Bài 29: Quá trình hình thành loài

a. Khái niệm hình thành loài

Hình thành loài là quá trình cải biến thành phần kiểu gen của quần thể theo hướng thích nghi, tạo ra hệ gen mới cách li sinh sản với quần thể gốc

b. Vai trò của cách li địa lí trong quá trình hình thành loài mới

Khái niệm về cách li địa lí:  Là những trở ngại về mặt địa lí như sông, núi, biển…ngăn cản các cá thể của các quần thể cùng loài gặp gỡ và giao phối với nhau.

Vai trò của cách li địa lí: 

• Làm ngăn cản các cá thể của các quần thể cùng loài gặp gỡ và giao phối với nhau. Chọn lọc tự nhiên và các nhân tố tiến hóa khác làm cho các quần thể nhỏ khác biệt nhau về tần số alen và thành phần kiểu gen, đến một lúc nào đó sẽ cách li sinh sản làm xuất hiện loài mới.

• Cách li địa lí chỉ góp phần duy trì sự khác biệt về tần số alen giữa các quần thể được tạo ra bởi các nhân tố tiến hoá.

• Cách li địa lí → các cá thể của quần thể cách li ít có cơ hội giao phối với nhau → cách li sinh sản → hình thành loài mới.

  • Cách li địa lí xảy ra với loài động vật có khả năng phát tán mạnh.

  • Hình thành loài bằng con đường địa lí xảy ra một cách chậm chạp qua nhiều dạng trung gian chuyển tiếp.

• Quá trình hình thành loài thường gắn liền với quá trình  hình thành quần thể thích nghi.
• Ví dụ: Hình thành loài bằng con đường địa lí ở thực vật

c. Thí nghiệm chứng minh quá trình hình thành loài bằng con đường địa lí (thí nghiệm của Dodd)

• Thí nghiệm: chia quần thể ruồi giấm ra nhiều quần thể nhỏ và nuôi trong môi trường nhân tạo khác nhau trong những lọ qua nhiều thế hệ (một số được nuôi bằng môi trường tinh bột, một số khác bằng môi trường có đường mantôzơ)
• Kết quả: từ 1 quần thể ban đầu chia thành 2 quần thể thích nghi với việc tiêu hóa tinh bột và đường mantôzơ. Cho 2 loài ruồi này sống chung và nhận thấy sự cách li địa lí và khác biệt về điều kiện môi trường sống làm xuất hiện sự cách li về tập tính giao phối dẫn đến cách li sinh sản giữa 2 quần thể ruồi.
• Tóm lại: CLTN chỉ giúp hình thành nên những tính trạng thích nghi, cách li sinh sản là sản phẩm phụ của quá trình tiến hóa. Tuy nhiên cách li sinh sản lại trực tiếp quyết định sự phân hóa của quần thể thành loài mới.

Ví dụ: Tại sao quần đảo lại được xem là phòng thí nghiệm nghiên cứu quá trình hình thành loài mới?

Gợi ý trả lời:

Quần đảo được là nơi lí tưởng cho quá trình hình thành loài mới vì giữa các đảo có sự cách li địa lí tương đối, khiến cho sinh vật giữa các đảo ít khi trao đổi vốn gen cho nhau.Tuy nhiên khoảng cách giữa các đảo lại không quá lớn để các cá thể không thể di cư tới. Một khi nhóm sinh vật tiên phong di cư tới đảo mới thì được sống mới và sự cách li tương đối về mặt địa lí dễ dàng biến quần thể nhập cư thành 1 loài mới.

a. Khái niệm hình thành loài

Hình thành loài là quá trình cải biến thành phần kiểu gen của quần thể theo hướng thích nghi, tạo ra hệ gen mới cách li sinh sản với quần thể gốc

b. Vai trò của cách li địa lí trong quá trình hình thành loài mới

Khái niệm về cách li địa lí:  Là những trở ngại về mặt địa lí như sông, núi, biển…ngăn cản các cá thể của các quần thể cùng loài gặp gỡ và giao phối với nhau.

Vai trò của cách li địa lí: 

• Làm ngăn cản các cá thể của các quần thể cùng loài gặp gỡ và giao phối với nhau. Chọn lọc tự nhiên và các nhân tố tiến hóa khác làm cho các quần thể nhỏ khác biệt nhau về tần số alen và thành phần kiểu gen, đến một lúc nào đó sẽ cách li sinh sản làm xuất hiện loài mới.

• Cách li địa lí chỉ góp phần duy trì sự khác biệt về tần số alen giữa các quần thể được tạo ra bởi các nhân tố tiến hoá.

• Cách li địa lí → các cá thể của quần thể cách li ít có cơ hội giao phối với nhau → cách li sinh sản → hình thành loài mới.

  • Cách li địa lí xảy ra với loài động vật có khả năng phát tán mạnh.

  • Hình thành loài bằng con đường địa lí xảy ra một cách chậm chạp qua nhiều dạng trung gian chuyển tiếp.

• Quá trình hình thành loài thường gắn liền với quá trình  hình thành quần thể thích nghi.
• Ví dụ: Hình thành loài bằng con đường địa lí ở thực vật

c. Thí nghiệm chứng minh quá trình hình thành loài bằng con đường địa lí (thí nghiệm của Dodd)

• Thí nghiệm: chia quần thể ruồi giấm ra nhiều quần thể nhỏ và nuôi trong môi trường nhân tạo khác nhau trong những lọ qua nhiều thế hệ (một số được nuôi bằng môi trường tinh bột, một số khác bằng môi trường có đường mantôzơ)
• Kết quả: từ 1 quần thể ban đầu chia thành 2 quần thể thích nghi với việc tiêu hóa tinh bột và đường mantôzơ. Cho 2 loài ruồi này sống chung và nhận thấy sự cách li địa lí và khác biệt về điều kiện môi trường sống làm xuất hiện sự cách li về tập tính giao phối dẫn đến cách li sinh sản giữa 2 quần thể ruồi.
• Tóm lại: CLTN chỉ giúp hình thành nên những tính trạng thích nghi, cách li sinh sản là sản phẩm phụ của quá trình tiến hóa. Tuy nhiên cách li sinh sản lại trực tiếp quyết định sự phân hóa của quần thể thành loài mới.

Ví dụ: Tại sao quần đảo lại được xem là phòng thí nghiệm nghiên cứu quá trình hình thành loài mới?

Gợi ý trả lời:

Quần đảo được là nơi lí tưởng cho quá trình hình thành loài mới vì giữa các đảo có sự cách li địa lí tương đối, khiến cho sinh vật giữa các đảo ít khi trao đổi vốn gen cho nhau.Tuy nhiên khoảng cách giữa các đảo lại không quá lớn để các cá thể không thể di cư tới. Một khi nhóm sinh vật tiên phong di cư tới đảo mới thì được sống mới và sự cách li tương đối về mặt địa lí dễ dàng biến quần thể nhập cư thành 1 loài mới.