hình luận là quan niệm duy vật máy móc? 7. Vì sao nói Saint Hilaire là một đại diện xuất sắc của biến hình luận, nội dung của cuộc đấu tranh giữa Saint Hilaire và Giooger Cuvier là gì? 8. Quan niệm của Lamarck về sự biến đổi của loài và chiều hướng tiến hóa là gì? 9. Quan niệm của Lamarck về nguyên nhân tiến hóa và vai trò của ngoại cảnh là gì? Phát biểu và phân tích định luật sử dụng cơ quan và định luật di truyền các tính trạng thu được trong đời cá thể? 10. Phân tích những cống hiến và tồn tại của tiến hóa Lamarck? Chương 2 LÝ THUYẾT TIẾN HOÁ CỦA DARWIN Giới thiệu : Charles Robert Darwin (1809 - 1882) là nhà sinh học vĩ đại người Anh đã đặt nền móng vững chắc cho học thuyết tiến hoá. Các tác phẩm chủ yếu: (i)-nguồn gốc các loài (1859), (ii)-sự biến đổi của vật nuôi cây trồng (1868). (iii)-nguồn gốc loài người và chọn lọc giới tính (1872). Hình 1 . Ch.R.Darwin - Người sáng lập lý thuyết tiến hoá Tác phẩm “Nguồn gốc các loài bằng con đường chọn lọc tự nhiên” của C. R. Darwin có tiếng vang lớn, tạo ra bước ngoặt lịch sử làm thay đổi trong tư duy của cả nhân loại về thế giới sinh vật, về nguồn gốc sự sống và nguồn gốc loài người. Tác phẩm nổi tiếng đó được in 1250 bản, phát hành ngày 24/11/1859 và chỉ trong một ngày đã bán hết. Điều đó chứng tỏ nhiều người rất quan tâm đến các vấn đề tiến hoá, nguồn gốc sự sống và nguồn gốc loài người. Lý thuyết tiến hoá của C. Ri Darwin ra đời đã gây nên nhiều cuộc tranh luận gay gắt. Như vậy, đến nửa cuối thế kỷ XIX con người đã hiểu thế giới vật chất có từ lâu và tất cả các sinh vật đều là kết quả tiến hoá từ 14 những sinh vật giản đơn. Khoa học đã công nhận bản thân con người cũng như tất cả các sinh vật đều là sản phẩm của sự tiến hoá và có nguồn gốc chung từ xa xưa. Lý thuyết tiến hoá của Darwin đề cập 3 vấn đề là (i)-sự phát sinh biến dị và sự di truyền các biến dị là cơ sở, giải thích sự phân hoá đa dạng trong một loài, (ii)-sự chọn lọc các biến dị có lợi, kết quả là sự sống sót và phát triển ưu thế của những dạng thích nghi hơn, và (iii)-sự phân ly dấu hiệu và sự cách ly dẫn tới hình thành loài mới. 2.1. CƠ SỞ CỦA QUÁ TRÌNH TIẾN HOÁ Biến dị và di truyền là cơ sở của quá trình tiến hóa 2.1.1. Phân biệt biến đổi và biến dị Biến đổi Sự biến đổi là các đặc điểm trên cơ thể sinh vật biểu hiện do ảnh hưởng trực tiếp của ngoại cảnh hoặc sự sử dụng trong cơ quan. Darwin C. R. phân biệt (i) Biến đổi lịch sử là những biến đổi diễn ra trong quá trình phát triển của một thứ hay một loài và (ii) Biến đổi cá thể là những biến đổi xảy ra trong đời cá thể. Theo Darwin, biến đổi cá thể cũng di truyền, tích luỹ thành biến đổi lịch sử và cho rằng đây là con đường hình thành các thứ trong một loài. Biến dị Darwin còn gọi biến dị cá thể, đó là sự phát sinh những điểm sai khác giữa các cá thể cùng loài trong quá trình sinh sản. Ông phân biệt hai hình thức biến dị cá thể (i) Chênh hướng đột ngột là sự xuất hiện ngẫu nhiên và đột ngột một cá thể độc nhất có những dấu hiệu khác hẳn những cá thể cùng thứ hoặc cùng loài. Ví dụ các quái thai ở động vật, các biến dị chồi ở thực vật 15 Hình 2 : Hiện tượng "Chệch hướng đột ngột "theo quan niệm của Darwin A. Quả dứa kỳ lại (Dứa Mũ vua) C. Phôi cá hai đầu B. Phôi gà không cánh D. Gà 4 chân Loại biến dị này ít khi xảy ra, côn khi đã xảy ra thường bị chết, giải sức sống hoặc khó duy trì bằng con đường sinh sản. (ii) Sai dị cá thể là những điểm sai khác nhỏ nhặt giữa các cá thể sinh ra ít một cặp bố mẹ. Đó là hiện tượng phổ biến ở hầu hết các loài.Ví dụ các hạt lấy ít một quả gieo trên cùng một mảnh đất khi mọc thành các cây cũng khác nhau về nhiều chi tiết như chiều cao cây, hình dạng lá Đàn gà nở cùng một lứa có những sai khác nhỏ về màu sắc lông, hình dạng mào, tiếng gáy Theo C. R. Darwin, ở các loài sinh sản vô tính bao giờ biến dị cũng ít phong phú hơn ở các loài sinh sản hữu tính. Biến dị cá thể là nguồn nguyên liệu chủ yếu của quá trình tiến hoá. Trong đó, sai dị cá thể có vai trò quan trọng hơn chệch hướng đột ngột, bởi vì loại biến dị này dù chỉ là những sai khác nhỏ, nhưng rất phổ biến, thường xuyên phát sinh, vô cùng phong phú. 2.1.2. Nguyên nhân phát sinh biến dị cá thể Tác dụng trực tiếp của điều kiện sống Tác dụng trực tiếp đối với toàn bộ cơ thể hay một bộ phận cơ thể, biểu hiện rõ trong đời cá thể. Ví dụ lá cây mao lương nước khi phát triển trong không khí có hình dạng bình thường, phát triển trong nước lá có hình sợi. Tác dụng gián tiếp qua nhiều thế hệ thông qua con đường sinh sản. Ví dụ đem một loài hoa nhài rừng về trồng, sau 7 - 8 năm mới thấy xuất hiện biến dị trên hoa. Vịt 16 trời đem về nuôi trong ao nhà sau 4 - 5 thế hệ mới phát sinh những biến dị về tầm vóc, màu lông. Trong đó, tác dụng gián tiếp của điều kiện sống tích luỹ qua nhiều thế hệ là nguyên nhân quan trọng nhất của hiện tượng biến dị. Bản chất cơ thể Các cơ thể khác nhau về bản chất nên phản ứng không giống nhau trước điều kiện ngoại cảnh. Bản chất cơ thể quy định đặc điểm biến dị, còn ngoại cảnh là nguyên nhân kích thích sự phát sinh biến dị. 2.1.3. Biến dị xác định và không xác định Biến dị xác định là trường hợp tất cả hoặc hầu như tất cả con cháu của những cá thể sống qua nhiều thế hệ trong những điều kiện nhất định đã biến đổi theo cùng hướng. Ví dụ độ dày lông thú phụ thuộc vào nhiệt độ thấp của khí hậu. Sức lớn của vật nuôi phụ thuộc vào số lượng, chất lượng thức ăn. Biến dị không xác định là trường hợp một nhóm cá thể sống trong những điều kiện giống nhau trong suất thời gian dài, nhưng đã phát sinh biến dị theo những hướng khác nhau. Theo Darwin biến dị không xác định có vai trò quan trọng hơn biến dị xác định trong quá trình tiến hoá và hình thành các dạng sinh vật mới. 2.1.4. Sự di truyền các biến dị Biến dị kéo dài Theo C. R. Darwin, sự kéo dài biến dị qua nhiều thế hệ là một khuynh hướng tự nhiên. Định luật biến dị kéo dài cho rằng “Hầu như khi một cơ quan, bộ phận nào đó đã biến đổi theo một hướng thì nó lại biến đổi theo hướng ấy, nếu các điều kiện ban đầu đã gây nên biến dị đó vẫn tiếp tục được duy trì giống như thế”. Darwin đã đưa ra giả thuyết Pangen, còn gọi thuyết “hạt mầm”, để giải thích sự di truyền biến dị. Về sau chính ông cũng không tin vào tính chất đúng đắn của giả thuyết đó. Quan hệ giữa biến dị và di truyền Biến dị và di truyền là hai đặc tính cơ bản của sinh vật, biểu hiện song song trong quá trình sinh