Cuvier (1769-1832) - Người khai sinh ngành cổ sinh vật học

Hẳn nhà tự nhiên học người Pháp Buffon (1707-1788) không thể ngờ rằng hơn ba mươi năm sau khi những tập sách đầu tiên của bộ Bách khoa ‘Lịch sử tự nhiên’ của ông ra đời, những hình vẽ tuyệt đẹp cũng như các đoạn mô tả động vật lại tác động mạnh mẽ đến một cậu bé mới 15 tuổi tới mức làm cậu say mê và quyết chí tìm hiểu về động vật học. Hàng ngày cậu bé lần giở từng trang sách ngắm nghía những con hươu cao cổ, những đàn ngựa đang sả bờm tung vó tưởng chừng như chúng đang sống động trước mặt. Cậu bé đó là Cuvier.

Cuvier sinh ngày 23/8/1769 tại Montbéleard, một thành phố miền Đông nước Pháp, chỉ cách biên giới phía Tây Nam của Thụy Sỹ chừng hai mươi cây số, trong gia đình một binh sỹ thời vua Louis XIV. Tên khai sinh đầy đủ của cậu thật dài: Léopold Chrétien Frédéric Dagobert, nhưng bà mẹ còn yêu cầu đặt thêm ở đầu dòng chữ dài đó một chữ thân mật Georges, vì thế sau này, danh xưng đi vào lịch sử khoa học là Georges Cuvier. Cậu bé học tập ở nhà với một gia sư kèm cặp. Bà mẹ luôn hối thúc cậu học tập nên lúc bốn tuổi, cậu bé Cuvier đã biết đọc rành rọt và những dòng chữ cái đầu tiên cậu tập đọc là trong tập sách của Buffon. Lúc mười ba tuổi, cậu bé Cuvier đã đọc đi đọc lại đến mức thuộc lòng nhiều trang sách mô tả những thú vật, chim muông. Rồi cậu bé cùng những bạn nhỏ đồng trang lứa thành lập ‘Nhóm sưu tập thiên nhiên’ đi về các vùng ngoại vi đồng quê để thu nhặt các mẫu động vật, cây cỏ. Năm mười lăm tuổi, Georges được gia đình gửi đến học tại Viện Hàn lâm Caroline (Karlsschule), ở Stuttgart với những bảo tàng cổ xưa và một viện trường danh tiếng.

Sau 4 năm miệt mài học phẫu tích các động vật và tìm hiểu giải phẫu học, chàng thanh niên Georges 19 tuổi rời nước Đức, trở lại vùng Normandie, đến thành phố cảng Fécamp, ở miền Bắc nước Pháp, bên bờ biển Manche. Tại đây giữa tháng 7/1789, đúng vào lúc nhân dân lao động thủ đô Paris sôi sục trong bầu không khí rực lửa đấu tranh, phá vỡ nhà ngục Bastill, lật đổ vương quyền thì Georges làm gia sư dạy dỗ đứa con trai duy nhất của gia đình bá tước Héricy. Chàng vui mừng khi được phép nghiên cứu các loài động vật biển thân mềm và không xương sống. Chiều tối và suốt đêm khuya, Georges mải mê phẫu tích, quan sát rồi ghi chép những hình thái của nhiều dạng động vật biển. Anh cũng tham gia câu lạc bộ Khoa học Biển của thành phố. Một lần, sau buổi báo cáo, Georges có dịp làm quen với A.H.Tessier, một bác sỹ trong quân đội, đồng thời là một nhà nghiên cứu nông học. Ông thầy thuốc rất ngạc nhiên về khả năng quan sát tinh tường cũng như trình độ hiểu biết của chàng thanh niên trẻ tuổi. Sau nhiều lần đọc các bản ghi chép của Georges, ông hứa sẽ giúp gửi những nhận xét khoa học đó tới những người bạn ở Viện Bảo tàng Khoa học Tự nhiên tại Paris . Một buổi sáng, Georges vừa ngạc nhiên vừa vui mừng khi nhận được một bức thư gửi từ Paris có ký tên Geoffroy Saint Hilaire. Anh vội vã tìm ông bác sỹ để đưa bức thư.

