I. HÌNH THÀNH LOÀI KHÁC KHU VỰC ĐỊA LÍ
1. Vai trò của cách li địa lí trong quá trình hình thành loài mới
- 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:
+ Sự cách li địa lí góp phần duy trì sự khác biệt về tần số alen và thành phần kiểu gen giữa các quần thể được tạo ra bởi các nhân tố tiến hóa.
+ Do các quần thể sống trong những khu vực địa lí khác nhau nên CLTN và các nhân tố tiến hóa khác có thể tạo nên sự khác biệt về vốn gen giữa các quần thể.
+ Khi sự khác biệt về di truyền giữa các quần thể được tích tụ dẫn đến xuất hiện cách li sinh sản thì loài mới được hình thành.
- Đặc điểm của quá trình hình thành loài bằng con đường cách li địa lí:
+ Quá trình hình thành loài bằng con đường cách li địa lí thường xảy ra với những loài động vật có khả năng phát tán mạnh.
+ Quá trình hình thành loài bằng con đường cách li 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.
2. 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.
II. HÌNH THÀNH LOÀI CÙNG KHU VỰC ĐỊA LÍ
1. Hình thành loài bằng cách li tập tính và cách li sinh thái
a] Hình thành loài bằng cách li tập tính
- Các cá thể của 1 quần thể do đột biến có được kiểu gen nhất định làm thay đổi một số đặc điểm liên quan tới tập tính giao phối thì những cá thể đó sẽ có xu hướng giao phối với nhau tạo nên quần thể cách li với quần thể gốc. Lâu dần, sự khác biệt về vốn gen do giao phối không ngẫu nhiên cũng như các nhân tố tiến hóa khác cùng phối hợp tác động có thể sẽ dẫn đến sự cách li sinh sản và hình thành nên loài mới.
b] Hình thành loài bằng cách li sinh thái
- Hai quần thể của cùng một loài sống trong 1 khu vực địa lí nhưng ở hai ổ sinh thái khác nhau thì lâu dần có thể dẫn đến cách li sinh sản và hình thành loài mới.
- Hình thành loài bằng cách lí sinh thái thường xảy ra đối với các loài động vật ít di chuyển.
2. Hình thành loài nhờ cơ chế lai xa và đa bội hóa
- Hình thành loài mới trong cùng 1 khu vực địa lí do sai khác NST → cách li sinh sản → loài mới hình thành.
- Cơ thể lai khác loài thường bất thụ, đa bội hóa cơ thể lai khác loài để có cơ thể lai chứa 2 bộ NST của bố mẹ, quá trình giảm phân bình thường và trở nên hữu thụ → loài mới. Loài mới đa bội cách li sinh sản với bố mẹ.
- Lai xa và đa bội hóa tạo nên loài mới thường xảy ra ở thực vật [vì ở thực vật có khả năng tự thụ phấn, sinh sản sinh dưỡng], ít xảy ra ở động vật vì:
+ Hệ thần kinh của động vật phát triển.
+ Cách li sinh sản giữa 2 loài rất phức tạp.
+ Đa bội hóa thường gây nên rối loạn về giới tính.
Page 2
SureLRN
Quá trình hình thành loài mới là
Loài phân bố càng rộng, tốc độ tiến hóa diễn ra càng nhanh vì
Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về quá trình hính thành loài mới?
Trong quá trình hình thành loài địa lý, yếu tố địa lý đóng vai trò:
So với đảo lục địa, các đảo đại dương có:
Một đảo có hệ sinh vật gần gũi hơn với
Khi không có sự cách li địa lí, vẫn có nhiều cơ chế làm cho quần thể của loài ban đầu được phân hóa thành nhiều quần thể phân bố liền kề nhau, thậm chí trên cũng một khu vực địa lí nhưng lại cách li sinh sản với nhau.
I. HÌNH THÀNH LOÀI BẰNG CÁCH LI TẬP TÍNH VÀ CÁCH LI SINH THÁI
1. Hình thành loài bằng cách li tập tính
- Do đột biến, các cá thể của quần thể có thể thay đổi một số đặc điểm liên quan tới tập tính giao phối → các cá thể đó có xu hướng thích giao phối với nhau [giao phối có chọn lọc] → lâu dần, sự khác biệt về vốn gen do giao phối không ngẫu nhiên và do các nhân tố khác có thể dẫn tới cách li sinh sản → hình thành loài mới.
- Ví dụ: Sự hình thành các loài cá với màu sắc khác nhau trong một hồ nước ở Châu Phi [SGK].