sản. Tính di truyền biểu hiện mặt kiên định, bảo thủ. Tính biến dị thể hiện mặt dễ biến. Tính biến dị là mầm mống của mọi sự biến đổi. Tính di truyền là cơ sở sự tích lũy biến dị nhỏ thành biến đổi lớn. Nhờ cả hai đặc tính trên sinh vật mới có thể tiến hoá thành nhiều dạng phong phú, đồng thời vẫn giữ được những đặc điểm riêng của thứ và loài. 17 2.2. NGUỒN GỐC GIỐNG VẬT NUÔI, CÂY TRỒNG CHỌN LỌC NHÂN TẠO 2.2.1. Đặc điểm của vật nuôi cây trồng Mỗi loài vật nuôi cây trồng bao gồm nhiều giống rất đa dạng, phong phú. Ví dụ gà rừng chỉ có 1 loài, gà nhà có vài trăm giống khác nhau. Trên thế giới có tới 400 giống bò, 350 giống chó, gần 1.000 giống nho. Mỗi giống vật nuôi, cây trồng trong từng loài đều thích nghi với nhu cầu nhất định của con người. Ví dụ, các giống ngựa thồ, ngựa kéo, ngựa đua các giống săn, chó giữ nhà, chó cảnh Muốn giải thích các giống vật nuôi, cây trồng không thể không chú ý đến 2 đặc điểm trên, đặc biệt là đặc điểm thứ hai. 2.2.2. Quan niệm về nguồn gốc vật nuôi, cây trồng Nhân tố chính trong quá trình hình thành các giống vật nuôi, cây trồng là chọn lọc nhân tạo. Sinh vật không ngừng phát sinh biến dị theo nhiều hướng không xác định. Con người loại bỏ các cá thể mang biến dị không phù hợp, đồng thời giữ lại và ưu tiên cho sinh sản những cá thể nào mang biến dị có lợi. Quá trình này tiến hành qua nhiều thế hệ làm vật nuôi, cây trồng biến đổi sâu sắc Sự chọn lọc theo những mục đích khác nhau làm vật nuôi, cây trồng đã biến đổi theo những hướng khác nhau. Kết quả, từ một vài loài hoang dại, đã tạo nhiều giống vật nuôi, cây trồng thích nghi với nhu cầu nhất định của con người. Các giống vật nuôi, cây trồng trong phạm vi một loài đều có chung một hoặc vài dạng tổ tiên hoang dại. 2.2.3. Bằng chứng về tác dụng của chọn lọc nhân tạo Nhiều đặc điểm trên cơ thể vật nuôi cây trồng chỉ có lợi cho người , nhiều khi có hại cho chính bản thân chúng. Ví dụ gà Lơgo có thể đẻ 300 - 350 trứng/năm, nhưng mất bản năng ấp trứng. Nhiều giống cây trồng mất khả năng sinh sản bằng hạt như rau muống, khoai lang Bộ phận nào trên cơ thể vật nuôi, cây trồng được con người chú ý thì biến đổi nhiều và nhanh. Ví dụ bò cày u vai phát triển, trái lại bò sữa có bầu vú phát triển. Các giống rau thì lá phát triển nhưng quả, hạt ít biến đổi. Nhu cầu, thị hiếu của người thay đổi đã quyết định sự biến đổi, phát triển hay diệt vong của một giống vật nuôi, cây trồng. Ví dụ về hoa Dạ Hương Lan ở Anh, người ta thống kê năm 1597 thấy có 4 thứ, vì được nhiều người ưa thích nên năm 1768 có 2000 thứ. Về sau người ta không ưa chuộng nên năm 1869 chỉ còn 200 thứ. 2.2.4. Thực chất của quá trình chọn lọc nhân tạo Tính chất của chọn lọc nhân tạo là do con người tiến hành, vì lợi ích của người. Nội dung gồm hai quá trình đồng thời, đó là đào thải những biến dị không có lợi cho con người, bằng cách hạn chế sinh sản hoặc loại bỏ, và tích luỹ những biến dị có 18 lợi cho con người bằng cách chọn để riêng, ưu tiên cho sinh sản. Tính biến dị của sinh vật cung cấp nguyên liệu vô tận cho quá trình chọn lọc Tính di truyền là cơ sở đảm bảo cho quá trình chọn lọc có thể dẫn tới kết quả bảo tồn và tích luỹ các biến dị có lợi, đáp ứng nhu cầu của con người. Động lực thúc đẩy chọn lọc nhân tạo là nhu cầu kinh tế, thị hiếu, thẩm mỹ của con người. Kết quả của chọn lọc nhân tạo là tạo ra nhiều giống vật nuôi, cây trồng trong phạm vi một loài từ một hoặc vài dạng tổ tiên hoang dại. Vai trò sáng tạo của chọn lọc nhân tạo là tích luỹ những biến dị nhỏ xuất hiện riêng rẽ thành những biến đổi lớn sâu sắc, phổ biến cho cả một giống. 