-Geoffroy là bạn tôi, hiện nay là giáo sư của Viện Bảo tàng lich sử Tự nhiên ở Paris , chuyên nghiên cứu giải phẫu học so sánh và động vật học.-Ông thầy thuốc vui vẻ cho biết.

^-Trong thư, vị giáo sư có ý mời tôi đến làm việc ở đó - Georges ngập ngừng hỏi thêm - Tôi muốn xin ý kiến của ông.

^-Đây là một dịp may để anh có điều kiện học hỏi và phát triển thêm. Tôi nghĩ là anh nên nhận lời.

Georges vội vã lên đường đi Paris và đây là chặng đường quyết định cho sự nghiệp khoa học của chàng trai hai mươi sáu tuổi. Nhờ sự giúp đỡ của GS. Saint Hilaire, Georges được nhận làm trợ lý ở viện bảo tàng. Từ đây bắt đầu sự cộng tác mật thiết giữa hai nhà khoa học trẻ tuổi và ít lâu sau đã ra đời một công trình nghiên cứu về phân loại động vật có vú mang tên hai tác giả Saint Hilaire và Cuvier. Tuy nhiên, ngay từ lúc này đã nảy sinh sự khác biệt trong quan điểm của hai người về động vật học: theo Cuvier, các chức năng và tập quán của một động vật quyết định hình thái giải phẫu của nó, còn Geoffroy lại có quan điểm trái ngược nghĩa là cấu trúc giải phẫu có trước và bắt buộc một kiểu sống riêng biệt của động vật. Với cương vị mới kèm nhiều điều kiện thuận lợi của viện bảo tàng, Cuvier miệt mài học tập nghiên cứu. Ngay năm sau, ông được bổ nhiệm chức vụ giảng viên trường Sư phạm Panthéon.

Một tác phẩm của Cuvier

Năm 1808, ông được cử vào chức vụ Cố vấn Hoàng Gia, giúp Hoàng đế Napoléon trong việc cải cách giáo dục ở Pháp. Năm 1810, Cuvier công bố ‘Bản báo cáo lịch sử về những tiến bộ của các khoa học tự nhiên từ 1789 và tình hình hiện nay’. Đây là một công trình tổng kết tình hình khoa học không chỉ ở nước Pháp mà còn đề cập tới toàn cảnh châu Âu. Năm sau, ông được phong chức ‘hiệp sỹ’ để tưởng thưởng cho những công lao đóng góp to lớn. Lúc này Cuvier bốn mươi hai tuổi.

Năm 1812 ra đời tập công trình ‘Những nghiên cứu về xương hóa thạch của loài động vật bốn chân’. Cuvier nhận thấy những khảo sát về xương hóa thạch kết hợp với những nghiên cứu giải phẫu học so sánh giúp ông biết rõ mối tương quan giữa các bộ phận của cơ thể sinh vật. Nhờ đó, ông hiểu đầy đủ về hình dạng các loại xương khác nhau, về kiểu nối gắn các cơ bắp với xương rồi sau đó, có thể hình dung toàn bộ cơ thể một sinh vật mà chỉ cần dựa vào một cái xương nhỏ riêng biệt. Ông đã tái tạo lại những bộ xương hoàn chỉnh của nhiều động vật bốn chân đã hóa thạch. Điều này chứng minh rõ rệt rằng nhiều loại động vật đã hoàn toàn bị tuyệt chủng. Trong quá trình nghiên cứu các hóa thạch, Cuvier phát hiện rằng, ở những lớp địa tầng rất sâu, những mảnh động vật tồn dư như kỳ nhông khổng lồ, rắn bay (mà ông đặt tên là pterodactyl), voi tuyệt chủng đều khác biệt rất nhiều so với các động vật hiện thời. Cũng vậy, sự hiện hiện của các động vật khổng lồ ở các núi cao và của các động vật nhỏ bé ở đồng bằng buộc Cuvier phải suy nghĩ, để cuối cùng đưa việc nghiên cứu các hóa thạch vào trong phương pháp phân loại các động vật. Cuvier đã ghi nhận: ‘...những mảnh xương rời rạc, hiện diện rải rác đó đây, thường gãy vỡ và đôi khi chỉ là những mảnh vụn, đó là những gì mà các lớp địa tầng lưu lại, đó cũng là nguồn nghiên cứu duy nhất của các nhà cổ sinh vật học...’. Nhưng cũng chín từ những mảnh vụn này đã làm nên danh tiếng của Cuvier. Ông là người khởi đầu nghệ thuật tái tạo lại toàn bộ một con vật chỉ từ một mẩu xương của nó và là một trong số những người mở đường cho ngành giải phẫu học so sánh. Cuvier đã nêu rõ một nguyên tắc:’...mỗi bộ phận trong cơ thể động vật đều tuỳ thuộc một bộ phận khác và tất cả cơ thể cũng tuỳ thuộc vào một bộ phận riêng biệt...’ Dựa trên nguyên tắc này, ông đã mô tả tái tạo lại gần bồn mươi loài thú lớn đã bị tuyệt chủng.

