Cơ chế tiến hóa SVIP

I. Quan điểm của Lamarck về cơ chế tiến hóa

Quan điểm của Lamarck như sau:

• Các loài sinh vật không bất biến mà chúng có thể biến đổi từ loài này thành loài khác dưới tác dụng 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.

Giải thích sự hình thành loài hươu cao cổ theo quan điểm của Lamarck:

(1) Những con hươu cổ ngắn không ăn được lá cây trên cao.

(2) Để ăn được lá, hươu phải vươn cao cổ.

(3) Những biến đổi nhỏ trên cơ thể (cổ dài), được tích lũy dần thành những biến đổi lớn, sâu sắc.

(4) Qua nhiều thế hệ hình thành loài hươu có cổ cao.

II. Quan điểm của Darwin về cơ chế tiến hóa

Quan điểm của Darwin như sau:

• 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 lũy và di truyền cho thế hệ sau
• Những biến dị bất lợi cho sinh vật → Bị chọn lọc tự nhiên đào thải.
• Kết quả qua quá trình chọn lọc và đào thải sẽ hình thành các loài sinh vật có khả năng thích nghi cao với môi trường sống từ một loài ban đầu.

Giải thích sự hình thành loài hươu cao cổ theo quan điểm của Darwin:

(1) Quá trình sinh sản đã phát sinh nhiều biến dị sai khác về kích thước cổ giữa các cá thể thuộc loài hươu.

(2) Các cá thể hươu nào có cổ dài sẽ ăn được lá cây trên cao.

(3) 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.

III. Một số luận điểm của thuyết tiến hóa tổng hợp hiện đại

1. Tiến hóa nhỏ

- Là quá trình biến đổi tần số allele, tần số kiểu gene của quần thể qua các thế hệ.

- Diễn ra trong phạm vi phân bố tương đối hẹp, thời gian lịch sử tương đối ngắn, có thể nghiên cứu bằng thực nghiệm.

- Đơn vị của tiến hóa nhỏ là quần thể.

2. Nguồn biến dị di truyền của quần thể

Biến dị di truyền là nguyên liệu cho quá trình chọn lọc và tiến hóa. Các nguồn biến dị di truyền bao gồm đột biến và biến dị tổ hợp. 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.

Quá trình phát sinh đột biến và biến dị tổ hợp hình thành qua giao phối đã làm cho mỗi quần thể trở thành một kho dự trữ nguồn biến dị di truyền vô cùng phong phú, tạo nên tính đa dạng của quần thể.

3. Các nhân tố tiến hóa

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 được gọi là nhân tố tiến hóa. 

a) Đột biến

- Làm thay đổi tần số các allele và tần số các kiểu gene của quần thể.

- Ví dụ: Trong quần thể ban đầu, tỉ lệ allele A = allele a = 0,5. Nếu phát sinh đột biến allele A → allele a ⇒ Tỉ lệ allele A sẽ giảm, tỉ lệ allele a tăng.

b) Di - nhập gene

- Làm thay đổi tần số allele và tần số kiểu gene của quần thể.

- Mỗi quần thể có một vốn gene riêng không giống nhau. Khi một nhóm cá thể di cư (di gene) từ quần thể A đến nhập vào một quần thể B (nhập gene) và tham gia giao phối sẽ dẫn đến tần số các allele và tần số các kiểu gene của quần thể B bị thay đổi.

c) Chọn lọc tự nhiên

-  Làm thay đổi tần số các allele và tần số các kiểu gene.

- Cơ chế tác động: 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, giúp kiểu hình thích nghi được nhân rộng, trở nên phổ biến trong loài.

d) Yếu tố ngẫu nhiên

- Làm thay đổi tần số các allele và tần số các kiểu gene của quần thể một cách đột ngột.

- Gây ra do các yếu tố ngẫu nhiên nào đó (thiên tai, cháy rừng,...) → Biến động di truyền hay phiêu bạt di truyền. 

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.

- Không làm thay đổi tần số các allele nhưng làm thay đổi tần số các kiểu gene trong quần thể.

4. Cơ chế tiến hóa lớn

Sự biến đổi tần số allele, tần số kiểu gene của quần thể dẫn đến hình thành các loài có nhiều đặc điểm tương đồng (sự sai khác không đáng kể).

Quá trình tiến hóa diễn ra trong không gian địa lí rộng lớn và thời gian lịch sử lâu dài sẽ tạo ra các loài có nhiều đặc điểm khác biệt và có thể xếp vào các đơn vị phân loại trên loài (chi/giống, họ, bộ, lớp, ngành, giới). Quá trình này được gọi là tiến hóa lớn.

Như vậy, sinh vật đa dạng ngày nay dù có tổ chức phức tạp hay đơn giản đều có nguồn gốc chung.

1. Quan điểm tiến hóa của Lamarck với cơ chế tiến hóa là sự biến đổi và tích lũy các đặc tính thu được do tác động của ngoại cảnh.

2. Quan điểm tiến hóa của Darwin với cơ chế tiến hóa là sự tích lũy 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.

3. Thuyết tiến hóa tổng hợp hiện đại xác định nguồn biến dị di truyền chủ yếu là đột biến và biến dị tổ hợp được phát sinh trong quần thể. Các nhân tố tiến hóa làm thay đổi vốn gene của quần thể gồm đột biến, di - nhập gene, chọn lọc tự nhiên, yếu tố ngẫu nhiên và giao phối không ngẫu nhiên. Cơ chế của tiến hóa diễn ra theo con đường phân ly của loài ban đầu dưới tác động chủ yếu của chọn lọc tự nhiên.