Bài giảng Đa dạng sinh học và bảo tồn - Ôn Vĩnh An

Chia sẻ: Công Tử Vũ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:92

Thêm vào BST

Báo xấu

57
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng gồm các nội dung: các định nghĩa khác nhau về đa dạng sinh học; mục tiêu và đối tượng nghiên cứu của đa dạng sinh học; sinh học bảo tồn; các cấp độ của đa dạng sinh học; giá trị của đa dạng sinh học; những tác động ảnh hưởng đến đa dạng sinh học... Để nắm rõ chi tiết các nội dung mời các bạn cùng tham khảo bài giảng.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Đa dạng sinh học và bảo tồn - Ôn Vĩnh An

TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH VIỆN SƢ PHẠM TỰ NHIÊN -------*****------- ÔNG VĨNH AN BÀI GIẢNG: ĐA DẠNG SINH HỌC VÀ BẢO TỒN (BIODIVERSITY AND CONSERVATION) Nghệ An, 2018
CHƢƠNG I. MỞ ĐẦU 1. Nắm và hiểu được các định nghĩa khác nhau về Đa dạng sinh học. Những giá trị chính của ĐDSH. 2. Nắm được mục tiêu và đối tượng nghiên cứu của ĐDSH. 3. Khái niệm về sinh học bảo tồn. PHẦN NỘI DUNG PHẦN GHI CHÚ 1. Định nghĩa Thuật ngữ "Đa dạng sinh học" lần đầu tiên được Norse và McManus (1980) định nghĩa, bao hàm hai khái niệm có liên quan với nhau là: đa dạng di truyền (tính đa dạng về mặt di truyền trong một loài) và đa dạng sinh thái (số lượng các loài trong một quần xã sinh vật). Có nhiều định nghĩa khác về ĐDSH: - ĐDSH là toàn bộ gen, các loài và các hệ sinh thái trong một vùng hoặc trên toàn thế giới. - ĐDSH là tính đa dạng của sự sống dưới mọi hình thức, mức độ và mọi tổ hợp, bao gồm đa dạng gen, đa dạng loài và đa dạng hệ sinh thái [FAO]. - ĐDSH là tính đa dạng, trạng thái khác nhau về đặc tính hoặc chất lượng (R. Patrick, 1983). - ĐDSH là sự đa dạng và tính khác nhau của các sinh vật sống và các phức hệ sinh thái mà chúng tồn tại trong đó. - Tính đa dạng có thể định nghĩa là một số lượng xác định các đối tượng khác nhau và tần số xuất hiện tương đối của chúng. Đối với ĐDSH, những đối tượng này được tổ chức ở nhiều cấp độ, từ các hệ sinh thái phức tạp đến các cấu trúc hoá học là cơ sở phân tử của vật chất di truyền. Do đó, thuật ngữ này bao hàm các hệ sinh thái, các loài, các gen khác nhau và sự phong phú tương đối của chúng 1
(OTA, 1987). - ĐDSH là tính đa dạng của sự sống và các quá trình hoạt động của nó (U. S. Forest Service, 1990). - ĐDSH bao gồm tất cả các loài thực vật, động vật, vi sinh vật, các hệ sinh thái và quá trình sinh thái học mà chúng tham gia. Đây là khái niệm bao trùm cho mức độ phong phú của tự nhiên, bao gồm cả số lượng và tần số xuất hiện của các hệ sinh thái, các loài và các gen di truyền trong một tổ hợp xác định (McNeely et al., 1990). - ĐDSH là tính đa dạng của sự sống ở mọi cấp độ tổ chức, biểu hiện bởi số lượng và tần số xuất hiện tương đối của các đối tượng (gen, sinh vật, hệ sinh thái) (EPA, 1990). - ĐDSH là toàn bộ sự đa dạng và khác nhau giữa các sinh vật sống và trong chính sinh vật đó, cũng như đối với các hệ sinh thái mà các sinh vật tồn tại trong đó; bao hàm cả đa dạng hệ sinh thái hoặc đa dạng quần xã, đa dạng loài và đa dạng di truyền (Pendinglegislation,U.S. Congress 1991). - ĐDSH là tính đa dạng của sinh vật ở mọi cấp độ, từ những biến dị di truyền trong cùng một loài đến sự đa dạng của các loài, giống/chi, họ và thậm chí cả các mức phân