Năm 1814, Cuvier được cử giữ chức vụ Cố vấn Quốc gia nhưng ông vẫn dành tâm trí sức lực cho những nghiên cứu khoa học. Năm 1817, ra đời bộ sách ‘Lịch sử và giải phẫu học các động vật thân mềm’ và bộ ’Giới động vật xếp theo cấu trúc tổ chức’ gồm 4 tập. Ngay tựa đề của bộ sách ‘xếp theo cấu trúc’ đã mang ý nghĩa của một thành phần mới trong việc hệ thống hóa và phân loại. Những công trình này, chứng tỏ Cuvier đã nghiên cứu cấu tạo của những động vật khác nhau, ghi nhận những đặc điểm giống nhau và khác biệt nhau để so sánh rồi xếp loại chúng. Vào đầu thế 19, quan điểm phổ biến trong giới khoa học là các loài xếp chung trên một đường đơn độc, liên tục, không hề có đứt quãng, còn Cuvier lại quan niêm rằng giới động vật không tạo thành chỉ một hàng mà có nhiều hàng khác nhau. Quan điểm của Cuvier là những đặc điểm giải phẫu đều rất rõ rệt và cho phép phân biệt các nhóm động vật. Những nghiên cứu cổ sinh vật học đã đưa Cuvier đến gần với luận thuyết biến đổi các loài. Trong một tập sách chính ông đã đặt câu hỏi:’Tại sao các chủng hiện nay lại không phải là những biế đổi của những chủng cổ xưa mà người ta đã phát hiện trong các hóa thạch, những biến đổi ấy có lẽ đã xảy ra do những hoàn cảnh địa phương, do thay đổi khí hậu rồi chịu sự khác biệt quá mức đó liên tục suốt bao năm tháng?...’. Nhưng rồi chính ông lại trả lời: ‘nếu các loài đã thay đổi dần dần thì nhất thiết phải tìm thấy dấu vết của những biến đổi đó, giữa hệ Mastodonte (voi răng mấu) và hệ động vật hiện nay nhất thiết phải thấy các dạng trung gian, nhưng điều này chưa hề xảy ra... ‘. Và Cuvier vẫn khẳng định rằng các loài đều không thay đổi, đều bất biến từ thời Thiên tạo.

