Bài giảng chương 8: Học thuyết tiến hóa

Chương VIII

HỌC THUYẾT TIẾN HÓA

dnth

PHẦN I

THUYẾT TIẾN HÓA CỦA DARWIN

I. CÁC QUAN ĐIỂM TRƯỚC DARWIN

Các quan niệm thời cổ đại

1

Các quan niệm thời phục hưng

2

3

Học thuyết tiến hóa của Lamarck

1. Quan niệm thời cổ đại

• Thần tạo luận (Creactionism)

– Plato (427-347 BC)

– Tất cả sinh vật đều do

– Tồn tại 2 thế giới: hoàn hảo và không hoàn hảo.

thần thánh tạo ra.

1. Quan niệm thời cổ đại

• Mục đích luận (Teleology)

– Aristotle (384-322 BC)

– Mọi vật trong thiên nhiên đều tuân theo hướng đạt tới hình thức lý tưởng, tới mục đích cuối cùng.

2. Quan niệm thời phục hưng

• Tiên hình luận (Preformism)

– Ra đời sau khi phát minh ra

– Cuối TK XVII, Malpighi

kính hiển vi

(1628-1694) đưa ra thuyết tiên hình luận sau khi quan sát sự phát triển của phôi gà.

2. Quan niệm thời phục hưng

• Thuyết tai biến (Catastrophism)

– Cuvier (1769-1832), nhà tự

– Sử dụng hóa thạch để chứng minh học thuyết.

– Thế giới sinh vật biến đổi đột ngột. Các tai biến đã làm cho các sinh vật trên cạn chìm xuống nước và sinh vật trong nước bị đưa lên cạn.

nhiên học người Pháp.

Dấu vết các hóa thạch trên đá

Các vỉa đá và hóa thạch

2. Quan niệm thời phục hưng

• Sinh lực luận

(Vitalism)

– Phổ biến vào TK XIX

– Sự sống được phát sinh bởi “lực sống”

– Chất hữu cơ có thể

Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794)

tổng hợp được ngoài cơ thể sinh vật

2. Quan niệm thời phục hưng

• Biến hình luận (Transformism)

– G.L. Buffon (1707-1788)

• Dưới tác động của ngoại cảnh, sinh vật đã biến đổi theo mọi hướng bất kỳ

– Pierre de Maupertuis (1698 -

• Các sinh vật biến đổi ngẫu nhiên

qua nhiều thế hệ

• Biến dị có lợi được duy trì

1759)

Erasmus Darwin (1731-1802) Ông nội của Darwin, người đưa ra khái niệm đầu tiên về lý thuyết tiến hóa “Zoonomia”

3. Học thuyết tiến hóa của Lamarck

• Jean Baptiste de Lamarck (1744

-1829), nhà tự nhiên học người Pháp

– Nêu lên học thuyết tiến hóa trong tác phẩm “Triết học động vật” (1809).

– Đưa ra quan điểm “tự nhiên thần luận”.

– Thế giới thay đổi từ đơn giản đến phức

tạp (tiến hóa) theo thời gian.

3. Học thuyết tiến hóa của Lamarck

• Theo Lamarck:

– Hóa thạch là dấu tích của các dạng sống xa xưa

– Có sự tiến hóa trong thế

giới sinh vật

3. Học thuyết tiến hóa của Lamarck

• Cơ chế tiến hóa theo Lamarck

– Hữu dụng và vô dụng (use/disuse)

• Các phần cơ thể được sử dụng vì mục đích sống còn thì trở nên lớn hơn và mạnh hơn

• Các phần cơ thể không dùng để tồn tại thì trở

nên nhỏ hơn và yếu đi

– Di truyền các tập tính (acquired

characteristics)

3. Học thuyết tiến hóa của Lamarck

Vai trò tạo hình của ngoại cảnh

3. Học thuyết tiến hóa của Lamarck

• Ưu điểm của học thuyết Lamarck

– Nêu lên vai trò quan trọng của hóa thạch trong các nghiên cứu về sự tiến hóa.