2.2.5. Phân ly dấu hiệu Phân ly dấu hiệu là quá trình từ một dạng ban đầu dần dần biến đổi theo hướng ngày càng sai khác nhau. Nguyên nhân là sự chọn lọc tiến hành theo những hướng khác nhau trên cùng một đối tượng. Nội dung của phân ly dấu hiệu bao gồm hai mặt vừa đào thải những hướng biến đổi trung gian không đáng để ý, vừa có sự tích luỹ, tăng cường những hướng biến đổi đặc sắc nhất. Kết quả là từ một loài tổ tiên hoang dại ban đầu hình thành nhiều giọng khác nhau rõ rệt, mỗi giống thích nghi cao độ với nhu cầu nhất định của con người. Tóm lại, chọn lọc nhân tạo, thông qua quá trình phân ly dấu hiệu đã có thể giải thích nguồn gốc chung của các giống vật nuôi cây trồng trong từng loài từ dạng tổ tiên hoang dại. Ví dụ sự phân ly của các giống cải cho thấy từ 1 loài cải dại đến nay hình thành các giống bắp cải, su hào, súp lơ 2.2.6. Hình thức chọn lọc nhân tạo Chọn lọc không tự giác, còn gọi chọn lọc tự phát, là một hình thức tồn tại ở những nơi có trình độ canh tác còn thấp kém. Trong hình thức này con người không có mục đích rõ ràng là nhằm cải tạo một giống theo tiêu chuẩn nào đó. Họ chỉ đơn giản là giữ lại những cá thể tốt nhất để làm giống, cá thể xấu thì loại bỏ. Chọn lọc có phương pháp, là hình thức chọn lọc do con người tiến hành chọn lọc một cách tự giác, có phương pháp, kế hoạch với mục đích rõ rệt là cải tiến giống hiện có, tạo giống mới theo tiêu chuẩn định trước. Người ta thường kết hợp chọn lọc với lai giống để đạt kết quả tốt và nhanh. 2.2.7. Đánh giá quan niệm của Darwin về chọn lọc nhân tạo Cống hiên 19 Quan niệm chọn lọc nhân tạo ( CLNT) là nhân tố chính định hướng sự biến đổi của vật nuôi, cây trồng. Chọn lọc nhân tạo trong mối liên hệ giữa biến dị và di truyền đã giải thích vì sao mỗi giống vật nuôi, cây trồng lại thích nghi với nhu cầu nhất định của con người. Chọn lọc nhân tạo thông qua sự phân ly dấu hiệu đã giải thích nguồn gốc chung của giống vật nuôi, cây trồng. Thuyết CLNT vạch rõ khả năng của con người trong cải biến vật nuôi, cây trồng. Tồn tại Do chưa nghiên cứu sâu vào nguyên nhân và cơ chế phát sinh biến dị, Darwin cho rằng, con người không thể chủ động gây ra biến dị mong muốn, con người chỉ vô tình đặt vật nuôi, cây trồng vào những điều kiện sống khác nhau, biến dị sẽ phát sinh một cách ngẫu nhiên. 2.3. ĐẤU TRANH SINH TỔN VÀ CHỌN LỌC TỰ NHIÊN 2.3.1. Chọn lọc tự nhiên Định nghĩa của Darwin: Sự bảo tồn những sai dị cá thể và những biến đổi có lợi, sự đào thải những sai dị cá thể và những biến đổi có hại được gọi là chọn lọc tự nhiên (CLTN) hay là sự sống sót của những dạng thích nghi nhất. Thực chất của chọn lọc tụ nhiên Tính chất của chọn lọc tự nhiên là tự phát, không có mục đích định trước không do một ai điều khiển, nhưng dần dần đã đi đến kết quả làm cho các loài ngày