loại cao hơn; bao gồm cả đa dạng hệ sinh thái, gồm cả các quần xã sinh vật trong các sinh cảnh cụ thể và các điều kiện vật lý mà chúng sinh sống trong đó (Wilson,1992). - ĐDSH là phức hệ vượt quá sự hiểu biết và có giá trị không thể đo đếm được, đa dạng sinh học là toàn bộ tính đa dạng của sự sống trên trái đất (Ryan,1992). - ĐDSH là tính đa dạng về cấu trúc và chức năng của các dạng sống ở các mức di truyền, quần thể, loài, quần xã và hệ sinh thái (Sandlund et al., 1993). Theo Công ƣớc Đa dạng sinh học (1992): 2
- "Đa dạng sinh học" (biodiversity, biological diversity) là sự phong phú của mọi cơ thể sống có trong tất cả các hệ sinh thái trên cạn, đại dương và các thủy vực khác, cũng như các phức hệ sinh thái mà các sinh vật là một thành phần,...; thuật ngữ này bao hàm sự khác nhau trong một loài, giữa các loài và giữa các hệ sinh thái. Theo định nghĩa của Quỹ Quốc tế về Bảo tồn Thiên nhiên (World Wildlife Fund): Đa dạng sinh học là “sự phồn thịnh của cuộc sống trên trái đất, là hàng triệu loài động vật, thực vật và vi sinh vật, là những nguồn gen của chúng và là các hệ sinh thái phức tạp cùng tồn tại trong môi trường sống”. Như vậy: đa dạng sinh học cần phải được xem xét ở ba mức độ. - Đa dạng Di truyền: là sự phong phú những biến dị trong cấu trúc di truyền của các cá thể bên trong loài hoặc giữa các loài; những biến dị di truyền bên trong hoặc giữa các quần thể. - Đa dạng Loài: là sự phong phú về các loài được tìm thấy trong các hệ sinh thái tại một vùng lãnh thổ xác định thông qua việc điều tra, kiểm kê. - Đa dạng HST: là sự phong phú về các kiểu HST khác nhau ở cạn cũng như ở nước tại một vùng nào đó. Hệ sinh thái là hệ thống bao gồm sinh vật và môi trường tác động lẫn nhau mà ở đó thực hiện vòng tuần hoàn vật chất, năng lượng và trao đổi thông tin. 2. Mục tiêu, đối tƣợng nghiên cứu của đa dạng sinh học Đa dạng sinh học là một phân môn của sinh học, đa dạng sinh học lấy đối tượng là toàn bộ sinh vật sống trên trái đất làm đối tượng nghiên cứu của mình. Có 3 nhóm đa dạng cơ bản được tạo nên là: đa dạng di truyền; đa dạng loài và đa dạng hệ sinh thái. 3
Như vậy, mục tiêu của đa dạng sinh học là tập trung nghiên cứu sự đa dạng trong sinh vật từ di truyền cho đến các hệ sinh thái. Tuy nhiên, đối với mỗi cấp độ đa dạng sẽ có những mặt thuận lợi và khó khăn riêng khi tiến hành nghiên cứu: - Đối với đa dạng di truyền, các quần thể được thiết lập từ các cá thể, mỗi một cá thể có một thành phần nhiễm sắc thể, các nhiễm sắc thể được cấu thành từ các gen và gen được cấu thành từ nucleotide. - Ngược lại, trong đa dạng loài, giới, ngành, họ, chi, loài, dưới loài, quần thể và cá thể hình thành nên một chuỗi tổ hợp, trong đó tất cả các nhân tố ở mức thấp hơn nằm trong mỗi mức cao hơn. Cùng với quá trình tiến hoá, sự tổ chức phân loại này của đa dạng sinh học phản ánh một khái niệm tổ chức trung tâm của sinh học hiện đại. 3. Giá trị của ĐDSH ĐDSH có nhiều giá trị khác nhau, gồm các giá trị sử dụng trực tiếp và các giá trị gián tiếp: phục vụ đời sống của con người; giá trị sử dụng cho tiêu thụ; nâng cao chất lượng cây trồng, vật nuôi; duy trì sự sống trên trái đất, ổn định khí hậu, giảm nhẹ thiên tai; phục vụ đời sống tinh thần, nghệ thuật, thẩm mỹ và văn hoá... 4. Sinh học bảo tồn Sinh học bảo tồn là một môn khoa học đa ngành, được xây dựng nhằm hạn chế các mối đe dọa đối với ĐDSH (Soule, 1985). Mục tiêu của sinh học bảo tồn: - Tìm hiểu những tác động tiêu cực do các hoạt động của con người gây ra đối với các loài, các quần xã và hệ sinh thái. - Xây dựng các phương pháp tiếp cận để hạn chế sự tuyệt diệt của các loài, khôi phục các loài đang có nguy cơ bị đe dọa. 4