– Sự thích nghi với môi trường là

sản phẩm đầu tiên trong quá trình tiến hóa

II. HỌC THUYẾT TIẾN HÓA CỦA DARWIN

Darwin và chuyến thám hiểm

1

Tác phẩm “Nguồn gốc các loài”

2

3

Ý nghĩa của học thuyết tiến hóa

1. Darwin và chuyến thám hiểm • Darwin (1809 – 1882),

• Tham gia thám hiểm trên tàu Beagle (1831-1836)

• Xây dựng học thuyết tiến hóa dựa trên “chọn lọc tự nhiên” (1859)

người Anh, là bác sĩ, nhà thần học và nhà tự nhiên học.

Ngôi nhà của Darwin ở Down, gần London

1. Darwin và chuyến thám hiểm • Darwin đã đến Galapagos vào năm 1835 để nghiên cứu và quan sát hệ động vật và thực vật trên đảo.

• Các kết quả này sau đó được công bố trong tác phẩm nổi tiếng “Nguồn gốc các loài”.

Hành trình trên tàu Beagle (1831-1836)

Quần đảo Galapagos gồm những đảo núi lửa có tuổi xấp xỉ 15 triệu năm

Quần đảo Galapagos

• Nằm ở Thái Bình Dương trên đường xích

• Là một tỉnh thuộc nước Cộng hòa Ecuador

– diện tích khoảng 5000 dặm vuông,

– bao gồm 13 đảo lớn và hơn 100 đảo nhỏ,

– dân số khoảng 28.000 người.

• Được phát hiện đầu tiên vào năm 1535, và

đạo, cách bờ biển Ecuador 600 dặm về phía tây.

năm 1570 có tên trên bản đồ thế giới với biệt danh “đảo của những chú rùa”.

2. Tác phẩm “Nguồn gốc các loài” • Ngày 24-11-1859, Darwin công bố tác phẩm “Nguồn gốc các loài” gây chấn động dư luận

2. Tác phẩm “Nguồn gốc các loài”

• Có hai điểm chính:

ü Các loài không được tạo ra với hình dạng hiện tại,

mà được tiến hóa từ các loài tổ tiên.

ü Đề nghị một cơ chế tiến hóa, đó là “chọn lọc tự

nhiên”.

2. Tác phẩm “Nguồn gốc các loài”

• Quan điểm về biến dị trong tiến hóa

• Đối tượng nghiên cứu của Darwin là động vật nuôi

và cây trồng

• Ưu điểm:

o Rất đa dạng so với tổ tiên ban đầu.

o Có nguồn gốc chung

o Các đặc điểm biến dị phục vụ cho con người

• Có rất nhiều biến dị trong tự

Theo Darwin

• Đa số được di truyền cho hậu

nhiên

thế

Gallus bankiva

Gà rừng Đông Nam Á (Gallus bankiva) là tổ tiên của các giống gà nuôi ngày nay

Bồ câu núi Columba livia

…là tổ tiên của các giống bồ câu nuôi

2. Tác phẩm “Nguồn gốc các loài”

Về đấu tranh sinh tồn

• Là sự phụ thuộc của một sinh vật đối với sinh

• Không chỉ trong đời sống của một cá thể mà

vật khác

còn trong việc tạo ra nhiều hậu thế

2. Tác phẩm “Nguồn gốc các loài”

Về đấu tranh sinh tồn

§ Giành lấy nguồn nước để tồn tại (vd: cây

§ Tăng cường số lượng con cháu để tồn tại

mọc ở rìa sa mạc…)

§ Đấu tranh để giành lấy nguồn thức ăn có hạn

trong điều kiện khó khăn (vd: một số loài cỏ sinh thật nhiều hạt…)

(vd: giữa các loài chó…)

Một hình thức đấu tranh sinh tồn của thực vật: sinh sản với số lượng lớn

2. Tác phẩm “Nguồn gốc các loài”

Về chọn lọc tự nhiên

• Là sự duy trì các sai khác cá thể hay các biến

• Là sự sống còn của các dạng thích nghi nhất

Sự thích nghi và đa dạng của sinh giới

dị có ích và tiêu diệt các dạng có hại

Ø Chọn lọc nhân tạo vì lợi ích của con người.

