Khoa học tự nhiên 9 Bài 65 Sinh vật thích nghi kì diệu với môi trường
Giải Khoa học tự nhiên 9 bài 65
KhoaHoc sẽ hướng dẫn trả lời và giải đáp các câu hỏi cho Bài 65: Sinh vật thích nghi kì diệu với môi trường - Sách VNEN khoa học tự nhiên lớp 9, trang 193.
A. Hoạt động khởi động
Nêu ví dụ về cơ thể sinh vật có những đặc điểm phù hợp, thích nghi với điều kiện sống.
Trong tự nhiên có tồn tại các sinh vật mang những đặc điểm bất lợi (không thích nghi) với môi trường sống không? Vì sao?
Bài làm:
- VD: cây xương rồng sống ở nhiều môi trường khác nhau. Những cây xương rồng sống ở vùng sa mạc thường lá tiêu biến thành gai để giảm thoát hơi nước cho cây.
- Trong tự nhiên không tồn tại các sinh vật mang những đặc điểm bất lợi (không thích nghi) với môi trường sống. Vì nếu mang các đặc điểm bất lợi thì sinh vật sẽ không tồn tại được (sẽ chết hoặc tuyệt chủng).
B. Hoạt động vận dụng
1. Đọc thông tin sau đây, vẽ sơ đồ giải thích các chủng vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh được tạo ra bằng cách nào?
Bài làm:
- Vi khuẩn → (gặp thuốc kháng sinh) → vi khuẩn mang đột biến → (chọn lọc tự nhiên) → quần thể vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh
2. Quan sát hình 65.3. thảo luận xem những con ếch vàng được tạo ra như thế nào?
C. Hoạt động luyện tập
1. Em hãy nêu ý nghĩa của việc "hóa trang" giống như sâu bọ ở loài Ophyrys apifera này.
2. Giải thích tại sao các loài sâu ăn lá rau lá có màu xanh.
3. Tìm ví dụ minh họa cho đoạn thông tin sau: Một số loài thực vật chứa độc tố trong vỏ để chống lại sâu bọ và côn trùng phá hoại...
Bài làm:
1. Loài Ophyrys apifera hóa trang giống sâu bọ để đánh lừa ong đực nhằm tăng hiệu quả thụ phấn cho hoa → giúp cây tăng khả năng tồn tại cho cây.
2. Sâu ăn lá có màu xanh để ngụy trang tránh kẻ thù → giúp tăng khả năng tồn tại
D. Hoạt động luyện tập
Hoạt động tìm hiểu sự thích nghi của mỏ chim với loại thức ăn
Kiến thức nền (SGK trang 196)
Chuẩn bị:
Hướng dẫn chung
- chia nhóm 4 HS/nhóm
- đối với mỗi nhóm, đặt 4 loại mỏ và một cốc cho mỗi HS.
E. Hoạt động tìm tòi mở rộng
1. Các nhà khoa học Mĩ đã phát hiện chủng vi khuẩn kháng với cả colistin - loại kháng sinh cuối cùng còn hiệu lực. Nếu gen này được phát tán sang các vi khuẩn khác, đây sẽ là dấu chấm hết cho kri nguyên kháng sinh. Làm thế nào trước thực trnagj này?
2. Em hãy tìm hiểu cuộc đời và sự nghiệp khoa học của Alexander Fleming và Đacuyn.
3. Em và nhóm bạn cùng nhau sưu tầm, làm bộ sưu tập về sinh vật thích nghi kì diệu với môi trường sống của chúng.
Bài làm:
1. Vi khuẩn luôn có sô lượng lớn nên không thế ngăn chặn sự phát tán của nó.
- Trước hết ta nghiên cứu để thay đổi môi trường về nhiệt độ, pH,... để hạn chế sự phát tán của chủng vi khuẩn này. Đồng thời, nghiên cứu kháng sinh mới để chống lại vi khuẩn.
2.
*
Alexander Flemin
Bước tưới chuyển hướng
Bước tới tìm kiếm
Alexander Fleming (6 tháng 8 năm 1881 – 11 tháng 3 năm 1955) là một bác sĩ, nhà sinh học và đồng thời là một nhà dược lý học người Scotland. Ông được coi là người mở ra kỉ nguyên sử dụng kháng sinh trong y học. Ông đã được trao Giải thưởng Nobel về y học năm 1945 cùng với Ernst Boris Chain và Howard Walter Florey về việc tìm ra và phân tách được penicillin – được coi là loại kháng sinh đầu tiên trong việc điều trị những bệnh nhiễm trùng.
Thời niên thiếu
Alexander Fleming sinh năm 1881 ở Lochfield, xứ Scotland, phía Bắc nước Anh. Đây là một vùng công nghiệp phát triển nhưng vì sự kiểm soát không tốt, kèm theo khí hậu ẩm ướt nên môi trường bị ô nhiễm nặng nề. Trong điều kiện như thế, nhiều loại bệnh đã xảy ra ở đây, đặc biệt là các bệnh nhiễm trùng như viêm phổi, bạch hầu, viêm màng não mủ, nhiễm trùng huyết... Từ nhỏ, Fleming đã chứng kiến một số người thân của mình bị những căn bệnh ấy cướp đi mạng sống. Cũng chính vì thế, từ khi còn bé Fleming đã quyết tâm sẽ trở thành một bác sĩ để cứu giúp những người bệnh.
Từ những năm học trung học, Fleming đã có xu hướng học lệch về các môn sinh vật, hóa học. Khi nộp hồ sơ vào đại học, ông đã ghi danh vào khoa Y, Học viện Y học Saint Mary ở Luân Đôn.
Những thành công ban đầu
Fleming đã thi đậu vào nơi ông muốn học. Ông luôn dẫn đầu lớp trong các môn học, nhất là các môn về miễn dịch học. Khi vừa tốt nghiệp năm 1906, ông được nhận làm phụ tá cho Almroth Wright, một người đi tiên phong trong lãnh vực vắc-xin.
Năm 1914, chiến tranh thế giới lần thứ nhất bùng nổ. Alexander Fleming buộc phải dừng công việc nghiên cứu, bị gọi nhập ngũ và phục vụ ở quân y viện ngoài chiến trường.
Trong vòng 4 năm phục vụ trong quân đội, Fleming đã chứng kiến nhiều binh sĩ không chết trên chiến trường mà lại chết trên giường điều trị của quân y viện, mà phần lớn những cái chết ấy là do vết thương bị nhiễm trùng. Điều ấy khiến ông rất buồn, và nhận ra cần phải tìm ra một chất kháng khuẩn đủ hiệu lực, để khống chế sự nhiễm trùng của các vết thương.
Sau khi chiến tranh kết thúc, Fleming được giải ngũ, ông trở lại phòng thí nghiệm ngày xưa ở Học viện Saint Mary và tiếp tục công việc nghiên cứu bỏ dở của mình.
Năm 1922, sau nhiều năm nghiên cứu không thu được kết quả đáng kể nào, thì một lần tình cờ Fleming phát hiện một đĩa petri nuôi cấy vi khuẩn mà ông vô tình hắt hơi vào, sau 3 ngày được ủ trong tủ ấm, ở đĩa cấy đó khuẩn lạc không mọc được ở chỗ có dịch từ mũi ông rơi vào. Cho rằng trong các dịch của cơ thể người tiết ra có một chất có khả năng ức chế sự sinh trưởng của vi khuẩn, Fleming cùng người trợ lý của mình đã lấy mẫu tiến hành thí nghiệm với nước mắt, nước mũi, nước bọt, dịch vị... của người. Kết quả đều giống nhau, chúng đều có tác dụng ức chế tương tự nhau.
Và sau đó không lâu, Alexander Fleming đã cho công bố về việc phát hiện ra một chất mà ông gọi là lysozyme, một chất do chính cơ thể con người tạo ra, có thể tiêu diệt một số vi khuẩn, nhưng theo ông thì nó không thể diệt một số vi khuẩn có hại đặc biệt với loài người.
Lysozyme là phát hiện độc đáo, nhưng vai trò kháng khuẩn không rộng, không có tác dụng trên nhiều loại vi khuẩn gây hại. Nhưng cũng nhờ phát minh này, Fleming trở nên nổi tiếng, được giới y học Anh biết đến.
Tìm ra penicillin
Mặc dù được tạo điều kiện làm việc tốt ở Đại học Luân Đôn, nhưng Fleming và trợ lý của mình vẫn thực hiện những nghiên cứu của mình tại phòng thí nghiệm cũ của Học viện Saint Mary. Trong một thời gian dài, ông đã thực hiện các thí nghiệm nuôi cấy liên cầu khuẩn. Nhưng vì điều kiện dụng cụ, thiết bị lúc đó còn thô sơ nên việc tránh sự tạp nhiễm của các loại vi khuẩn, nấm mốc khác vào các hộp petri nuôi cấy là rất khó khăn.
Vào ngày 28 tháng 9 năm 1928, khi người phụ tá của Fleming mở một đĩa petri đã cấy vi khuẩn để lấy vi khuẩn đi nghiên cứu thì anh phát hiện thấy trong đĩa petri ấy xuất hiện một loại nấm màu xanh nhạt. Báo cáo với Fleming về điều này, sau đó anh đem đổ đĩa petri ấy vào một cái đĩa khác, lúc ấy trên đĩa petri cũ còn lưu lại những đường vân xanh của loại nấm màu xanh lam ấy. Fleming thấy vậy, ông nghĩ rằng đó là dấu vết lưu lại của những vi khuẩn đã chết, ông bèn lấy một giọt dịch của đĩa petri bỏ đi ấy đem quan sát dưới kính hiển vi, thật ngạc nhiên khi ông phát hiện rằng không hề có dấu vết của liên cầu khuẩn trong đó.
