BÀI 19. CÁC BẰNG CHỨNG TIẾN HÓA

Mở đầu: Làm thế nào các nhà khoa học biết được sự xuất hiện và phân bố của một loài nào đó trong quá khứ cách đây hàng triệu năm?

Giải nhanh:

Các nhà khoa học xác định sự xuất hiện và phân bố của một loài trong quá khứ hàng triệu năm qua bằng các phương pháp: xác định tuổi hóa thạch, bằng chứng giải phẫu so sánh, tế bào học và phân tử.

I. BẰNG CHỨNG HÓA THẠCH

Câu 1: Hoá thạch được hình thành như thế nào?

Giải nhanh:

Quá trình hình thành hóa thạch: Khi các loài động vật chết đi và bị chôn vùi trong cát, tàn tro núi lửa, hoặc bụi đất, các bộ phận mềm phân hủy nhanh chóng, chỉ còn lại xương. Qua thời gian, xương bị vùi lấp bởi các lớp trầm tích. Áp lực lớn khiến trầm tích rắn chắc lại thành đá. Nước thấm vào và phân hủy hoàn toàn xương, sau đó khoáng vật trong nước lắng đọng lại tạo thành hóa thạch.

Câu 2: Tuổi của các hoá thạch được xác định dựa vào thành phần hoá học hay đặc điểm hình thái của chúng? Giải thích.

Giải nhanh:

Tuổi của hóa thạch có thể được xác định nhờ phân tích các đồng vị phóng xạ có trong hóa thạch hoặc có trong lớp đất đá chứa hóa thạch. Vì hóa thạch ở những nơi địa tầng ổn định, không bị xáo trộn, nằm càng sâu dưới lòng đất có tuổi thọ càng cao, thành phần hóa học của chúng gần như không thay đổi qua thời gian.

II. BẰNG CHỨNG GIẢI PHẪU SO SÁNH

Câu 1: Một số loài rắn, mặc dù không có chân nhưng trong cơ thể vẫn còn mẩu xương nhỏ không còn chức năng. Từ đặc điểm đó có thể rút ra được kết luận gì về sự tiến hoá liên quan đến chi của các loài này?

Giải nhanh:

Mẩu xương nhỏ không còn chức năng trong cơ thể rắn cho thấy rắn tiến hóa từ tổ tiên có chân. Trong quá trình tiến hóa, chân của rắn tiêu giảm do thích nghi với môi trường sống hẹp và hiểm trở như các khe và hang đá.

Câu 2: Cánh của chim với cánh của chuồn chuồn đều có chức năng giúp các con vật bay lượn. Các cấu trúc này có phải là cấu trúc tương đồng không? Giải thích.

Giải nhanh:

- Cánh của chim và cánh của chuồn chuồn không phải là cấu trúc tương đồng.

- Cấu trúc tương đồng là các đặc điểm giống nhau giữa các loài do cùng thừa hưởng gene từ tổ tiên chung. Cánh chim và cánh chuồn chuồn có chức năng bay nhưng không có chung nguồn gốc: cánh chim phát triển từ chi trước, còn cánh chuồn chuồn mọc từ bộ xương ngoài.

III. BẰNG CHỨNG TẾ BÀO HỌC VÀ SINH HỌC PHÂN TỬ

Câu 1: Những bằng chứng tế bào học nào cho thấy các loài có chung tổ tiên?

Giải nhanh:

- Tất cả các sinh vật đều được cấu tạo từ một hoặc nhiều tế bào và các tế bào đều có những đặc điểm cấu trúc giống nhau như màng tế bào, vùng nhân/nhân, tế bào chất.

- Các hoạt động chuyển hoá vật chất và năng lượng ở các tế bào cơ bản là giống nhau.

Câu 2: Nêu một số bằng chứng phân tử cho thấy mọi sinh vật đều có chung nguồn gốc.

