VNCLASSVƯỢT ĐÍCH môn SINH tập 1 PHẦN 2

2 + Cơ chế hình thành loài: Từ một tổ tiên ban đầu do môi trường thay đổi theo những hướng khác nhau nên lâu ngày, các sinh vật sẽ “luyện tập” để thích ứng với các môi trường mới → Hì

 Lamarck và Darwin đã giải thích quá trình hình thành loài hươu cao cổ

như thế nào?

 Những luận điểm cơ bản của thuyết tiến hóa tổng hợp – hiện đại là gì?

I HỌC THUYẾT TIẾN HOÁ CỔ ĐIỂN

1 Học thuyết Lamarck

a Cơ sở ra đời

- Trước Lamarck, là thời kỳ đêm trường trung cổ ở Châu Âu: Kitô giáo thống trị mọi mặt của

đời sống xã hội và cho rằng toàn bộ sinh giới ngày nay do đấng siêu nhiên của họ tạo nên Do là đấng siêu nhiên tạo ra nên các loài đều mang các đặc điểm thích nghi, hợp lý với môi trường sống Vì hợp lý như vậy nên quan niệm phổ biến coi sinh vật là Bất biến

Hình 15.1 Hình phạt cho các quan điểm khoa học đi ngược lại Kitô giáo (Nguồn: internet)

- Những tài liệu phân loại học, hình thái học so sánh, giải phẫu học so sánh tích luỹ trong thế

+ Do ngoại cảnh: Không đồng nhất, thường xuyên thay đổi, thay đổi chậm chạp → Là

nguyên nhân chính làm cho các loài biến đổi dần dà và liên tục

+ Do sinh vật: Chủ động thích ứng bằng cách thay đổi tập quán hoạt động

* Cơ chế

+ Cơ chế phát sinh, di truyền các BD

Các biến đổi (sử dụng hay không sử dụng) do ngoại cảnh, tập quán hoạt động → Đều

tích luỹ qua các thế hệ → Những biến đổi sâu sắc (1)

+ Cơ chế hình thành đặc điểm thích nghi

 Do ngoại cảnh: Thay đổi chậm chạp → sinh vật thích nghi kịp thời → không loài nào

bị đào thải

 Do sinh vật: Chủ động phản ứng phù hợp với sự thay đổi của điều kiện môi trường

bằng cách thay đổi tập quán hoạt động các cơ quan Cơ quan nào hoạt động nhiều thì phát triển và ngược lại Và nó biến đổi nhất loạt giống nhau trước điều kiện ngoại

cảnh (2)

+ Cơ chế hình thành loài: Từ một tổ tiên ban đầu do môi trường thay đổi theo những

hướng khác nhau nên lâu ngày, các sinh vật sẽ “luyện tập” để thích ứng với các môi

trường mới → Hình thành nên các loài khác nhau VD: Sự hình thành loài hươu cao

cổ từ loài hươu cổ ngắn (3)

c Hạn chế

- (1) → Chưa phân biệt được BD di truyền với BD không di truyền

- (2) → Chưa thành công trong việc giải thích các đặc điểm thích nghi trên cơ thể sinh vật

- (3) → Chưa giải thích được chiều hướng tiến hoá từ đơn giản đến phức tạp

 82 Điều thành công nhất của học thuyết tiến hóa Lamarck là gì?

2 Học thuyết tiến hoá Darwin

a Nguyên nhân: Do Biến dị (BD cá thể)

* Định nghĩa: Biến dị cá thể là sự phát sinh những đặc điểm sai khác giữa các cá thể cùng

loài trong quá trình sinh sản

* Phân loại:

+ Biến dị do ngoại cảnh và tập quán hoạt động sống: Là những biến đổi đồng loạt theo

một hướng xác định, tương ứng với điều kiện ngoại cảnh, ít có ý nghĩa trong chọn giống và tiến tiến hoá

+ Biến dị trong quá trình sinh sản: Là các biến dị xuất hiện ở từng cá thể riêng lẻ, không theo hướng xác định mới là nguồn nguyên liệu của chọn giống và tiến hoá

b Cơ chế hình thành đặc điểm thích nghi, loài mới: Dưới tác động của CLTN và CLNT

- Tất cả các loài luôn có xu hướng sinh ra một số lượng con nhiều hơn nhiều so với số con

có thể sống sót đến sinh sản

- Quần thể sinh vật có xu hướng duy trì kích thước không đổi trừ những khi có biến đổi

bất thường về môi trường

- Các cá thể của cùng một bố mẹ, mặc dù giống với bố mẹ nhiều hơn so với cá thể không

có họ hàng nhưng chúng vẫn khác biệt nhau về nhiều đặc điểm, gọi là BD cá thể

Phần nhiều, các BD này được di truyền lại cho các thế hệ sau

Suy ra:

- Các cá thể sinh vật luôn phải đấu tranh với nhau để giành quyền sinh tồn, gọi là đấu tranh sinh tồn Do vậy chỉ một số ít cá thể sinh ra được sống sót qua mỗi thế hệ

- Trong cuộc đấu tranh sinh tồn, những cá thể sinh vật nào có biến dị di truyền giúp chúng

thích nghi tốt hơn, dẫn đến khả năng sống sót và khả năng sinh sản cao hơn cá thể khác

thì sẽ để lại nhiều con hơn cho quần thể Theo thời gian, cá thể có các biến dị thích nghi

sẽ ngày càng tăng, các cá thể có các biến dị không thích nghi sẽ ngày càng giảm Quá trình đó gọi là CLTN

Các loài sinh vật trên trái đất thống nhất do có chung nguồn gốc, còn thành phần loài đa dạng hay khác biệt nhau là do các loài đã tích luỹ các đặc điểm thích nghi với các môi trường sống theo các hướng khác nhau qua hàng triệu năm tiến hoá

hại, tích lũy các biến dị có lợi cho bản thân sinh vật

- Vật nuôi, cây trồng và VSV ngày càng đa dạng, phong phú

Hình 15.2 Chọn lọc nhân tạo từ giống cải hoang dại (Nguồn: Biology-Nail A Campbell)

Hình 15.3 Một số dạng mỏ chim sẻ (Nguồn: internet)

c Thành công

- Giải thích khá thành công sự hình thành các đặc điểm thích nghi trên cơ thể sinh vật

- Chứng minh được rằng toàn bộ sinh giới ngày nay là kết quả quá trình tiến hoá từ một nguồn gốc chung

a - Giải thích theo Lamarck b - Giải thích theo Darwin

Hình 15.4 Giải thích quá trình tiến hóa hình thành loài hươu cao cổ (Nguồn: internet)

 83 Hãy dùng luận điểm của Lamarck và Darwin, kết hợp với Hình trên giải thích quá

trình hình thành loài hươu cao cổ?

d Hạn chế: Chưa thể hiểu rõ về nguyên nhân phát sinh biến dị và cơ chế di truyền các biến dị

 84 Tại sao nói hạn chế trên của Darwin là hạn chế không thể tránh khỏi?

Hình 15.5 Những luận điểm cơ bản của học thuyêt Darwin

(Nguồn: ppdhsinhhoc12.weebly.com)

II HỌC THUYẾT TIẾN HÓA TỔNG HỢP - HIỆN ĐẠI

1 Cơ sở ra đời: Học thuyết ra đời dựa trên 2 cơ sở:

- Cơ chế tiến hoá bằng CLTN của học thuyết Darwin

- Các thành tựu của di truyền học, đặc biệt là di truyền học quần thể

Kết quả: Vào những năm 40 của thế kỉ XX, Fisher, Haldane, Dobzhansky, Wright, Mayr và một số nhà khoa học khác đã tổng hợp xây dựng nên học thuyết này

2 Phân loại

Được chia thành 2 quá trình:

cấu trúc di truyền của quần thể

Là quá trình hình thành các

nhóm phân loại trên loài: chi,

họ, bộ, lớp, ngành, giới

→ Quá trình hình thành loài được xem là ranh giới giữa tiến hoá nhỏ và tiến hoá lớn

Hình 15.6 Cây phát sinh chủng loại

(Nguồn: internet)

