Bằng chứng tiến hóa là tổng hợp các dẫn liệu trực tiếp hoặc gián tiếp trong thiên nhiên, thực tiễn sản xuất và trong nghiên cứu khoa học của các ngành phân loại học, giải phẫu học, so sánh học, phôi sinh học, cổ sinh vật học , di truyền học... để chứng minh sự có thực cử quá trình tiến hóa hay các giả thuyết trong học thuyết tiến hóa.

  Dựa trên một số bằng chứng tiến hóa thu thập được trong các lĩnh vực phân loại học, giải phẫu học, so sánh học, phôi sinh học, cổ sinh vật học , di truyền học... 

I. Cổ sinh vật học

  Cổ sinh vật học là một ngành khoa học về sinh vật, nghiên cứu các sinh vật cổ đã từng sống trên trái đất vào những thời xa xưa. Những sinh vật đó đã từng xuất hiện và sinh sống vào những thời đại đã qua của lịch sử trái đất. Đối tượng nghiên cứu của cổ sinh vật học là những di tích phần lớn đã hóa đá hay còn gọi là hóa thạch.

II. Giải phẫu học so sánh:

1. Khái niệm: Giải phẫu học so sánh là một khoa học nghiên cứu đối chiếu về mặt giải phẫu cơ thể của các loài sinh vật với nhau để tìm ra những điểm chung để chứng minh cho nguồn gốc các loài.

2. Những bằng chứng giải phẫu học so sánh:

2.1. Cơ quan tương đồng: là những cơ quan nằm ở những vị trí tương ứng trên cơ thể có cùng nguồn gốc trong quá trình phát triển phôi cho nên có kiểu cấu tạo giống nhau (Hoành)

- Trong thành cơ thể ruột khoang có những tế bào có roi, người ta suy luận có tổ tiên của ruột khoang có thể là động vật đơn bào cổ xưa có cấu tạo giống trùng roi hiện nay.

- Chân khớp có nguồn gốc từ giun nhiều tơ: cấu tạo của chân khớp khá giống giun nhiều tơ ở biển.

- Căn cứ vào sự phát triển trứng của động vật có dây sống (lưỡng tiêm) và da gai cũng như sự giống nhau về cấu tạo hệ tuần hoàn, hệ bài tiết và cách dinh dưỡng của cá lưỡng tiêm với giun đốt, người ta cho rằng cá lưỡng tiêm là đại diện trung giam giữa động vật có xương sống và động vật không xương sống.

- Động vật có xương sống được đầu tiên được tiến hóa từ 1 nhóm cá vây tai, cá Crosspterygian, loại cá có vây bụng và vây ngực, có cấu tạo xương giống như xương chi của loài cá lưỡng cư đầu tiên và bò sát cũng được tiến hoá bởi các lớp tiến hóa cao hơn bao gốm cả lớp chim và động vật có vú. Mặc dù, cấu trúc xương chi ở các lớp có sự dao động lớn-kết quả của sự thích nghi khác nhau nhưng cho thấy rõ ràng giữa các lớp vẫn có nét đặc thù chung nổi bậc (Philip)

- Chi trước của các loài động vật có xương sống có hình dạng bên ngoài khác nhau thực hiện những chức năng khác nhau: bơi, nhảy, bay ... nhưng có thể thức cấu tạo giống nhau phân bố từ trong ra ngoài là xương cánh tay, xương cẳng tay, xương cổ tay, xương bàn tay và xương ngón tay ở cả chi trước và chi sau cũng vậy. Kiểu cấu tạo giống nhau của các cơ quan tương đồng phản ánh nguồn gốc chung của chúng thực hiện những chức phận khác nhau.

- Tuyến nọc độc của rắn tương đồng với tuyến nước bọt.

- Vòi hút của bướm tương đồng với đôi hàm dưới của các loài sâu bọ khác Cách sắp xếp các nội quan, hình thái cấu tạo cơ quan về căn bản giống nhau.

- Bộ xương của tất cả động vật có xương sống đều gồm ba phần: xương đầu, xương cột sống và xương chi.