Ø Chọn lọc tự nhiên

chỉ vì lợi ích của cá thể được duy trì.

Chọn lọc tự nhiên đã dẫn đến các dạng hình thích nghi và biệt hóa

Cactus: cây xương rồng Warbler finch: chim sẻ biết hót Grasp: bắt giữ

Beak: mỏ chim Finch: chim sẻ Tear: chọc thủng Pulp: thịt

Tất cả các giống chó hiện nay đều có nguồn gốc từ sói xám do chọn lọc nhân tạo

Cabbage: cải bắp Cauliflower: cải

súp lơ (bông cải) Broccoli: cây bông

cải xanh

Kohirabi: su hào Kale: cải xoăn Brussel sprouts:

cải bruzen

Mustard: cây mù

tạt

Các loại rau cải ngày nay có nguồn gốc từ mù tạt (mustard) hoang dại

2. Tác phẩm “Nguồn gốc các loài”

Chọn lọc giới tính

• Là sự đấu tranh giữa các cá thể cùng phái

tính (thường là con đực) để chinh phục các cá thể thuộc phái tính khác.

• Có hai hướng: – Dùng vũ lực (cid:0) – Hấp dẫn con mái (cid:0)

con đực có sừng, có cựa…

màu lông sặc sỡ, tiếng

hót

Bọ tê giác 5 sừng

Cừu sừng lớn

Bọ dừa

Nai Bắc Âu

Màu da nguyên thủy

Môi trường nguyên thủy

• Sự cách ly là yếu tố quan trọng trong quá trình chọn lọc tự nhiên

Môi trường thay đổi

• Khi có biến động, các dạng thích nghi nhất không di chuyển đi nơi khác

Màu da sáng hơn

Hai vùng đất được tách ra

Màu da tối hơn

Sóc Abert, ở phía bắc hẻm núi Grand

Sóc Kaibab, ở phía nam hẻm núi Grand

2. Tác phẩm “Nguồn gốc các loài”

Sự phân ly dấu hiệu

• Là sự tăng cường theo hướng không đổi các sai biệt khác nhỏ ban đầu thành dấu hiệu của giống - giữa chúng với nhau hay giữa tổ tiên chúng.

• Vd:

– Khác nhau giữa các loài bồ câu

– Khác nhau giữa ngựa đua và ngựa kéo xe

Sơ đồ chỉ sự phân ly dấu hiệu

Cây tiến hóa của họ Voi được minh họa dựa trên các bằng chứng hóa thạch.

Sự phân ly dấu hiệu trong họ Voi

3. Ý nghĩa của học thuyết

• Chứng minh thế giới sinh vật có chung

nguồn gốc.

• Các nhân tố tiến hóa chính là biến dị, di

truyền và chọn lọc tự nhiên.

• Chọn lọc tự nhiên là cơ chế chủ yếu của

quá trình tiến hóa.

PHẦN II

QUẦN THỂ VÀ LOÀI

I. QUẦN THỂ LÀ ĐƠN VỊ TIẾN HÓA

Di truyền học quần thể

1

Các biến dị trong quần thể

2

Chọn lọc tự nhiên trong quần thể

3

Sự tiến hóa thích nghi

4

Quần thể là gì?

• Là một tập hợp các cá thể của một loài sống trên một lãnh thổ nhất định, trong đó diễn ra giao phối tự do, không có chướng ngại rõ rệt, cách ly với các quần thể bên cạnh.

Quần thể Voi trên sa mạc

Cánh đồng Sồi

Cánh đồng Bồ công anh

Quần thể là đơn vị tiến hóa

• Mức độ tổ chức của sinh giới:

– Nguyên tử (cid:0)

phân tử (cid:0) tế bào (cid:0)

cơ thể (cid:0) quần thể (cid:0) mô (cid:0) quần xã (cid:0) cơ hệ

Quần thể đóng vai trò quan trọng nhất trong quá trình tiến hóa của sinh giới

quan (cid:0) sinh thái (cid:0) sinh quyển

Sinh quyển

Các vùng của vỏ trái đất, nước và khí quyển, là nơi cư trú của các sinh vật

Hệ sinh thái

Bao gồm một quần xã và môi trường chung quanh nó

Quần xã

Nhiều quần thể tương tác với nhau trong một vùng riêng biệt

Quần thể

Một số cá thể của cùng một loài sống trong một vùng riêng biệt

Cơ thể

Một cá thể phức tạp gồm những hệ thống các cơ quan

Cơ quan

Bao gồm nhiều mô, thực hiện một nhiệm vụ riêng biệt

Mô

Một nhóm các tế bào có cấu trúc và chức năng giống nhau

Đơn vị nhỏ nhất của một vật sống

Tế bào

Phân tử

Đơn vị nhỏ nhất của một hợp chất còn giữ được tính chất của một hợp chất

Đơn vị nhỏ nhất của một phân tử

Nguyên tử

Đặc điểm quần thể đối với sự tiến hóa

• Tồn tại trong một thời gian vô hạn

– Các cá thể sinh vật có thể tồn tại từ vài phút đến

vài ngàn năm.

– Quần thể, do có nhiều cá thể, số già chết đi số trẻ phát triển, sinh sản thêm, nên khó bị diệt vong, thời gian tồn tại lâu dài đủ để tiến hóa.

• Có khả năng phát triển tiến hóa độc lập

– Các tổ chức dưới quần thể không xảy ra chọn lọc

tự nhiên.

– Trong các thành phần riêng rẽ của quần thể có thể

xảy ra chọn lọc tự nhiên.

1. Di truyền trong quần thể

• Vốn gen (gene pool):

– Cá thể chết đi, gen

được giữ lại thành vốn gen.

– Vốn gen được xây

tất cả các gen của cá thể trong quần thể ở bất kỳ thời điểm nào.

dựng lại qua mỗi thế hệ.

Gene pool

1. Di truyền trong quần thể

• Tần số kiểu gen: Tỷ lệ kiểu gen trong quần thể

VD:

• Tần số kiểu hình: Tỷ lệ kiểu hình trong quần thể

VD:

• Tần số allele: Tỷ lệ allele trong quần thể

VD:

1. Di truyền trong quần thể

• Quần thể cân bằng:

– Số lượng cá thể lớn

– Giao phối tự do và ngẫu nhiên

– Giao tử (hợp tử) có sức sống như nhau

– Không chịu sự tác động bên trong cũng

Lý tưởng, không có trong thực tế

như bên ngoài (không đột biến, không chọn lọc, không di nhập gen)

1. Di truyền trong quần thể

• Phương trình Hardy-Weinberg

• Số cá thể RR là n1, Số cá thể Rr là n2, Số

Một quần thể có N cá thể (có 2N allele) của cây hoa đỏ (RR và Rr) và hoa trắng (rr)

• Tỷ lệ mỗi loại cá thể trong quần thể lần lượt

cá thể rr là n3

là:

x + y + z =

n1/N = x; n2/N = y; n3/N = z (cid:0) 1(100%)

1. Di truyền trong quần thể

• Phương trình Hardy-Weinberg

Gọi p là tần số allele R, q là tần số allele r, thì p + q = 1

• Kết quả lai:

r (q) R (p)

R (p) Rr pq RR p2

r (q)

rR pq rr q2

+ + RR p2 Rr 2pq rr q2 = 1.0

Quần thể bố mẹ:

Kiểu hình

Kiểu gen

Số cây (tổng cộng = 500) Tần số kiểu gen

Số allele trong vốn gen (tổng cộng = 1000)

Tần số allele

Tần số của r

Tần số của R Vốn gen của quần thể bố mẹ

Tổ hợp của giao tử từ thế hệ bố mẹ

Thế hệ kế tiếp:

Tần số kiểu gen

Tần số allele

Vốn gen của thế hệ kế tiếp

1. Di truyền trong quần thể

• Quy luật Hardy-Weinberg

Trong một quần thể có số lượng lớn, giao phối tự do và ngẫu nhiên ở vào thế cân bằng, không chọn lọc cũng không đột biến, thì tần số allele và tần số kiểu gen không thay đổi từ đời này sang đời khác

2. Các biến dị trong quần thể

• Biến dị cá thể

– Không có 2 cá thể hoàn toàn giống nhau ở

– Biến dị trong quần thể được chia làm 2 loại:

• Biến dị không di truyền: mang tính thích nghi.