3 Nguồn nguyên liệu tiến hoá: Là Biến dị di truyền của quần thể Phát sinh do:

* Do đột biến: Tạo nguồn nguyên liệu sơ cấp cho tiến hóa

Giao phối

* Do giao phối: Đột biến (BD sơ cấp) → BD tổ hợp (BD thứ cấp)

* Do nhập gene: Sự nhập cư của các cá thể hoặc các giao tử mang Biến dị từ quần thể

khác vào

Ví dụ: Hạt phấn từ nơi quần thể lân cận bay tới, con cái khi đi kiếm ăn giao phối

với con đực của quần thể khác

 Kết quả: Các quần thể tự nhiên đều rất đa hình, tức có nhiều Biến dị di truyền

4 Các nhân tố tiến hoá

a Định nghĩa

 85 Một quần thể tuân theo định luật Hardy-Weinberg có tiến hóa hay không?Vì sao?

b 5 nhân tố tiến hoá

Hình 15.7 Hiện tượng biến dị tổ hợp (Nguồn: internet)

Hình 15.8 Hiện tượng di nhập gen (Nguồn: internet)

Hình 15.9 Các hình thức chọn lọc tự nhiên (Nguồn: Biology-Nail A Campbell)

Các cá thể có xu hướng giao phối với những cá thể mang đặc điểm giống mình

Hình 15.10 Giao phối có lựa chọn

gene của mỗi loài là rất lớn →

khả năng cơ thể, quần thể xuất

hiện ĐB rất lớn

ĐB gene

ĐB NST

- Là nhân tố chính, nguồn phát sinh các BD di truyền của quần thể

- ĐB gene là nguồn nguyên liệu

sơ cấp, qua giao phối tạo ra vô

Các quần thể thường không cách

ly hoàn toàn → Di-nhập cá thể

từ quần thể này vào quần thể

khác, làm cho tần số allele và

thành phần KG của quần thể

thay đổi

 Phát tán cá thể hoặc giao tử tới quần thể

 Giao phối với cá thể (đực) lân cận

Làm phong phú vốn gene hoặc mang đến các loại allele đã có

sinh sản) của các cá thể với KG

khác nhau trong quần thể

→ Trong mỗi điều kiện môi

trường, CLTN tác động trực tiếp

lên KH, gián tiếp làm biến đổi

tần số KG, qua đó làm biến đổi

tần số allele của quần thể

 Chọn lọc chống lại allele trội

 Chọn lọc chống lại allele lặn

 Quy định chiều hướng, nhịp điệu biến đổi thành phần KG của quần thể

 Hình thành quần thể có nhiều

cá thể mang các KG quy định

các đặc điểm thích nghi

tương đối của các allele của

quần thể từ thế hệ này sang thế

hệ khác

Quần thể kích thước càng nhỏ

→ càng dễ làm thay đổi f allele của

quần thể và ngược lại

 Thay đổi f allele không theo một chiều hướng nhất định

 Một allele nào đó dù

có lợi cũng có thể bị loại bỏ hoàn toàn và một allele có hại cũng

có thể phổ biến trong quần thể

Có thể làm nghèo vốn gene của quần thể, giảm sự đa dạng di

Không làm thay đổi f allele của

quần thể nhưng lại làm thay đổi

thành phần KG theo hướng tăng

dần KG đồng hợp tử

Giao phối gần - tự thụ phấn

Giao phối có chọn lọc:

Các cá thể có kiểu hình giống nhau có xu hướng giao phối với nhau

Làm nghèo vốn gene của quần

thể, giảm sự đa dạng di truyền

 86 So sánh tốc độ chọn lọc của hai hình thức trên và giải thích?

 87 Tại sao CLTN làm thay đổi tần số allele của quần thể vi khuẩn nhanh hơn so với quần

thể sinh vật nhân thực?

 88 Tại sao những loài sinh vật bị con người săn bắt hoặc khai thác quá mức làm giảm

mạnh về số lượng cá thể lại rất dễ bị tuyệt chủng?

 89 Có phải cả 5 nhân tố tiến hóa đều làm thay đổi tần số allele, thành phần KG của quần

sự thay đổi từ từ của ngoại cảnh, không có đào

thải

Đào thải các BD bất lợi, tích luỹ các BD có lợi dưới tác dụng của CLTN

Đào thải là mặt chủ yếu

Dưới tác động của 3 nhân tố chủ yếu: quá trình ĐB, quá trình giao phối và quá trình CLTN

Hình

thành loài

mới

Dưới tác dụng của ngoại cảnh, loài biến đổi từ

từ, qua nhiều

dạng trung gian

Được hình thành dần dần qua nhiều dạng trung gian dưới tác dụng của CLTN theo con đường phân ly tính trạng từ một nguồn gốc chung

Là quá trình cải biến thành phần KG của quần thể theo hướng thích nghi, tạo ra KG mới cách li sinh sản với quần thể gốc

YÊU CẦU CẦN ĐẠT SAU KHI HỌC XONG BÀI 15

1 Hãy nêu ra các khái niệm cơ bản đã được đưa ra trong học thuyết tiến hóa của Lamarck

và Darwin?

2 Nêu các nội dung cơ bản của học thuyết tiến hóa tổng hợp – hiện đại?

Hình 0.9: “Cách tốt nhất để biết được về tương lai của mình là hãy tạo ra nó” – Peter Drucker

 Tại sao con sâu rau lại có mầu xanh?

 Tại sao sinh giới ngày càng đa dạng, phong phú?

I CƠ CHẾ PHÁT SINH BIẾN DỊ

Do Đột biến, Giao phối và Di nhập gene (Xem chương I và II của phần I – Di truyền học)

II HÌNH THÀNH CÁC ĐẶC ĐIỂM THÍCH NGHI - QUẦN THỂ THÍCH NGHI

1 Đặc điểm thích nghi

a Ví dụ: Sâu sồi giống hoa sồi, cành sồi; bọ que giống que khô; bọ lá giống lá, …

Màu sắc sặc sỡ của con công đực, …

Hình 16.1 Một số đặc điểm thích nghi của sinh vật (Nguồn: internet)

Hình 16.2 Sự thích nghi với ánh sáng của các loài động vật hoạt động ban ngày

b Định nghĩa: Là các đặc điểm giúp sinh vật thích nghi với môi trường, làm tăng khả năng sống sót và sinh sản của chúng

c Đặc điểm

- Được hoàn thiện từ thế hệ này sang thế hệ khác

- Số lượng cá thể thích nghi ngày càng tăng trong quần thể qua các thế hệ khác

2 Phân loại

a.Thích nghi kiểu hình (Thích nghi sinh thái): Chính là thường biến

b.Thích nghi kiểu gene (Thích nghi lịch sử): Chính là dựa trên cơ sở biến dị di truyền

3 Quá trình hình thành đặc điểm thích nghi

+ Màu sắc báo hiệu nhằm đe dọa, dọa nạt kẻ

thù: Rắn san hô, rắn vua, …

+ Tiết ra mùi hôi khó chịu: Bọ xít, bọ hung, … Hình 16.3 Màu sắc dọa nạt ở rắn

(Nguồn: internet)

 Tiết ra mùi thu hút (thụ phấn hoặc giao phối): Các loài hoa, …

 Có loài không độc nhưng màu sắc sặc sỡ như loài có độc: Rắn vua, …

* Tăng cường sức đề kháng của sâu bọ:

+ Ở Italia, 1944 DDT diệt được gần hết giống rận truyền bệnh sốt vàng ở Italia nhưng

đến 1948 DDT không còn khả năng dập tắt dịch

+ Ở Nga, 1950 DDT diệt được 95% ruồi, 1953 chỉ diệt được 5-10%

+ 1957, DDT hoàn toàn mất hiệu lực đối với loài rận trên toàn thế giới

* Tăng cường sức đề kháng của VK:

Khi penicilline được sử dụng lần đầu tiên trên thế giới, nó có hiệu lực rất mạnh trong việc tiêu diệt các VK tụ cầu vàng gây bệnh cho người nhưng chỉ ít năm sau hiệu lực này giảm đi rất nhanh

b Thí nghiệm

* Đối tượng: Loài bướm sâu đo (Biston betularia) sống trên thân cây bạch dương

* Các bước

Hình 16.4 Kết quả thí nghiệm

*Thí nghiệm 1: Thả 500 bướm đen vào rừng cây bạch dương trồng trong vùng không bị

