Bài 47. Cơ chế tiến hóa

1. QUAN ĐIỂM CỦA LAMARCK VỀ CƠ CHẾ TIẾN HÓA

- Jean Baptiste de Lamarck (1744 – 1829) cho rằng có hai nguyên nhân dẫn đến sự tiến hoá là:

(1) bản thân mỗi loài sinh vật có xu hướng vươn tới sự hoàn thiện;

(2) những biến đổi trong đời sống của cá thể sinh vật để thích nghi với điều kiện sống thay đổi đều có thể di truyền cho thế hệ sau.

2. QUAN ĐIỂM CỦA DARWIN VỀ CƠ CHẾ TIẾN HÓA

- Charles Darwin (1809 – 1882) là một nhà tự nhiên học người Anh, tác giả của tác phẩm nổi tiếng "Nguồn gốc các loài" (on the Origin of Species). Trong cuốn sách của mình, Darwin đã phát triển hai ý tưởng chính:

(1) sự tiến hoá của các loài sinh vật từ tổ tiên chung, tạo nên sự đa dạng của sự sống;

(2) sự thích nghi hợp lí của các sinh vật với môi trường sống của chúng.

- Darwin là người đầu tiên dùng khái niệm biến dị cá thể để chỉ những đặc điểm sai khác giữa các cá thể cùng loài. Ông cho rằng chọn lọc tự nhiên thông qua đặc tính biến dị di truyền là nhân tố chính trong quá trình hình thành đặc điểm thích nghi trên cơ thể sinh vật, loài mới được hình thành từ loài tổ tiên thông qua việc tích luỹ dần các tỉnh trạng thích nghi.

- Thuyết tiến hoá của Darwin là cơ sở khoa học của việc giải thích tự nhiên trên cơ sở quan điểm duy vật và phương pháp lịch sử. Tuy nhiên, học thuyết tiến hoá của Darwin chưa giải thích được nguyên nhân của các biến dị không xác định và chưa làm rõ cơ chế di truyền của các biến dị.

3. THUYẾT TIẾN HÓA TỔNG HỢP HIỆN ĐẠI

Nguồn biến dị di truyền cho tiến hóa

Biến dị di truyền là nguồn nguyên liệu quan trọng cho quá trình tiến hoá. Quá trình đột biến và giao phối trong quần thể đã làm xuất hiện các  biến dị di truyền, hình thành nên sự đa dạng về kiểu hình của các cá thể trong quần thể. Đây là nguồn biến dị quan trọng, làm nguyên liệu cho quá trình chọn lọc tự nhiên.

- Ngoài ra, biến dị di truyền của quần thể cũng có thể được bổ sung từ sự di chuyển cá thể hoặc giao tử từ các quần thể khác vào. Các biến dị không di truyền giúp sinh vật thích nghi với điều kiện sống cụ thể, có vai trò gián tiếp cho quá trình chọn lọc tự nhiên.

Nhân tố tiến hóa

Quá trình tiến hoá trong quần thể chịu tác động chính của các nhân tố tiến hoá như: đột biến, di nhập gene, yếu tố ngẫu nhiên, giao phối không ngẫu nhiên và chọn lọc tự nhiên.

- Đột biến: làm tăng tần số của allele đột biến dẫn đến thay đổi tần số của các allele trong quần thể, tạo nguyên liệu cho tiến hoá.

- Di – nhập gene: là sự lan truyền gene từ quần thể này sang quần thể khác. Các cá thể nhập cư mang nguồn gene mới từ quần thể gốc làm thay đổi thành phần kiểu gene của quần thể nhận, đồng thời cũng làm thay đổi thành phần kiểu gene ở quần thể gốc.

- Yếu tố ngẫu nhiên: làm thay đổi tần số tương đối của các allele trong quần thể một cách đột ngột do sự tác động của các yếu tố ngẫu nhiên như: vật cản địa lí, phát tán hoặc di chuyển của một nhóm cá thể đến một địa điểm mới.

- Giao phối không ngẫu nhiên: là hiện tượng giao phối có chọn lọc, tự thụ phấn hoặc giao phối cận huyết. Giao phối không ngẫu nhiên không làm thay đổi thành phần allele của quần thể nhưng làm thay đổi thành phần kiểu gene của quần thể.

- Chọn lọc tự nhiên: là sự phân hoá khả năng sống sót và sinh sản của những kiểu gene khác nhau trong quần thể.

Cơ chế tiến hóa nhỏ và tiến hóa lớn

- Tiến hoá nhỏ là quá trình biến đổi tần số allele và thành phần kiểu gene của quần thể. Quá trình tiến hoá nhỏ diễn ra trong phạm vi phân bố tương đối hẹp, trong thời gian lịch sử tương đối ngắn, có thể nghiên cứu bằng thực nghiệm. Quá trình tiến hoá nhỏ kết thúc khi loài mới xuất hiện.

- Tiến hoá lớn là quá trình tiến hoá diễn ra trên quy mô rộng lớn, qua thời gian địa chất rất dài dẫn đến hình thành loài mới và các nhóm phân loại trên loài như: chi, họ, bộ, lớp, ngành, giới và lãnh giới.

- Quá trình này diễn ra theo hướng tiến hoá phân li, cấu tạo cơ thể ngày càng phức tạp, tạo ra thế giới sinh vật đa dạng, phong phú. Các sự kiện lặp lại liên tục dẫn đến các khác biệt nhỏ được tích luỹ để hình thành các nhóm sinh vật mới, lâu dần hình thành các nhóm phân loại trên loài.

- Bên cạnh đó, quá trình tiến hoá lớn cũng đã diễn ra theo hướng đơn giản hoá tổ chức cơ thể để thích nghi với điều kiện môi trường. Tiến hoá lớn thường được nghiên cứu gián tiếp qua các tài liệu cổ sinh vật học, giải phẫu học so sánh, địa lí sinh vật, ...