễng cẩ nhi u thay đ i Rõ ràng nh ng thay đ i l n nh t ch l ng công vi c làm B c c c V i vi c tăng giá d u, ga, khoáng ch t, vi c thám hi m Bác c c di n v i t c đ điên cu ng h n nhi u so v i b t đ u l n đ u tiên V trí c m tr i cho chúng tơi h c quan tr ng v v n đ Chúng quay tr l i m khai qu t mà ti n hành l n đ u tiên vào năm Ỏhềng tẫi b s c nhìn th y ch này: d u chân c a v n cẪn đ c l u gi đ ng rêu B c c c sau tám năm ởẫi v n nh n d u chân c a b v tr i vào m t ngày tháng năm Chúng ta ph i b c c n th n h sinh thái đ c bi t m ng manh M i ng i cễng h i vi c Tiktaalik có th s ng sót khí h u B c c c nh th Hãy nhìn vào h khai qu t ởiktaalik đ c g i th c NV2K17) b n s nhìn th y m t c nh quan vùng c c kinh n Ỏác sẫng rềt n c nh ng dịng sơng băng l n cách đẩ , km v phía th ng ngu n, cáo, sói bị B c c c sinh s ng thung lễng, máng t v n có m t gi a mùa hè Tr i l nh y v y mà th gi i đ ng nghi p đào x i l i m t x nhi t đ i – cẩ loài cá n c m th c v t x nóng Các hóa th ch nhi t đ i đá ọ c c c nẩi lên hai u: bi n đ i khí h u và/ ho c d ch chuy n l c đ a ởrong tr ng h p có c hai hi n t ng: khí h u ngày khác v i khí h u th i kỳ 375 tri u năm tru c đá Đ o Ellcsmere ngày t ng n m g n xích đ o M t câu h i khác tẫi th ng nh n đ c li u Tiktaalik có ph i m t xích b m t Ỏác nhà c sinh h c g p r c r i th c s v i thu t ng Không ch vi c Tiktaalik m t m t xích đ c tìm th y ộh ng khẩ khăn cẪn chi u sâu h n ộẩ giúp cho xem xét nh ng liên k t hi n có gi a cá vây tay đ ng v t s ng c n hi n Chúng ta có DNA ch rõ cá vây tay có quan h di truy n g n gễi v i l ng c Ỏhềng ta cễng bi t v s v n hành c a ỏộỌ đẩ, ỏộỌ gẩp ph n t o nên c th Hóa cơng th c gene t o thành vây cá cễng t ng t nh cẫng th c gene t o Ỗhi đẩ, cẩ đ c tính có th so sánh gi a cá đ ng đ i l ng c Ỏá vây tay ví d nh cá ph i) gi ng l ng c t i m c chúng t ng b nh m l n v i nhóm cá cóc Và cu i có hóa th ch v i r t nhi u đ i di n nh Eusthenopteron, Panderichthỵs, Acanthostega, Ichthỵostega mà chềng ta bàn đ n sách c đ i di n đ c mô t t chềng đ c công b nh Gogonasus Ventastega Nh ng đ i di n đ u có quan h h hàng v i nhau, gi ng ch em h h n t tiên tr c ti p c a T t c đ c m trung gian chuy n ti p th hi n hình d ng đ u, x ng chi, vai, hẫng c u trúc khác Chi u theo đ c m này, Tiktaalik không ph i m t xích b thi u, m t đ i di n hàng lo t m t xích đ c tìm th y Và nhi u h n đ khám phá Đây lý tẫi tr l i B c c c, lý s ti p t c quay l i đẩ Ngày tháng năm , Bird Fiord nh tác gi chụp Nghe có v n r , s bu n t m bi t thung lễng h khai qu t ngày n a Ted, Parish, ason, ốred tẫi làm vi c g n c m t th p kỷ đ tìm nghiên c u x ng t m khai qu t bé nh Ỏhềng tẫi đào qua l p đ t đá d i đ a t ng Có l p l ch s cá nhân l p này, v i c s khó nh c, ni m vui h c qua nhi u năm ộh ng chềng tẫi ti n ti p T i l p đá tr h n cẩ l n u th c s may m n, s khám phá Tiktaalik 2.0 , sau đẩ t i Tiktaalik 3.0 c ti p t c V i m i hóa th ch m i tìm th y, chúng tơi tìm l i đáp cho nh ng câu h i cễ, đ ng th i b thách th c b i nh ng câu h i v n đ m i Đẩ c m giác kích đ ng c a cu c săn tìm hẩa th ch ởháng năm Bird Fiord, Đ o Nam