BÀI 18. THUYẾT TIẾN HÓA TỔNG HỢP HIỆN ĐẠI (PHẦN 2)

Mở đầu: Quá trình tiến hoá hình thành loài và các đơn vị phân loại trên loài như chỉ, họ, bộ, lớp, ngành,... xảy ra như thế nào?

Giải nhanh:

Sự tích lũy liên tục các biến đổi nhỏ sau một thời gian dài dẫn đến thay đổi lớn về cấu trúc, hình dạng và chức năng của cơ thể sinh vật, góp phần vào quá trình tiến hóa và hình thành các loài và các đơn vị phân loại trong tự nhiên.

I. LOÀI VÀ SỰ HÌNH THÀNH LOÀI

Câu 1: Ngựa cái lai với lừa đực sinh ra con la không có khả năng sinh sản. Các con chó nhà đa dạng về hình dạng, kích thước cơ thể, màu sắc lông (hình 18.1)

nhưng một số giống chó nhà khác nhau vẫn giao phối được với nhau và sinh con hữu thụ. Trong số cá thể này, những nhóm cá thể nào thuộc về cùng một loài sinh học, những nhóm cá thể nào thuộc các loài sinh học khác nhau?

Giải nhanh:

- Cùng loài sinh học: một số giống chó nhà.

- Các loài sinh học khác nhau: con la.

Câu 2: Dựa vào hình 18.2, hãy mô tả các cơ chế hình thành loài.

Giải nhanh:

Cơ chế hình thành loài: 

- Trong hình thành loài khác khu, quần thể của loài ban đầu bị chia cắt bởi yếu tố địa lí hoặc một nhóm cá thể di cư tới vị trí cách xa quần thể ban đầu. Theo thời gian, các nhóm cá thể của quần thể ban đầu bị cách li ở hai khu phân bố chịu tác động khác nhau bởi các nhân tố tiến hoá dẫn tới sự khác nhau về cấu trúc di truyền và thích nghỉ theo các hướng khác nhau. Cuối cùng, cách li sinh sản xảy ra ở các nhóm cá thể này và hình thành loài mới. 

- Hình thành loài cùng khu xảy ra khi trong quần thể ban đầu phát sinh các đột biến lớn, lai xa và đa bội hoá, sự cách li sinh thái,... xảy ra ở cùng khu phân bố. Các quá trình đó dẫn tới sự phân hoá cấu trúc di truyền của một nhóm cá thể, làm cho chúng cách li sinh sản với các cá thể khác ở cùng khu phân bố và hình thành loài mới. 

- Trong hình thành loài liền khu, các cá thể của quần thể ban đầu sống hai ổ sinh thái liền kề bị ngăn cách nhau. Ở vùng tiếp giáp giữa hai ổ sinh thái, các thành viên của các cá thể cùng loài hiếm khi gặp nhau để giao phối và sinh sản. Điều kiện môi trường sống khác nhau dẫn đến sự khác biệt về cấu trúc di truyền giữa hai nhóm cá thể ở hai ổ sinh thái. Theo thời gian, các cá thể ở hai ổ sinh thái không còn giao phối và sinh con hữu thụ, loài mới hình thành. 

Câu 3: Tại sao cách li địa lí là điều kiện cần cho sự hình thành loài khác khu?

Giải nhanh:

Các nhóm cá thể của quần thể ban đầu bị cách li ở hai khu vực phân bố khác nhau, chịu tác động của các yếu tố tiến hoá dẫn đến khác biệt về cấu trúc di truyền và thích nghi theo hướng khác nhau. Cách li sinh sản xảy ra giữa các nhóm này và dẫn đến hình thành loài mới.

Câu 4: Vì sao sự hình thành loài mới bằng đa bội hoá đối với con lai khác loài xảy ra phổ biến ở các loài thực vật hơn so với động vật?

Giải nhanh:

Ở thực vật, khả năng thụ phấn qua lai giữa các loài có thể tạo ra con lai sống sót, sinh trưởng và phát triển. Tuy nhiên, ở động vật, cơ chế cách li sinh sản phức tạp hơn, gây ra rối loạn trong lai xa và đa bội hóa, dễ dẫn đến giảm sức sống, khó thích nghi và tồn tại, do đó hiện tượng này ít xảy ra ở động vật.

II. TIẾN HÓA LỚN

Câu 1: Các dấu hiệu nào cho thấy tiến hóa lớn xảy ra trong sinh giới? 

Giải nhanh:

Dấu hiệu cho thấy tiến hóa lớn xảy ra trong sinh giới: các biến đổi hình thành sinh vật nhân thực từ sinh vật nhân sơ, sự hình thành cấu trúc xương chỉ khi động vật chuyển từ nước lên cạn; sự tiến hoá của não bộ ở động vật có xương sống.

Luyện tập: Trong số các biến đổi tiến hoá sau đây, biến đổi nào là sự kiện tiến hoá nhỏ, biến đổi nào là sự kiện tiến hoá lớn: (a) sự tiêu giảm cấu trúc xương chi ở rắn và trăn; (b) sự tuyệt chủng của các loài khủng long; (c) thay đổi tần số allele quy định kích thước mỏ ở quần thể chim sẻ trên đảo; (d) sự hình thành lông vũ ở chim; (e) tần số chuột núi lông đen tăng lên, tần số chuột núi lông vàng giảm đi ở vùng đất đá xám đen?

Giải nhanh:

- Sự kiện tiến hóa nhỏ: c, e.

- Sự kiện tiến hóa lớn: a, b, d.

Câu 2: Quan sát hình 18.4:

- Hãy so sánh mối quan hệ tiến hoá gần, xa giữa các nhóm vi khuẩn và động vật với các nhóm thực vật và động vật.

- Tại sao có thể khẳng định các nhóm sinh vật này đều có chung tổ tiên?

Giải nhanh:

- Mối quan hệ tiến hoá giữa các nhóm vi khuẩn và động vật xa hơn so với các nhóm thực vật và động vật.

- Dựa vào các bằng chứng hóa thạch và các đặc điểm tương đồng, có thể khẳng định các nhóm sinh vật này đều có chung tổ tiên.

Vận dụng: 

- Một loài ruồi sống kí sinh trên cây táo gai. Khi cây táo ăn quả được đưa vào trồng phổ biến ở cùng khu vực có cây táo gai, một nhóm ruồi kí sinh trên cây táo gai chuyển sang kí sinh trên cây táo ăn quả. Sau một thời gian dài, loài ruồi kí sinh táo ăn quả hình thành, được cho là bắt nguồn từ ruồi kí sinh táo gai. Loài ruồi táo ăn quả hình thành từ cơ chế hình thành loài nào?

- Mỗi sinh vật trong hình 18.5 thuộc đơn vị phân loại sinh học nào sau đây: Lớp Cá sụn (Chondrichthyes), Lớp Cá vây tia (Actinopterygii), Lớp Thú (Mammalia)? Em dựa vào các đặc điểm nào để xác định nguồn gốc tiến hoá và vị trí phân loại của các nhóm sinh vật này?

Giải nhanh:

- Loài ruồi táo ăn quả hình thành từ cơ chế hình thành loài liền khu.

- Lớp Cá sụn (Chondrichthyes): b.

- Lớp Cá vây tia (Actinopterygii): c.

- Lớp Thú (Mammalia): a.

Em dựa vào đặc điểm hình thái, tập tính và giải phẫu để xác định nguồn gốc tiến hoá và vị trí phân loại của các nhóm sinh vật này.