Lý thuyết KHTN 9 Bài 51: Sự phát sinh và phát triển sự sống trên Trái Đất

I - CÁC GIAI ĐOẠN PHÁT SINH VÀ PHÁT TRIỂN SỰ SỐNG TRÊN TRÁI ĐẤT

- Sự phát sinh và phát triển sự sống trên Trái Đất gồm các giai đoạn là: phát sinh sự sống (gồm tiến hóa hóa học và tiến hóa tiền sinh học) và phát triển sự sống (gồm tiến hóa sinh học).

- Sự phát sinh sự sống thông qua quá trình tiến hoá hoá học và tiến hoá tiền sinh học.

Sơ đồ phát sinh và phát triển sự sống trên Trái Đất

a. Giai đoạn tiến hoá hoá học (tổng hợp vô sinh)

- Khái niệm: Tiến hóa hóa học là quá trình tổng hợp các phân tử hữu cơ, đại phân tử hữu cơ từ các chất vô cơ theo phương thức hóa học nhờ nguồn năng lượng tự nhiên.

- Diễn biến: Trong những điều kiện thích hợp của Trái Đất nguyên thủy, từ các nguyên tố C, H, O, N (có trong bầu khí quyển của Trái Đất nguyên thuỷ), tổng hợp nên các chất có hai nguyên tố, sau đó hình thành những phân tử hữu cơ đơn giản như amino acid, nucleotide, carbohydrate, lipid. Từ các chất hữu cơ đơn giản hình thành những hợp chất hữu cơ phức tạp như RNA, DNA, protein và phospholipid.

b. Giai đoạn tiến hoá tiền sinh học

Giai đoạn tiến hoá tiền sinh học đã diễn ra ba sự kiện quan trọng gồm:

- Hình thành lớp màng kép: Những hợp chất phospholipid với cấu trúc thích hợp tạo nên lớp màng phospholipid kép - tiền thân của màng tế bào.

- Hình thành tế bào sơ khai: Trong môi trường nước, các phân tử lớn tập trung và được bao bọc bởi lớp màng phospholipid kép, tạo thành các giọt nhỏ. Dưới tác động của chọn lọc tự nhiên, những giọt nhỏ tiến hoá dần thành tế bào sơ khai với khả năng biểu hiện một số đặc tính của sự sống như sinh sản đơn giản và sự chuyển hoá cũng như khả năng duy trì ổn định cấu trúc.

Tế bào sơ khai

- Xuất hiện các phân tử có khả năng tự sao chép làm vật liệu di truyền: Quá trình trùng hợp của các đơn phân nucleotide đã hình thành những mạch RNA ngẫu nhiên, trong đó có những RNA có hoạt tính xúc tác (ribozyme). Trong môi trường thích hợp, các RNA có khả năng sao chép nhanh và chính xác. Trong những tế bào sơ khai có RNA mang thông tin di truyền, RNA sẽ làm khuôn mẫu tổng hợp nên phân tử DNA mạch kép. DNA mạch kép là nguồn dự trữ thông tin di truyền ổn định và sao chép chính xác hơn RNA.

a. Xuất hiện sinh vật nhân thực từ sinh vật nhân sơ

- Sự xuất hiện sinh vật nhân sơ: Từ các tế bào sơ khai, dưới tác động của chọn lọc tự nhiên (trên cơ sở đột biến và chọn lọc của môi trường), tiến hoá hình thành nên các tế bào sinh vật nhân sơ.

- Sự xuất hiện sinh vật nhân thực:

+ Từ tế bào nhân sơ đầu tiên tiến hoá ra các dạng cơ thể nhân sơ khác như vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn hiếu khí, cổ khuẩn,... và các dạng cơ thể nhân thực.

+ Nhiều bằng chứng cho thấy, từ sinh vật đơn bào nhân sơ nhờ có sự cộng sinh nội bào của vi khuẩn hiếu khí và vi khuẩn quang hợp hình thành sinh vật nhân thực. Cơ thể nhân thực đầu tiên là đơn bào nhân thực.

Sơ đồ hình thành sinh vật đơn bào nhân thực

b. Sự xuất hiện sinh vật đa bào và đa dạng hoá sinh vật đa bào

- Sự xuất hiện sinh vật đa bào: Một số sinh vật nhân thực đơn bào cộng sinh với nhau đã tiến hoá thành dạng đa bào. Sinh vật đa bào đầu tiên xuất hiện là tảo nhỏ.

- Sự đa dạng hoá của sinh vật đa bào: Trong quá trình hình thành và tồn tại, điều kiện khí hậu, địa chất biến đổi liên tục đôi khi là biến đổi mạnh. Sự biến đổi mạnh mẽ của khí hậu đã dẫn đến những đợt tuyệt chủng hàng loạt các loài và sau đó là một giai đoạn tiến hoá, phát sinh các loài mới từ những sinh vật sống sót có các đặc điểm thích nghi. Sinh giới không ngừng tiến hoá đã tạo nên thế giới sinh vật đa dạng, phong phú như ngày nay.

Sơ đồ phát triển của sinh giới

II - SỰ PHÁT SINH LOÀI NGƯỜI

- Quá trình phát sinh loài người theo các bằng chứng hoá thạch và phân tử tới nay trải qua một số giai đoạn chính sau: Từ tổ tiên chung tiến hóa thành người Australopithecus → Homo habilis → Homo erectus → Homo neanderthalensis và Homo sapiens. Hiện nay, chỉ còn loài người hiện đại (Homo sapiens) là còn tồn tại và phân bố khắp các châu lục của Trái Đất.

Sơ đồ sự hình thành loài người

- Đặc điểm hình thái, đời sống của các dạng người:

+ Australopithecus (người vượn phương nam): Sống cách ngày nay khoảng 2 đến 8 triệu năm. Họ đi bằng hai chân, thân hơi khom về phía trước; biết sử dụng cành cây, hòn đá, mảnh xương thú để tự vệ và tấn công.

+ Homo habilis (người khéo léo): Xuất hiện cách ngày nay khoảng 1,6 đến 2,5 triệu năm. Họ sống thành đàn, đi thẳng, cấu trúc bàn chân gần giống người hiện đại, biết chế tạo và sử dụng công cụ bằng đá. Đời sống dựa vào săn bắt một số động vật nhỏ và thu hái quả, hạt, củ, lá cây làm thức ăn.

+ Homo erectus (người đứng thẳng): Xuất hiện cách ngày nay khoảng 35 000 đến 1,7 triệu năm. Họ đi thẳng, nhanh nhẹn; sống theo tổ chức xã hội, chưa có nghi thức tôn giáo.

+ Homo neanderthalensis (người Neanderthal): Xuất hiện cách ngày nay khoảng 600 000 năm. Họ đi thẳng gần như người hiện đại, đã biết dùng lừa thông thạo, sống săn bắt và hái lượm, công cụ phong phú được chế tác từ đá silic, bước đầu có đời sống văn hóa.

+ Homo sapiens (người tinh khôn): Xuất hiện ở châu Phi khoảng 100 000 đến 150 000 năm trước. Họ có hình thái và bộ xương giống người hiện nay; biết chế tạo và sử dụng nhiều công cụ tinh xảo bằng đá, xương, sừng; sống thành bộ lạc, có nền văn hóa phức tạp, có mầm mống mĩ thuật và tôn giáo.