- Chi của động vật có xương sống ở cạn tương đương với vây ngực và vây bụng của các loài cá sống ở dưới nước (Hoành)

- Xương cung mang hổ trợ cho cho mang ở cá nguyên thủy lại được dùng như xương hàm ở cá xương hoặc xương tai ở động vật có vú. Một số khác thành sụn và hầu hổ trợ cho lười và hầu.

- XanhHile đã xác nhận sự giống nhau trong cấu tạo của ếch, cá, bò sát, chim, thú và cho rằng tất cả các loài động vật được xây dựng theo 1 thể thống nhất (Hoành)

- Bò sát răng thú (Inostracevia) là động vật ăn thịt dài 4 m, răng phân hóa thành răng cửa, răng nanh, răng cửa, răng hàm giống răng của hổ. Bộ xương của bò sát răng thú có nhiều nét giống bộ xương của động vật có vú nên người ta xem bò sát răng thú là tổ tiên gần của thú sau này (Hoành)

- Gai xương rồng, tua cuốn của đậu hà lan là biến dạng của lá; cánh hoa hồng phần lớn là biến dạng của nhị

2.2. Cơ quan tương tự (cơ quan cùng chức): là những cơ quan có nguồn gốc khác nhau nhưng đảm nhận những chức phận giống nhau nên có hình thái tương tự

-Mắt bạch tuột và mắt các loài động vật có vú được phát sinh từ mô phôi hoàn toàn khác nhau chứng tỏ chúng không được tiến hóa từ một 1 cơ quan ban đầu ở loài tổ tiên chung nhưng có chung nhiệm vụ là giúp con vật nhìn đường và trốn tránh kẻ thù.

- Cánh sâu bọ và cánh dơi có nguồn gốc khác nhau nhưng cùng đảm nhận chức năng là giúp con vật bay trên không (Hoành)

- Vây cá (gồm các tấm vẩy và các tia vây còn vây cá voi thì có cấu tạo hoàn chỉnh như chi của các động vật có xương sống nhưng chúng đều có chung nhiệm vụ là bơi lội trong nước

- chân chuột chũi và chân dế dũi giúp con vật đào bới

- Ngà voi phát triển từ răng cửa của voi biển thì phát triển từ răng nanh nhưng bề ngoài trông rất giống nhau Gai cây hoàn liên gai biến dạng của là trong khi gai cây hoa hồng do sự phát triển của biểu bì thân 2.3. Cơ quan thoái hóa:

  Đồng thời với quá trình phát triển thêm, hoàn thiện thêm các bộ phận, cơ quan của sinh vật, trong quá trình tiến hóa cũng gắn liền với sự thoái hóa một số cơ quan không có ích cho chúng. Những cơ quan thoái hóa này có thể được gặp lại trong quá trình phát triển phôi của chúng. Như vậy, cơ quan thoái hóa là cơ quan phát triển không đầy đủ ở cơ thể trưởng thành do điều kiện sống thay đổi, các cơ quan này mất dần chức năng ban đầu, tiêu giảm dần và hiện chỉ còn lại những vết tích ở những vị trí xưa kia của chúng mà không tiêu biến hoàn toàn. (Hoành)

- Ờ các loài trăn, rắn hai bên lỗ huyệt có 2 mấu xương hình vuốt nối với xương chậu, đây là vết tích còn lại của chi sâu mà chăng còn chức năng di chuyển. Điều này chứng tỏ bò sát không chân xuất phát từ bò sát có chân (Phillips and Chuồn)

- Tiêu giảm bớt các ngón chân cũng là hiện tượng thường gặp ở một số động vật như:

+ Thoái hóa ngón chân 1 ở chó

+ Thoái hóa ngón chân 2 ở bò và lợn Thoái hóa ngón 2, 4 và 5 ở ngựa Eohippus là tổ tiên xa nhất của loài ngựa (Hoành)

