- Dấu hiệu đặc trưng của một quần thể giao
d. Hỡnh thành quần thể thớch ngh
Chịu sự chi phối của 3 nhõn tố chủ yếu : đột biến, giao phối và chọn lọc tự nhiờn. Quỏ trỡnh đột biến và quỏ trỡnh giao phối tạo ra nguồn nguyờn liệu cho chọn lọc tự nhiờn, chọn lọc tự nhiờn sàng lọc và làm tăng số lượng cỏ thể cú kiểu hỡnh thớch nghi cũng như tăng cường mức độ thớch nghi của cỏc đặc điểm bằng cỏch tớch luỹ cỏc alen quy định cỏc đặc điểm thớch nghi :
+ Sự tăng cường sức đề khỏng của vi khuẩn tụ cầu vàng gõy bệnh cho người.
+ Sự hoỏ đen của loài bướm Biston betularia ở vựng cụng nghiệp ở nước Anh.
- Cỏc đặc điểm thớch nghi chỉ mang tớnh hợp lớ tương đối, vỡ ;
+ Chọn lọc tự nhiờn duy trỡ một kiểu hỡnh dung hoà với nhiều đặc điểm khỏc nhau.
+ Mỗi đặc điểm thớch nghi là một sản phẩm của chọn lọc tự nhiờn trong hoàn cảnh nhất định nờn chỉ cú ý nghĩa trong hoàn cảnh phự hợp.
Cơ chế tiến hoỏ
Sự biến đổi cấu trỳc di truyền của quần thể dưới ỏp lực của chọn lọc tự nhiờn được cỏc cơ chế cỏch li thỳc đẩy, dẫn tới sự hỡnh thành một hệ gen kớn, cỏch li di truyền với hệ gen của quần thể gốc.
- Sự đa hỡnh cõn bằng di truyền.
- Cỏc tiờu chuẩn để phõn biệt hai loài thõn thuộc :
+ Tiờu chuẩn hỡnh thỏi : Dựa trờn sự khỏc nhau về hỡnh thỏi để phõn biệt.
Cỏc cỏ thể của cựng một loài cú chung một hệ tớnh trạng hỡnh thỏi giống nhau. Trỏi lại, giữa hai loài khỏc nhau cú sự giỏn đoạn về hỡnh thỏi.
+ Tiờu chuẩn địa lớ – sinh thỏi : Dựa vào khu phõn bố của sinh vật để phõn biệt.
Hai loài cú khu phõn bố riờng biệt.
- Nờu được khỏi niệm loài sinh học và cỏc tiờu chuẩn phõn biệt 2 loài thõn thuộc (cỏc tiờu chuẩn : hỡnh thỏi, địa lớ - sinh thỏi, sinh lớ - hoỏ sinh, di truyền).
- Nờu được thực chất của quỏ trỡnh hỡnh thành loài và cỏc đặc điểm hỡnh thà nh loài mới theo cỏc con đường địa lớ, sinh thỏi, lai xa và đa bội hoỏ.
Khi hoàn cảnh sống thay đổi, một đặc điểm thớch nghi cú thể trở thành bất lợi và được thay thế bằng đặc điểm thớch nghi khỏc.
+ Ngay trong hoàn cảnh sống ổn định thỡ đột biến và biến dị tổ hợp khụng ngừng phỏt sinh, chọn lọc tự nhiờn khụng ngừng tỏc động, do đú cỏc đặc điểm thớch nghi liờn tục được hoàn thiện.
- Loài giao phối là một quần thể hoặc nhúm quần thể : + Cú những tớnh trạng chung về hỡnh thỏi, sinh lớ. (1) + Cú khu phõn bố xỏc định. (2)
+ Cỏc cỏ thể cú khả năng giao phối với nhau sinh ra đời con cú sức sống, cú khả năng sinh sản và được cỏch li sinh sản với những nhúm quần thể thuộc loài khỏc. (3)
Ở cỏc sinh vật sinh sản vụ tớnh, đơn tớnh sinh, tự phối thỡ “loài” chỉ mang 2 đặc điểm [(1) và (2)].
e. Quỏ trỡnh hỡnh thành loài
Hỡnh thành loài là quỏ trỡnh cải biến thành phần kiểu gen của quần thể theo hướng thớch nghi, tạo ra hệ gen mới cỏch li sinh sản với quần thể gốc. - Hỡnh thành loài khỏc khu vực địa lớ :
Vai trũ của cỏch li địa lớ làm ngăn cản cỏc cỏ thể của cỏc quần thể cựng loài gặp gỡ và giao phối với nhau. CLTN và cỏc nhõn tố tiến hoỏ khỏc làm cho cỏc quần thể nhỏ khỏc biệt nhau về tần số alen và thành phần kiểu gen, đến một lỳc nào đú sẽ cỏch li sinh sản làm
hoặc trựng nhau hoàn toàn sẽ rất khú phõn biệt.
+ Tiờu chuẩn sinh lớ – sinh hoỏ : Dựa vào sự khỏc nhau trong cấu trỳc và tớnh chất của ADN và prụtờin để phõn biệt.
