Có hơn 500 loài cá hoàng đế tiến hóa ở hồ Victoria. Ảnh: JethuynhCan
Tiến hóa diễn ra qua cả thiên niên kỷ, nhưng cũng có thể xảy ra chỉ trong vài thế hệ. Ví dụ, chim sẻ Darwin ở Galapagos nhanh chóng tiến hóa phần mỏ đặc biệt khi lựa chọn thức ăn thay đổi, thằn lằn Carolina (Anolis carolinensis) tiến hóa đệm ngón lớn hơn cho phép chúng leo cao để chạy trốn động vật săn mồi và bướm bạch dương (Biston betularia) chuyển thành màu sẫm khi Cách mạng Công nghiệp gây ô nhiễm các thành phố với bồ hóng. Tuy nhiên, giới nghiên cứu vẫn chưa thể thống nhất loài động vật có xương sống nào tiến hóa nhanh nhất, theo Live Science.
Michael Benton, nhà cổ sinh vật học động vật có xương sống tại Bristol, Anh, cho rằng có hai khía cạnh chính cần xem xét. "Một là có yếu tố bẩm sinh trong tổ chức sống khiến chúng tiến hóa nhanh trong khi loài khác tiến hóa chậm. Yếu tố còn lại là mọi tổ chức sống đều có thể tiến hóa nhanh chóng, nhưng phụ thuộc vào thay đổi môi trường", Benton cho biết.
Danh hiệu loài tiến hóa nhanh nhất do đó gây nhiều tranh cãi. Một số nhà khoa học cho rằng danh hiệu đó thuộc về tuatara (Sphenodon punctatus), sinh vật giống thằn lằn chỉ tìm thấy ở New Zealand ngày nay. Loài bò sát này là động vật sống sót duy nhất còn lại của bộ Rhynchocephalia từng rất đa dạng vào thời kỳ Đại Trung Sinh (cách đây 66 - 251,9 triệu năm) so với Squamata, bộ thằn lằn và rắn hiện đại.
Một nghiên cứu năm 2008 trên tạp chí Trends in Genetics phân tích ADN của tuatara cổ đại và hiện đại và nhận thấy loài hóa thạch sống này có tốc độ tiến hóa phân tử nhanh nhất từng được ghi nhận ở động vật có xương sống. Điều này có nghĩa dù hình dáng bên ngoài của chúng hầu như không thay đổi qua hàng triệu năm, tuatara có ADN tiến hóa nhanh chóng. Tương tự, các nhà khoa học nhận thấy chim cánh cụt Adélie (Pygoscelis adeliae) tiến hóa nhanh gấp 2 - 7 lần ước tính trước đây về mặt di truyền, dù diện mạo của chúng thay đổi rất ít.
Nhưng không phải mọi nhà khoa học đều đồng ý tiến hóa ở cấp bậc hệ gene biến tuatara thành loài tiến hóa nhanh nhất. Trên thực tế, chúng dường như không tiến hóa nhiều về mặt giải phẫu, do chúng phù hợp hoàn hảo với New Zealand chừng nào chúng còn sống ở đó, theo Michael Lee, nhà sinh vật học tiến hóa ở Đại học Flinders và Bảo tàng Nam Australia.
Thay vào đó, Lee cho rằng cá hoàng đế hồ Victoria là động vật có xương sống tiến hóa nhanh nhất. Hồ Victoria là hồ lớn và mới nhất châu Phi, trải rộng qua Uganda, Tanzania và Kenya. Hơn 500 loài cá hoàng đế tiến hóa ở đó trong 15.000 năm qua, một khoảng thời gian tương đối ngắn để quá trình bức xạ thích ứng xảy ra. Đó là khi một loài phân hóa nhanh chóng thành nhiều loài khác nhau. "Chúng không chỉ tách thành các loài mới mà còn thay đổi diện mạo để phù hợp với từng khu vực khác nhau trong môi trường sống", Lee nói.
Ví dụ, một số loài ăn sinh vật phù du ở cao hơn trong cột nước trong khi loài khác sục sạo ấu trùng dưới đáy hồ nhiều bùn lầy. Khả năng sinh sống trong từng khu vực chuyên biệt ở hệ sinh thái lý giải một phần cách chúng tiến hóa thành nhiều loài. Cặp xương hàm thứ hai của chúng nằm ở sâu hơn trong họng giúp cá hoàng đế ăn các loại con mồi khác nhau một cách linh hoạt hơn. Lý do thứ hai là cá hoàng đế giao phối chọn lọc và có thể sinh sản nhanh chóng. Bằng cách chọn sinh sản chỉ với cá thể có đặc điểm tương tự, chúng có thể tạo ra loài khác biệt sau vài thế hệ. Sau đó, những loài khác nhau giao phối chéo, tạo ra loài lai.
Ngoài cá hoàng đế, cá 7 màu (Poecilia reticulata) là một ứng cử viên khác, theo James Stroud, nhà sinh vật học tiến hóa ở Viện Công nghệ Georgia. Nghiên cứu cho thấy cá 7 màu ở một phụ lưu không có động vật săn mồi ở Trinidad tiến hóa ở tốc độ 3.700 - 45.000 darwin, đơn vị đo được sử dụng để tiêu chuẩn hóa tốc độ tiến hóa, nhanh hơn nhiều so với mức 200.000 ở chuột nhắt khi chọn lọc nhân tạo.