Điều này đã khiến Fleming cho rằng loại nấm xanh đó đã tiết ra một chất có khả năng ức chế sự sinh trưởng của vi khuẩn, vì thế ông đã chuyển sang nuôi cấy loại nấm đó. Sau đó ông cho sợi nấm vào các dung dịch chứa vi khuẩn thương hàn, vi khuẩn lị, phế cầu khuẩn, não mô cầu... Kết quả cho thấy các loại vi khuẩn thương hàn, lị... vẫn phát triển mạnh bình thường, còn các loại cầu khuẩn kia lại chết hết toàn bộ. Lúc này, Alexander Fleming tin rằng phán đoán của mình là chính xác.
Giáo sư Fleming đã đem phát hiện của mình ra công bố vào năm 1929, đồng thời ông cũng nói rằng vào lúc đó ông chưa thể chiết tách được penicillin từ nấm Penicillium. Trong 10 năm sau đó, ông âm thầm làm các công việc khác trong khi vẫn tìm cách chiết tách penicillin, còn báo cáo của ông về penicillin dần rơi vào quên lãng khi giới y học lúc đó cho rằng nấm chỉ đem lại bệnh tật, chứ không thể chữa bệnh được.
Penicillin thuần khiết ra đời
Năm 1938, Fleming nhận được thư của hai nhà khoa học từ trường Đại học Oxford là Ernst Boris Chain và Howard Walter Florey, với lời đề nghị được hợp tác với ông để tiếp tục thực hiện công trình nghiên cứu về penicillin. Và sự hợp tác đã mang lại thành công, tháng 8 năm 1940, báo cáo kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tập san khoa học Lancet.
Năm 1941, nhóm đã chọn được loại nấm penicillin ưu việt nhất là chủng Penicillium chrysogenum, chế ra loại penicillin có hoạt tính cao hơn cả triệu lần penicillin do Fleming tìm thấy lần đầu năm 1928.
Vinh quang
Alexander Fleming qua đời năm 1955, khi ông 74 tuổi. Một lễ tang đơn giản đã được tiến hành tại nghĩa trang của nhà thờ Thánh Paul, Luân Đôn.
*
Charles Darwin
Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Buớc tưới chuyển hướngBước tới tìm kiếm
Đối với các định nghĩa khác, xem Darwin (định hướng).
Charles Robert Darwin (12 tháng 2 năm 1809 – 19 tháng 4 năm 1882) là một nhà nghiên cứu nổi tiếng trong lĩnh vực tự nhiên học người Anh. Ông là người đã phát hiện và chứng minh rằng mọi loài đều tiến hóa theo thời gian từ những tổ tiên chung[3] qua quá trình chọn lọc tự nhiên. Nếu như sự tiến hóa được cộng đồng các nhà khoa học và công chúng chấp nhận ở thời đại Darwin, thì lý thuyết chọn lọc của ông trong những năm 1930 được xem như lời giải thích chính yếu cho quá trình này, và ngày nay đã trở thành nền tảng cho lý thuyết tiến hóa hiện đại. Khám phá của Darwin là lý thuyết thống nhất cho các ngành khoa học sinh vật vì có thể đưa ra lời giải thích duy lý cho sự đa dạng loài.[4]
Trong thời gian học ở Đại học Edingburgh, Darwin bỏ bê việc học y khoa để tìm hiểu những loài động vật biển có xương sống. Sau đó ông học ở Đại học Cambridge, ở đây người ta khuyến khích đam mê nghiên cứu khoa học[5]. Trong suốt chuyến hành trình năm năm sau đó ông có những quan sát và lý thuyết ủng hộ cho ý tưởng thống nhất sinh học của Charles Lyell. Ông cũng trở thành tác giả nổi tiếng sau khi xuất bản nhật ký về chuyến hải hành. Tự vấn về sự phân bố của các loài hoang dã và các hóa thạch theo phân vùng địa lý, Darwin đã tìm hiểu về sự biến đổi hình thái của các loài và phát triển lý thuyết chọn lọc tự nhiên vào năm 1838. Ông hoàn thành lý thuyết vào năm 1858. Khi đó Alfred Russel Wallace gởi đến ông bài luận cũng về ý tưởng như vậy. Sau đó cả hai cùng hợp tác để xuất bản lý thuyết này.[6]
Cuốn sách Nguồn gốc muôn loài (On the Origin of Species, 1859) của ông nói rằng tiến hóa qua các thế hệ là do biến dị và điều này cung cấp lời giải thích khoa học cho sự đa dạng trong tự nhiên[7][8]. Ông kiểm định sự tiến hóa của loài người và chọn lọc giới tính trong các cuốn Dòng dõi của Con người (The Descent of Man), Quá trình Chọn lọc Liên quan đến Giới tính (Selection in Relation to Sex), sau đó là Biểu lộ Cảm xúc ở Con người và Loài vật (The Expression of Emotions in Man and Animals). Những nghiên cứu của ông về thực vật được xuất bản trong một loạt cuốn sách. Cuốn cuối cùng của ông là về các loài địa côn trùng và ảnh hưởng của chúng đối với đất.[9][10]
Để ghi nhận công lao to lớn của Darwin, ông là một trong năm người không thuộc Hoàng gia Anh của thế kỷ 19 được cử hành quốc tang và được chôn ở Westminster Abbey, cạnh mộ của John Herschel và Isaac Newton.