ô nhiễm (thân cây màu trắng) Sau một thời gian, bắt lại thấy hầu hết bướm bắt được đều là bướm trắng Đồng thời khi nghiên cứu thành phần thức ăn trong dạ dày của các con chim bắt được ở vùng này, thấy số lượng bướm đen nhiều hơn so với bướm trắng

* Thí nghiệm 2: Thả 500 bướm trắng vào rừng cây bạch dương trồng trong vùng bị ô nhiễm (thân cây màu đen) Sau một thời gian, bắt lại thấy hầu hết bướm bắt được đều là bướm đen Đồng thời khi nghiên cứu thành phần thức ăn trong dạ dày của các con chim bắt được ở vùng này, thấy số lượng bướm trắng nhiều hơn so với bướm đen

 90 Giải thích kết quả thí nghiệm trên?

* Nhận xét - Vai trò của CLTN

- Sàng lọc, làm tăng số lượng cá thể có kiểu hình thích nghi tồn tại sẵn trong quần thể

- Tăng cường mức độ thích nghi bằng cách tích lũy các allele tham gia qui định các

đặc điểm thích nghi

c Cơ sở di truyền

- Mỗi đặc điểm thích nghi không phải do một gene mà do nhiều gene cùng quy định

- Trong tự nhiên đột biến không ngừng phát sinh: Theo thời gian trong quần thể tích luỹ rất nhiều đột biến, qua giao phối tạo ra vô số biến dị tổ hợp Kết quả hình thành nên Quần thể có tính đa hình.

(Đột biến và giao phối tạo nên tính đa hình của quần thể)

- Trong mỗi một môi trường CLTN đào thải các biến dị có hại, tích luỹ các biến dị có lợi

cho sinh vật trong môi trường đó

- Các cá thể mang đặc điểm thích nghi ngày càng sinh sản ưu thế và chiếm đa số trong

quần thể

d Kết luận: Quá trình hình thành quần thể thích nghi là quá trình

- Tích luỹ các allele cùng tham gia quy định KH thích nghi, môi trường chỉ đóng vai trò sàng lọc những cá thể có KH thích nghi mà không tạo ra đặc điểm thích nghi

- Làm tăng dần số lượng cá thể có KH thích nghi Nếu môi trường thay đổi theo 1 hướng xác định thì khả năng thích nghi sẽ không ngừng được hoàn thiện qua các thế hệ

- Phụ thuộc vào:

(1) Quá trình phát sinh ĐB và tích luỹ ĐB (Đột biến)

(2) Quá trình sinh sản (Giao phối)

(3) Áp lực CLTN (Chọn lọc tự nhiên)

4 Sự hợp lý tương đối của mỗi đặc điểm thích nghi

a Ví dụ: Một số quần thể loài rắn Thamnophis sirtalis

có khả năng kháng lại chất độc của một loại kì

giông nhỏ Nhưng sau khi ăn thì nó không thể bò

nhanh được nên dễ lại làm mồi cho các loài ăn rắn

b Kết luận Hình 16.5 Rắn ăn kì giông nhỏ

(Nguồn: internet)

- Vì trong môi trường này nó có thể là thích nghi nhưng trong môi trường khác lại có thể

không thích nghi

- CLTN chọn lọc KH của một sinh vật theo lối "thỏa hiệp", duy trì một KH dung hòa với

nhiều đặc điểm khác nhau (Bản chất vẫn là đặc điểm thích nghi chỉ có tính tương đối)

 Vậy, không có một đặc điểm thích nghi hoặc một cơ thể sinh vật nào thích nghi với nhiều môi trường khác nhau

 91 Cho VD về đặc điểm thích nghi? Từ đó đề xuất giả thuyết về quá trình hình thành

đặc điểm thích nghi đó?

 92 Hiện tượng ếch kêu trời mưa là đặc điểm thích nghi hay không thích nghi? Hãy phân tích?

Cho ví dụ về đặc điểm thích nghi và chứng minh nó chỉ hợp lý tương đối?

Hình 16.6 Bản đồ khái niệm quá trình hình thành quần thể thích nghi

(Nguồn : Tô Nguyên Cương – 2013)

III CƠ CHẾ HÌNH THÀNH LOÀI MỚI

- Cách ly sinh sản là một tiêu chuẩn khách quan, chính xác nhất để xác định hai quần thể

thuộc cùng một loài hay thuộc hai loài khác nhau

- Có ý nghĩa trong việc phân biệt hai loài thân thuộc có hình thái rất giống nhau

*Hạn chế

- Không thể xác định hai loài cách ly sinh sản ở mức độ nào với nhau

- Không sử dụng được với loài sinh sản vô tính

 Tuỳ vào hai loài cần phân biệt mà cần căn cứ vào một hoặc cùng một lúc một vài tiêu

chuẩn: Hình thái, sinh sản, hoá sinh, phân tử

2 Các cơ chế cách ly sinh sản giữa 2 loài

Mao lương sống ở bãi cỏ ẩm: Có chồi

nách lá, vươn dài bò trên mặt đất

Mao lương sống ở bờ mương, bờ ao:

Lá hình bầu dục, ít răng cưa

Hình 16.7 Hai loài mao lương

1 Loài ở bãi cỏ ẩm; 2 Loài ở bờ ao

+ Cách ly tập tính: Trong tự nhiên các cá thể có xu hường giao phối với cá thể giống mình

Ví dụ: Ở Châu Phi, có 2 nhóm cá giống hệt nhau và chỉ khác nhau về màu sắc – cá đỏ

và cá xám Cá đỏ chỉ giao phối với cá đỏ, cá xám chỉ giao phối với cá xám, còn cá

đỏ và cá xám không giao phối với nhau

+ Cách ly thời gian (mùa vụ): Do chu kì sinh sản của các nhóm cá thể khác nhau về thời

gian

Ví dụ: Các quần thể một số loài thực vật sống trên bãi bồi sông Volga (cỏ băng, cỏ

sâu róm,…) rất ít sai khác về hình thái so với các quần thể tương ứng ở trong

bờ Mùa lũ hàng năm vào tháng 5

Thực vật bãi bồi: Ra hoa, kết hạt trước khi mùa lũ về

Thực vật trong bờ: Ra hoa, kết hạt vào đúng mùa lũ

+ Cách ly cơ học: Cấu tạo cơ thể, cơ quan sinh sản khác nhau dẫn tới không giao phối

được với nhau

Ví dụ:

- Do cấu tạo xoắn khác nhau nên cơ quan sinh sản của 2 loài

ốc sên không phù hợp, từ đó không giao phối được với nhau (Hình 16.8)

- Chiều dài ống phấn của cây này không tới noãn cầu của cây

a Hình thành loài khác khu vực địa lý (Con đường cách ly địa lý)

* Bằng chứng

Hình 16.10 Phân bố của các nòi chim sẻ ngô (Parus major)

(Nguồn: internet)

Chim sẻ ngô (Parus major): Do

khả năng phát tán mạnh nên phân

bố khắp Châu Âu, Châu Á, Bắc Phi, các đảo Địa Trung Hải

Hiện tượng:

Nơi tiếp giáp giữa nòi Châu

Âu-Ấn Độ, giữa nòi Âu-Ấn Độ-Trung Quốc đều có các dạng lai tự nhiên → cùng loài

Nơi tiếp giáp giữa nòi Châu Trung Quốc, thượng lưu sông Amua 2 nòi tồn tại song song không có dạng lai Đây là dấu hiệu đánh dấu hình thành nên

Âu-2 loài mới

* Thí nghiệm: Của Diane Dodd, trường ĐH Yale Mỹ

Hình 16.11 Thí nghiệm của Dodd (Nguồn: internet)

+ Chia quần thể ruồi giấm Drosophila pseudo obscura thành nhiều quần thể nhỏ, nuôi trong các môi trường nhân tạo khác nhau Một số quần thể nuôi bằng tinh bột, một số được nuôi bằng maltose

Sau nhiều thế hệ, từ một quần thể ban đầu đã tạo nên hai quần thể thích nghi với việc tiêu hoá tinh bột và tiêu hóa đường maltose

+ Cho hai loại ruồi sống chung, thấy ruồi “maltose” có xu hướng thích giao phối với ruồi