------------------------------------------------------------------------------------------------ CÂU HỎI ÔN TẬP CHƢƠNG I. 1. Trình bày những quan điểm khác nhau về ĐDSH? 2. Trình bày những quan điểm của di truyền học về ĐDSH? 3. Trình bày cơ sở khoa học và quan điểm của phân loại học về ĐDSH? 4. Trình bày cơ sở khoa học và quan điểm của Sinh thái học về ĐDSH? 5. Mối quan hệ giữa Sinh vật với môi trường và sinh vật với sinh vật thể hiện như thế nào? lấy ví dụ minh họa. 6. Mục tiêu, đối tượng nghiên cứu của ĐDSH? Ý nghĩa của nghiên cứu ĐDSH? 7. Cơ sở khoa học của Sinh học bảo tồn? 5
CHƢƠNG 2. CÁC CẤP ĐỘ CỦA CỦA ĐA DẠNG SINH HỌC 1. Nắm được các quan niệm về loài, Taxon phân loại. 2. Hiểu được nguyên nhân, cơ chế đa dạng di truyền, đa dạng loài và các Taxon 3. Nắm được tổng quát đa dạng di truyền ở Việt Nam 4. Nắm được tổng quát về sự đa dạng loài trên Thế giới. 5. Nắm được sự đa dạng về các Taxon phân loại 6. Nắm được đa dạng trong các HST trên cạn và dưới nước. 7. Nắm được đặc trưng HST ở Việt Nam. PHẦN NỘI DUNG PHẦN GHI CHÚ 2.1. ĐA DẠNG VỀ GEN 2.1.1. GEN VÀ CẤU TRÚC CỦA GEN Đa dạng di truyền bao gồm các thành phần các mã di truyền cấu trúc nên cơ thể sinh vật (nucleotides, genes, chromosomes) và sự sai khác về di truyền giữa các cá thể trong một quần thể và giữa các quần thể với nhau. Đa dạng di truyền trong nội bộ loài thường là kết quả của thuộc tính sinh sản của các cá thể trong quần thể. Một quần thể là một nhóm các cá thể giao phối với nhau và sản sinh ra con cái hữu thụ. Một loài có thể có một hay vài quần thể khác nhau. Một quần thể có thể chỉ gồm một số ít cá thể hay có thể có hàng triệu cá thể. Các cá thể trong một quần thể thường rất khác nhau về mặt di truyền. Sự đa dạng về bộ gen có được do các cá thể có các gen khác nhau, gen là một đơn vị di truyền cùng với những nhiễm sắc thể được đặc trưng bởi những protein đặc biệt. Các dạng khác nhau của gen được gọi là allen và những sự khác biệt nảy sinh qua đột biến, là những sự thay đổi xảy ra trong DNA, đơn vị cấu thành nhiễm sắc thể của cá thể. Sự khác biệt của các allen trong gen có thể ảnh hưởng đến sự phát triển và sinh lý của các cá thể một cách khác nhau. Tổng số các sắp xếp của gen và allen trong quần thể được coi là quỹ gen (gene pool), trong khi một tổ hợp nào đấy của gen 6
và allen trong bất kỳ cá thể nào thì được gọi là kiểu di truyền (genotype). Kiểu hình (phenotype) của một cá thể nói lên các đặc điểm về hình thái, sinh lý, sinh hoá là kết quả của biểu hiện kiểu gen trong một môi trường nhất định. Sai khác di truyền cho phép các cá thể thích ứng với những thay đổi của môi trường. Nhìn chung, các loài quí hiếm phân bố hẹp ít có sự đa dạng di truyền hơn các loài có phân bố rộng và kết quả là chúng dễ bị tuyệt chủng hơn khi điều kiện môi trường thay đổi. 2.1.2. Đa dạng gen (Gen, gen Alen, gen đa Alen, kiểu gen, vốn gen) 2.1.2.1. Khái niệm: + Gen là một đoạn của phân tử Axit Nucleic mang