Lý thuyết KHTN 9 Bài 50: Cơ chế tiến hoá

I - QUAN ĐIỂM CỦA LAMARCK VỀ CƠ CHẾ TIẾN HOÁ

- Cơ chế tiến hoá theo quan điểm tiến hoá của Lamarck là sự biến đổi và tích luỹ các đặc tính thu được do tác động của ngoại cảnh:

+ Sinh vật luôn chủ động thích ứng với sự thay đổi chậm chạp của môi trường, chúng không ngừng vươn tới một tổ chức cơ thể phức tạp hơn, do đó không có loài nào bị đào thải.

+ Ngoại cảnh không đồng nhất và thường xuyên thay đổi làm cho các sinh vật của một loài tổ tiên ban đầu chủ động biến đổi cơ thể theo nhiều hướng khác nhau, qua nhiều thế hệ hình thành nhiều loài mới.

- Ví dụ về sự hình thành loài hươu cao cổ được Lamarck giải thích: Ban đầu cổ hươu ngắn, không ăn được lá cây trên cao, hươu phải vươn cao cổ lên để ăn được lá cây trên cao. Do cổ hươu được hoạt động theo hướng vươn dài ra nên cổ hươu ngày càng dài. Biến đổi cổ vươn dài được di truyền, tích luỹ qua các thế hệ và kết quả hình thành loài hươu cổ cao.

Quá trình hình thành loài hươu cao cổ theo quan điểm của Lamarck

- Những hạn chế trong quan điểm của Lamarck về cơ chế tiến hóa là:

+ Chưa hiểu về nguyên nhân tiến hóa: Lamarck cho rằng sự thay đổi một cách chậm chạp và liên tục của môi trường sống là nguyên nhân phát sinh các loài mới từ một loài tổ tiên ban đầu.

+ Chưa phân biệt được biến dị di truyền và không di truyền: Lamarck cho rằng mọi biến đổi trên cơ thể sinh vật đều được di truyền và tích lũy.

+ Chưa hiểu về cơ chế tiến hóa: Lamarck cho rằng sinh vật luôn có khả năng chủ động thích ứng với sự thay đổi của môi trường bằng cách thay đổi tập quán hoạt động của các cơ quan, do đó không có loài nào bị đào thải.

II - QUAN ĐIỂM CỦA DARWIN VỀ CƠ CHẾ TIẾN HOÁ

- Cơ chế tiến hoá theo quan điểm tiến hoá của Darwin là sự tích luỹ các biến dị cá thể có lợi dưới tác động của chọn lọc tự nhiên (được chọn lọc bởi môi trường) qua nhiều thế hệ, dẫn đến hình thành các đặc điểm thích nghi trên cơ thể sinh vật:

+ Darwin gọi những đặc điểm sai khác giữa các cá thể cùng loài là biến dị cá thể. Biến dị cá thể là vô hướng, phát sinh trong quá trình sinh sản.

+ Những biến dị giúp sinh vật thích nghi với môi trường sống được tích luỹ và di truyền cho thế hệ sau, biến dị bất lợi cho sinh vật bị chọn lọc tự nhiên đào thải. Kết quả hình thành các loài sinh vật có khả năng thích nghi cao với môi trường sống từ một loài ban đầu.

- Ví dụ về sự hình thành loài hươu cao cổ được Darwin giải thích: Quá trình sinh sản đã phát sinh nhiều biến dị sai khác về kích thước cổ giữa các cá thể thuộc loài hươu. Những lá non ở dưới thấp hết dần, cá thể hươu nào có cổ dài ăn được lá cây trên cao thì sống sót, còn những cá thể hươu cổ ngắn không ăn được lá cây trên cao thì sẽ chết. Qua nhiều thế hệ, kết quả hình thành loài hươu cổ dài ăn được lá cây trên cao.

Quá trình hình thành loài hươu cao cổ theo quan điểm của Darwin

- Những hạn chế trong quan điểm của Darwin về cơ chế tiến hóa:

+ Chưa phân biệt được biến dị di truyền và biến dị không di truyền.