“maltose” hơn và ngược lại

* Cơ chế

+ Nguyên nhân

 Loài mở rộng khu vực phân bố

 Khu phân bố của loài bị chia nhỏ do các chướng ngại địa lý (sông, núi, biển, …)

 Ngăn cản cá thể của các quần thể giao phối với nhau, tạo điều kiện cho các nhân tố tiến hóa tác động theo các hướng khác nhau và duy trì sự khác biệt về fallele và thành phần

+ Đặc điểm

 Xảy ra một cách chậm chạp qua nhiều thế hệ

 Không phải là cách ly sinh sản mà là điều kiện duy trì sự khác biệt tần số allele và thành phần KG giữa các quần thể để dẫn tới quá trình cách ly sinh sản, đánh dấu sự xuất hiện loài mới

 Quá trình hình thành các quần thể thích nghi không nhất thiết dẫn đến hình thành loài

(cỏ băng, cỏ sâu róm…) rất ít sai khác về hình thái so với các quần thể tương ứng ở trong bờ Sông

Volga có mùa lũ hàng năm vào tháng 5

- Thực vật bãi bồi: Ra hoa, kết

hạt trước khi mùa lũ về

- Thực vật trong bờ: Ra hoa, kết

hạt vào đúng mùa lũ

Giả sử sau này bãi bồi nối với bờ trở thành đất liền thì lúc đó 2 nhóm không thể thụ phấn được cho nhau và sẽ song song tồn tại Qua thời gian dài tất yếu 2 vốn gene sẽ ngày càng sai khác,

từ đó hình thành nên 2 loài khác nhau

+ Thí nghiệm: Ở Châu Phi, có 2 loài cá P.nyrerel (cá đỏ) và P.pundamilia (cá xám) tồn tại

song song không giao phối với nhau:

Hình 16.13 Cá xám và cá đỏ

(Nguồn: Sinh học - Nail A Campbell)

Khi chiếu ánh sáng đơn sắc da cam → 2 loài

có màu sắc giống nhau → 2 cá thể của 2 loài

giao phối với nhau

+ Cơ chế

Từ quần thể đơn hình, nhờ đột biến và giao phối đã hình thành Quần thể đa hình Trong quần thể các cá thể có xu hướng giao phối với các cá thể giống mình (giao phối có lựa chọn) Theo thời gian các nhóm cá thể tích lũy các vốn gene theo các hướng khác nhau, dần dần dẫn đến cách ly sinh sản và hình thành nên loài mới

* Hình thành loài bằng cách ly sinh thái

+ Bằng chứng: Mao lương (Xem lại những đặc điểm của Mao lương tại mục III bài 16)

Mao lương sống ở bãi cỏ ẩm: Có chồi nách lá, vươn dài bò trên mặt đất

Mao lương sống ở bờ mương, bờ ao: Lá hình bầu dục, ít răng cưa

+ Cơ chế:

Từ quần thể đơn hình, nhờ đột biến và giao phối đã hình thành Quần thể đa hình Trong quá trình phát phát tán đã hình thành các nhóm cá thể thích nghi với các ổ sinh thái khác nhau Các cá thể sống trong cùng một ổ sinh thái có xác suất giao phối với nhau cao hơn với các cá thể thuộc các ổ sinh thái khác Theo thời gian dẫn tới tích lũy các vốn gene theo các ổ sinh thái khác nhau, sau đó dẫn đến cách ly sinh sản và hình thành nên loài mới

+ Phạm vi: Xảy ra chủ yếu với các loài động vật ít di chuyển

* Hình thành loài bằng con đường lai xa và đa bội hoá

+ Đa bội hoá khác nguồn

 Bằng chứng

Loài cỏ Spartina ở Anh (2n=120), là kết quả lai tự nhiên giữa một loài gốc Châu Âu

(2n=50) với một loài gốc Mỹ nhập vào Anh (2n=70) Thể song nhị bội xuất hiện đầu tiên năm 1870 ở bờ biển miền Nam nước Anh Đến 1902, phát tán khắp bờ biển nước Anh, 1906 lan sang Pháp Vì chăn nuôi tốt nên được phổ biến khắp thế giới

Quá trình hình thành lúa mì hiện đại giữa lúa

mì hoang dại (Triticum monococcum), loài cỏ

dại (Triticum speltoiders) và loài cỏ dại (Triticum tauschii)

Hình 16.14 Sự hình thành loài lúa mì hiện đại bằng con đường lai

xa và đa bội hóa

(Nguồn: @ 2009 Pearson Education, Inc)

 Thí nghiệm

Lai cải củ (Raphnus) và cải bắp

(Brassica) (Hình 16.15 và 16.16)

 Cơ chế

- Tế bào cơ thể lai khác loài chứa bộ NST

của hai loài bố mẹ không tương đồng, dẫn

tới kỳ đầu I không xảy ra sự tiếp hợp, làm

trở ngại cho phát sinh giao tử Vì vậy cơ

thể lai xa thường chỉ sinh sản vô tính Hình 16.15 Lai xa giữa cải củ và cải bắp

(Nguồn: Sinh học - Nail A Campbell)

- Nếu cơ thể lai được đa bội hoá (lưỡng bội hóa) → Có khả năng sinh sản hữu tính (các NST sắp xếp thành cặp) → Loài mới (Vì nó được cách ly sinh sản với hai loài bố mẹ)

nA × nB → nA+nB → 2(nA+nB) → Loài sinh sản hữu tính (Mới thấy ở thực vật)

Hình 16.16 Lai khác loài giữa ngựa cái và lừa đực

(Nguồn: Sinh học - Nail A Campbell)

+ Đa bội hoá cùng nguồn

 Bằng chứng: Hai loài thằn lằn cái 3n trinh sản - đẻ trứng (3n) và trứng phát triển trực

tiếp thành thằn lằn con mà không qua thụ tinh

a Leiolepis ngovantrii b Cnemidophorus sonorae

Hình 16.17 Một số loài thằn lằn trinh sinh (Nguồn:internet)

 Thí nghiệm: Cải củ tứ bội (4n), cải củ tam bội (3n), dưa hấu tam bội (3n)…

 Cơ chế:

- Xuất hiện do nguyên phân: Tác động lên đỉnh sinh trưởng hoặc mẩu mô bằng

colchicine Kết quả, làm cho NST nhân đôi nhưng không phân li, hình thành nên

cơ thể tứ bội (4n)

- Xuất hiện do giảm phân: Do giảm phân không bình thường đã hình thành nên giao tử 2n

+ Sự kết hợp giữa giao tử đột biến lưỡng bội (2n) với giao tử bình thường (n) tạo

nên thể đa bội lẻ tam bội: 2n x n → 3n → Loài mới sinh sản vô tính

+ Sự kết hợp giữa các giao tử đột biến lưỡng bội (2n) tạo nên thể đa bội chẵn:

2n x 2n → 4n → Loài mới sinh sản hữu tính

 93 Trong các con đường hình thành loài, con đường nào diễn ra nhanh nhất? Vì sao?

IV CƠ CHẾ HÌNH THÀNH CÁC NHÓM PHÂN LOẠI TRÊN LOÀI – TIẾN HÓA LỚN

1 Bằng chứng: Bằng chứng ở ruồi giấm, tinh tinh, người…

- Một số đột biến ở ruồi giấm làm đóng mở các gene nhầm thời điểm, nhầm vị trí có thể tạo

nên những đặc điểm hình thái bất thường như có 4 cánh hoặc có chân mọc ở đầu thay vì ăng ten

- Người và tinh tinh giống nhau 98% nhưng về mặt hình thái thì lại khác xa nhau

2 Thí nghiệm: Do Boraas tiến hành năm 1988 ở tảo lục đơn bào Chlorella vulgaris bằng

cách nuôi tảo trong môi trường có nhiều thiên địch chuyên ăn tảo

- Sau một vài thế hệ, trong môi trường đã xuất hiện các khối tế bào hình cầu

- Sau khoảng 20 thế hệ, hầu hết các tập hợp tế bào hình cầu bao gồm 8 tế bào

- Sau 100 thế hệ, các tập hợp 8 tế bào có cấu trúc hình cầu chiếm tuyệt đại đa số