Những loài càng thõn thuộc thỡ sự sai khỏc trong cấu trỳc ADN và prụtờin càng ớt. + Tiờu chuẩn cỏch li sinh sản : Giữa hai loài cú sự cỏch li sinh sản (cỏc cỏ thể khụng giao phối với nhau hoặc giao phối nhưng sinh ra con khụng cú khả năng sinh sản hữu tớnh - bất thụ).
Mỗi tiờu chuẩn trờn chỉ mang tớnh hợp lớ tương đối. Vỡ vậy, tuỳ mỗi nhúm sinh vật mà vận dụng tiờu chuẩn này hoặc tiờu chuẩn khỏc là chủ yếu. Trong nhiều trường hợp phải phối hợp nhiều tiờu chuẩn mới phõn biệt được cỏc loài sinh vật một cỏch chớnh xỏc.
- Cấu trỳc loài : Loài bao gồm một hoặc nhiều nũi (nũi địa lớ, nũi sinh thỏi, nũi sinh học), mỗi nũi bao gồm một hay nhiều quần thể phõn bố liờn tục hoặc giỏn đoạn.
- Hỡnh thành loài bắng con đường địa lớ : + Trong quỏ trỡnh mở rộng khu phõn bố, cỏc quần thể của loài cú thể gặp cỏc điều kiện địa lớ khỏc nhau.
+ Trong cỏc điều kiện địa lớ đú, chọn lọc tự nhiờn tớch luỹ cỏc đột biến và biến dị tổ hợp
xuất hiện loài mới.
- Hỡnh thành loài cựng khu vực địa lớ :
+ Hỡnh thành loài bắng cỏch li tập tớnh và cỏch li sinh thỏi :
. Trong cựng một khu phõn bố, cỏc quần thể của loài cú thể gặp cỏc điều kiện sinh thỏi khỏc nhau.
. Trong cỏc điều kiện sinh thỏi khỏc nhau đú, chọn lọc tự nhiờn tớch luỹ cỏc đột biến và biến dị tổ hợp theo những hướng khỏc nhau thớch nghi với điều kiện sinh thỏi tương ứng, dần dần hỡnh thành nũi sinh thỏi rồi loài mới.
+ Hỡnh thành loài bằng con đường lai xa và đa bội hoỏ : P Cỏ thể loài A (2nA) ì Cỏ thể loài B (2nB) G nA nB F1 (nA + nB) → Khụng cú khả năng sinh sản hữu tớnh (bất thụ) (nA + nB) (nA + nB) F2 (2nA + 2nB)
(Thể song nhị bội) → Cú khả năng sinh sản hữu tớnh (hữu thụ).
+ Cơ thể lai xa thường khụng cú khả năng sinh sản hữu tớnh (bất thụ) do cơ thể lai xa mang bộ NST đơn bội của 2 loài bố mẹ → khụng tạo cỏc cặp tương đồng
→ quỏ trỡnh tiếp hợp và giảm phõn khụng diễn ra bỡnh thường.
theo những hướng khỏc nhau thớch nghi với điều kiện địa lớ tương ứng → tạo nờn sự khỏc biệt về vốn gen giữa cỏc quần thể, dần dần hỡnh thành nũi địa lớ rồi loài mới.
- Hỡnh thành loài bằng con đường đa bội hoỏ cựng nguồn.
+ Trong giảm phõn và thụ tinh : Giảm phõn tạo giao tử khụng bỡnh thường 2n, sự kết hợp của cỏc giao tử 2n trong thụ tinh tạo thể tứ bội (4n). Thể tứ bội phỏt triển thành quần thể và trở thành loài mới vỡ đó cỏch li sinh sản với loài gốc lưỡng bội (nếu giao phối tạo con lai 3n bất thụ).
+ Trong nguyờn phõn : 2n → 4n cú thể tạo loài mới và được duy trỡ chủ yếu bằng sinh sản vụ tớnh.
- Hỡnh thành loài do cấu trỳc lại bộ NST : + Do đột biến cấu trỳc NST, đặc biệt là đột biến đảo đoạn → Thể đột biến đảo đoạn hay chuyển đoạn ... → phỏt triển thành quần thể và trở thành loài mới.
- Dự loài được hỡnh thành theo con đường nào thỡ loài mới cũng khụng xuất hiện với một cỏ thể duy nhất mà là quần thể hoặc nhúm quần thể cú khả năng tồn tại như một mắt xớch trong hệ sinh thỏi, đứng vững qua thời gian dưới tỏc động của chọn lọc tự nhiờn.
- Trỡnh bày được sự phõn li tớnh trạng và sự hỡnh thành cỏc nhúm phõn loại.
- Nờu được cỏc chiều hướng tiến hoỏ chung của sinh giới (ngày càng đa dạng và phong phỳ, tổ chức ngày càng cao, thớch nghi ngày càng hợp lớ).
+ Lai xa và đa bội hoỏ tạo cơ thể lai mang bộ NST lưỡng bội của cả 2 loài bố mẹ → tạo được cỏc cặp tương đồng → quỏ trỡnh tiếp hợp và giảm phõn diễn ra bỡnh thường → con lai cú khả năng sinh sản hữu tớnh. Cơ thể lai tạo ra cỏch li sinh sản với 2 loài bố mẹ, nếu được nhõn lờn tạo thành một quần thể hoặc nhúm quần thể cú khả năng tồn tại như một khõu trong hệ sinh thỏi → loài mới hỡnh thành.