-Cá voi là động vật thuộc lớp thú do thích nghi với đời sống dưới nước nên chi sau đã bị tiêu giảm và chỉ còn di tích của xương đai hông, xương đùi và xương chày. Các xương này hoàn toàn không dính với cột sống

- Loài chim Cazoar ở Châu úc không cánh nhưng vẫn còn mầm cánh dưới da (Hoành)

- Một số loài lưỡng cư và bò sát sống trong tối có mắt tiêu giảm và ẩn dưới da như

+ Giống Typhlamolge ( cá cóc thiếu phổi) sống trong một số hang động ở Texa có mắt tiêu giảm, có mang ngoài màu đỏ hồng suất đời (Huấn)

+ Ếch rắn (Ichthyophus glutinosus) có đời sống chui rúc nên mắt tiêu giảm

-Các loài động vật có vú, trên con đực hầu hết thấy vết tích tuyến sữa (vú) không hoạt động. Đôi khi gặp một con đực nào đó đến tuổi trưởng thành , vú lại phát triển mạnh và tiết sữa.

- Trong hoa đực của cây đu đủ có 10 nhị, ở giữa vẫn còn di tích của nhụy mặc dù nhụy đã thoái hóa. Ở hoa ngô cũng thế, có khi di tích nhụy lại  phát triển, xuất hiện hạt ngô trên cờ. Những hiện tượng trên chứng tỏ thực vật cũng như dương vật có nguồn gốc lưỡng tính và về sau phân hóa thành đơn tính.

- Di tích cơ quan thoái hóa cũng tìm thấy ở người:

+ Di tích chia đất ở các đất sống

+ Các do đốt sống cụt là di tích đuôi thoái hóa Trên cơ thể có lông ở một số vùng: râu, nách, mu, lông tơ mịn

+ Cơ bám da chỉ gặp ở mặt, còn ở cổ ngực, tai, cơ bám da đã bị thoái hóa (thỉnh thoảng chỉ gặp ở một số người)

+ Quá trình phát triển phôi có dây sống, khe mang ... dần dần thoái hóa trong giai đoạn phôi thai.

+ Ruột thừa là vết tích ruột tịt rất phát triển ở động vật ăn cỏ

+ Nếp thịt nhỏ ở khóe mắt là dấu vết mi mắt thứ 3 ở bò sát và chim

+ Mấu lồi ở vành tai phía trên của người là dấu vết đầu nhọn của vành tai thú còn lại

+ Một số trường hợp do ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh thể thức cấu tạo chung hợp lý của cơ thể bị biến đổi chi tiết theo " nguyên tắc cân bằng": một số cơ quan nào đó phát triển mạnh thêm thì một số cơ quan khác tiêu giảm

2.4. Hiện tượng lại giống: cơ quan thoái hóa phát triển mạnh và biểu hiện ở một cá thể nào đó gọi là hiện tượng lại giống (Hoành)

 Hiện tượng này thường thấy ở người. Trong một số trường hợp là do sự phát triển không bình thường của phôi làm tái hiện lại một số đặc điểm của động vật

+ Người có đuôi dài 20-25 cm

+ Người của lông rậm khắp mình và kín mặt

+ Tật nhiều vú (3 đến 4 đôi)

+ Quái thai có vòi: người sinh ra đã có mũi hình vòi hình ống, một số trường hợp có thể có 2 vòi.

III. Phôi thai học:

  Phôi thai học là một ngành khoa học sinh học chuyên nghiên cứu sự phát sinh và phát triển bình thường cũng như bất bình thường của cơ thể người và động vật nhưng phôi thai học không chỉ nghiên cứu sự phát sinh và phát triển của phôi và thai mà nó còn nghiên cứu quá trình hình thành giao tử và quá trình phát triển của cơ thể sau khi ra đời, bởi vì nhiều cơ quan chỉ được hình thành và phát triển một thời gian khá lâu sau khi con vật nuôi được sinh ra. Phôi thai học so sánh là sự đối chiếu sự phát triển cá thể và tìm ra mối tương quan về sự phát triển ấy giữa các loài động vật với nhau ở các giai đoạn phát triển khác nhau

