- Các yếu tố ngẫu nhiên có thể làm thay đổi tần tố tương đối alen trong quần thể.
- Nguyên nhân: + Phiêu bạt gen.
+ Hiệu ứng người sáng lập quần thể: quần thể mới có thể hình thành từ một nhóm ít cá thể di cư tới vùng đất mới.
+ Hiệu ứng thắt cổ chai quần thể: Tần số alen của quần thể thay đổi do kích thước quần thể giảm (do bất kỳ yếu tố ngẫu nhiên nào).
QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH ĐẶC ĐIỂM THÍCH NGHI1. Quá trình hình thành đặc điểm thích nghi 1. Quá trình hình thành đặc điểm thích nghi
Thuật ngữ đặc điểm thích nghi chỉ được dùng để chỉ những đặc điểm thích nghi được di truyền (do kiểu gen quy định). Những biến đổi do tác động của điều kiện môi trường được gọi là sự mềm dẻo kiểu hình.
- Quá trình hình thành đặc điểm thích nghi ở sinh vật chịu sự chi phối của 3 nhân tố: đột biến, giao phối và chọn lọc tự nhiên.
- Đột biến thường được phát sinh từ trước và được phát tán trong vốn gen của quần thể giao phối. Quần thể có vốn gen đa hình nên không bị tiêu diệt khi điều kiện sống thay đổi.
- Khi điều kiện sống thay đổi, quần thể biến đổi nhanh kiểu hình bằng thường biến hoặc bằng biểu hiện của những đột biến đã phát sinh từ trước.
- Sự xuất hiện của một đặc điểm thích nghi nào đó trên cơ thể sinh vật là do kết quả của đột biến hoặc biến dị tổ hợp mà hoàn toàn không liên quan đến chọn lọc tự nhiên.
- Chọn lọc tự nhiên đóng vai trò sàng lọc và nhân rộng những cá thể có kiểu gen quy định kiểu hình thích nghi trong quần thể mà không tạo ra các đặc điểm thích nghi. Chọn lọc tự nhiên giúp tạo ra quần thể có các sinh vật với các đặc điểm thích nghi.
- Quá trình hình thành quần thể thích nghi xảy ra nhanh hay chậm tùy thuộc:
+ Quá trình phát sinh và tích luy các gen đột biến ở mỗi loài. + Tốc độ sinh sản của loài
+ Áp lực của chọn lọc tự nhiên
2. Hiện tượng đa hình cân bằng di truyền
Hiện tượng đa hình cân bằng di truyền: Là trường hợp quần thể tồn tại song song môt số loại kiểu hình ở trạng thái cân bằng ổn định.
Trong sự cân bằng không có sự thay thế hoàn toàn một alen này bằng một alen khác mà là sự ưu tiên duy trì các thể dị hợp về một gen hoặc một nhóm gen.
3. Sự hợp lí tương đối:
Mỗi đặc điểm thích nghi là sản phẩm của quá trình chọn lọc tự nhiên trong hoàn cảnh nhất định. Nên chỉ có ý nghĩa trong hoàn cảnh phù hợp.
Ngay trong hoàn cảnh sống ổn định, thì các đột biến và biến dị tổ hợp không ngừng phát sinh, chọn lọc tự nhiên không ngừng tác động. Vì vậy trong lịch sử tiến hoá, những sinh vật xuất hiện sau mang nhiều đặc điểm hợp lí hơn những sinh vật xuất hiện trước.
LOÀII. Loài sinh học I. Loài sinh học
1. Khái niệm loài sinh học
- Khái niệm loài: Là 1 nhóm cá thể có vốn gen chung, có những tính trạng chung về hình thái, sinh lí, có khu phân bố xác định, trong đó các cá thể giao phối với nhau và được cách li sinh sản với những nhóm quần thể thuộc loài khác.
2. Các tiêu chuẩn để phân biệt hai loài thân thuộc:a. Tiêu chuẩn hình thái: a. Tiêu chuẩn hình thái:
- Các cá thể cùng loài có chung một hệ tính trạng hình thái giống nhau. - Hai loài thân thuộc khác nhau có sự gián đoạn về hình thái, nghĩa là có sự dứt quãng về một tính trạng nào đó.
b. Tiêu chuẩn địa lý - sinh thái:
- Trường hợp đơn giản: Hai loài thân thuộc chiếm hai khu phân bố riêng biệt.