• Biến dị di truyền: đóng vai trò chủ yếu trong

nghiên cứu tiến hóa.

loài sinh sản hữu tính.

Biến dị không di truyền

(a) Bướm mùa xuân:

(b) Bướm vào cuối hè: cánh

có màu trắng và đen

cánh có màu nâu và cam

Cùng kiểu gen, khác mùa thì khác kiểu hình

2. Các biến dị trong quần thể

• Hiện tượng đa hình

– Là sự có mặt của những kiểu hình khác

– Có ở tất cả mọi lớp động vật

– Xảy ra do tác dụng của ít nhất 2 cơ chế:

• Sự đa hình dị hợp tử (biến dị di truyền)

• Sự đa hình thích nghi (biến dị không di truyền)

nhau rõ ràng bên trong quần thể.

Một số hiện tượng đa hình ở động vật

2. Các biến dị trong quần thể

• Đột biến gen

– Là sự thay đổi trình tự nucleotide trong

– Ảnh hưởng đến mọi dấu hiệu (sức sống, khả năng sinh sản, hình thái, tập tính…), theo mọi hướng, làm tăng/giảm mức độ biểu hiện tính trạng.

– Làm gia tăng biến dị bên trong quần thể.

– Là nhân tố tiến hoá.

phân tử DNA.

Một số hiện tượng đột biến

2. Các biến dị trong quần thể

• Tái tổ hợp

– là nguồn biến dị quan trọng nhất

• Không làm thay đổi tần số gen

• Tạo ra vô số kiểu gen mới

– là một trong những ưu thế của sinh sản hữu

• Tạo ra các kiểu gen khác nhau dẫn đến đa dạng

di truyền

• Tăng khả năng tiến hoá của quần thể

• Thích nghi cao với các biến động môi trường

tính

3. Chọn lọc tự nhiên trong quần thể

• Chọn lọc tự nhiên gây thay đổi trong

quần thể theo hướng thích nghi.

3. Chọn lọc tự nhiên trong quần thể

• Sinh sản phân hóa

– Là quá trình xác định xác suất đạt đến tuổi sinh sản của một số cá thể nhất định trong quần thể

– Một số cá thể có những tính trạng thích

nghi với môi trường hơn sẽ tồn tại và chiếm ưu thế trong quần thể.

Giải thích về sự tiến hóa của Hưu cao cổ

3. Chọn lọc tự nhiên trong quần thể

• Các kiểu chọn lọc

– Chọn lọc có định hướng: các kiểu gen thích

– Chọn lọc ổn định: duy trì các cá thể có các

nghi hơn chiếm ưu thế.

– Chọn lọc gián đoạn: loại ra các cá thể có

kiểu gen trung gian

Ba kiểu chọn lọc trong tự nhiên

ê h

a c

ô s

Quần thể ban đầu

n â T

Kiểu hình (màu lông)

Quần thể ban đầu

Quần thể được tiến hoá

(a) Chọn lọc có định hướng

(b) Chọn lọc gián đoạn

(c) Chọn lọc ổn định

Chọn lọc gián đoạn ở quần thể chim sẻ

Có thể mở được vỏ của những hạt lớn

Có thể giữ được những hạt rất nhỏ

4. Sự tiến hóa thích nghi

• Qua quá trình tiến hóa, quần thể sinh vật sẽ thích nghi với sự sống trong hệ sinh thái bao gồm:

– Ngoại cảnh vô sinh: gió, ánh sáng, độ ẩm..

– Ngoại cảnh hữu sinh: tất cả động vật, thực

• Là kết quả của tương tác đa gen

vật sống chung quanh

Hiện tượng màu đen kỹ nghệ

Dạng màu trắng khó thấy trên thân cây chưa bị ô nhiễm.

Dạng màu tối khó phát hiện trên cây bị ô nhiễm.