 Dưới áp lực của CLTN, những tế bào có khả năng tập hợp nhau lại để tránh sự tiêu diệt của

kẻ thù được duy trì và đây là bước đầu tiên tạo tiền đề cho sự hình thành các cơ thể đa bào

3 Tiến hoá lớn

a Cơ sở nghiên cứu

+ Nghiên cứu hoá thạch

+ Các nghiên cứu phân loại sinh giới: Dựa trên mức độ giống nhau về đặc điểm hình thái, hoá sinh và sinh học phân tử

b Đặc điểm

+ Tốc độ hình thành loài ở các nhóm sinh vật khác nhau là khác nhau

Ví dụ: Cá phổi gần như không thay đổi suốt 150 triệu năm

Hình 16.18 Một số loài cá phổi

(Nguồn:2011 Encycyclop aedia Britannica, Inc) + Quá trình không cần những đột biến lớn mà chủ yếu là sự tích luỹ các đột biến nhỏ qua

các thế hệ

c Kết quả

+ Sinh giới ngày càng đa dạng:

Nhờ có tiến hoá phân nhánh: Tổ tiên chung → Thế giới vô cùng phong phú đa dạng + Tổ chức ngày càng phức tạp, thích nghi với môi trường

Kết luận: Nghiên cứu, phân loại thế giới sống và mối quan hệ với tiến hóa lớn, giúp xây dựng

cây phát sinh và làm sáng tỏ mối quan hệ họ hàng giữa các loài Quá trình tiến hóa của sinh giới là quá trình thích nghi với môi trường sống

YÊU CẦU CẦN ĐẠT SAU KHI HỌC XONG BÀI 6

1 Giải thích quá trình hình thành đặc điểm thích nghi của bọ xít hại nhãn?

2 Với mỗi con đường hình thành loài, hãy sơ đồ hóa và mô tả quá trình đó? Lấy ví dụ minh họa?

Hình 0.10: “Tôi luôn luôn biết rằng tôi sẽ trở nên giàu có Tôi đã không nghi ngờ điều đó một phút

nào.” – Warren Buffett –

 Mầm mống sự sống đầu tiên được hình thành như thế nào? Sau khi hình

thành nó đã phát triển tạo nên toàn bộ sinh giới như thế nào?

I SỰ PHÁT SINH SỰ SỐNG

1 Tiến hoá hoá học - Tiến hoá phân tử: Gồm 3 giai đoạn:

a Giai đoạn 1: Hình thành các chất hữu cơ đơn giản từ các chất vô cơ

* Thí nghiệm: Của Miller và Urey

* Cơ chế: Nhờ năng lượng trong tự nhiên

C,H  C,H,O  C,H,O,N: aa, ribonu, nu,…

(2) (3) (4)

 Nặng, theo nước mưa rơi xuống biển

Kết quả: Biển đầy chất hữu cơ hoà tan

* Kết quả: Hình thành các phân tử hữu cơ

đơn giản

 94 Hãy cho biết ý nghĩa của các thành

phần cấu tạo nên hệ thống thí nghiệm

của Miller và Urey?

Hình 17.1 Thí nghiệm của Miller và Urey

(Nguồn:internet)

b Giai đoạn 2: Trùng phân các chất hữu cơ đơn giản thành hợp chất hữu cơ phức tạp

* Thí nghiệm

Hỗn hợp acid amine khô được đun nóng ở 150-180oC  Các chuỗi polypeptide ngắn

* Cơ chế: (Nối tiếp giai đoạn 1): Nhờ nguồn năng lượng tự nhiên, mà:

→ aa  protein đơn giản  protein phức tạp

→ ribonucleotide  ARN → ADN : acid nucleic

→ glucose → carbohydrate

→ lipid

* Kết quả: Hình thành các phân tử hữu cơ phức tạp (polymer – cao phân tử) có kích thước,

khối lượng lớn

b Giai đoạn 3: Hình thành hợp chất hữu cơ phức tạp có khả năng tự nhân đôi

- Một số ARN có hoạt tính của enzyme giúp nó nhân đôi tốt hơn Tuy nhiên ARN có một

mạch nên không bền bằng ADN trong bảo quản thông tin di truyền nên CLTN đã giữ lại ADN

- Acid amine tạo liên kết yếu với các ribonu trên ARN, tạo thành chuỗi polypeptide có đặc

tính của enzyme, thay thế chức năng xúc tác của ARN

2 Tiến hoá tiền sinh hoc

* Nguyên nhân

Do đặc tính kị nước của lipid, đặc

biệt là phospholipid → hình thành lớp

màng, gồm 2 lớp phospholipid bao

bọc lấy tập hợp các đại phân tử hữu

cơ Kết quả tạo nên các giọt lipid có

thành phần khác nhau (liposome)

* Cơ chế Hình 17.2 Đặc tính của phopholipid (Nguồn:internet)

Từ các hợp chất hữu cơ cao phân tử hoà tan với đặc tính của lipid (phospholipid) đã hình

thành nên các giọt dịch keo hữu cơ (Acid nucleic, protein, carbohydrate, lipid, …) Qua CLTN đã hình thành nên 2 loại giọt liposome:

+ Các giọt chứa protein và acid nucleic (coacerva): Nó có dấu hiệu sơ khai của trao

đổi chất, tăng kích thước, sinh sản, duy trì cấu trúc tương đối ổn định trong dung dịch

+ Các giọt không chứa đồng thời acid nucleic và protein: Không có các biểu hiện của

 95 Quá trình phát sinh, phát triển của sự sống trải qua các giai đoạn nào? Kết quả của mỗi giai đoạn là gì?

 96 Nguyên nhân nào thúc đẩy quá trình tiến hóa ở mỗi giai đoạn?

 97 Điều gì đã đảm bảo cho ADN thay thế ARN trong vai trò lưu giữ, bảo quản, truyền

đạt thông tin di truyền?

II SỰ PHÁT TRIỂN CỦA SỰ SỐNG - Tiến hóa sinh học

1 Lịch sử phát triển của sinh giới qua các đại địa chất

a Hiện tượng trôi dạt lục địa

* Ví dụ:

Hình 17.3 Hiện tượng trôi dạt lục địa (Nguồn:internet)

- Cách đây 180tr năm siêu lục địa Pangaea bắt đầu phân tách thành

2 lục địa Bắc (Laurasia) và lục địa Nam (Gondwana)

- Tiểu lục địa Ấn Độ cách đây khoảng 10tr năm đã sát nhập với lục địa Âu-Á làm xuất hiện dãy núi Himalaya

- Lục địa Bắc Mĩ vẫn đang tách ra khỏi lục địa Âu-Á với tốc độ 2cm/năm

* Định nghĩa

Là hiện tượng các phiến kiến tạo liên tục di chuyển do lớp dung nham nóng chảy bên

dưới chuyển động

* Diễn biến

Cách đây 250tr năm, toàn bộ lục địa kết nối với nhau thành một siêu lục địa

(Pangaea), cách đây 180tr năm tách thành 2 lục địa Bắc và lục địa Nam và sau đó liên

tiếp tách ra rồi lại sát nhập và cuối cùng phân tách thành các lục địa như ngày nay

* Vai trò

Hiện tượng trôi dạt lục địa làm thay đổi khí hậu, từ đó quy dịnh, hình thành nên hệ

sinh vật tương ứng

b Các đại địa chất

* Căn cứ phân chia thời gian địa chất : Các biến đổi địa chất

* Bản chất: Biến đổi về địa chất →Biến đổi về khí hậu → Quy định hệ sinh vật tương ứng

* Sinh vật trong các đại địa chất:

Hình 17.4 Sự phát triển của sinh giới qua các đại địa chất

Nội dung này có thể xem thêm trong SGK Ở đây chúng tôi xin giới thiệu cách nhớ những nội dung chủ yếu:

BẢNG MẸO NHỚ CÁC SỰ KIỆN ĐẶC TRƯNG CỦA CÁC THỜI KÌ ĐỊA CHẤT

C (Than đá)

P

TRI (Tam điệp)

JURA

CRE (Phấn trắng)