càng thích nghi với điều kiện sống. Nội dung của chọn lọc tự nhiên bao gồm hai quá trình song song, là đào thải những biến dị có hại, và tích luỹ những biến bị có lợi cho bản thân sinh vật, là quá trình sống sót của những dạng sinh vật thích nghi nhất. Cơ sở của chọn lọc tự nhiên (CLTN) dựa trên hai đặc tính cơ bản của sinh vật là biến dị và di truyền. Động lực của CLTN là quá trình đấu tranh sinh tồn hiểu theo nghĩa rộng. Cạnh tranh cùng loài là động lực chủ yếu trong sự tiến hoá của loài làm cho loài được chọn lọc theo hướng ngày càng thích nghi với điều kiện sống. Kết quả của CLTN là sự tồn tại những sinh vật thích nghi với điều kiện sống. Vai trò của CLTN là nhân tố chính trong quá trình tiến hoá của các loài, làm cho các loài trong thiên nhiên biến đổi theo hướng có lợi, thích nghi với hoàn cảnh sống cụ thể của chúng. Chính chọn lọc tự nhiên quy định hướng và tốc độ tích luỹ các biến dị, thể hiện vai trò là tích lũy các biến dị nhỏ có tính chất cá biệt thành những biến đổi sâu 20 sắc, có tính chất phổ biến. 2.3.2. Đấu tranh sinh tồn Đấu tranh sinh tồn là động lực của quá trình chọn lọc tự nhiên. Thực chất của đấu tranh sinh tồn Trong sinh giới luôn tồn tại mối quan hệ phụ thuộc phức tạp giữa sinh vật với các điều kiện vô cơ và hữu cơ, đó là mối quan hệ rất phổ biến và thường xuyên trong tự nhiên. Trong đó Darwin nhấn mạnh mối quan hệ giữa sinh vật với sinh vật. Mối quan hệ này rất phức tạp, có tính chất dây chuyền. Ví dụ thực vật là nguồn thức ăn của động vật ăn cỏ, động vật ăn cỏ là nguồn thức ăn của động vật ăn thịt, động vật bé làm mồi cho động vật lớn. Các dạng quan hệ giữa sinh vật với sinh vật trong tự nhiên Quan hệ phụ thuộc là quan hệ ảnh hưởng lẫn nhau, chi phối nhau, trực tiếp giữa hai loài hay gián tiếp qua các khâu trung gian. Ví dụ về sự tồn tại của một loài thú rừng phụ thuộc vào số lượng con mồi và số lượng kẻ thù tiêu diệt nó. Sự phát triển của một loài ký sinh phụ thuộc vào vật chủ của nó, đồng thời sự phát triển của cơ thể vật chủ chịu ảnh hưởng của số lượng cá thể loài ký sinh trên nó. Quan hệ phụ thuộc giữa sinh vật với sinh vật là dạng quan hệ cơ bản, quy định một số đặc điểm của loài. Ví dụ, khu phân bố, số lượng cá thể ở vùng cư trú, sự thích nghi tương hỗ giữa thú ăn thịt và con mồi, giữa loài ký sinh với loài chủ, giữa mẹ và con Quan hệ cạnh tranh, diễn ra giữa những sinh vật có nhu cầu giống nhau hoặc gần giống nhau. Chúng cạnh tranh để giành những điều kiện thuận lợi hơn về thức ăn, chỗ ở. Quan hệ cạnh tranh có thể tồn tại giữa hai loài khác nhau hay cùng một loài. Ví dụ trên cùng mảnh đất hẹp các cây cùng loài hay khác loài cạnh tranh giành nước và muối khoáng bằng hệ rễ, giành ánh sáng bằng hệ lá Những sinh vật có quan hệ sinh thái càng gần nhau thì quan hệ cạnh tranh giữa chúng càng gay gắt. Giữa các cá thể cùng loài cạnh tranh là gay gắt nhất vì chúng có nhu cầu giống nhau về điều kiện sống, mà các đặc điểm hình thái, cấu tạo, sinh lý trên cơ thể chúng lại càng không giống nhau hoàn toàn. Quan hệ đấu tranh trực tiếp, là quan hệ giữa các loài có nhu cầu đối kháng. Ví dụ (i) quan hệ giữa thú ăn thịt và con mồi, (ii) giữa chim ăn sâu và các loài sâu bọ, (iii) giữa