thông tin di truyền: quy định cấu trúc một phân tử Protit nào đó, một phân tử ARN nào đó, một phản ứng nào đó hoặc điều khiển hoạt động của gen + Gen Alen: là các gen có cùng nguồn gốc và cùng nằm trên một vị trí xác định (Locus) trên cặp NST tương đồng làm thành cặp gen Alen + Gen đa Alen: Là các gen dễ bị đột biến và tạo ra nhiều trạng thái khác nhau của cùng một gen. Trong cơ thể chỉ có tối đa 2 Alen của cùng một gen, trong quần thể có mặt đầy đủ các Alen của một gen. + Vốn gen: là tập hợp tất cả các gen của quần thể. Vốn gen cùng lớn thì sự đa hình về kiểu gen và kiểu hình càng cao và đa dạng về mức phản ứng và cơ hội tồn tại của quần thể càng cao. + Đa dạng di truyền bao gồm thành phần các mã di truyền cấu trúc nên cơ thể sinh vật (nucleotides, genes, chromosomes) và sự sai khác về di truyền giữa các cá thể trong một quần thể và giữa các quần thể với nhau. Đa dạng di truyền trong nội bộ loài thường là kết quả của tập tính sinh sản của các cá thể trong quần thể (một số ít cá thể/ 7
hoặc hàng triệu cá thể). Các cá thể trong một quần thể thường rất khác nhau về mặt di truyền. Đa dạng di truyền ở đây được hiểu là: đa dạng về gen, Vốn gen, đa dạng về kiểu gen. Điều này là cơ sở dẫn đến đa dạng về kiểu hình, 2.1.2.2. Nguyên nhân, cơ chế dẫn đến sự đa dạng gen + Nguyên nhân: do tác động của môi trường + Cơ chế dẫn đến đa dạng di truyền - Do đột biến gen dẫn đến tăng vốn gen của quần thể. Qua giao phối đã hình thành sự đa dạng kiểu gen - Do đột biến NST: đối với thực vật và động vật bậc thấp, đột biến NST có lợi cho nhóm SV này. - Do Biến dị tổ hợp: - Do tiếp hợp và trao đổi chéo * Ở Vi khuẩn: hiện tượng tiếp hợp và trao đổi chéo (do lông giới tính) đẫn đến sự trao đổi vật chất di truyền tạo nên biến dị tổ hợp Hình 2.1. Hiện tƣợng tiếp hợp và trao đổi chéo của Vi khuẩn * Ở Động vật nguyên sinh cũng có hiện tượng tiếp hợp và trao đổi vật chất di truyền ở trùng đế giày (Paramecium caudatum) 8
2.2. Hiện tƣợng tiếp hợp và trao đổi chéo ở trùng đế giày P. caudatum * Ở thực vật và động vật bậc cao: Trong quá trình giảm phân hình thành giao tử. Tại kỳ trước của phân bào I giảm phân có hiện tượng các NST đồng dạng khác nhau tiếp hợp và có thể xảy ra hiện tượng trao đổi chéo đoạn NST tương đồng dẫn đến sự đổi chỗ của các gen Alen dẫn đến hiện tượng hoán vị gen → tăng khả năng phát sinh loại giao tử mới → tăng sự xuất hiện biến dị tổ hợp. Hình 2.3. Hiện tƣợng tiếp hợp, trao đổi chéo của NST trong giảm phân - Do Tải nạp (Vi khuẩn) 9
Hình 2.4. Hiện tƣợng tải nạp ở vi khuẩn - Do biến nạp (Vi khuẩn) Hình 2.5. Hiện tƣợng biến nạp của Vi khuẩn - Các cá thể có các gen khác nhau (các alen khác nhau) - Những sự khác biệt nảy sinh qua đột biến, là những sự thay đổi xảy ra trong DNA, đơn vị cấu thành nhiễm sắc thể của cá thể. Quỹ gen của loài càng lớn sự đa dạng di truyền càng cao. 2.1.2.3. Ý nghĩa đa dạng di truyền Đa dạng di truyền cho phép các cá thể thích ứng với những thay đổi của môi trường. Do đó các loài quí hiếm, phân bố hẹp: ít có sự đa dạng di truyền hơn các loài có phân bố rộng nên dễ bị tuyệt chủng hơn khi điều kiện môi trường thay đổi. 2.1.2.4. Đa dạng nguồn gen ở Việt Nam: Theo đánh giá của Jucovski (1970), Việt Nam là một trong 12 trung tâm nguồn gốc giống cây trồng của thế giới. Mức độ 10