Charles Darwin lúc bảy tuổi năm 1816.
Tuổi thơ và quá trình học tập
Charles Robert Darwin sinh ngày 12 tháng 2 năm 1809 tại Shrewbury, Shropshire, nước Anh. Darwin là con kế út trong gia đình khá giả có sáu người con.ông nội ông là một nhà bác học có những nghiên cứu rất sâu về động vật, thực vật,khoáng chất đồng thời ông là nhà phát minh,nhà triết học,thi sĩ và bác sĩ, còn ông ngoại là người nổi tiếng với phong cách vẽ màu trên đồ gốm hết sức nổi tiếng và độc đáo. Cha ông là bác sĩ và là nhà tài chính tên Robert Darwin, mẹ ông là Susannah Darwin. Ngay từ lúc tám tuổi, Charles đã được biết đến lịch sử tự nhiên và sưu tập. Tháng bảy năm 1817 mẹ ông qua đời. Từ tháng 9 năm 1818 ông cùng anh trai học ở ngôi trường gần nhà.
Mùa hè năm 1825 Darwin làm bác sĩ tập sự cho cha ông để chữa trị những bệnh nhân nghèo ở Shropshire. Sau đó vào tháng mười ông cùng anh trai đến Đại học Edingburgh. Ông không thích những bài giảng và phẫu thuật nên bỏ bê việc học hành. Ông học việc nhồi xác động vật (taxidermy) từ John Edmonstone, một nô lệ da đen được trả tự do mà ông mô tả là "rất dễ chịu và thông minh".
Năm thứ hai ông tham gia Hội Plinian (Plinian Society), một nhóm sinh viên đam mê lịch sử tự nhiên. Ông giúp Robert Edmund Grant tìm hiểu về giải phẫu và vòng đời của các động vật biển có xương sống. Tháng ba năm 1827 ông trình bày trước Hội Plinian phát hiện của ông về bào tử sống trong vỏ sò thực ra là trứng đĩa (skate leech). Darwin không thích những giờ giảng lịch sử tự nhiên trên lớp vì nó đề cập đến địa lý và tranh luận Neptunism và Plutonism. Ông học cách phân loại thực vật, tham gia sưu tập mẫu vật cho Bảo tàng Đại học - một trong những bảo tàng đồ sộ nhất châu Âu thời này.
Việc ông bỏ vê học hành y khoa làm cha ông nổi giận. Ông bị buộc vào trường Christ’s College, Cambridge để học cử nhân thần học, vì cha ông muốn con trai mình trở thành mục sư Anh giáo và đây là bước đầu để chuẩn bị. Darwin nhập học vào tháng 1 năm 1828. Tuy nhiên, ông thích cưỡi ngựa săn bắn hơn học. Người anh em bà con giới thiệu ông với nhóm sưu tầm bọ. Ông hăng hái tham gia và có vài phát hiện được đăng trên tập Minh Họa Côn Trùng Học của Stevens. Ông là bạn thân đồng thời là môn đệ của giáo sư thực vật John Stevens Henslow. Ông có cơ hội gặp những nhà tự nhiên học hàng đầu khác. Mặc dù lơ là việc học nhưng ông cũng tập trung chăm chỉ khi các kỳ thi đến gần. Trong kỳ thi cuối khóa tháng 1 năm 1831 ông làm bài tốt và đỗ hạng mười trong tổng số 178 sinh viên tốt nghiệp.
Darwin ở Cambridge tới tháng 6 năm đó. Ông học thuyết tự nhiên của Paley - lý thuyết đề cập đến vấn đề thừa kế trong tự nhiên và giải thích thích nghi là tác động của Chúa thông qua những quy luật tự nhiên. Ông đọc cuốn sách mới xuất bản của John Herchel nói về mục đích cao cả nhất của triết học tự nhiên là hiểu những quy luật của nó thông qua lý luận quy nạp dựa trên quan sát. Ông còn đọc cuốn Personal Narrative của Alexander von Humboldt. Với nhiệt huyết muốn cống hiến cho khoa học, Darwin dự định học xong sẽ đến Tenerife cùng bạn bè để nghiên cứu lịch sử tự nhiên vùng nhiệt đới. Để chuẩn bị cho chuyến đi, ông đã theo học lớp địa lý của Adam Sedgwick, sau đó cùng ông này đi lập bản đồ địa tầng ở Wales trong mùa hè. Ông trở về nhà và nhận được thư giới thiệu của Henslow cho vị trí nhà tự nhiên học trên tàu MHS Beagle đi thám hiểm và vẽ bản đồ bờ biển Nam Mỹ. Cha của Darwin lúc đầu phản đối kế hoạch vì ông cho rằng chuyến đi chỉ lãng phí thời gian. Sau đó, em rể ông thuyết phục để Darwin đi và cuối cùng ông cũng chấp nhận.
Hành trình của tàu Beagle
Hành trình của tàu Beagle, 1831-1836
Chuyến hành trình lập bản đồ bờ biển kéo dài năm năm. Trong suốt thời gian này Darwin dành thời gian ở trên đất liền để tìm hiểu địa lý và sưu tập lịch sử tự nhiên. Ông ghi chép cẩn thận những quan sát và những giả thuyết của mình. Ông thường xuyên gửi những mẩu vật đến Cambridge và thư viết về nhật ký hành trình cho gia đình. Mặc dù thường xuyên bị say sóng, nhưng đa số ghi chép về động vật học của ông liên quan đến các loài động vật biển có xương sống.
Trong chuyến dừng chân đầu tiên ở St Jago, Darwin phát hiện được nhiều vỏ sò biển trên vách đá núi lửa. Thuyền trưởng FitzRoy đưa ông đọc tập một cuốn Địa Lý Cơ Bảncủa Charles Lyell. Quan sát của Darwin kiểm chứng cho giả thuyết của Charles Lyell nói rằng các vùng đất được nâng lên hoặc hạ xuống qua một khoảng thời gian dài. Darwin hình thành lý thuyết để viết một cuốn sách về địa lý. Đến Brazil, Darwin bị rừng nhiệt đới cuốn hút. Tuy nhiên, cảnh nô lệ ở đây làm ông thấy thương xót.
Khi HMS Beagle khảo sát bờ biển Nam Mỹ, Darwin đã giả thuyết về địa chất và sự tuyệt chủng của động vật có vú khổng lồ.
Ở Punta Alta, Patagonia, ông khám phá hóa thạch của những loài hữu nhũ khổng lồ bị tuyệt chủng trên vách đá bên cạnh những vỏ sò biển hiện đại. Điều này cho thấy rằng những loài này bị tuyệt chủng mà không gặp phải thảm họa hoặc biến đổi khí hậu. Ông nhận dạng được loài Megatheriumnhỏ bé, với lớp giáp bằng sừng mà lúc đầu ông thấy giống như phiên bản thu nhỏ của loài ẩm dillos địa phương. Phát hiện này làm nhiều người thích thú khi họ quay về Anh. Trong quá trình đi sâu vào đất liền để khám phá địa lý và thu thập hóa thạch ông có thêm những hiểu biết về xã hội, chính trị và nhân chủng về người bản địa cũng như thực dân. Đi sâu hơn về phía Nam ông thấy những đồng bằng gồm những lớp đá cuội và vỏ sò nằm liên tiếp nhau. [...]. Ông đọc tiếp tập hai cuốn sách của Lyell. Ông công nhận cách nhìn của Lyell về "trung tâm khởi tạo" của mọi loài. Tuy nhiên, những phát hiện và giả thuyết của ông lại mâu thuẫn với ý tưởng của Lyell về biến đổi dần dần (smooth continuity) và sự tuyệt chủng.
Trong chuyến đi này của tàu Beagle, có ba người Fuegians được đem về Anh trong một năm và sau đó đưa trở lại để làm nhà truyền giáo. Darwin thấy những người này thân thiện, có văn hóa, trong khi đó những người bản địa là "những thổ dân khốn khổ, thấp kém". Darwin cho rằng sự khác biệt này cho thấy sự tiến bộ về văn hóa chứ không phải do chủng tộc. Khác với những nhà khoa học khác, Darwin nghĩ không có ranh giới bất khả giữa con người và động vật. Sau một năm, nhiệm vụ truyền giáo dừng lại. Một người Fuegian được đặt tên Jemmy Button sống như người bản địa khác, lấy vợ, và không muốn quay lại Anh.
Ở Chilê, Darwin gặp một trận động đất. Nhờ vậy ông thấy được vùng đất đã được nhô cao lên và kèm theo nó là các lớp vỏ trai. Trên dãy Andes ông thấy vỏ sò, vài hóa thạch cây cối từng sống trên bãi biển. Ông lập luận rằng khi mặt đất nhô lên thì những biển đảo chìm xuống và các bãi san hô hình thành nên các vòng san hô.
Trên địa vùng Quần đảo Galapagos mới hình thành, Darwin tìm kiếm bằng chứng để chứng minh những loài hoang dã ở đây được bắt nguồn từ tổ tiên "trung tâm sáng tạo". Ông phát hiện vài loài chim nhại giống với loài tìm thấy ở Chile nhưng khác với các loài ở trên các đảo khác. Ông nghe nói những loài rùa có mai khác nhau cho biết chúng từ đảo nào nhưng không sưu tập được. Những con chuột túi và thú mỏ vịt ở Úc có hình dạng khác thường làm Darwin nghĩ rằng có hai Tạo hóa riêng biệt. Ông thấy người Úc bản địa "vui tính và dễ chịu". Ông cũng lưu ý sự định cư của dân châu Âu đã tàn phá cuộc sống họ như thế nào.