TV Phân Thực Mạch Không Hạt Không Trần Trị Hoa Trị Không

ĐV Ngành Diệt Cạn Trùng Sát Phân Thú Phân Vú Trưởng Người

 Nhớ 5 đại: THÁI NGUYÊN CỔ TRUNG TÂN

THÁI là Đại Thái Cổ; NGUYÊN là Đại Nguyên Sinh; CỔ là Đại Cổ Sinh; TRUNG

là Đại Trung Sinh; TÂN là Đại Tân Sinh

 Nhớ 6 kỉ của Đại cổ sinh: Cảm Ơn Sự Đề Cao Pé; nhớ 3 kỉ của Đại trung sinh: Trỉ Jủ

Rê

Cảm là Cambri; Ơn là Ordovician; Sự là Silua; Đề là Devol; Cao là Carbon; Pé là

Pecmi; Trỉ là Triassic; Jủ là Jurassic; Rê là Cretaceous

 Nhớ đặc trưng địa chất của các kỉ: Khác Di Hình Không Không Liên Ưu Chia Liên

Nay Không

 Nhớ đặc trưng khí hậu của các kỉ: Không Khô Ẩm Khô Ẩm Khô Khô Ẩm Khô Ẩm

Khô(Dương Xuân Lực – 12A2 – Khóa 2010-2013 THPT Đại Từ, hiện là SV ĐH Y Thái Nguyên)

 Nhớ đặc trưng thực vật ở các kỉ: Phân thực mạch không hạt không, trần trị, hoa trị,

không

PHÂN nghĩa là PHÂN HÓA, trong khi đến kỉ Ordovician thực vật mới xuất hiện nên

sự phân hóa đấy là của Tảo; THỰC nghĩa là thực vật xuất hiện; MẠCH nghĩa là thực vật có mạch xuất hiện; KHÔNG nghĩa là kỉ đó không có nội dung gì tương ứng; HẠT thực vật có hạt xuất hiện; TRẦN cây hạt trần xuất hiện; TRỊ nghĩa là ngự trị, và đi sau

cây hạt trần nên nghĩa là cây hạt trần ngự trị; HOA nghĩa là thực vật có hoa xuất hiện;

TRỊ nghĩa là ngự trị nhưng sau thực vật có hoa nên là thực vật có hoa ngự trị

 Nhớ đặc trưng thực vật ở các kỉ: Ngành diệt cạn, trùng sát phân, thú phân, vú trưởng

người.

NGÀNH nghĩa là phân hóa các ngành động vật; DIỆT nghĩa là động vật bị tiêu diệt hàng loạt; CẠN nghĩa là động vật lên cạn; TRÙNG nghĩa là phát sinh côn trung; SÁT nghĩa là bò sát xuất hiện; PHÂN nghĩa là bò sát phân hóa; THÚ nghĩa là xuất hiện thú;

PHÂN nghĩa là thú phân hóa; VÚ nghĩa là xuất hiện động vật có vú; TRƯỞNG xuất

hiện linh trưởng; NGƯỜI nghĩa là loài người xuất hiện

Chú ý: Ngoài ra cần nhớ thêm một số nội dung về động vật, thực vật mà chúng tôi đã thêm ở

phía dưới bảng trên mà cách nhớ trên chưa truyền tải hết được Những ý tưởng, đề xuất hay sẽ được chúng tôi in trong sách và giữ nguyên bản quyền tác giả như em Dương Xuân Lực ở trên Như vậy, ranh giới giữa các đại, các kỉ thường là giai đoạn có những biến đổi địa chất của Trái Đất làm cho sinh vật bị tuyệt chủng hàng loạt và sau đó là sự bắt đầu một giai đoạn tiến hóa mới của những sinh vật sống sót

KẾT LUẬN: Quá trình phát triển của sự sống là từ mầm mống cơ thể sống đầu tiên - tế bào

nguyên thủy nhờ các nhân tố tiến hóa đã hình thành nên toàn bộ sinh giới ngày nay

Hình 17.5 Tổng quan các giai đoạn phát triển chính của sinh giới (Nguồn:internet)

 98 CLTN bắt đầu xuất hiện từ thời điểm nào?

YÊU CẦU CẦN ĐẠT SAU KHI HỌC XONG BÀI 17

1 Quá trình phát sinh sự sống, phát triển của sự sống trải qua các giai đoạn nào?

2 Cải tiến, đề xuất các nhớ các sự kiện (địa chất, khí hậu, thực vật, động vật) trong các đại địa chất?

Hình 0.11: “Cuộc sống là 10% những gì xảy đến với bạn còn 90% là cách bạn phản ứng”

 Con người có nguồn gốc từ đâu?Quá trình hình thành và phát triển của

loài người diễn ra như thế nào?

Hình 18.1 Quá trình hình thành loài người hiện đại (Nguồn:internet)

I BẰNG CHỨNG VỀ NGUỒN GỐC ĐỘNG VẬT CỦA LOÀI NGƯỜI

1 Những đặc điểm tương đồng giữa người và thú: Cấu tạo cơ thể rất giống thể thức, cấu tạo chung của ĐVCXS

a Bằng chứng hình thái học: Ở người có những cơ quan thoái hóa:

- Nếp thịt nhỏ ở khóe mắt là dấu vết của mi mắt thứ ba ở chim và bò sát

- Mấu lồi mép vành tai phía trên của người là di tích đầu nhọn của vành tai thú

- Xuất hiện hiện tượng lại giống (lại tổ): Người có đuôi dài 20-25cm, có lông rậm khắp mình và kín mặt (gọi là ma sói) hoặc có 3-4 đôi vú (Xem lại Bài 14)

- Có lông mao bao phủ

b Bằng chứng giải phẫu học

- Bộ xương gồm những phần tương tự, các nội quan sắp xếp giống nhau

- Có tuyến sữa

- Bộ răng phân hóa thành răng cửa, răng nanh, răng hàm

- Ruột thừa là vết tích ruột tịt đã phát triển ở động vật ăn cỏ

c Bằng chứng sinh lý

- Giống với thú là đẻ con và nuôi con bằng sữa

d Bằng chứng phôi sinh học: Sự phát triển phôi lặp lại các giai đoạn lịch sử của động vật

- Có dấu vết của khe mang ở cổ khi phôi được 18-20 ngày

- Phôi một tháng: Bộ não chia thành 5 phần rõ rệt giống như não cá Về sau bán cầu đại não

mới trùm lên các phần sau, xuất hiện khúc cuộn và nếp nhăn

- Có đuôi khá dài khi thai được 2 tháng tuổi

- Tháng thứ 6 trên toàn bề mặt phôi vẫn còn có một lớp lông mịn, chỉ trừ môi, gan bàn tay,

gan bàn chân Hai tháng trước lúc sinh lớp lông đó mới rụng đi

- Phôi người thường có vài ba đôi vú, về sau chỉ một đôi ở ngực phát triển

Kết luận: Những dấu hiệu trên chứng minh nguồn gốc của loài người từ ĐVCXS, đặc biệt

quan hệ gần gũi với lớp thú

2 Điểm giống và khác nhau giữa người và vượn người

a Điểm giống nhau

- Trong các loài thú thì vượn dạng người (gọi tắt là vượn người) giống người hơn cả

Ngày nay có: + Một loài vượn người cỡ bé: Là vượn

+ Ba loài vượn người cỡ lớn: Đười ươi, gorila (khỉ đột) và tinh tinh

Trong số 4 loài vượn người nói trên, tinh tinh có quan hệ họ hàng gần với người nhất

+ Vượn, đười ươi: Sống ở Đông Nam Á

+ Gorila (khỉ đột), tinh tinh: Sống ở vùng nhiệt đới Châu phi

Hình 18.2 Sự giống nhau trong cấu trúc bộ xương một số loài linh trưởng (Nguồn:internet)

- Vượn người rất giống người:

+ Hình dạng và kích thước: Không có đuôi, có thể đứng trên 2 chân sau

+ Giải phẫu : Có 12 – 13 đôi xương sườn, 5 – 6 đốt sống cùng, 32 răng (chỉ khác là kẽ răng

của vượn người thì hở mà răng người thì xếp sít nhau), vượn người cũng có 4 nhóm máu như người, kích thước và hình dạng tinh trùng, cấu tạo của nhau thai giống nhau Giống nhau về cấu tạo bộ não,