ĐDSH của hệ thực vật cây trồng ở Việt Nam cao hơn nhiều so với dự đoán. a. Nguồn gen giống cây trồng, vật nuôi: Ở Việt Nam, hiện nay đang sử dụng trong sản xuất nông nghiệp 16 nhóm các loài cây trồng khác nhau như cây lương thực chính, cây lương thực bổ sung, cây ăn quả, cây rau, cây gia vị, cây làm nước uống, cây lấy sợi, cây thức ăn gia súc, cây bóng mát, cây công nghiệp, cây lấy gỗ... với tổng số trên 800 loài cây trồng với hàng nghìn giống khác nhau. Có 3 nhóm cây trồng đang được nông dân sử dụng. - Các giống cây trồng bản địa: Nhóm giống cây trồng này hiện nay đang chiếm vị trí chủ đạo đối với nhiều loại cây trồng. Trong số nhóm giống cây trồng này có những giống đã được nông dân sử dụng và lưu truyền hàng nghìn năm nay. - Các giống cây trồng mới: Là những giống cây có khả năng cho năng suất cao và có một số đặc tính tốt khác như: phẩm chất nông sản tốt, khả năng chống chịu sâu bệnh cao... được các nhà khoa học chọn lọc, lai tạo thành. Những năm gần đây các giống cây trồng được các nhà khoa học chọn lọc và lai tạo mới cũng như các loại giống cây trồng được nhập nội, trước khi đưa ra sản xuất rộng rãi, được hội đồng khoa học Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn xem xét công nhận như lúa: 156 giống; ngô: 47 giống; đậu tương: 22 giống; cao su: 14 giống; cà phê: 14 giống... - Các giống cây trồng được nông dân ở các tỉnh biên giới trao đổi với nhau qua biên giới hoặc mua bán qua đường tiểu ngạch. Hiện nay, Ngân hàng gen cây trồng Quốc gia đang bảo tồn 12.300 giống của 115 loài cây trồng. Đây là tài sản quý của đất nước, phần lớn không còn trong sản xuất và trong tự nhiên nữa. Một bộ phận quan trọng của số giống này là nguồn gen bản địa với nhiều đặc tính quý mà duy nhất chỉ nước ta có. 11
Về vật nuôi, hiện nay Việt Nam có 14 loài gia súc và gia cầm đang được chăn nuôi chủ yếu bao gồm 20 giống lợn trong đó có 14 giống nội, 21 giống bò (5 giống nội), 27 giống gà (16 giống nội), 10 giống vịt (5 giống nội), 7 giống ngan (3 giống nội), 5 giống ngỗng (2 giống nội), 5 giống dê (2 giống nội), 3 giống trâu (2 giống nội), 1 giống cừu, 4 giống thỏ (2 giống nội), 3 giống ngựa (2 giống nội), bồ câu, hươu và nai (có khoảng 10 ngàn con hươu nai được nuôi trong toàn quốc). b. Đặc trưng đa dạng nguồn gen: - Các biểu hiện của kiểu gen ở Việt Nam rất phong phú. Riêng kiểu gen cây lúa có đến hàng trăm kiểu hình khác nhau, thể hiện ở gần 400 giống lúa khác nhau. - Các kiểu gen ở Việt Nam thường có nhiều biến dị, đột biến. Trong đó có những biến dị xảy ra dưới tác động của các yếu tố tự nhięn (sấm, chớp, bức xạ..), có những đột biến xảy ra do những tác nhân nhân tạo. Đây là một trong những nguồn tạo giống mới. - ĐDSH gen ở Việt Nam chứa đựng khả năng chống chịu và tính mềm dẻo sinh thái cao của các kiểu gen 2.2. ĐA DẠNG VỀ CÁC TAXON PHÂN LOẠI 2.2.1.GIỚI THIỆU VỀ CÁC TAXON PHÂN LOẠI Luật quốc tế danh pháp động vật (International Code of Zoological Nomenclature, bản hiệu đính lần thứ 4, có hiệu lực từ tháng 1 năm 2000) giải thích: Một đơn vị phân loại, bất kể là đã được định tên khoa học hay chưa, là một quần thể hoặc một nhóm quần thể sinh vật, thường được coi là một đơn vị đơn phát sinh (một quần thể địa phương, một giống, một họ, một bộ) và có những đặc điểm chung, khác biệt với các đơn vị tương tự khác. Mỗi Taxon bao gồm tất cả các taxon phụ thuộc bậc thấp hơn và các cá thể sinh vật thuộc 12