+ Chưa xác định được nguyên nhân và cơ chế phát sinh các biến dị.

III - MỘT SỐ LUẬN ĐIỂM CỦA THUYẾT TIẾN HOÁ TỔNG HỢP HIỆN ĐẠI

- Khái niệm: Tiến hóa nhỏ là quá trình biến đổi tần số allele, tần số kiểu gene của quần thể qua các thế hệ.

Tiến hóa nhỏ

- Đặc điểm: Tiến hoá nhỏ diễn ra trong phạm vi phân bố tương đối hẹp, thời gian lịch sử tương đối ngắn, có thể nghiên cứu bằng thực nghiệm.

- Quần thể là đơn vị của tiến hoá.

- Các biến dị di truyền (đột biến và biến dị tổ hợp) là nguyên liệu cho tiến hóa, tạo nên tính đa dạng của quần thể

- Nguồn biến dị di truyền chính của quần thể gồm: đột biến (biến dị sơ cấp), biến dị tổ hợp (biến dị thứ cấp). Ngoài ra, nguồn biến dị di truyền của quần thể còn được bổ sung bởi sự di chuyển của các cá thể hoặc các giao tử từ quần thể khác vào.

- Khái niệm: Nhân tố tiến hóa là các nhân tố tác động vào quần thể gây nên sự biến đổi tần số allele và tần số kiểu gene của một nhóm cá thể trong quần thể.

- Nhân tố tiến hoá bao gồm: đột biến, di nhập gene, chọn lọc tự nhiên, yếu tố ngẫu nhiên và giao phối không ngẫu nhiên.

a. Đột biến

- Đột biến có thể tạo nên gene mới, allele mới hoặc biến allele này thành allele khác dẫn đến làm thay đổi tần số các allele và tần số các kiểu gene của quần thể.

b. Di - nhập gene

- Các cá thể di, nhập cư mang allele, kiểu gene vào hoặc ra khỏi quần thể dẫn đến làm thay đổi tần số các allele và tần số các kiểu gene của quần thể.

Sự phát tán cá thể thông qua di cư – nhập cư

c. Chọn lọc tự nhiên

- Chọn lọc tự nhiên đào thải những cá thể có kiểu hình kém thích nghi, tạo điều kiện cho những cá thể có kiểu hình thích nghi sinh sản làm tăng số lượng cá thể dẫn đến làm thay đổi tần số các allele và tần số các kiểu gene, phá vỡ cân bằng cũ, thiết lập cân bằng mới trong quần thể.

Tác động của chọn lọc tự nhiên

d. Yếu tố ngẫu nhiên

- Biến động di truyền hay phiêu bạt di truyền là hiện tượng tần số các allele và tần số các kiểu gene của quần thể bị thay đổi đột ngột bởi một yếu tố ngẫu nhiên nào đó.

Tác động của yếu tố ngẫu nhiên

e. Giao phối không ngẫu nhiên

- Các hình thức giao phối không ngẫu nhiên: tự thụ phấn ở thực vật, giao phối cận huyết và giao phối có chọn lọc ở động vật.

- Giao phối không ngẫu nhiên không làm thay đổi tần số các allele nhưng làm thay đổi tần số các kiểu gene trong quần thể theo hướng tăng dần tần số kiểu gene đồng hợp và giảm dần tần số kiểu gene dị hợp.

Hiện tượng giao phối có chọn lọc ở động vật

- Khái niệm: Tiến hóa lớn là quá trình hình thành các đơn vị phân loại trên loài (chi/giống, họ, bộ, lớp, ngành, giới).

Tiến hóa lớn

- Đặc điểm: Tiến hoá lớn diễn ra trong không gian địa lí rộng lớn và thời gian lịch sử lâu dài, không thể nghiên cứu bằng thực nghiệm.

- Cơ chế: Tiến hóa lớn diễn ra theo cơ chế phân li tính trạng của loài ban đầu dưới tác động chủ yếu của chọn lọc tự nhiên.

Sơ đồ phát sinh chủng loại sinh vật qua tiến hóa nhỏ và tiến hóa lớn