  Von Baer (1792-1876) bằng phương pháp so sánh cho thấy phôi người và phôi động vật có xương sống có sự hiện diện những bộ phận không thấy ở cơ thể trưởng thành nhưng tồn tại suất đời ở những động vật thấp hơn. "Quá trình phát sinh cá thể lặp lại tóm tắt quá trình phát sinh chủng loại"

 Quy luật này tiếp tục được chứng minh bởi Haeckel "Sự phát triểun cá thể lặp lại một cách rút gọn sự phát triển của loài"

 A.O Covalepski và I.I Metnhikop đã chứng minh nguồn gốc thống nhất của động vật không xương sống và có xương sống: "Sự phát triển phôi của mọi động vật đa bào, từ ruột khoang đến có xương sống đều trải qua những giai đoạn đầu rất giống nhau (hoành)

- ếch và cóc trướng thành đều không có đuôi nhưng vãn còn giữ đuôi trong giai đoạn nòng nọc, đều đó chứng tổ lưỡng thê không đuôi bắt nguồn từ lưỡng thê có đuôi.

- Cá voi trường thành không có răng và cổ nhưng ở giai đoạn phôi có răng, có cổ, ch; sau và lông mao. Điều đó chứng tỏ tổ tiên cá voi là một loài thú trên cạn.

- Rùa trướng thành không răng nhưng trong gai đoạn còn là rùa con thì lại có răng (Hoành)

- Cá chình sống ở sông nhưng trở ra biển để đẻ, cá con lớn lên lại trở về sông để sông. Điều này chứng minh tổ tiên cá chình là loài sống ở biển.

- Trong quá trình phát triển phôi người có sự xuất hiện rồi biến mất của các cơ quan, bộ phận như mấu đuôi, khe mang, dây sống, túi noãn nang, niệu nang, tiền thận, hậu thận...

- Đôi khi những đặc điểm giống nhau của các loài có họ hàng gần còn được giữ lại muộn hơn, trong giai đoạn hậu phôi: chim non của các loài cùng chi hoặc các chi gần nhau thường có bộ lông non tương tự. Loài sáo đen lúc còn nhỏ lông thường có những đốm trắng.

- Ở thực vật: trên cùng một cơ thể thực vật có thể đồng thời biểu hiện những giai đoan chính trong lịch sử của loài.

+ Cây trắc bách diệp lúc mới mọc có lá hình kim giống là thông, lúc trưởng thành lá gồm những vảy xếp chồng lên nhau. Điều này chứng tỏ tiên của trắc bách diệp gần với thông.

+ Ở ngô, trong giai đoạn đầu hoa đực có cả mầm nhị và nhụy. Về sau mầm nhụy tiêu biến chỉ còn mầm nhị là tiếp tục phát triển. Ờ hoa cái thì ngược lại tuy lúc đầu có mầm nhụy và nhị nhưng về sâm chỉ có nhụy phát triển. Điều này chứng tỏ cây ngô đơn tính đồng chu bắt nguồn từ cây có hoa lưỡng tính.

 Như vậy, sự giống nhau trong giai đoạn phôi của các loài thuộc những nhóm phân loại khác nhau là một bằng chứng về nguồn gốc chung của chúng. Những đặc điểm giống nhau đó càng nhiều và càng kéo dài trong những giai đoạn phát triển muộn của phôi chứng tỏ quan hệ họ hàng càng gần. Dựa vào nguyên tắc đó có thể ớm hiểu quan hệ họ hàng giữa các loài khác nhau. Nếu có nhóm loài trải qua những giai đoạn phát triển phôi gần giống nhau thì dù lối sống và cấu tạo hiện nay của chúng khác nhau rất nhiều ta cũng có thể tin rằng chúng có cùng chung một nguồn gốc.

IV. Di truyền học:

 Di truyền học là một ngành khoa học nghiên cứu về các chất liệu sinh học kiểm soát sự biểu hiện của các tính trạng và sau truyền thụ các chất liệu này qua các thế hệ ở sinh vật.