- Trường hợp phức tạp: hai loài thân thuộc có có khu phân bố trùng nhau một phần hoặc trùng nhau hoàn toàn, trong đó mỗi loài thích nghi với những điều kiện sinh thái nhất định.
c. Tiêu chuẩn sinh lí – sinh hoá
Prôtêin tương ứng ở các loài khác nhau được phân biệt nhau ở một số đặc tính: Vật lí (Giới hạn chịu nhiệt) hoặc hoá sinh (trình tự axit amin). Tuy nhiên sự tổng hợp một số axit amin (như histidin, arginin), được thực hiện rất giống nhau ở những loài rất xa nhau. Tổng hợp lizin lại diễn ra hoàn toàn khác nhau ở những loài động vật thân thuộc. Giữa các nhóm máu người không có các dạng trung gian không được xem những người cùng nhóm máu là thuộc một loài.
d. Tiêu chuẩn cách li sinh sản
- Giữa hai loài khác nhau có sự cách li sinh sản
- cách li sinh sản về bản chất là cách li di truyền: Mỗi loài có một bộ nhiễm sắc thể đặc trưng về số lượng, hình thái và sự phân bố các gen trên nhiễm sắc thể.
Lưu ý: Mỗi tiêu chuẩn trên chí có giá trị tương đối. Tuỳ mỗi nhóm sinh
vật mà người ta vận dụng tiêu chuẩn này hay tiêu chuẩn kia là chủ yếu. + Vi khuẩn, tiêu chuẩn hoá sinh có ý nghĩa hàng đầu.
+ Thực vật và động vật thiên về tiêu chuẩn hình thái (Thực vật và động vật bậc cao: đặc biệt phải chú ý tiêu chuẩn di truyền)
3. Sơ bộ về cấu trúc loài:
- Loài tồn tại như một hệ thống quần thể. Quần thể là đơn vị cơ bản trong cấu trúc của loài.
- Các quần thể hay nhóm quần thể có thể phân bố gián đoạn hay liên tục, tạo thành các nòi.
+ Nòi địa lí: Là nhóm quần thể phân bố trong khu vực địa lí xác định.
+ Nòi sinh thái: Là nhóm quần thể thích nghi với những điều kiện sinh thái xác định.
+ Nòi sinh học: là nhóm quần thể kí sinh trên loài vật chủ xác định hoăc trên những phân khác nhau trên cơ thể vật chủ.
Loài là một tổ chức rất phức tạp, chỉ học 4 đơn vị: Cá thể - Quần thể- Nòi – Loài.
II.Các cơ chế cách li:
- Chọn lọc tự nhiên tiến hành theo những hướng khác nhau → sự phân li tính trạng. Quá trình phân li tính trạng sẽ được thúc đẩy do các cơ chế cách li.
- Vai trò:
+ Các cơ chế cách li không được xem là nhân tố tiến hóa nhưng có vai trò quan trọng trong quá trình tiến hóa hình thành loài nên loài mới. + Các cơ chế cách li không trực tiếp làm thay đổi tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể mà gián tiếp tạo điều kiện để các nhân tố tiến hoá làm thay đổi tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể. + Sự cách li ngăn cản giao phối tự do, củng cố và tăng cường sự phân hóa vốn gen trong quần thể bị chia cắt.
1. Cách li địa lí:
- Các quần thể trong loài bị phân cách nhau bởi vật cản địa lí.
- Đối tượng chịu sự ảnh hưởng của dạng cách li này: Những loài ít di động hay không có khả năng di động và phát tán.
- Cách li địa lí là điều kiện cần thiết để các nhóm cá thể đã phân hoá tích lũy các đột biến theo hướng khác nhau, làm cho kiểu gen sai khác nhau ngày càng nhiều.
2. Cách li sinh sản:a. Cách li trước hợp tử: a. Cách li trước hợp tử: - Cách li nơi ở - Cách li tập tính - Cách li mùa vụ - Cách li cơ học - Cách li giao tử
b. Cách li sau hợp tử:
- Yếu tố gây chết con lai
- Yếu tố làm suy giảm độ hữu thụ của con lai - Yếu tố làm suy thoái con lai
Cách li địa lí (không gian); cách li sinh thái sẽ dẫn đến cách li sinh sản, cách li di truyền đánh dấu sự xuất hiện loài mới (cách li di truyền được hình thành sẽ kết thúc quá trình tiến hoá nhỏ)
3. Mối liên quan giữa các cơ chế cách li
- Khi cách li địa lí xuất hiện, sự di- nhập gen hay trao đổi gen giữa hai nòi ít diễn ra, nhất là với những sinh vật hạn chế về khả năng di chuyển.
- Khi cách li trước hợp tử xuất hiện, sự di- nhập gen hay trao đổi gen hiếm xảy ra và hình thành loài phụ.
- Khi cách li sau hợp tử xuất hiện, nghĩa là có sự cách li sinh sản hay di truyền , sự di- nhập gen hay trao đổi gen chấm dứt, đánh dẫu sự xuất hiện các loài mới.
QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH LOÀI
Hình thành loài mới là quá trình lịch sử, là sự cải biến thành phần kiểu gen của quần thể ban đầu theo hướng thích nghi, tạo ra hệ gen mới, cách li sinh sản với quần thể gốc.