+ Sinh lý: Chu kỳ kinh nguyệt 30 ngày, thời gian có mang 270 – 275 ngày, cai sữa, về khả

năng hoạt động thần kinh

+ Bằng chứng phôi sinh học: Phôi 3 tháng ngón chân cái nằm đối diện với cac ngón khác,

giống như ở vượn

+ Hóa sinh: Người và tinh tinh trình tự nucleotide trên ADN giống nhau 97,6%; chuỗi –

hemoglobin giống nhau 100%

b Điểm khác nhau

* Hình thái

+ Vượn người đi lom khom, tay vẫn còn phải tỳ xuống mặt đất, do đó cột sống cong hình cung (tuy đã bớt cong so với thú), lồng ngực hẹp bề ngang, xương chậu hẹp Tay dài hơn chân,

gót chân không kéo dài ra sau, ngón chân dài, ngón cái đối diện với các ngón khác

+ Người có dáng đứng thẳng, nên cột sống cong hình chữ S, khi chạy nhảy cơ thể ít bị chấn động Lồng ngực hẹp theo chiều trước – sau, xương chậu rộng (nhất là ở phụ nữ), tay ngắn hơn chân, gót chân kéo dài ra phía sau, ngón chân ngắn, ngón cái không úp vào các ngón khác Tay người được giải phóng khỏi chức năng di chuyển, chuyên hoá với chức năng cầm nắm công cụ nên ngón cái lớn và rất linh hoạt

* Giải phẫu

+ Não vượn người còn bé, ít nếp nhăn (não tinh tinh: 460g, 600cm3, 392cm2), thuỳ trán ít phát triển, mặt dài và lớn hơn hộp sọ Não người to hơn nhiều, có nhiều khúc cuộn và nếp nhăn (1000 – 2000g, 1400 – 1600 cm3, 1250cm2), sọ lớn hơn mặt, thuỳ trán não người rộng gấp 2 lần ở vượn, do đó trán người không còn gờ trên hốc mắt

+ Xương hàm của vượn người không có lồi cằm Do tiếng nói phát triển, người có lồi cằm, não người có vùng cử động nói, vùng hiểu tiếng nói (chưa có ở động vật) Sự hình thành hệ thống tín hiệu thứ 2 (tiếng nói, chữ viết) và khả năng tư duy trừu tượng là sự sai khác về chất lượng trong hoạt động thần kinh của người so với vượn người

* Sinh lý: Nguồn thức ăn chủ yếu của vượn người là thực vật Bộ răng thô, răng nanh phát triển, xương hàm to, góc quai hàm lớn Trong lịch sử, người đã chuyển sang ăn cả thức ăn động vật, từ ăn sống sang biết nấu chín thức ăn Do đó bộ răng bớt thô, răng nanh ít phát triển, xương hàm bớt to, góc quai hàm bé

Từ các bằng chứng về hình thái, giải phẩu, sinh lý, phôi, sinh học phân tử cho phép xác

định mối quan hệ họ hàng, vẽ được cây chủng loại phát sinh loài người, chỉ ra được đặc điểm nào trên cơ thể người được hình thành trước trong quá trình tiến hóa, đặc điểm nào mới xuất hiện

Những đặc điểm giống nhau chứng tỏ người có quan hệ họ hàng rất gần với vượn người, và

có mối quan hệ gần gũi nhất với tinh tinh, những điểm khác nhau nói trên chứng tỏ vượn người

ngày nay không phải là tổ tiên của người mà là 2 hướng tiến hóa khác nhau

Từ đó người ta xác định được: Con người thuộc Lớp thú (Mammalia) - Bộ linh trưởng

(Primates) - Họ người (Homonidae) - Chi người (Homo) - Loài người (Homo sapiens)

II CÁC SỰ KIỆN QUAN TRỌNG TRONG QUÁ TRÌNH PHÁT SINH LOÀI NGƯỜI

1 Bàn tay trở thành cơ quan chế tạo công cụ lao động

a Cơ sở: Tổ tiên xa xưa của loài người là những dạng vượn người sống thành đàn trên cây,

ăn quả, lá cây, sâu bọ, trứng chim,…

Cuộc sống leo trèo đã phân hóa chức năng các chi Chi trước để nắm cành cây, hái quả, đưa thức ăn vào miệng Chi sau đỡ lấy toàn thân khi di chuyển trên cây, thân gần như thẳng đứng

Bản chất: Sống trên cây  Phân hóa chi, thân gần như thẳng

b Nguyên nhân: Vào nửa sau của kỉ Thứ ba (đại Tân sinh) băng hà tràn xuống phía Nam,

khí hậu lạnh, rừng thu hẹp dẫn tới vượn người phương nam đã buộc phải chuyển xuống đất

c Cơ chế:Dáng đứng thẳng khi chuyển xuống mặt đất nhiều thú dữ đã có tác dụng phát hiện được kẻ thù từ xa Vượn người càng tiến ra nơi trống trải thì CLTN càng củng cố đặc điểm

có lợi này

d Kết quả - Ý nghĩa: Dáng đi thẳng đã kéo theo hàng loạt các biến đổi hình thái, cấu tạo trên

cơ thể vượn người (cột sống, lồng ngực, xương chậu, …) nhưng hệ quả quan trọng nhất là giải phóng hai chi trước khỏi chức năng di chuyển

Qua hàng vạn năm dưới tác dụng của lao động, bàn tay được hoàn thiện dần, thực hiện những động tác ngày càng phức tạp

2 Sự phát triển tiếng nói có âm tiết

a Cơ sở

- Khi vượn người buộc phải di

chuyển xuống mặt đất nhiều

thú dữ thì bản năng sống

thành đàn được củng cố Sự

yếu ớt của từng cá thể được

bù lại bởi sức mạnh của số

đông, dựa vào nhau để tự vệ,

kiếm ăn

- Việc chế tạo công cụ bằng đá

phải có nhiều cá thể tham gia

Hình 18.3 Lao động tập thể (Nguồn:internet)

b Nguyên nhân

- Lao động trong tập thể đã thúc đẩy nhu cầu trao đổi ý kiến giữa các thành viên

- Truyền đạt kinh nghiệm cho người khác giúp đấu tranh có hiệu quả với thiên nhiên

c Cơ chế: Do đi thẳng thuận lợi cho sự biến đổi tư thế đầu và cổ làm cho bộ máy phát âm đã

được hoàn thiện dần Từ những tiếng hú kéo dài có nội dung thông tin nghèo nàn của vượn người đã dần dần hình thành tiếng nói của người có âm thanh tách bạch từng tiếng, nội dung thông tin ngày càng phong phú Cằm là nơi bám của cơ lưỡi nên tiếng nói càng phát triển thì lồi cằm càng nhô ra

d Kết quả - Ý nghĩa: Sự phát triển của tiếng nói và sau này là chữ viết đã tạo điều kiện cho

các thế hệ loài người truyền đạt kinh nghiệm đấu tranh thiên nhiên và xã hội, tiết kiệm được công sức mò mẫm tự phát Sự truyền đạt kinh nghiệm qua các thế hệ bằng tiếng nói

và chữ viết được gọi là sự di truyền tín hiệu độc đáo của xã hội loài người và phân biệt với

sự di truyền sinh học được thực hiện qua ADN

c Cơ chế: Sự phát triển của lao động và tiếng nói đã kích thích sự phát triển của bộ não và các cơ quan cảm giác Tương ứng với tính thuận tay phải trong lao động, bán cầu não trái của người to hơn bán cầu não phải Tiếng nói ảnh hưởng đến một số vùng vỏ não như thùy trán, thùy thái dương, hình thành một số trung khu mà động vật chưa có như vùng cử động

nói, vùng hiểu tiếng nói

d Kết quả - Ý nghĩa: Trên cơ sở đó hình thành ý thức Nhờ có trí khôn, tổ tiên loài người đã phát triển vượt lên tất cả các loài động vật khác

4 Sự hình thành đời sống văn hóa

a Cơ sở: Sự phát triển công cụ lao động

b Nguyên nhân

- Nhờ sự phát triển công cụ lao động, nguồn thức ăn thay đổi về số lượng và chất lượng Ở

một giai đoạn nhất định, tổ tiên loài người đã chuyển từ thức ăn thuần túy thực vật sang việc dùng thịt săn bắn được làm thức ăn, giúp cho việc tăng cường thể lực, thúc đẩy sự phát triển của bộ não