Ellesmere L IC M N Các hình minh h a (tr ch khơng có ghi chú) c a cô Kalliopi Monoyios www.kallopimonoyios.com Ỗapi đ c b n th o không ch s a b n th o cho hay h n mà cẪn thi t k mỹ thu t phù h p v i n i dung Tôi th c s may m n đ c làm vi c v i nhi u ng i tài nh v y Scott ờawlins Đ i h c Ọrcadia hào phẩng cho phép s d ng m u v t Ởauripterus đ vi t Ỏh ng ởed ỏaeschler ỡi n hàn lâm Khoa h c t nhiên ớhiladelphia r ng rãi cung c p b c nh đ p v m u v t ởiktaalik Ỏ ởẫi xin c m n ớhillip ỏonoghue Đ i h c ọristol Ộark ớurnell Đ i h c ỗeicester đ ng ý cho s d ng m t lo t hình nẩn, nhà xu t b n McGraw-ồill cho phép tẫi s d ng hình sách đ b t đ u tìm Tiktaalik Steven Campana c a Phịng thí nghi m nghiên c u cá m p Canada v b c nh n i quan cá m p M t nh ng n l n nh t c a sinh viên h c gi i ph u v i nh ng ng i hi n xác cho khoa h c Th t m t đ c ân đ c h c tr c ti p t m t c th th c th Dành hàng gi phịng thí nghi m, c m th y m t m i liên h sâu s c gi a nh ng ng i hi n xác v i tr i nghi m cẩ đ c c a Tôi c m th y r ng m i liên h đẩ m t l n n a ng i vi t cu n sách Nh ng ý t ng tơi trình bày sách xu t phát t nghiên c u tẫi th c hi n ki n th c c a l p tẫi d y Tôi không th nêu tên h t nh ng ng i góp ph n đ nh hình ý t ng đ bi n thành nh ng trang sách – nhi u đ ng nghi p, sinh viên đ i h c, sinh viên tr ng y sinh viên sau đ i h c Tôi tri ân l n t i đ ng nghi p làm vi c nhi u năm ộh ng ng i nh ởed Daesechler, Farish A Jenkins, Jr Fred Mullison, Paul Olsen, William Amaral, Jason ỏowns Ỏhuck Ởchaff đ u có ph n câu chuy n tơi k ộ u khơng có nh ng nhân v t tơi khơng có nhi u kinh nghi m đ c rềt nh v y cễng nh tơi khơng có nhi u th i gian vui v trình làm vi c Các thành viên c a phịng thí nghi m c a t i Đ i h c Chicago Randall Dahn, Marcus Davis, Adam Franssen Beckỵ Shearman đ u có nh h ng t i ý t ng choàng vi c cho t i th i gian t i v ng m t vi t sách Ỏác đ ng nghi p dành th i gian đ cung c p ki n th c c b n c n thi t ho c góp ý v b n th o g m có Kamla Ahluwalia, Sean Carroll, Michael Coates, Randall Dahn, Nich DiRienzo, Andrew Gillis, Lance Grande, Elizabeth Grove, Nicholas, Harsopoulus, Robert Ho, Betty Katsaros, Michael LaBarbera, Chris Lowe, Daniel Margoliash, Kalliopi Monoyios, Jonathan Pritchard, Vicky Prince, Cliff Ragsdale, Nino Ramirez, Callum Ross, Avi Stopper, CliffTabin, John Zeller Haytharn Abu-ụayed giúp v i nhi u v n đ hành Th y giáo gi i ph u c a ch ng trình Ỏẫng ngh khoa h c s c kh e c a Harvard-MIT, Farish A Jenkins, ổr ỗee Ồehrke khích l ni m đam mê c a tẫi h n năm qua L i khuyên đo n đ u c a d án nh ng khích l su t q trình tơi làm vi c c a Scan Carroll Carl Zimmer ởh vi n công c ng Ợellfleet Ợellfleet, Ộasschusetts cung c p m t ch ti n nghi, nhi u th c n thi t vi t nh ng ph n quan tr ng c a cu n sách M t ph n vi c Vi n hàn lâm Hoa Kỳ ọerlin cho tẫi m t mẫi tr ng t t tẫi hoàn t t b n th o Hai s p c a ti n sĩ – bác sĩ ổames Ộadara ỎỐỚ, ởrung tâm y h c Đ i h c Chicago, Phó ch t ch Ỏ quan Y khoa Ởara ồarold ởhompson, giáo s danh d Ngành khoa h c sinh h c tr ng y Pritzker), John McCarter, Jr (CEO B o tàng ốield , h tr d án nh ng nghiên c u phía sau Đẩ s thoái mái th c th đ c làm vi c v i nh ng nhà lãnh đ o say mê sâu s c nh v y Tôi may m n d y h c t i Đ i h c Ỏhicago cẩ c h i ti p xúc v i ban lãnh đ o c a ởr ng Y Pritzker ởr ng khoa ồolly ồumphrey ồalina ọrucker chào đẩn n ng h u tẫi nh m t nhà c sinh h c làm vi c v i nhóm nghiên c u c a h Qua ti p xúc v i h , tẫi đánh giá đ c nh ng thách th c t m quan tr ng c a đào t o y khoa c b n Th t tho i mái đ c h p tác v i B o tàng Field t i Ỏhicago n i tẫi cẩ c h i đ làm vi c v i m t nhẩm ng i đ c đáo c ng hi n cho khám phá khoa h c, ng d ng Nh ng đ ng nghi p g m Elizabeth Babcock, Joseph Brennan, Sheila Cawley, Jim Croft, Lance Grande, Melissa Hilton, Ed Horner, Debra Moskovits, Laura Sadler, Sean VanDerziel, Diane White ởẫi cễng bi t n nh ng h tr , h ng d n khích l c a lãnh đ o H i đ ng Khoa h c c a Ban Qu n tr t i B o tàng Field James J Alexander Adele S Simmons Tơi ch u n nhân viên c a Ỗatinka Ộatson giềp tẫi bi n m t ý t ng thành đ xu t nghiên c u cho tẫi nh ng l i khuyên su t q trình làm vi c Tơi c m th y vinh h nh đ c làm vi c v i Marty Asher, biên t p viên c a Gi ng nh m t ng i th y cho b nh nhân, ẫng cho s k t h p gi a l i khuyên, th i gian khích l đ giềp tẫi tìm đ ng c a Zacharỵ Ợag đẩng góp vào d án b ng nhi u cách không th k h t ỏan ốrank cẩ g i ý sâu s c kích thích tẫi nghĩ v câu chuy n theo cách m i ổolanta ọenal biên t p l i ph n vi t c i ti n trình bày c a Tôi r t bi t n Ốllen ốeldman, Ỗristen ọearse đ i ngễ s n xu t làm vi c h t theo l ch trình nghiêm ng t Cha m tơi Gloria Seymour Shubin bi t r ng s vi t m t cu n sách, th m chí cẪn tr c c tơi b t tay vi t cu n sách N u s tin t ng c a h e r ng s không th vi t n i m t t V tôi, Michele Seidl c a chúng tôi, Nathaniel Hannah s ng v i cá (c Tiktaalik cu n sách này) su t hai năm tẫi vi t sách Ộichele đ c nh n xét m i đo n vi t lo li u nh ng ngày cu i tu n c m cung đ vi t sách S kiên trì tình yêu c a v tẫi làm cho m i vi c đ u tr thành có th "Trang sách c a s m sang nh ng cu c đ i khác, nh ng th gi i khác Và cễng ch đ ánh sáng m t tr i r i vào cu c đ i – Nhà tốn h c Ngơ B o Châu *** Đ y tr ng l ng N u b n mu n hi u v l ch s ti n hóa c a lồi ng i đ ng v t khác hay đ c chuyên kh o t v i này" – BÁO FINANCIAL TIMES *** T I SAO CHÚNG TA L Ổ Ỏ2 ồÌộồ ồỦỔ ộồ ồỔ N NAY? Neil Shubin, nhà c sinh h c giáo s v gi i ph u h c, ng i đ ng khám phá Tiktaalik,"loài cá có tay", k câu chuy n v c th mà b n ch a bao gi nghe tr c ởhẫng qua vi c nghiên c u hóa th ch DNA, ơng cho th y r ng bàn tay th c gi ng h t vây cá, đ u có c u t o gi ng lồi cá khơng hàm t ch ng t lâu, nh ng ph n gene có hình dáng ch c gi ng loài giun vi khu n Tất c cá n nhìn b n thân th gi i d i ánh sáng m i r c r Đây cu n sách khoa h c đ c vi t hay nh t – khai sáng, d hi u, v i nhi t huy t n đ c gi không th c ng l i đ c *** 'Tuy t v i M t chuy n đ c bi t d dàng xuyên su t l ch s sâu xa c a c th chúng ta" – BÁO BOSTON GLOBE *** "Tác ph m đ n gi n say đ m c a Shubin có th bi n nhi u h c sinh trung h c tr thành nh ng nhà sinh h c đ y khát v ng" – T P CHÍ NATURE