 Bằng chứng tiến hóa về di truyền học, về lĩnh vực sinh học phân tử:

 - 1929 G. Muller nêu lên giả thuyết cho rằng sự sống bắt nguồn từ một hoặc một vài gen được tạo thành không do sinh vật. Thuyết này được chứng minh:

+ Virut xâm nhập vào vi khuẩn chỉ có ADN hoặc ARN

+ Tổng hợp protein cần không chỉ ADN mà cả các loại ARN điều đó chứng tỏ acid nucleic có trước protein.

 Khi phân tích bằng chứng trên protein, người ta thấy nhiều loại protein khác nhau có những trật tự acid nhân nhất định giống nhau. Các protein tiết, -như insuline chẳng hạn có đầu kỵ nước gồm một trật tự các acid quan kỵ nước giúp chúng có thể di chuyển qua màng tế bào để đi ra ngoài tế bào. Đoạn acid nhân này còn gọi là trật tự dẫn và thường chúng bị loại bỏ khi phân tử protein chui vào lưới nội chất. Protein miễn dịch imunoglobin trên một chuỗi polypeptid cũng có nhiều vùng khác nhau đảm nhận chức năng khác .nhau. Tất cả những điều đó chứng tỏ rằng các phân tử protein có thể được tiến hóa một cách lắp ghép các đơn vị nhỏ qui định chức năng riêng biệt tạo thành những chức năng mới. Từ đó ta có thể cho rằng tế bào nguyên thủy có thể chứa một ít gen nhỏ quy định một chuỗi polypeptid tương đối ngắn đảm bảo chức năng nhất định. Các gen này đảm nhận chức năng nhất định.

 Một bằng chứng khác cho thấy acid nucleic có trước protein vì kiểu gen qui định kiểu hình, mặc khác acid nucleotic.. có khả những tự sao, một đặc tính không thể thiếu được của sự sống, trong khi đó protein không có khả năng này. Đo đó có thé acid nucleic tiến hóa trước rồi mới tới protein.

  Khi nghiên cứu quá trình phát sinh chủng loại, các nhà sinh học phân tử phát hiện một số đột biến ở một số gen có tốc độ đột biến không đổi theo thời gian (số lượng ổn định của những khác biệt trong trình tự các acid quan trong cùng một mạch hemoglobin ở các động vật có xương sống khác nhau. Các động vật khác nhau với một số lượng thay thế acid nhân trên mạch tượng tự nhau: cá chép: 85, kỳ nhông: 85, gà: 83, chuột và người: 79.

 Điều này cho thấy mặc dù có những biến đổi hình thái rất lớn ở các dòng khác nhau trong thời gian hơn 400 triệu năm nhưng tốc độ đột biến ổn định có thể xảy ra đối với một số protein.

 Khi so sánh phân tử hemoglobin ở một số loài động vật có xương sống , có sự thay thế nhiều hơn các acid nhân trong mạch hemoglobin cổ đại để tạo nên phân tử mới từ phân tử cũ nằm trước điểm phân nhánh.

 Những nghiên cứu về các protein khác nhau như cytocrom cũng cho các két quả tương tự trên các loài sinh vật khác. Một trong những protein đã được nghiên cứu là cytocrome. Có 20 trong 104 các acid quan của chúng chiếm giữ những vị trí giống hệt nhau ở cytocrom của tất cả các sinh vật eukaryota. Đây cũng là cơ sở vững chắc cho việc kết luận mối quan hệ họ hàng giữa các loài. Ví dụ: so với cytocrom c ở người, số acid quan khác biệt ở ngựa là 12; ở kanguroo là 8; với hắc tinh tinh thì giống hệt nhau.

 Qua những nghiên cứu về các amino acid ở các loại protein của các loài động vật khác nhau, ngwoif ta có thể xây dựng nên cây tiến hóa chung cho sinh giới. Trong đó, có những sinh vật khác nhau lại có những protein giống nhau. Điều này chứng tỏ mối quan hệ họ hàng giữa chúng.

