Chọn lọc tự nhiên là những cá thể, sinh vật không thích ứng được với những điều kiện sống mới sẽ bị chết nhường chỗ cho những cá thể thích ứng được, có khả năng duy trì sự tồn tại của nòi giống.

Các định nghĩa về chọn lọc tự nhiên thay đổi theo chiều dài lịch sử của các cuộc thảo luận về đề tài này. Theo thuyết tiến hóa của Darwin, chọn lọc tự nhiên biểu hiện hiện tượng mà trong quá trình đấu tranh sinh tồn, chỉ những biến thể có lợi của thế hệ con cháu đời sau mạnh hơn nhiều mới có khả năng tồn tại. Những biến thể có lợi tích tụ lại và theo đó con cháu đời sau cuối cùng tách ra khỏi tổ tiên cho tới khi trong một thời gian dài các loài sinh vật mới tiến hóa. Ngoài một vài trường hợp ngoại lệ, hầu hết các nhà sinh vật học đương thời và các học giả khác đều xem chọn lọc tự nhiên như một sự tiến triển thực sự trong tự nhiên. Tuy nhiên, việc đánh giá về mức độ mà chọn lọc tự nhiên đóng góp vào nguồn gốc của các loài sinh vật có sự khác nhau đáng kể giữa chúng. Đối với những người theo trường phái sinh học Darwin mới (hiện đại), chọn lọc tự nhiên là quá trình then chốt cho sự khởi nguồn của tất cả các dạng sinh vật sống trên trái đất. Tuy nhiên, đối với hầu hết các nhà sinh học khác, điều này chỉ có ý nghĩa hạn chế và do vậy, phần lớn không có khả năng lý giải được nguồn gốc của các loài sinh vật và đặc biệt là các phạm trù có tính hệ thống cao hơn. Tất cả các quan điểm có khả năng là trung gian đều có thể được tìm ra giữa các quan điểm trên.

Các vấn đề cơ bản đối với giả thuyết về chọn lọc tự nhiên bao gồm: (1) tất cả các sự kiện trong quá khứ thực tế không thể tiếp cận được và (2) sự thật rằng thậm chí ở thời điểm hiện tại, các quá trình chọn lọc giả định khó có thể đạt được vì điều tra về khoa học nghiêm ngặt. Liên quan đến quá trình tổng hợp hiện đại, với các quan điểm về chọn lọc đột biến mà “có ảnh hưởng rất nhỏ hoặc thậm chí không nhìn thấy được đến kiểu hình” (Mayr) trong một số lượng lớn (quần thể) con cháu, vào những năm 1950, các nhà sinh vật học người Pháp như Cuenot, Tetry và Chauvin đã đưa ra ý kiến phản đối như sau (theo Litynski, 1961): trong số 120.000 trứng ếch được thụ tinh, chỉ có 2 cá thể tồn tại được. Vậy ta có thể kết luận rằng 2 cá thể ếch trong số 120.000 trứng ếch được thụ tinh đã được chọn lọc tự nhiên vì chúng là những cá thể thích nghi tốt nhất, hay thay vì thế như Cuenot đã nói rằng chọn lọc tự nhiên không là gì ngoài cái chết mù quáng mà không lựa chọn gì cả. Nếu như trong nhiều trường hợp khác chỉ một số ít trong số hàng triệu hay thậm chí hàng tỷ cá thể sống sót và tiếp tục sinh sản, thì cũng thật khó tin rằng một số ít cá thể này thực sự là những cá thể thích nghi tốt nhất. Các khả năng khác nhau rõ rệt và các điều kiện môi trường khác nhau có thể đã xuất hiện trong các giai đoạn khác nhau của quá trình phát triển cá thể. Khoảng cách giữa những nơi ẩn náu của động vật ăn thịt và con mồi, những khác biệt về địa phương của các kiểu sinh học và hoàn cảnh địa lý và các điều kiện thời tiết và khí hậu đều thuộc về danh mục gồm các thông số biến đổi vô hạn.

Di truyền học quần thể đã cố gắng đánh giá một cách định lượng về vấn đề này. Fisher (1930) đã tính toán được rằng các gen đẳng vị/gen tương ứng mới với ngay cả 1% lợi thế được chọn lọc sẽ thường bị mất đi trong các quần thể tự nhiên với hơn 90% khả năng có thể xảy ra trong 31 thế hệ tiếp theo. Các sự kiện ngẫu nhiên như xu thế tự nhiên về di truyền (biến động ngẫu nhiên của tần số gen trong các quần thể) dường như đóng một vai trò bị đánh giá khá thấp trong tự nhiên. Hơn thế nữa, biến thể do những thay đổi có thể vượt trội hơn nhiều so với những ảnh hưởng của sự đột biến đã được đề cập trước đây.

Mặc dầu có những ý kiến phản đối đã được liệt kê trước đó liên quan đến các giới hạn của chọn lọc tự nhiên như một nguyên tắc chung trong tự nhiên, nhưng một vài sự tồn tại của các cá thể thích nghi nhất rõ ràng xảy ra. Phần lớn do các hoạt động của con người gây ra nhưng sự xuất hiện của những alen và plasmid mới có ưu điểm chọn lọc mạnh mẽ, như trong các trường hợp đa kháng ở vi khuẩn và kháng do thuốc DDT ở các loài côn trùng, thường được dẫn như là bằng chứng của quá trình chọn lọc tự nhiên.