Danh tiếng Cuvier vang dội và năm 1818, ông được bầu là viện sỹ Viện Hàn lâm Khoa học Pháp, khi ông tròn bốn mươi chín tuổi. Năm 1819, ông đảm nhận chức vụ Chủ tịch hội đồng Nội vụ. Khi trình bày tại Viện Hàn lâm Khoa học bản ‘ Luận bàn về những đột biến trên Trái Đất’ (1825), Cuvier đã xác nhận quan điểm tư duy của ông về sự bất biến của các loài. Ông ghi nhận mối quan hệ giữa những dạng hóa thạch với các lớp địa tầng chữa các hóa thạch đó, Cuvier cho rằng cấu tạo của các dạng hóa thạch đều phức tạp dần theo mức chuyển tiếp từ lớp đất cổ xưa đến những lớp đất mới hiện nay. Rồi sau khi đã xếp các vật thể hóa thạch tìm thấy theo một trật tự nhất định, có thể phát hiện thấy những biến đổi tiệm tiến. Rõ ràng các hóa thạch đã phản ánh sự tiến hóa của các sinh thái. Trong quá trình tìm hiểu các mối tương quan của những loài hóa thạch với những lớp địa tầng khác nhau, Cuvier nhận thấy có bốn quần thể động vật đã cư ngụ trong những lớp địa tầng khác nhau, Cuvier đã có những nhận xét lý thú: các loài động vật đẻ trứng đã xuất hiện trước các loài đẻ con, tất cả bốn quần thể động vật đã cư ngụ trong những lớp địa tầng, quần thể đầu tiên là những loài cá và rắn quái dị, thứ hai là những loài Palaeotherim và Anoplotherium (mang nhiều mảnh vụn đã được phát hiện ở vùng đất thạch cao ngoại ô Paris) cùng với những động vật có vú sống trên cạn, thứ ba là những loài Mastodonte (voi răng mấu), Mammouth, lợn nước và tê giác, quần thể thứ tư và cuối cùng là con người với các gia súc. Nhưng rồi chính Cuvier lại có những quan điểm mâu thuẫn gay gắt với những sự kiện thu thập được. Theo Cuvier, Trái Đất đã có những tai biến lớn diễn ra theo chu kỳ, như những cơn lũ lụt, các vụ đất trồi mà ông gọi là ‘những cuộc cách mạng địa cầu’ và nạn hồng thuỷ là tai biến mới nhất vừa xảy ra. Tất cả các sinh vật đều bị tiêu diệt trong thời gian tai biến. Sau đó, trên mảnh đất hoang vu, lại hiện diện những động vật di cư từ các vùng đất còn nguyên vẹn với những dạng mới khác hẳn với những dạng đã tồn tại trong lần tai biến trước. Những sinh vật đang sống hiện nay (kể cả con người) đều được hình thành sau lần tai biến cuối cùng của Trái đất. Do uy tín của Cuvier nên về sau vẫn có nhiều nhà khoa học tin vào luận thuyết tai biến, thậm chí có người còn tính toán rằng trên trái đất từ trước đến nay đã xảy ra 27 lần tai biến như thế. Nhưng quan điểm này không giải thích được sự khác biệt và cả những đặc điểm giống nhau của các hóa thạch trong các địa tầng. Quan điểm về những tai biến trên trái đất cũng phủ nhận luôn quá trình tiến hóa của các loài.

Năm 1826, Cuvier được tặng thưởng huân chượng Bắc đẩu bội tinh. Sau gần ba mươi năm miệt mài nghiên cứu các loài cá (với sự cộng tác của A.Valenciennes), liên tục trong bốn năm (1828-1831) ông lần lượt cho ra đời các tập của bộ sách ‘Lịch sử tự nhiên các loài cá’ trong đó có liệt kê và mô tả gần 5000 loài cá. Cũng thời gian này, bộ sách ‘Giới động vật’ gồm 5 tập được xuất bản lần thứ hai. Giống như trong lần xuất bản trước, Cuvier đã xóa bỏ cách phân chia hệ động vật theo kiểu cổ xưa, nghĩa là theo hình dạng bên ngoài. Ông phân loại theo cấu trúc bên trong và ghi nhận mối liên quan tương hỗ giữa các bộ phận của cơ thể. Cấu trúc giải phẫu học của mỗi bộ phận (tạng) đều có liên quan về chức năng với tất cả các bộ phận khác trong cơ thể của động vật. Hơn nữa, những đặc điểm cấu trúc và chức năng của các bộ phận là kết quả của mối tác động tương hỗ với môi trường.

Những hình vẽ động vật của Cuvier

Giới khoa học cũng lưu truyền một câu chuyện khác chứng tỏ Cuvier hiểu biết sâu sắc mối liên quan tương hỗ giữa các bộ phận trong cơ thể động vật. Một đêm, khi thầy Cuvier đang nghỉ lại trong Viện Bảo tàng, một cậu học trò, muốn đùa nghịch thầy, đã choàng lên người tấm da cừu, bước đến bên giường ngủ, kêu to giọng khàn khàn man rợ: ‘Cuvier! Cuvier! Ta sẽ ăn thịt ngươi’. Chợt tỉnh giấc, ông thầy vươn tay sờ tấm da có sừng và móng chân con vật lạ rồi bình tĩnh trả lời: ‘Có móng guốc, có sừng, đây là động vật ăn cỏ. Mi không thể ăn thịt ta được!’ Chuyện thực hư đến đâu chẳng rõ, chỉ biết rằng danh tiếng Cuvier với tầm hiều biết uyên bác đã được mọi người chấp nhận.