 Trong hướng tiến hóa của ADN, đó là sự vận động của vật chất di truyền theo hướng ngày càng phức tạp và hoàn thiện. ADN đã trải qua những biến đổi về lượng và chất lượng ADN trong tế bào một số ngành sinh vật:

+ Vi khuẩn: 10^-6 - 10^-8 dalton

+ Nấm: 10^-10 – l0^-12dalton

+ Động vật có xương sống: 10^-11 – l0^-12dalton (trừ trường hợp đặc biệt, một số lưỡng cư là 10^-13 – l0^-14 dalton

+ ADN của một số loài vurus trướng thành: khoảng 13-100 cặp Nu

+ ADN của tế bào Eukaryota có đến khoảng 10¹⁴

Nhìn chung có mối tương quan thuận giữa hàm lượng ADN trong tế bào với trình độ phức tạp của có thể, ADN ở những sinh vật cao mã hóa được một số loại protein nhiều hơn ở những sinh vật thấp. Cấu trúc vòng của ADN của prokaryote bị giới hạn về số lượng cặp Nu và thay thế bởi cấu trúc sợi, với hai đầu tự do.

 Tuy nhiên trong hướng tiến hóa chủ yếu của ADN không phải là tăng số lượng Nu và kéo dài chuỗi polynucleotid mà là hoàn thiện tổ chức nội bộ của nó.

 Trường hợp tổ chức theo cụm của đen l3-globin còn gọi là họ đen (đen family) người và động vật bằng lặp đen và phân hóa. Sự tồn tại của những đen giả là một bằng chứng về sự thử nghiệm không thành công của tiến hóa.

- Năm 1977, C. Woese phát hiện rằng RARN 16s của ribosome là một bằng chứng để xác định mối quan hệ chủng loài của các prokaryote:

+ Trình tự nucleotid của RARN biến đoạt rất chậm trong quá trình tiến hóa. Woese đã xác định trình tự nucleotid của RARN và so sánh trình tự này giữa các nhóm vi khuẩn khác nhau. Kết quả thu dược dẫn đến nhiều điều bất ngờ có tính cách mạng. Theo cách này thì sinh giới được chia thành 3 nhóm: Eubacteria, Archaebactenia và Eukaryotae.

+ RARN hiện diện trong tế bào của tất cả các sinh vật trên trái đất

+ RARN là một cấu phần của bộ máy sinh tổng hợp protein và được tạo ra từ một gen

 Nhờ kỹ thuật nhuộm màu nhiễm sắc thể tiên tiến để theo dõi các đoạn nhiễm sắc thể tương đồng trong các dòng tiến hóa khác nhau. Ví dụ ở người và tinh tinh. Nghiên cứu cho thấy giữa hai bộ nhiễm sắc thể này có mối quan hệ nguồn gốc: NST thứ 2 ở người là do sự gắn lại của hai NST tương đồng của tinh tinh.

 Một bằng chứng nữa dựa kỹ thuật ADN lai so sánh trình tự ADN cho thấy mối quan hệ gần gũi giữa người và động vật có xương sống đặc biệt là tinh tinh.

  Kết quả cho thấy tỉ lệ khác nhau giữa ADN người với tinh tinh là 1,8 %, với đười ươi là 2,3 %.

V. Bằng chứng về sinh-địa lý:

  Các nhân tố sinh địa cũng ảnh hướng đến sự tiến hóa của quần chủng và là một bằng chứng cho nguồn gốc của sinh giới. Nhân tố rõ nhất cho vấn đề này đó là sự trôi dạt lục địa (continent drift). Sự trôi dạt lục địa có ảnh hướng đến sự tiến hóa của các nhóm phân loại: nhiều nhóm sinh vật bị diệt vong, đồng thời những nhóm sinh vật sống sót sẽ tiến hóa theo nhiều hướng khác nhau.

VI. Phân loại học:  Cũng như các lĩnh vực khác, nghiên cứu phân loại học cũng là một trong những bằng chứng tiến hóa quan trọng.     

(Nguồn: Đại học Cần Thơ)