nấm bệnh và cây trồng. Quan hệ đấu tranh trực tiếp thường dẫn đến thương vong. Khi hoàn cảnh sống khó khăn, quan hệ cạnh tranh có thể chuyển thành quan hệ đấu tranh trực tiếp. Tóm lại, trong các hình thức đấu tranh sinh tồn, cạnh tranh cùng loài có vai trò 21 đặc biệt quan trọng đối với tiến hoá. Trong quá trình đấu tranh đó, những cá thể nào mang nhiều biến dị có lợi sẽ có nhiều khả năng sống sót và sinh sản, làm cho loài không ngừng cải biến theo hướng thích nghi với hoàn cảnh sống. Khái niệm đấu tránh sinh tồn hiểu theo nghĩa rộng bao gồm nhiều dạng quan hệ phức tạp giữa sinh vật với hoàn cảnh sống có thể tóm tắt như các dạng quan hệ gồm có quan hệ phụ thuộc, cạnh tranh và đấu tranh trực tiếp. Cụ thể (i) quan hệ phụ thuộc luôn tồn tại giữa sinh vật với các điều kiện khí hậu địa chất và giữa sinh vật với sinh vật, thể hiện cả trong cùng loài hay khác loài; (ii) quan hệ cạnh tranh diễn ra thường xuyên, với mức độ khác nhau có khi rất gay gắt giữa các cá thể cùng loài cũng như khác loài và (iii) quan hệ đấu tranh trực tiếp là mối quan hệ giữa các cá thể cùng loài hoặc khác loài thường tồn tại nhất thời, không thường xuyên, nhưng có thể gây thương vong. 2.3.3. Đánh giá quan niệm của Darwin về đấu tranh sinh tồn a. Cống hiến Người đầu tiên trong lịch sử sinh học nêu lên vai trò đặc biệt quan trọng của mối quan hệ giữa sinh vật với hoàn cảnh sống, trong đó đặc biệt là mối quan hệ giữa sinh vật với sinh vật, đặt cơ sở cho một khoa học mới là sinh thái học quần lạc. Thuyết đấu tranh sinh tồn nhấn mạnh mặt mâu thuẫn trong nội bộ giới hữu cơ. Chính cạnh tranh sinh học trong từng loài, từng nhóm loài là động lực thúc đẩy tiến hoá. b. Tồn tại Ch. R. Darwin chưa thành công khi dùng thuật ngữ đấu tranh sinh tồn. Do ảnh hưởng của thuyết Mantuxơ, chính Darwin đã xem cuộc đấu tranh giành thức ăn, chỗ ở là mặt chủ yếu của đấu tranh sinh tồn. 2.4. CHỌN LỌC TỰ NHIÊN VÀ SỰ HÌNH THÀNH ĐẶC ĐIỂM THÍCH NGHI 2.4.1. Vai trò của chọn lọc tự nhiên Chọn lọc tự nhiên có vai trò sáng tạo các đặc điểm thích nghi. Giải thích tại sao sinh vật thích nghi với hoàn cảnh sống của nó? Đây là vấn đề chìa khoá để giải thích nguyên nhân sự tiến hoá. Theo Ch. R. Darwin, chọn lọc tự nhiên có vai trò sáng tạo trong sự hình thành các đặc điểm thích nghi. Trong các dạng quan hệ phức tạp giữa sinh vật với hoàn cảnh sống, cạnh tranh sinh học cùng loài giữa các cá thể mang những biến dị khác nhau trong cùng hoàn cảnh sống là động lực chủ yếu của chọn lọc tự nhiên. Khi hoàn cảnh sống thay đổi, những biến dị có lợi cho bản thân sinh vật, mặc dù lúc đầu rất hiếm, nhưng sẽ được tích luỹ, tăng cường, trải qua nhiều thế hệ sẽ trở thành những đặc điểm thích nghi phổ biến. Còn biến dị bất lợi hay kém thích nghi thì bị đào thải ra khỏi quần thể do tác động của chọn lọc tự nhiên. Sự cạnh tranh sinh học có thể diễn ra giữa các cá thể trong một nhóm hoặc giữa 22 các thứ khác nhau trong một loài dẫn đến sự tiêu diệt cá thể kém thích nghi và đào thải chúng ra khỏi quần thể. Đồng thời, chọn lọc tự nhiên bảo tồn, tích luỹ và tăng cường các đặc điểm thích nghi. Đó chính là tác dụng sáng tạo của chọn lọc tự nhiên. Hiệu quả của chọn lọc tự nhiên phụ thuộc vào cường độ đào thải các cá thể kém thích nghi và mức độ phát sinh biến dị trong quần thể. Có thể xét vai trò của chọn lọc tự nhiên qua một số ví dụ điển hình sau: Hình dáng và màu sắc tự vệ là những đặc điểm phổ biến ở sâu bọ và các lớp động vật có xương sống. Có 4 hình thức chính được biểu hiện là màu sắc nguỵ trang, màu sắc báo hiệu, hình dáng nguỵ trang và hình dáng bắt chước. Một số động vật có màu sắc hoà lẫn vào môi trường xung quanh. Ví dụ về châu chấu có màu xanh của lá cỏ, các loài sâu ăn lá thường có màu lục, các loài thỏ và chồn ở xứ lạnh đến mùa đông lông trắng như tuyết, mùa hè lông xám. Do màu sắc nguỵ trang hoà lẫn với màu môi trường nên các loài đó khó bị kẻ thù phát hiện và tiêu diệt. Còn bọn thú ăn thịt rình mồi có hiệu quả vì con mồi không phát hiện ra Một số động vật lại có màu sắc sặc sỡ nổi bật trên nền môi trường. Thường gặp một số sâu bọ thuộc bộ cánh cứng hoặc một số loài bướm. Màu sắc sặc sỡ báo hiệu nguy hiểm: thường là những loài cơ thể có chất độc không ăn được, tiết ra mùi hăng mà chim ăn sâu không thích. Một số động vật hoà lẫn vào môi trường bằng hình dạng nguỵ trang. Ví dụ bọ que có thân và chi giống hệt cành cây, cuống lá. Bọ lá có dạng giống phiến lá. Rắn, trăn trong rừng có hình giống như dây leo. Con đường hình thành màu sắc và hình dáng tự vệ nói trên chỉ có thể được giải thích đúng bằng tác dụng của chọn lọc tự nhiên. Các cơ thể không có màu sắc tự vệ tốt sẽ dễ bị kẻ thù phát hiện và bị đào thải dần. Ngược lại, các cá thể nào có biến bị về màu sắc, hình dạng theo hướng nguỵ trang thì được sống sót và phát triển trong cuộc đấu tranh sinh tồn. Qua thời gian dài, dưới tác dụng của chọn lọc tự nhiên những biến dị theo hướng có lợi được tích lũy và hoàn thiện dần trở thành đặc điểm thích nghi của sinh vật. 23 [...]... chế di truyền các biến dị Câu hỏi chương 2: 1 Vì sao nói Ch.R Darwin là người sáng lập lý thuyết tiến hóa? 2 Nêu các vấn đề chính trong thuyết tiến hóa của Darwin? Phân biệt biến đổi và biến dị, chệch hướng đột ngột và sai dị cá thể? 3 Nguyên nhân phát sinh biến dị cá thể theo Darwin là gì? Phân biệt biến dị xác định và biến dị không xác định? 4 Nêu quan niệm của Darwin về sự di truyền các biến dị? 5... do mức phản ứng khác nhau của kiểu trên khi điều kiện ngoại cảnh thay đổi A- Cây Mao lương nước (Tununcerlus rquatilis); B- Cây Rau mác (Sagittaria); C- Cây Thông: mọc trong rừng thông (1) và mọc riêng rẽ (2) ; D- Một thí nghiệm cho thấy khi mầm khoai tây ở ngoài sáng thì xuất hiện lá, còn ở trong tối thì hình thành rễ củ 25 2. 4 .2 Sự hợp lý tương đối của các đặc điểm thích nghi Darwin quan niệm mỗi đặc... thức hình thành loài mới 2. 5.4 Chiều hướng tiến hoá của sinh giới Hình 9: Mối quan hệ tiến hoá giữa các loài động vật có hướng sống trong hiện tượng phân loại (Theo William D.McElroy và cs) Sinh giới tiến hoá theo 3 chiều hướng chính là (1) Ngày càng đa dạng, phong phú được biểu hiện số loài ngày càng nhiều, sự phân hoá nội bộ trong từng nhóm phân loại ngày càng sâu sắc (2) .Trình độ tổ chức ngày càng...Hình 3: Hình thái nguyên sinh vật ( 1-7 ) và các dạng mỏ chim ( 8-1 2) 1 Paramecium 5 Chiliômnas 9 Delican 2 Ameba 6 Codosiga 10 