taxon đó. Các Taxon ở bậc loài và phân loài gọi là đơn taxon bậc thấp. Các Taxon ở bậc trên loài, từ giống (hay chi) trở lên đến ngành gọi là Taxon loại bậc cao. Simpson (1961) định nghĩa: “Taxon là một nhóm sinh vật cụ thể, được công nhận là một đơn vị chính thức ở một bậc bất kỳ trong thang phân loại”. E. Mayr (1991) định nghĩa cụ thể hơn: "Một Taxon là một nhóm quần thể hay một nhóm Taxon đơn phát sinh (phát sinh từ một tổ tiên chung), có thể nhận biết qua một số đặc điểm chung; mỗi nhóm như vậy phải khác biệt rõ ràng để được nhận một tên khoa học và xếp vào một bậc cụ thể trong thang phân loại sinh vật. - Đơn vị phân loại là nhóm phân loại của một bậc nào đó tách riêng khá rõ và có một thứ hạng nhất định. Đơn vị phân loại là một loài nhất định hoặc một đối tượng cụ thể. Ví dụ: Loài nói chung không phải là đơn vị phân loại nhưng một loài nhất định nào đó, ví dụ loài Nhông xanh Calotes versicolor lại là một đơn vị phân loại. Hay họ Sáo - Sturnidae là một đơn vị phân loại bậc cao, trong khi Họ nói chung không phải là đơn vị phân loại. 2.2.1.1. Sự hình thành các Taxon phân loại. Theo quan điểm tiến hóa tổng hợp sụ hihf thành các đơn vị phân loại bậc cao là kết quả của quá trình tiến hóa lớn, là tác động tổng hợp của các nhân tố tiến hóa (Quá trình đột biến, Quá trình giao phối, Quá trình chọn lọc tự nhiên, Quá trình cách ly... tác động trên toàn bộ sinh giới dẫn đến sự phân ly tính trạng và sự đồng quy tính trạng. Kết quả hình thành các đơn vị phân loại (Taxon) khác nhau (Hình....) 13
Hình 2.6. Sự hình thành Taxon phân loại bậc cao 2.2.1.2. Các Taxon phân loại: Ngành, lớp, chi, họ bộ, giống, loài. - Nhiều loài có cùng tổ tiên họp thành một chi (giống) (Genus) - Nhiều chi có chung nguồn gốc hình thành một họ (Family) - Nhiều họ có chung nguồn gốc họp thành bộ (Ordo) - Nhiều bộ có chung nguồn gốc hình thành lớp (Classis) - Nhiều lớp có chung nguồn gốc hình thành ngành Ví dụ: Lớp bò sát (Reptilia) gồm Bộ chủy đầu; bộ có vảy, bộ rùa, bộ cá sấu Bộ có vảy gồm: phân bộ thằn lằn và phân bộ rắn Phân bộ rắn gồm: Họ rắn hai đầu, họ rắn lục, họ rắn giun, họ rắn nước, họ rắn biển, họ rắn hổ, họ rắn hai đầu, họ rắn mống... Họ Rắn nước gồm: giống rắn ráo, giống rắn sọc dưa... Giống rắn ráo gồm các loài: rắn ráo thường, rấn ráo trâu, rắn ráo gờ... Lớp lưỡng cư (Amphibia) gồm: bộ không đuôi, bộ có đuôi, bộ không chân 2.2.1.3. Các Taxon phân loại cơ sở a. Thuật ngữ về loài (Species) a.1. Loài loại hình (Typological Species concept): Quan niệm loài loại hình là quan niệm loài của thời Linnê trở 14
về trước, xuất phát từ quan điểm triết học Plato - triết học duy tâm siêu hình. Trong tự nhiên người ta thấy có sự đa dạng có thể quan sát được: điều đó phản ánh sự tồn tại số lượng các loài loại hình (type). Quan niệm loài loại hình là dựa vào hình thái để xác định, sử dụng các dẫn liệu hình thái làm căn cứ. - Mỗi loài thể hiện một loại hình nhất định, tạo hóa sinh ra bao nhiêu loại hình thì có bấy nhiêu loài và chúng mãi mãi tồn tại. - Các cá thể trong cùng một loài giống nhau, có cùng một đặc điểm bản chất, hay còn gọi là đặc điểm bản thể (essence). - Sự sai khác giữa các cá thể trong loài là rất hạn hữu. a 2. Loài duy danh (Nominalistic species concept): Những người