Tàu Beagle tìm hiểu cách hình thành các vòng san hô của quần đảo Cocos. Điều này cũng giúp cũng cố thêm giả thuyết của Darwin. Thuyền trưởng FitzRoy bắt tay viết nhật ký tàu Beagle. Sau khi đọc nhật ký của Darwin, FitzRoy đề nghị hai người cộng tác để viết chung một cuốn sách. Nhật ký của Darwin được biên tập thành một tập riêng biệt về lịch sử tự nhiên.
Đến Mũi Hảo Vọng, Darwin và FitzRoy gặp John Herschel, người đã ngợi ca lý thuyết thống nhất của Lyell là giả định về "điều bí ẩn của những bí ẩn, sự thay thế các loài tuyệt chủng bởi các loài khác" là "một nhân tố tương phản với một tiến trình kỳ diệu". Trên đường quay về nước Anh, Darwin ghi chú rằng nếu như những nghi ngờ của ông về chim nhại, rùa và vùng Falkland Island Fox là đúng, thì "những yếu tố này bác bỏ giả thuyết về Loài". Sau đó ông cẩn thận thêm "có thể" trước "bác bỏ". Sau này ông viết những yếu tố này "dường như đem lại ánh sáng cho nguồn gốc các loài".
Khởi đầu cho Lý Thuyết Tiến Hóa
Tháng mười hai năm 1835, một năm trước khi trở về Anh, những bức thư của Darwin được thầy của mình là Henslow giới thiệu cho cộng đồng những nhà tự nhiên học. Ông nhanh chóng nổi tiếng. Darwin về đến Anh ngày 2 tháng 10 năm 1836. Ông ghé thăm nhà ở Shrewbury để gặp họ hàng của mình, sau đó nhanh chóng đến Cambridge gặp thầy Henslow. Ông gợi ý Darwin tìm những nhà tự nhiên học để phân loại các mẫu sưu tập, chính ông cũng nhận phân loại những mẫu thực vật. Cha của Darwin tài trợđể ông nghiên cứu như nhà khoa học độc lập. Darwin phấn khích tìm khắp các viện nghiên cứu ở Luân Đôn các chuyên gia để phân loại mẫu vật.
Charles Lyell háo hức đến gặp Darwin lần đầu ngày 29 tháng mười. Ông giới thiệu với Darwin nhà giải phẫu Richard Owen, người đang trên đường đến Luân Đôn. Trường Cao đẳng Giải phẫu Hoàng gia (Royal College of Surgeons) nơi Owen nghiên cứu có trang thiết bị để phân tích những mẫu xương hóa thạch Darwin đã thu thập. Owen bất ngờ khi thấy những con lười (sloth) tuyệt chủng, một bộ xương gần hoàn chỉnh (của loài Scelidotherium, lúc bây giờ chưa biết tới), một hộp sọ giống loài gặm nhấm có kích thước sọ hà mã trông như của một con lợn nước (capybara) khổng lồ (của loài Toxodon). Có nhiều mãnh giáp của loài Glyptodon. Những loài bị tuyệt chủng này có mối liên hệ gần gũi với những loài sống ở Nam châu Mỹ.
Darwin đến ở Cambridge vào giữa tháng 12 để sắp xếp công việc và biên tập lại nhật ký hành trình. Ông viết báo cáo khoa học đầu tiên nói về những vùng đất rộng lớn ở Nam Mỹ đang dần trồi lên. Lyell nhiệt thành giúp đỡ ông trình bày trước Hội Địa lý ở Luân Đôn ngày 4 tháng 1 năm 1837. Cũng ngày hôm đó, ông trình bày những mẫu vật động vật hữu nhũ và chim cho Hội Động vật Học. Nhà cầm học (ornithologist) [[John Gould nhận thấy những con chim mà Darwin đã lầm tưởng là những quạ, chim yến hồng, chim mỏ to thực ra là mười hai loài chim sẻ khác nhau. Ngày 17 tháng hai Darwin được bầu làm thành viên Hội Địa lý, nơi mà Lyell đang nắm chức chủ tịch. Lyell giới thiệu những phát hiện của Owen về những hóa thạch Darwin sưu tầm. Ông nhấn mạnh rằng sự thay đổi dần dần của các loài trải qua các vùng địa lý cũng cố cho ý tưởng của ông về thống nhất.
Đầu tháng ba, Darwin chuyển đến Luân Đôn để tiện cho công việc. Ông tham gia cộng đồng các nhà khoa học và savants của Lyell. Ông gặp được Charles Babbage, người mô tả Chúa là người lập trình cho các định luật. Lá thư của John Herschel về "bí ẩn của những bí ẩn" của các loài mới hình thành được bàn luận rộng rãi.
Đến giữa tháng 7 năm 1837 Darwin bắt tay viết Sự Biến Đổi của các Loài. Trên trang 36 của cuốn vở tựa là "B" này ông viết "Tôi nghĩ" bên trên cây tiến hóa. Trong lần gặp đầu tiên để trao đổi chi tiết những phát hiện của mình, Gould nói với Darwin những con chim nhại Galápagos trên các hòn đảo là những loài độc lập chứ không chỉ là các biến thể của nhau. Ngoài ra, những con chim hồng tước (wren) thuộc vào họ chim sẽ (finch). Hai con đà điểu cũng thuộc các loài khác nhau. Ngày 14 tháng ba Darwin thông báo rằng sự phân bố của chúng thay đổi đi về phía nam.