2. Hình thành loài bằng cách li sinh thái
- Trong cùng một khu vực địa lí, các quần thể của loài được chọn lọc thích nghi với các điều kiện sinh thái khác nhau, hình thành các nòi sinh thái rồi đến các loài mới.
- Ví dụ:
- Sự hình thành các loài thực vật [cỏ băng, cỏ sâu róm...] sống trên bãi bồi ở sông Vônga [SGK]:
- Quần thể ở bãi bồi có chu kì sinh sản [kết hạt] vào thời điểm trước khi lũ về.
- Quần thể phía trong bờ sông kết hạt vào đúng mùa lũ.
→ Cách li thời gian → cách li sinh sản → Loài mới.
- Sự hình thành các loài ruồi đẻ trứng vào táo ở Bắc Mĩ:
- Lúc đầu, loài ruồi này sinh sống trên cây táo gai dại.
- Khoảng 200 năm sau, một số quần thể xâm lấn sang các cây táo thường.
- Do các cây táo thường ra quả sớm hơn táo dại → các ruồi sống trên cây táo thường được chọn lọc theo hướng thành thục sớm hơn [kịp đẻ trứng khi táo chín] → lâu dần bị cách li thời gian so với loài gốc → cách li sinh sản → hình thành loài mới.
II. HÌNH THÀNH LOÀI BẰNG CÁC ĐỘT BIẾN LỚN [HÌNH THÀNH LOÀI NHANH - HÌNH THÀNH LOÀI BẰNG CÁCH MẠNG DI TRUYỀN]
1. Hình thành loài nhờ cơ chế tự đa bội
Hiện tượng tự đa bội có thể nhanh chóng hình thành loài mới từ 1 loài ban đầu mà không cần cách li địa lí.
Tự đa bội thường xảy ra ở thực vật: trong giảm phân, các cặp NST không phân li tạo thành giao tử 2n.
Ví dụ: chuối nhà 3n được hình thành từ chuối rừng 2n theo con đường tự đa bội.
Bước 1: Giao tử 2n × giao tử 2n → hợp tử 4n và cây 4n
Bước 2: Cây 4n tự thụ phấn → loài mới. [loài tứ bội 4n]
Kiểm tra: Cây 4n × cây 2n → cây 3n [bất thụ].
Theo tiêu chuẩn cách li sinh sản, quần thể 4n cách li sinh sản với quần thể 2n. [2 loài khác nhau]
2. Hình thành loài nhờ cơ chế lai xa và đa bội hóa
P : Loài A [2nA] × Loài B [2nB]
G : nA nB
F1 : [nA + nB] → không có khả năng sinh sản hữu tính [bất thụ]
Đa bội F1
F2 : [2nA + 2nB] →[thể song nhị bội] → có khả năng sinh sản hữu tính [hữu thụ].
- Cơ thể lai xa thường không có khả năng sinh sản hữu tính [bất thụ] do cơ thể lai xa mang bộ NST đơn bội của 2 loài bố, mẹ. Đa bội hóa có thể khắc phục được nhược điểm của lai xa → con lai có khả năng sinh sản hữu tính.
- Cơ thể lai tạo ra cách li sinh sản với 2 loài bố mẹ, nếu được nhân lên tạo thành một quần thể hoặc nhóm quần thể có khả năng tồn tại như một khâu trong hệ sinh thái → loài mới hình thành.
3. Hình thành loài nhờ cấu trúc lại bộ NST
- Đột biến cấu trúc NST [đặc biệt là dạng đảo đoạn và chuyển đoạn] làm thay đổi hình thái NST → thay đổi nhóm gen liên kết → gây khó khăn trong quá trình giảm phân hình thành giao tử ở cơ thể con lai giữa các cá thể bình thường và các cá thể mang đột biến → con lai bất thụ → hình thành loài mới.
- Ví dụ:
- Sự hình thành các loài châu chấu không cánh ở Châu Đại dương.
- NST số 2 của người do sự sát nhập 2 NST của vượn người.
Nhìn chung:
- Sự hình thành loài mới là một quá trình lịch sử, với sự tham gia của các nhân tố đột biến, giao phối, CLTN và các cơ chế cách li.
- Mối quan hệ giữa quá trình hình thành loài mới và quá trình hình thành các đặc điểm thích nghi:
- Quá trình hình thành đặc điểm thích nghi không nhất định dẫn đến hình thành loài mới. VD: Loài người có rất nhiều các quần thể khác nhau, đa màu da, đa sắc tộc nhưng vẫn là cùng một loài.
- Ngược lại, hình thành loài mới bao giờ cũng gắn liền với sự hình thành các đặc điểm thích nghi mới, vì thích nghi rồi, cộng thêm cơ chế cách li sẽ dẫn đến các loài mới.