chủ trương quan niệm loài duy danh (Occam và những người cùng quan điểm) phủ định sự tồn tại khách quan của loài và cho rằng trong thiên nhiên chỉ có các cá thể tồn tại mà thôi, loài không tồn tại thực tế. Đây cũng là quan điểm của Buffon, Lamac... a.3. Loài sinh học (Biological species concept): (i) Khái niệm về loài sinh học: K. Jordan (1905) là người đầu tiên trình bày quan niệm loài sinh học với những đặc điểm cơ bản như sau: 1/ Các thành viên của loài hình thành một cộng đồng sinh sản (reproductive community). Các cá thể khác giới tính của một loài động vật nhận biết nhau qua khả năng giao phối và tìm đến nhau với mục đích sinh sản. Có rất nhiều cơ chế để bảo đảm khả năng sinh sản của loài. 2/ Mỗi loài là một đơn vị sinh thái (ecologycal unit): mỗi loài có một ổ sinh thái (ecological nich). Trong một địa phương cụ thể, mỗi loài đều có quan hệ qua lại về nhiều mặt với các loài khác cùng sống, cùng chia sẻ và cạnh tranh các điều kiện môi trường. 15
3/ Mỗi loài là một đơn vị di truyền (genetic unit): mỗi loài có một nguồn gen (hay vốn gen) chung rất lớn, có cơ chế tự bảo vệ, chống lại sự xâm nhập và pha trộn gen từ một nguồn gen khác và có khả năng di truyền cho các thế hệ sau. Mỗi cá thể là thành viên của loài chỉ mang một phần rất nhỏ trong nguồn gen chung của loài, trong một thời gian nhất định. Các cá thể khác giới tính trong loài có thể trao đổi gen và di truyền lại cho các thế hệ sau. Ba đặc điểm này của loài chứng tỏ loài là những quần thể sinh vật hoàn toàn khác với loài theo định nghĩa của quan niệm loài loại hình. Ernt Mayr (1991) định nghĩa loài sinh học như sau: ”Loài là một nhóm các quần thể tự nhiên giao phối được với nhau và cách ly về sinh sản với các nhóm khác”. Định nghĩa về hình thái của loài thường được các nhà sinh học hay các nhà phân loại học, sử dụng để định loại, đặt tên khoa học cho những mẫu vật là những loài mới. Định nghĩa về sinh học của loài là định nghĩa thường được các nhà sinh học di truyền sử dụng do đây là cơ sở trong mối liên hệ về gen hơn là các đặc điểm về cấu tạo hình thái khác. Tuy nhiên, trong thực tế, định nghĩa sinh học của loài là khó sử dụng bởi vì nó đòi hỏi những kiến thức về các cá thể thực sự có khả năng trong việc giao phối với nhau, những thông tin như vậy thường không phải lúc nào cũng có sẵn. Do vậy, trong thực tế các nhà sinh học thực hành thường mô tả các loài này bằng các đặc điểm hình thái cho đến khi loài đó được các nhà phân loại đặt tên Latinh. (ii) Đơn vị tồn tại thực của loài: - Loài là tập hợp các quần thể đồng hương không đồng thời. hay nói cách khác loài là tập hợp các quần thể có chung vốn gen, có đặc điểm sinh lý, sinh hóa giống nhau phân bố ở các khu vực 16
khác nhau. Các địa phương có các quần thể thuộc loài họp thành không gian gọi là Vùng phân bố của loài. Vùng phân bố của loài được hạn chế bởi những yếu tố về Không gian và thời gian gọi là Đường biên giới của Loài. - Đơn vị tồn tại thực của loài là Quần thể; trong đó diễn ra mối quan hệ mật thiết và đặc trưng cho loài (quan hệ hỗ trợ, quan hệ cạnh tranh , quan hệ sinh sản...). Trong quần thể luôn tồn tại những độ tuổi khác nhau: Non, trưởng thành, già) và đặc trưng về cấu trúc di truyền. - Quần thể là đơn vị sinh thái, đơn vị sinh sản và đơn vị di truyền của loài. (iii) Nguyên