Giữa tháng ba Darwin đưa ra giả định là có khả năng "một loài biến đổi thành loài khác" để giải thích sự phân bố theo địa lý của các loài đang sống như đà điểu và các loài đã tuyệt chủng như Macrauchenia (trông như con guanaco khổng lồ). Ông phác họa một nhánh dòng dõi, và sau đó là một nhánh di truyền của một cây tiến hóa đơn lẻ. Với cây tiến hóa này thì "Thật vô nghĩa khi nói một loài vật tiến bộ hơn loài khác", và như vậy là bác bỏ giả thuyết tiến triển tuyến tính độc lập từ dạng này sang dạng khác tiến bộ hơn của Lamarck.
Làm việc quá mức, bệnh tật, hôn nhân
Khi đang nghiên cứu về Sự Biến đổi, Darwin vướng vào các việc khác nữa. Vừa viết Nhật ký Hải hành, ông vừa biên tập và xuất bản các báo cáo khoa học về những mẫu sưu tầm. Được Henslow giúp sức, ông còn giành được phần thưởng 1000 bảng Anh tài trợ cho cuốn sách nhiều tập Động vật học. Darwin hoàn thành cuốn Nhật ký ngày 20 tháng 7 năm 1837 (ngày Nữ hoàng Victoria lên ngôi), sau đó các bằng chứng trong cuốn sách còn phải được sửa chữa lại.
Darwin gặp phải vấn đề sức khỏe do làm việc dưới áp lực. Ngày 20 tháng 12 ông bị triệu chứng tim đập nhanh. Bác sĩ khuyên ông ngừng làm việc để đến vùng quê nghỉ trong vài tuần. Sau khi về thăm Shrewsbury ông đến họ hàng ở Maer Hall, Staffordshire. Những người ở đây lại quá háo hức muốn ông kể về chuyến đi (trên tàu Beagle) nên ông không được nghỉ ngơi nhiều. Chú Jos của ông chỉ ông xem một mảnh đất có bọt đá biến mất dưới đất mùn. Ông chú nghĩ có thể là do côn trùng đất và điều này gợi ý cho "một lý thuyết mới mẽ và quan trọng" về vai trò của côn trùng trong việc hình thành đất trồng trọt. Darwin trình bày kết quả trước Hội Địa lý vào ngày 1 tháng mười một.
William Whewell thúc giục Darwin nhận chức thư ký Hội Địa lý. Tháng ba năm 1838, sau vài lần từ chối thì cuối cùng Darwin cũng nhận lời. Mặc dù miệt mài viết và biên tập các báo cáo, Darwin cũng tạo nên những tiến bộ đáng kể về thuyết Sự Biến Đổi. Ông tận dụng mọi cơ hội có được để chất vấn các chuyên gia tự nhiên học cũng như những người có kinh nhiệm thực tế như nông dân, người nuôi chim bồ câu... Càng về sau nghiên cứu của ông còn lấy thông tin có từ người thân, con cái, người làm việc nhà, hàng xóm, những người định cư và những người cùng đi trên tàu Beagle hồi trước. Ông còn đưa con người vào giả thuyết của mình. Ngày 28 tháng 3 năm 1838 ông thấy một con đười ươi trong sở thú và ghi chú nó có hành động giống như trẻ em.
Do làm việc quá sức, tháng 6 năm đó ông bị đau dạ dày, đau đầu và triệu chứng bệnh tim. Cho đến hết đời, ông liên tục bị hành hạ bởi đau dạ dày, ói, phỏng nặng, tim đập bất thường, run và các bệnh khác. Nguyên nhân bệnh tình của ông đến giờ vẫn không rõ, và những cố gắng điều trị đều không mấy thành công.
Ngày 23 tháng sáu ông đến Scotland để nghỉ ngơi. Đến tháng bảy ông đã hoàn toàn bình phục và quay trở lại Shrewsbury. Bình thường ông hay ghi chú những quan sát về sự sinh sản của động vật nên ông cũng dùng cách này để ghi những ý nghĩ về tiền đồ sự nghiệp. Ông dùng hai mảnh giấy trên đó ghi hai cột "Lấy vợ" và "Không lấy vợ". Điểm lợi bao gồm "bạn đồng hành và là bạn đời khi về già... dù sao cũng hơn vật nuôi", điểm bất lợi là "có ít tiền hơn để mua sách" và "mất quá nhiều thời gian". Sau khi đã có quyết định cho riêng mình ông bàn với cha ông. Họ đến thăm Emma vào ngày 29 tháng bảy. Trái với lời khuyên của cha, ông không ngỏ lời cầu hôn mà chỉ nói với Emma những ý tưởng của ông về Sự Biến Đổi.
Darwin quay lại London và tiếp tục nghiên cứu. Ông đọc cuốn Thảo luận về Nguyên lý của Dân số.