Giải nhanh:

- Các tế bào của mọi sinh vật đều có các thành phần phân tử hoá học cơ bản như nhau. 

- Vật chất di truyền của các tế bào đều là DNA, mã di truyền về cơ bản được dùng chung cho các loài, protein ở hầu hết các loài đều được cấu tạo từ 20 loại amino acid. 

- Các loài có họ hàng càng gần gũi thì trình tự nucleotide của các gene và trình tự amino acid trong phân tử protein của chúng càng giống nhau.

LUYỆN TẬP VÀ VẬN DỤNG

Câu 1: Giải thích những ưu điểm của bằng chứng hoá thạch.

Giải nhanh:

Ưu điểm của bằng chứng hoá thạch:

- Hoá thạch là bằng chứng trực tiếp cho thấy các loài sinh vật đã từng tồn tại, tiến hoá như thế nào theo thời gian cũng như vị trí phân bố của chúng trên Trái Đất. Ở những khu vực có địa tầng ổn định, không bị xáo trộn, hoá thạch càng nằm sâu dưới lòng đất có tuổi càng cao. Khi xếp các hoá thạch thành dãy theo tuổi từ già nhất đến trẻ nhất, người ta sẽ có được bằng chứng về sự thay đổi của các sinh vật trong quá trình tiến hoá.

- Một số hoá thạch cho thấy các dạng sống trung gian chuyển tiếp giữa các nhánh sinh vật đã từng tồn tại trong quá khứ. 

Câu 2: Hãy cho biết bằng chứng tiến hoá nào giúp xác định được mối quan hệ họ hàng cũng như nguồn gốc tiến hoá của mọi loài hiện đang sống trên Trái Đất? Giải thích.

Giải nhanh:

Bằng chứng phân tử giúp xác định được mối quan hệ họ hàng cũng như nguồn gốc tiến hoá của mọi loài hiện đang sống trên Trái Đất:

- Các tế bào của mọi sinh vật đều có các thành phần phân tử hoá học cơ bản như nhau. Vật chất di truyền của các tế bào đều là DNA, mã di truyền về cơ bản được dùng chung cho các loài, protein ở hầu hết các loài đều được cấu tạo từ 20 loại amino acid. Các loài có họ hàng càng gần gũi thì trình tự nucleotide của các gene và trình tự amino acid trong phân tử protein của chúng càng giống nhau.

- Đôi khi các loài có những đặc điểm khác nhau nhưng bằng chứng phân tử cho thấy chúng có quan hệ họ hàng. 

- Bằng chứng phân tử không chỉ giúp làm sáng tỏ mối quan hệ tiến hoá giữa các loài sinh vật mà còn có thể giúp truy tìm nguồn gốc xuất xứ của các chủng trong cùng một loài. 

Câu 3: Hãy sưu tập một số bằng chứng hoá thạch tại địa phương (nếu có) hoặc trên internet.

Giải nhanh:

Một số bằng chứng hóa thạch tại địa phương:

- Mẫu Cúc đá (Ammonoidea): Dumortieria lantenoisi, thuộc ngành Thân mềm, lớp Chân đầu, phụ lớp Cúc đá. Phát hiện ở đập thủy điện Trị An, Đồng Nai.

- Hóa thạch thực vật tuế: Chưa định loại, tạm xếp vào nhóm Tuế (Cycadales), ngành Hạt trần (Gymnospermae). Thu thập trong trầm tích tướng lục địa màu đỏ của hệ tầng Ea Súp, Buôn Ea Súp và Bản Đôn (Đăk Lăk). Tuổi Jura giữa, khoảng 174,1-163,5 triệu năm.

- Hóa thạch thực vật họ Sen: Thu thập trong đá phiến sét đen, tướng đầm lầy của hệ tầng Na Dương, mỏ than nâu Na Dương, Lạng Sơn. Tuổi Miocen, 23-5,3 triệu năm, kỷ Neogen.