Điều thú vị là: trong khi việc từ cạn trở lại biển xảy ra nhiều lần, thì chưa có loài động vật có vú nào từ biển trở lại sống hoàn toàn trên cạn. Tại sao lại như vậy?
Liệu cá voi, cá heo hay cá kình có thể một ngày nào đó tiến hoá trở lại thành động vật sống trên cạn? Nghe thì giống một ý tưởng viễn tưởng thú vị, nhất là khi ta biết rằng trong lịch sử tiến hoá, đã từng có những loài vật rời bỏ đại dương để lên bờ, rồi lại quay trở lại biển. Nhưng khi xem xét kỹ hơn về cơ chế tiến hoá và sinh học của các loài động vật biển có vú, ta thấy khả năng này gần như bằng không – và có lý do chính đáng cho điều đó.
Khoảng 350 đến 400 triệu năm trước, một số loài cá bắt đầu bò lên cạn, dần dần tiến hoá thành các loài tứ chi như động vật lưỡng cư, bò sát, chim và thú – những sinh vật mà ngày nay ta gọi chung là tetrapod . Đó là lần duy nhất trong lịch sử sự sống mà quá trình "lên bờ" xảy ra. Thế nhưng khoảng 250 triệu năm trước, một số tetrapod lại “đổi ý”, quay về đại dương. Từ đó, nhiều nhóm tiến hoá độc lập như ngư long, cá voi, hải cẩu, bò biển và chim cánh cụt ra đời – tất cả đều tiến hoá để thích nghi hoàn hảo với cuộc sống dưới nước.
Điều thú vị là: trong khi việc từ cạn trở lại biển xảy ra nhiều lần, thì chưa có loài động vật có vú nào từ biển trở lại sống hoàn toàn trên cạn. Tại sao lại như vậy?
Câu trả lời nằm ở một nguyên lý có tên là Định luật Dollo , do nhà cổ sinh vật học người Bỉ Louis Dollo đề xuất từ thế kỷ 19. Theo đó, khi một loài đã mất đi một đặc điểm phức tạp nào đó (ví dụ như chân để đi trên cạn, hay kiểu phổi thích nghi với hô hấp không khí), thì khả năng tái tiến hoá lại đặc điểm đó gần như là không thể. Tiến hoá không có nút “hoàn tác”.
Vào năm 2023, các nhà khoa học từ Thuỵ Sĩ và Thuỵ Điển đã kiểm chứng giả thuyết này. Họ phân tích hơn 5.600 loài động vật có vú, chia thành bốn nhóm: loài hoàn toàn sống trên cạn, loài sống bán thuỷ nhưng vẫn di chuyển được trên đất liền, loài di chuyển hạn chế trên đất liền, và loài hoàn toàn sống dưới nước. Dựa trên cây phả hệ tiến hoá và các mô hình thống kê, họ truy tìm xác suất mà các đặc điểm tiến hoá có thể xuất hiện – hoặc biến mất – theo thời gian.
Kết quả cho thấy có một "ngưỡng không thể quay đầu" giữa loài bán thuỷ và loài thuỷ sinh hoàn toàn. Một khi loài nào đó vượt qua ngưỡng này – tức là tiến hoá để hoàn toàn thích nghi với môi trường nước – thì các thay đổi xảy ra là quá sâu rộng để có thể đảo ngược. Ví dụ, cơ thể chúng lớn hơn để giữ nhiệt, hệ tiêu hoá và trao đổi chất thay đổi theo hướng ăn thịt hoàn toàn, hộp sọ biến đổi để phù hợp với kiểu săn mồi dưới nước, và hệ vận động lẫn hô hấp đều chuyển sang dạng đặc trưng của loài biển sâu.
Những đặc điểm này khiến chúng trở thành những chuyên gia trong môi trường đại dương, nhưng đồng thời cũng khiến chúng hoàn toàn không thể cạnh tranh với các loài trên cạn nếu quay trở lại đó. Trên lý thuyết, không gì ngăn cản một loài cá voi hay cá heo tiến hoá trở lại để sống trên cạn. Nhưng trên thực tế, con đường đó đầy những rào cản sinh học và tiến hoá lớn đến mức có thể xem là bất khả thi.
Vì vậy, khi bạn thấy một con cá heo tung mình khỏi mặt nước, hay một con cá voi khổng lồ uốn cong thân hình trong đại dương, hãy nhớ rằng tổ tiên của chúng từng bước đi trên đất liền – nhưng đó là thế giới mà chúng đã từ bỏ mãi mãi.