Tháng mười năm 1838, tức là mười lăm tháng kể từ khi tôi bắt đầu phân tích có hệ thống, tôi bắt gặp cuốn sách của Malthus bàn về Dân số. Qua quan sát hành vi của động thực vật suốt thời gian dài, tôi đã được biết cuộc đấu tranh sinh tồn hiện diện ở mọi nơi. Nó ngay lập tức làm tôi nảy ra ý nghĩ là trong những hoàn cảnh như vậy những biến dị phù hợp với môi trường sống sẽ được bảo tồn, còn những biến dị bất lợi sẽ bị tiêu diệt. Kết quả của quá trình này là một loài mới ra đời. Vậy là cuối cùng tôi cũng có một lý thuyết để nghiên cứu...
Malthus cho rằng nếu dân số không được kiểm soát thì nó sẽ phát triển theo cấp số nhân và sớm vượt ngưỡng cung lương thực (được biết với khái niệm thảm họa Malthusian). Darwin - với nền tảng kiến thức của mình - đã nhanh chóng nhận ra điều này cũng được áp dụng cho ý tưởng của de Candolle về "cuộc chiến giữa các loài" cây và đấu tranh sinh tồn giữa các loài hoang dã. Điều này giải thích được tại sao số lượng cá thể trong một loài được giữ tương đối cân bằng. Các loài luôn sinh sản vượt quá nguồn cung thức ăn, những biến dị thuận lợi có các cơ quan tốt hơn để sinh tồn và được truyền lại cho con cháu của chúng, trong khi đó những biến dị bất lợi sẽ bị mất đi. Hệ quả là một loài mới được hình thành. Ngày 28 tháng 12 năm 1838 ông ghi chú lại phát hiện mới mẻ này, và mô tả đó như là việc "chèn" những cấu trúc thích nghi vào những khoảng trống của tự nhiên do những cấu trúc yếu hơn bị loại bỏ đã để lại. Đến giữa tháng mười hai, ông nhận thấy điểm tương đồng giữa việc những nông dân chọn ra những giống gia súc sinh sản tốt nhất với sự chọn ngẩu nhiên từ những cá thể trong Thuyết tự nhiên Malthusian (Malthusian Nature). Mỗi phần của cấu trúc mới đều phù hợp với thực tế và hoàn hảo. Ông thấy sự so sánh này là "phần đẹp đẽ của lý thuyết".
Ngày 11 tháng mười một, ông quay lại Maer và ngỏ lời cầu hôn Emma, lần này ông cũng nói những ý tưởng của mình về Sự Biến Đổi. Cô nhận lời. Những lá thư sau đó cô cho biết mình đánh giá cao sự cởi mở của Darwin khi chia sẻ những điểm khác biệt giữa họ, đồng thời bày tỏ niềm tin sâu sắc của cô vào Unitarrian và lưu ý những nghi ngờ của ông sẽ chia cách họ khi đã qua đời ra sao. Darwin quay lại Luân Đôn để tìm mua nhà và lại bị những căn bệnh hành hạ. Emma viết cho ông nói rằng hãy nghỉ ngơi và lưu ý "Đừng bị bệnh nữa à Charley, cho đến khi em đến sống cùng anh và chăm sóc cho anh". Darwin tìm được căn nhà tên Macaw Cottage ở phố Gower, sau đó chuyển nguyên "bảo tàng" của ông đến đây. Ngày 24 tháng 1 năm 1839 Darwin được bầu làm Thành viên Hội Hoàng gia.
Darwin cưới Emma Wedgwood ngày 29 tháng hai, ngay sau đó cả hai lên tàu đến ngôi nhà mới của mình ở Luân Đôn. Ông qua đời ngày 19 tháng 4 năm 1882. Vì những cống hiến vượt thời đại của ông với sinh học nói riêng và khoa học nói chung, người ta đã mai táng ông ở Westminster Abbey, cạnh mộ của Isaac Newton.
Thành công
Sau chuyến đi huyền thoại vòng quanh thế giới trong 5 năm trời, Charles Darwin đã đi đến một lý thuyết làm chấn động nền tảng khoa học của thế kỉ 19: loài người có họ hàng với loài vượn! Trong cuốn sách "Nguồn gốc muôn loài" (The Origin of Species) ông đã đưa ra một quan điểm có tính chất cách mạng nói rằng tất cả các loài sinh vật, từ con kiến cho đến con voi, đều nằm trong vòng chọn lọc của tự nhiên. Những con vật thích nghi với tự nhiên sẽ tồn tại; những con không thích nghi sẽ bị diệt vong. Nhà thờ và công chúng đã bị sốc nặng qua cuốn sách trên. Họ kêu: "Con người do Chúa trời tạo ra... Con người là loài siêu đẳng, độc nhất vô nhị." Những cuộc tranh cãi bùng lên xoay quanh một quan điểm cốt tử: sự sống trên Trái Đất diễn ra như thế nào.
Lớp 9 
Khoa học tự nhiên 9