nhân và cơ chế tiên hóa đa dạng của loài: - Nguyên nhân: Do tác động của môi trường sống - Cơ chế tiến hóa đa dạng của loài: Do tác động tổng hợp của các nhân tố tiến hóa: Quá trình đột biến, Quá trình giao phối, Quá trình Chọn lọc tự nhiên và các cơ chế cách ly. Trong đó:  Quá trình đột biến: Do ảnh hưởng của tác động môi trường dẫn đến phát sinh đột biến gen, Đột biến NST. Đột biến gen xảy ra phổ biến trong quần thể (≈10-2). Đột biến gen đa phần là lặn nên không thể hiện ngay thành kiểu hình có hại nên không bị loại bỏ mà đi ngay vào tổ hợp gen dị hợp tử. Đột biến gen được nhân lên thông qua quá trình sinh sản biến quần thể trở thành kho dự trữ về gen và làm tăng vố gen của quần thể. Đột biến NST đặc biệt có ý nghĩa với sự phát sinh những dạng mới (có thể là loài mới) đối với thực vật. (Đột biến đa bội còn làm tăng sức sống của sinh vật).  Quá trình giao phối: đưa các gen lặn có hại vào 17
tổ hợp gen dị hợp tử, có ý nghĩa bảo tồn nguồn gen; Khi môi trường thay đổi thì giá trị của đột biến có thể thay đổi từ dạng có hại trở nên có lợi cho Sinh vật; Thông qua giao phối dẫn đến đa dạng kiểu gen, đa dạng kiểu hình _ Nguyên liệu cho quá trình chọn lọc tự nhiên (vì CLTN tác động vào kiểu hình dẫn đến chọn lọc kiểu gen)  Quá trình tự phối hoặc giao phối gần: Dẫn đến các gen lặn có thể nhanh chóng biểu hiện thành kiểu hình có hại và bị CLTN đào thải ra khỏi vốn gen của quần thể, làm tăng sức sống của quần thể  Quá trình CLTN: Sàng lọc và sáng tạo ra những kiểu gen có khả năng biểu hiện thành kiểu hình thích nghi; CLTN phân hóa khả năng sinh sản của những kiểu gen thích nghi nhất. CLTN dẫn đến sự hình thành đặc điểm thích nghi; CLTN diễn ra theo nhiều hướng khác nhau dẫn đến sự phân lý tính trạng có nghĩa là tù một dạng ban đầu chỉ thích nghi với một điều kiện nhất định đã hình thành nhiều dạng mới, mỗi dạng thích nghi với điều kiện sống nhất định Ví dụ: trong điều kiện băng giá, CLTN theo các hướng khác nhau dẫn đến những dạng có đặc điểm thích nghi khác nhau: Dạng lông dày, dạng ngón chi móng vuốt phát triển có tập tính đào hang trú lạnh, dạng có tập tính di cư, dạng có khả năng tích mỡ dưới da dày...  Du nhập gen: Sự du nhập gen dẫn đến sự đa dạng của vốn gen, đa dạng về biến dị tổ hợp có thể dẫn đến sự xuất hiện những dạng mới. Du nhập gen thường thấy ở Thực vật. 18
 Sự cách ly: Có thể cách lý về sinh thái, cách ly địa lý...dẫn đến sự ngăn ngừa quá trình giao phối, ngăn ngừa quá trình trao đổi nguồn gen. Lâu dần dẫn đến cách ly về di truyền, đồng nghĩa là sự ra đời các đơn vị phân loại mới: Phân loài (loài phụ), hoặc loài mới. Theo quan điểm tiến hóa sự đa dạng loài là quá trình biến đổi thành phần kiểu trên của quần thể, bao gồm sự phát sinh đột biến, sự phát tán đột biến qua giao phối, sự chọn lọc các đột biến và biến dị tổ hợp có lợi, sụ cách ly di truyền giữa quần thể đã biến đổi với quần thể gốc. Kết quả là sự hình thành loài các loài mới từ loài ban đầu. Hình 2.7. Sự tiến hóa dẫn đến đa dạng loài (iv). Các loại loài sinh học và đặc trưng của nó. - Loài đồng hình: Là các loài có kiểu gen khác nhau như kiểu hình rất giống nhau. Theo E.Mayr (1942) ở Chim có 17000 loài thì có một nửa là loài đồng hình. - Loài dị hình: Là loài có kiểu gen giống nhau nhưng kiểu hình khác nhau. Những loài này có vốn gen lớn, 19