Eagle 3 Ciliophris 7 Phacus 11 Robin 4 Noctiluca 8 Crossbill 12 Spoonbill 24 Hình 4: Một dạng đặc sinh a/ Chim Bói cá (Rgamphastos carinatus (SW.) Meksyk b/ Chim Hút mật hoa Kolliber (Docimastes... và ngồn gốc các loài? Trình bày sơ đồ phân ly tính chất, ví dụ minh họa? 13 Những nhân tố tán dụng tới sự hình thành loài mới là gì? Nêu chiều hướng tiến hóa của sinh giới 14 Thuyết tiến hóa của Darwin đã giải thích được những vấn đề nào còn tồn tại trong thuyết của Lamarck? 15 So sánh chọn lọc nhân tạo và chọn lọc tự nhiên? 36 ... tại Thuyết chọn lọc tự nhiên chỉ giải thích sự tiến hoá bằng tích luỹ biến dị phát sinh ngẫu nhiên, chưa giải thích nguyên nhân phát sinh biến dị cá thể Do đó chưa giải quyết triệt để mối quan hệ nhân quả trong tiến hoá hữu cơ Do chưa hiểu rõ cơ chế di truyền các biến dị, nên cuối đời Darwin đã dao động khi đánh giá vai trò của chọn lọc tự nhiên và có khuynh hướng quay lại quan niệm của 26 Lamarck về. .. 15 loài trong hình 10) Chưa đi sâu vào quá trình cụ thể của sự hình thành loài mới Mặc dầu còn những thiếu sót trên, học thuyết tiến hoá của Darwin đã là bước tiến dài so với biến hình luận và tiến hoá luận trước ông, tạo bước ngoặt quan trọng trong lịch sử phát triển của sinh học Về biến dị, Darwin đưa ra khái niệm biến dị cá thể, và cho rằng tác dụng trực tiếp của ngoại cảnh hay tập quán hoạt động... trong tiến hoá và chọn giống Biến dị (sai dị cá thể) xuất hiện trong quá trình sinh sản của từng cá thể riêng rẽ và không theo một hướng xác định mới là nguồn nguyên liệu của tiến hoá và chọn giống Chọn lọc nhân tạo là quá trình chọn lọc xảy ra do tác động của con người dựa trên các biến dị của sinh vật, có thể các biến dị đó là do nhân tạo hoặc biến dị phát sinh trong tự nhiên Thực chất của quá trình. .. chính trong quá trình hình thành đặc điểm thích nghi trên cơ thể sinh vật Thành công của Darwin thể hiện trong lý thuyết chọn lọc tự nhiên là đã giải thích được sự hình thành đặc điểm thích và tính tương đối của các đặc điểm thích nghi của sinh vật với ngoại cảnh Xây dựng luận điểm về nguồn gốc thống nhất của các loài, chứng minh toàn bộ sinh giới ngày nay là kết quả của quá trình tiến hoá từ một nguồn... cảnh, về sự di truyền các tập tính thu được trong đời cá thể 2. 5 CHỌN LỌC TỰ NHIÊN VÀ NGUỒN GỐC CÁC LOÀI 2. 5.1 Loài và các đơn vị dưới loài Ch R Darwin không đưa ra định nghĩa về “Loài”, mà chỉ chú ý tới vấn đề loài có biến đổi hay không và biến đổi như thế nào? Theo Darwin các loài có biến đổi dần dà, liên tục qua các dạng trung gian là sai dị cá thể, thứ, phân loài Các dạng này chỉ khác nhau về mức . của tiến hóa Lamarck? Chương 2 LÝ THUYẾT TIẾN HOÁ CỦA DARWIN Giới thiệu : Charles Robert Darwin (1809 - 18 82) là nhà sinh học vĩ đại người Anh đã đặt nền móng vững chắc cho học thuyết tiến. nghi hơn, và (iii)-sự phân ly dấu hiệu và sự cách ly dẫn tới hình thành loài mới. 2. 1. CƠ SỞ CỦA QUÁ TRÌNH TIẾN HOÁ Biến dị và di truyền là cơ sở của quá trình tiến hóa 2. 1.1. Phân biệt biến. (i)-nguồn gốc các loài (1859), (ii)-sự biến đổi của vật nuôi cây trồng (1868). (iii)-nguồn gốc loài người và chọn lọc giới tính (18 72) . Hình 1 . Ch.R.Darwin - Người sáng lập lý thuyết tiến