Do vậy, cuộc thảo luận giữa các nhà sinh vật học với các nhà khoa học khác đã giải quyết được câu hỏi là chọn lọc tự nhiên diễn ra trong tự nhiên đến mức độ nào và liệu chọn lọc tự nhiên có thực sự là một nguyên tắc có quyền tuyệt đối giải thích cho sự đa dạng của tất cả các dạng sống không. Nói một cách đầy đủ, nguyên tắc chọn lọc được xem xét trên đây phụ thuộc vào số lượng tương xứng gồm những đột biến sáng tạo xuất hiện, tạo thành cơ sở mà dựa vào đó sự chọn lọc hoạt động. Tuy nhiên, trong các thí nghiệm gây đột biến lớn, số lượng kiểu hình mới do các đột biến thường được chứng minh là bị giới hạn và tuân theo một đường cong bão hòa (xem the law of recurrent variation (Quy luật biến đổi định kỳ), Lönnig, 2002). Hơn nữa, ở cấp độ hình thái/cấu trúc tồn tại những khó khăn nghiêm trọng đối với chọn lọc tự nhiên. Một vấn đề lớn chính là nguồn gốc của những cấu trúc phức tạp không thể rút gọn. “Một hệ thống phức tạp không thể rút gọn là một hệ thống đòi hỏi một số bộ phận kết hợp chặt chẽ để hoạt động và chỗ nào bị mất đi một trong những thành phần cấu tạo thì sẽ thực sự khiến cho hệ thống dừng hoạt động” (Behe, 1998, tr. 179). Ví dụ thường được trích dẫn về trùng roi vi khuẩn có sợi, móc và cơ vận động được gắn vào các màng và thành tế bào, trên thực tế, chưa được lý giải bởi chọn lọc tự nhiên (xem thêm các ví dụ: Behe, 1996). Nhưng thậm chí đối với nhiều sự khác biệt đơn giản về cấu trúc, như một số lượng lớn các loại rìa lá khác nhau ở thực vật, chỉ một số ít các ưu thế chọn lọc được tìm ra cho đến nay. Vì thế, những giới hạn về định tính cũng như định lượng trong việc tạo ra những đột biến có ưu thế chọn lọc chỉ rõ những giới hạn của lý thuyết chọn lọc tự nhiên.

Nhà triết học Sir Karl Popper đã đưa ra ý kiến phản bác rằng: “Học thuyết Darwin không phải là một học thuyết khoa học có thể kiểm chứng được mà là một chương trình nghiên cứu theo lý thuyết suông”, tức là, chọn lọc tự nhiên đã từng được xem là gần như thừa thãi (lặp lại không cần thiết) (1974), đã được tranh luận gay gắt bởi những người theo học thuyết Darwin mới và những người khác rằng 4 năm sau, ông ấy đã rút lại một số lập luận của mình và tuyên bố rằng: “Lý thuyết về chọn lọc tự nhiên có thể được xây dựng đến mức nó khác xa với lý thuyết suông” (1978). Để làm bằng chứng, ông đã đề cập đến một ví dụ nổi tiếng trong sách giáo khoa về chọn lọc tự nhiên, được gọi là “chứng nhiễm hắc tố melanin trong ngành công nghiệp” ở loài sâu bướm tiêu (Biston betularia).

Tuy nhiên, 20 năm sau khi Popper rút lại một phần lập luận của mình, Coyne (1998) và các nhà sinh vật học khác đã tuyên bố rằng tất cả các trường hợp đều có “lỗ hổng”. Họ ghi chú rằng: (1) loài sâu bướm tiêu bình thường không đậu trên thân cây, (2) chúng lựa chọn chỗ đậu vào ban đêm và (3) sự trở lại hình dạng có điểm những đốm màu khác nhau xảy ra độc lập với địa y - “điều được cho là đóng vai trò quan trọng” trong việc đánh giá hiện tượng (để tìm những cuộc thảo luận quy mô hơn gần đây, xem Hooper, 2002). Do vậy, sự rút lại một phần lập luận của Popper không được chứng minh chỉ bằng một trường hợp mà ông đề cập đến và sự chỉ trích đầu tiên của ông ấy về lý thuyết suông vẫn còn hợp lý hơn là những gì ông ấy hình dung sau này.

Trong quá trình tìm kiếm những hình thức thay thế hợp lý để lý giải cho sự phức tạp và sự đa dạng của tất cả các dạng sống, một trong những giả thuyết - quan điểm về Thiết kế thông minh - đã kết hợp những khó khăn xuất phát từ sự không chắc chắn về thống kê cũng như các vấn đề về hình thái và chức năng chưa được giải quyết bởi quá trình tổng hợp hiện đại.

Tài liệu tham khảo

1. Vũ Dũng (Chủ biên), Từ điển Tâm lý học, Nxb Từ điển bách khoa, Hà Nội, 2008.
2. Behe, M., Darwin’s black box: The biochemical challenge toevolution, New York: Free Press, 1996.
3. A. Dembski (Ed.), Mere Creation, Downers Grove, IL: InterVarsity Press, 1998.
4. Coyne, J. A., Not black and white (review of the book of Majerus, M.E.N., 1998, melanism), Nature, 396, 1998, 35 - 36.
5. Mayr, E., Toward a new philosophy of biology, Oxford, UK:Oxford University Press, 1998.
6. Hooper, J., Of moths and men: Intrigue, tragedy & the peppered moth, London: Fourth, 2002.
7. Lönnig, W.E., Mutationen: Das gesetz der rekurrenten variation, Cologne: Naturwissenschaftlicher Verlag, 2002.