- Con người đã biết lợi dụng lửa lấy được trong các vụ cháy rừng rồi biết giữ lửa và làm ra

lửa để nấu chín thức ăn Thức ăn chín đã làm tăng hiệu quả quá trình tiêu hóa, làm cho xương hàm và bộ răng bớt thô, răng nanh thu nhỏ

c Cơ chế: Từ thế hệ này sang thế hệ khác, công cụ và hình thức lao động càng hoàn thiện

Ngoài việc săn bắn và chăn nuôi, con người đã biết trồng trọt, dệt vải, làm đồ gốm, chế tạo kim loại

d Kết quả: Công nghệ và thương mại, tôn giáo, nghệ thuật, khoa học đã ra đời Từ các bộ lạc

đã hình thành các dân tộc, quốc gia với chính trị, luật pháp

III VƯỢN NGƯỜI HÓA THẠCH & QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH LOÀI NGƯỜI

1 Quá trình

Hình 18.4 Quá trình hình thành loài người qua các dạng vượn người (Nguồn:internet)

Người và các loài vượn người hiện nay (tinh tinh) chỉ mới tách khỏi tổ tiên chung cách đây 5-7 triệu năm Sau đó người cổ đại đã phân hóa thành nhiều loài khác nhau, trong đó có một nhánh tiến hóa hình thành nên chi Homo Đây là nhánh tiến hóa chính:

Tổ tiên → Vượn người cổ đại → H.habilis → H.erectus → H.sapiens

(Người khéo léo) (Người đứng thẳng) (Người hiện đại)

Người H habilis (người khéo léo) là đại diện đầu tiên của loài người, bắt đầu biết sử dụng

những công cụ bằng đá đơn giản

Hình 18.5 Một số dạng người vượn (Nguồn:internet)

Người H erectus (người đứng thẳng) là những tổ

tiên đầu tiên của loài người, có thể đi thẳng tuyệt đối

và trông giống người hiện đại nhưng có hàm răng và

xương lông mày to lớn

Hình 18.6 H.erectus và H.sapiens (Nguồn:internet)

Người hiện đại H sapiens xuất hiện lần đầu tiên ở Châu phi, sau đó di chuyển đến nhiều nơi

khác trên khắp Châu Âu và Châu Á

2 Địa điểm phát sinh loài người: “Ra đi từ Châu Phi”

Loài người H.sapiens được hình thành từ loài H.erectus ở châu Phi sau đó phát tán sang các

châu lục khác (đây là giả thuyết được nhiều người chứng minh, ủng hộ)

Hình 18.7 Quá trình phát sinh loài người (Nguồn:internet)

IV NGƯỜI HIỆN ĐẠI VÀ SỰ TIẾN HÓA VĂN HÓA

1 Nguyên nhân: Người hiện đại có những đặc điểm thích nghi nổi bật:

- Đôi tay được giải phóng: Chuyển sang chức

năng cầm nắm, chế tạo và sử dụng công cụ

lao động

- Tìm ra lửa: Giúp nấu chín thức ăn đảm bảo bộ

não, thể chất phát triển

- Xuất hiện hệ thống tín hiệu thứ 2: Bộ não lớn:

+ Tiếng nói có âm tiết phát triển: Do cấu trúc

thanh quản phù hợp cho phép phát triển

tiếng nói

Hình 18.8 Đời sống văn hóa người

+ Chữ viết: Giúp việc truyền đạt kinh nghiệm có hiệu quả

Kích thích bộ não phát triển

2 Vai trò của các nhân tố sinh học và các nhân tố xã hội

a Các nhân tố sinh học: Đóng vai trò chủ đạo trong giai đoạn vượn người hóa thạch

Những biến đổi trên cơ thể các dạng vượn người hóa thạch là kết quả sự tích lũy các đột biến và biến dị tổ hợp dưới tác dụng của chọn lọc tự nhiên

b Các nhân tố xã hội: Có vai trò chủ đạo từ giai đoạn người tối cổ trở đi

Các nhân tố này chi phối sự hình thành nhiều đặc điểm trên cơ thể người khác với động vật Lao động có mục đích đã quyết định hướng tiến hóa của họ người

3 Kết quả: Xuất hiện tiến hoá văn hoá: Là quá trình hình thành các đặc điểm thích nghi không

có sự biến đổi về gene

- Xã hội ngày càng phát triển: Từ chỉ biết sử dụng những công cụ bằng đá thô sơ để tự vệ

và săn bắt thú rừng đến việc sử dụng lửa để nấu chín thức ăn cũng như xua đuổi vật dữ;

từ chỗ ở trần lang thang kiếm ăn đến biết tự tạo quần áo, lều trú ẩn; từ chỗ biết hợp tác với nhau trong việc săn mồi và hái lượm chuyển dần sang trồng trọt và thuần dưỡng vật nuôi và dần phát triển nghề nông Cuối cùng là làng mạc, đô thị xuất hiện

- Con người nhanh chóng trở thành loài thống trị trong tự nhiên, có ảnh hưởng nhiều đến

sự tiến hóa của các loài khác và có khả năng điều chỉnh chiều hướng tiến hóa của chính mình

Như vậy, quá trình tiến hóa xảy ra là từ tiến hóa sinh học sang tiến hóa xã hội, con người ngày càng ít phụ thuộc vào thiên nhiên, kích thước cơ thể lớn hơn, tuổi thọ cao hơn

 99 Loài người ngày nay có thể thể tiến hóa thành loài khác hay không? Tại sao?

YÊU CẦU CẦN ĐẠT SAU KHI HỌC XONG BÀI 18

1 Tại sao nói con người có nguồn gốc từ vượn người hóa thạch nguyên thủy?

2 Động lực nào đã giúp cho vượn người hóa thạch nguyên thủy tiến hóa thành người?

3 Cái nôi của loài người ở đâu? Hãy kể tên các dạng vượn người mà loài người đã tiến hóa trải qua?

Hình 0.12: “Đừng chỉ đi qua cuộc đời này, hãy trưởng thành qua cuộc sống này”

- Eric Butterworth -

 100 Trình bày các luận điểm cơ bản của học thuyết tiến hóa?

 101 Sơ đồ hóa quá trình phát sinh, phát triển của sự sống theo cách của mình và mô tả

sơ đồ dưới đây:

- Tại sao cần phải bảo vệ môi trường?

- Tại sao sự phát triển của xã hội loài người cần đảm bảo bền vững?

- Cần phải làm gì để đảm bảo sự phát triển bền vững hệ sinh thái trên trái đất?

A - KHÁI QUÁT

Sinh thái học: Là môn khoa học nghiên cứu điều kiện sống của sinh vật, những mối quan hệ

tương hỗ giữa các sinh vật cũng như giữa sinh vật với môi trường

1 Môi trường và các nhân tố sinh thái

2 Sinh thái học cá thể

3 Sinh thái học quần thể:

+ Các đặc trưng cơ bản

+ Mối quan hệ giữa các cá thể

+ Biến động số lượng cá thể của quần thể

4 Sinh thái học quần xã:

+ Các đặc trưng cơ bản

+ Mối quan hệ giữa các loài

+ Tính chất ổn định tương đối của quần xã: Diễn thế sinh thái

5 Sinh thái học hệ sinh thái:

+ Cấu trúc

+ Trao đổi vật chất: Quần xã, hệ sinh thái

+ Dòng vận chuyển năng lượng

6 Sinh thái học sinh quyển

“Không khí ô nhiễm có thể giết chết nhiều cơ thể sống trong đó có con người Ô nhiễm ozone có thể gây bệnh đường hô hấp, bệnh tim mạch, viêm họng, đau ngực, tức thở Ô nhiễm nước gây ra xấp xỉ 14.000 cái chết mỗi ngày, chủ yếu do ăn uống bằng nước bẩn chưa được

xử lý Các chất hóa học và kim loại nặng nhiễm trong thức ăn nước uống có thể gây ung thư không thể chữa trị.”

Hình III. Sinh thái học giúp tạo một thế giới xanh <Theo Bách khoa toàn thư mở - Wikipedia> (Nguồn:internet)