Ø Màu đen giúp tránh được kẻ thù

Ø Cá thể màu đen có sức sống cao hơn trong môi

trường ô nhiễm

n e đ g n ạ d %

1800 1900 2000

Một số kiểu ngụy trang trong thiên nhiên

Một số kiểu biến dị thích nghi khác

Mỏ dài của những chú chim thích nghi cho việc hút mật hoa

4. Sự tiến hóa thích nghi

• Sự thích nghi do chọn lọc cân bằng

– Kiểu hình được sinh ra do sức ép chọn lọc theo nhiều hướng, tạo nên một sự cân bằng tốt nhất giữa các quần thể.

• Trong mối quan hệ giữa kẻ đi săn (prediator) và

con mồi (prey) có một sự thích nghi về kiểu hình của cả hai vì mục đích tồn tại.

Vd:

Cầy meerkat

II. LOÀI VÀ SỰ HÌNH THÀNH LOÀI

Các quan niệm về loài

1

Đặc điểm sinh học của loài

2

Quá trình hình thành loài

3

1. Các quan niệm về loài

• Loài (species):

– Theo quan niệm trước đây, loài là một tập hợp các sinh vật giống nhau về hình thái, sinh lý, có khả năng sinh sản tạo ra hậu thế giống chúng.

– Ngày nay, sự khác nhau về chức năng cơ thể, sinh hoá, tập tính và kiểu gen cũng được dùng để phân biệt các loài với nhau

Loài được phân biệt dựa trên các đặc trưng về hình thái

1. Các quan niệm về loài

• Quan niệm sinh học về loài:

– Một quần xã tái sinh

• Những cá thể của một loài động vật quan

hệ lẫn nhau như một cặp có khả năng

giao phối với nhau và đi tìm nhau vì mục

đích sinh sản.

1. Các quan niệm về loài

• Quan niệm sinh học về loài:

– Một đơn vị sinh thái

• Các cá thể của cùng một loài tác động

qua lại với nhau, cùng sống chung trong

một môi trường.

1. Các quan niệm về loài

• Quan niệm sinh học về loài:

– Một đơn vị di truyền

• Loài bao gồm một quần thể tự nhiên có

vốn gen rộng lớn, lai được với nhau.

Chim chiền chiện (meadowlark) miền đông và miền tây Bắc Mỹ có hình dạng giống nhau nhưng khác nhau về tiếng hót, giúp ngăn ngừa giao phối với nhau. Vì vậy chúng là hai loài khác nhau.

Cacti (Americas)

Euphorbia (Africa)

Nếu có sự khác nhau về số acid amin > 5% thì hai cá thể sẽ thuộc về hai loài khác nhau

Tất cả mọi người trên trái đất này đều cùng chung một loài – Homo sapiens

2. Đặc điểm sinh học của loài

Có 3 nhóm đặc điểm:

• Sự thích nghi với những điều kiện vật lý

của môi trường

• Sự cạnh tranh với các sinh vật để tồn tại

• Sự cách ly sinh sản giữa các loài

2. Đặc điểm sinh học của loài

• Sự thích nghi

Vd:

– Lông của nhiều loài chim và động vật có vú

– Màu lông của các động vật ở sa mạc

– Kiểu thích nghi của thực vật trong quá trình quang hợp ở các môi trường sống khác nhau

ở Bắc cực

2. Đặc điểm sinh học của loài

• Sự cạnh tranh

– Nguyên lý Gause (nguyên lý loại trừ cạnh

• Hai loài không thể cùng tồn tại lâu dài

tranh):

– Sự cạnh tranh là một trong những yếu tố

trong cùng một chỗ nếu chúng có những nhu cầu sinh thái như nhau

của sự hình thành loài

Sự cạnh tranh trong quần thể Paramecium

2. Đặc điểm sinh học của loài

• Cơ chế cách ly sinh sản

– Là những cơ chế ngăn cản sự lai giống (sự giao phối tự do) giữa loài này với loài khác.