Ngày 20 tháng 8 năm 1830 đã đi vào lịch sử khoa học với cuộc tranh luận nổi tiếng giữa Cuvier và nhà động vật học Geoffroy Saint Hilare tại Viện hàn lâm Khoa học Pháp. Khởi thuỷ bắt đầu bằng việc giới thiệu một luận văn của hai người học trò của Saint Hilare là Laurencet và Meyraux. Họ so sánh cấu tạo cơ thể của các động vật thân mềm chân đầu với cấu trúc của các động vật có xương sống: con mực nang được đồng hóa tương tự như một động vật có xương sống mang lỗ hậu môn ở vùng đầu, còn sụn của nó lại tương tự như các xương sọ, rồi các bộ phận khác cũng được coi như các tạng của động vật có xương sống. Chính điều này đã làm Cuvier nổi giận và phản ứng kịch liệt. Ông phê phán mạnh mẽ bằng cách khẳng định rằng có sự khác biệt hoàn toàn, cơ bản giữa các bộ phận của động vật thân mềm với động vật có xương sống, nhiều tạng ở loài này hoàn toàn thiếu vắng ở loài kia. Thế là nổ ra cuộc tranh luận giữa hai nhà khoa học đầy uy tín là Cuvier và Saint Hilare nhằm trả lời câu hỏi: giải thích thế nào về sự giống nhau và cả sự khác biệt của giới động vật? Trong khi Geoffroy tin rằng tất cả các loài vật đều là những biểu hiện của chỉ một dạng thì Cuvier lại nhấn mạnh rằng 4 dạng (mà ông đã ghi nhận) đều hoàn toàn khác biệt. Trong khi Cuvier tin vào sự bất biến của các loài động vật thì Geoffroy lại chấp nhận thuyết tiến hóa các loài. Trong cuộc tranh luận này, Cuvier đã giành được thắng lợi, nhưng sau này, lịch sử khoa học tự nhiên đã đưa ra lời phán xét cuối cùng: lịch sử đã bác bỏ quan điểm của Cuvier về sự bất biến của các loài động vật và thắng lợi của Cuvier ở thời điểm đó chỉ là tạm thời, tiêu biểu cho những quan điểm siêu hình trong sinh vật học. Mãi sau này, luận thuyết Darwin vế sự tiến hóa các loài đã xác định rõ ràng hơn: các động vật giống nhau đều xuất nguồn từ những tổ tiên chung và sự khác biệt là do đã xảy ra những biến đổi di truyền. Người làm khoa học đôi khi lại mâu thuẫn với những kết quả do mình phát hiện ra. Cuvier là một điển hình. Mặc dù bản thân ông tin vào sự bất biến của các loài nhưng tất cả những kết quả nghiên cứu của Cuvier về cổ động vật học lại là những dữ kiện xác thực đặt nền tảng cho sự hình thành luận thuyết tiến hóa.

Tuy Đế chế Napoléon đã sụp đổ từ lâu (1814) nhưng dòng họ Hoàng tộc Bourbon vẫn ghi nhận công lao của Cuvier với nền khoa học của đất nước, và năm 1831, vua Louis Philippe (1773-1850) đã phong tước Công khanh và xếp ông vào hàng quý tộc rồi cử ông làm Chủ tịch hội đồng Quốc gia.

Giữa tháng 5 năm 1832, một vụ dịch tả khủng khiếp lan khắp thủ đô Paris, hơn hai mươi nghìn người chết ngay trong những ngày đầu tiên, trong đó có giáo sư Georges Cuvier, vị uỷ viên Hội đồng Nhà nước dưới thời Hoàng đế Napoléon, vị Nam tước dưới thời vua Louis XIII và công khanh của nước Pháp ở triều vua Louis Philippe dòng Bourbon Orléans. Cuộc đời dài sáu mươi ba năm đã đột ngột chấm dứt cùng với quyền uy thống trị trong ngành sinh học.

(1) Buffon (1707-1788): nhà Tự nhiên học, người Pháp

(2) Daubenton (1716-1800): nhà khoa học tự nhiên, người Pháp

Nguồn: Trần Phương Hạnh – “20 nhà sinh học tài danh”, Nxb Thanh niên