– Các cơ chế cách ly:

• Cơ chế tiền giao phối: ngăn ngừa sự

• Cơ chế hậu giao phối: làm giảm kết quả

giao phối giữa các loài

Các loài chim seo cờ Úc (bowerbird) khác nhau làm tổ và trang trí tổ với màu sắc khác nhau để thu hút những con chim cái. Chim Satin (trái) tạo tổ có một rãnh ở giữa với các que khô thẳng đứng và trang trí với màu xanh, trong khi chim MacGregor (bên phải) làm tổ có dáng tháp cao với các que khô và trang trí với các mẩu than.

2. Đặc điểm sinh học của loài

– Cách ly tiền giao phối

• Cách ly theo mùa và sinh sản (các đôi có

• Cách ly tập tính (gặp nhau nhưng không

khả năng giao phối nhưng không gặp được nhau)

• Cách ly cơ học (giao phối thực hiện

kết đôi)

nhưng không truyền tinh trùng)

Hàng rào tiền giao phối: Cách ly tập tính

2. Đặc điểm sinh học của loài

– Cách ly hậu giao phối

• Chết giao tử (truyền tinh trùng nhưng

• Chết hợp tử (trứng thụ tinh nhưng hợp tử

không thụ tinh)

• Con lai F1 giảm sức sống

• Con lai F1 bất thụ

chết)

Ngựa

Lừa

X Hàng rào hậu giao phối: sự bất thụ của con lai

Lion Tiger

Tigon

Liger

3. Quá trình hình thành loài

• Sự tiến hóa chủng loại

– Tập hợp những biến đổi từ từ theo thời

• Sự chuyên hóa

– Sự phân chia một dòng tiến hóa thành hai

gian trong một dòng tiến hóa ((cid:0) anagenesis).

hay nhiều hướng, tạo nên sự đa dạng trong sinh giới ((cid:0) cladogenesis).

Anagenesis Cladogenesis

3. Quá trình hình thành loài

• Giai đoạn 1: Tách các nhóm quần thể.

– Cắt đứt sự trao đổi gen giữa hai quần thể

• Giai đoạn 2: Hình thành cơ chế cách ly

sinh sản.

– Khi sự trao đổi gen bị gián đoạn lâu dài, sự

của cùng một loài.

chuyên hóa bắt đầu xuất hiện.

3. Quá trình hình thành loài

Các kiểu hình thành loài (HTL):

• Hình thành loài khác vùng cư trú

(allopatric speciation)

• Hình thành loài cùng vùng cư trú

(sympatric speciation)

• Hình thành loài do đa bội thể và lai

• Hình thành loài do đột biến

3. Quá trình hình thành loài

HTL khác vùng cư trú

• Cách ly địa lý giữ vai trò chủ yếu.

• Xảy ra theo hai cách:

• Sự phân chia nhỏ của loài ban đầu

khi phát triển rộng.

• Do quá trình di cư.

Sự phân tán và chiếm lãnh thổ

• Từ một tổ tiên ban đầu,

sau đó di cư sang các đảo lân cận và tiến hóa thành những loài khác nhau

Quần thể chim sẻ ở các đảo Galapagos

Chướng ngại về địa lý

3. Quá trình hình thành loài

HTL cùng vùng cư trú

• Có phạm vi cư trú rộng lớn.

• Có thể do sự đột biến về di truyền hay sự thay đổi tập tính dẫn đến hình thành các loài khác nhau, thích nghi với từng kiểu môi trường sống.

Mặc dù các loài cá trên có cùng kiểu di truyền nhưng chúng có các tín hiệu điện khác nhau và chỉ giao phối với các loài có cùng chung tín hiệu điện. Vì vậy chúng là những loài cá khác nhau sống cùng một lãnh thổ.

3. Quá trình hình thành loài

HTL do đa bội thể và lai

• Là một dạng khác của sự hình thành loài cùng

• Quá trình kéo dài theo thời gian.

• Dạng đa bội thể có bộ gen lớn hơn nhiều so

vùng cư trú.

với dạng ban đầu, dễ cách ly và tạo thành loài mới.

3. Quá trình hình thành loài

HTL do đột biến

• Thay đổi cấu trúc DNA

• Bổ sung vào tính đa dạng di

• Có thể thích nghi hoặc không tùy

truyền của quần thể

vào điều kiện môi trường