Theo Quan Niệm Tiến Hóa Hiện Đại – Học Thuyết Tiến Hóa Tổng Hợp Hiện Đại

Ở bài viết hôm nay, https://kinhtevn.com.vn/ sẽ chia sẻ lý thuyết học thuyết tiến hóa tổng hợp hiện đại ngắn ngọn, đầy đủ nhất giúp các bạn có thể trả lời các câu hỏi theo quan niệm tiến hóa hiện đại nhé. Nào chúng ta cùng bắt đầu nào?

Quan niệm tiến hóa và nguồn nguyên liệu tiến hóa

Học thuyết tiến hóa tổng hợp hiện đại (tiến hóa tổng hợp) là sự kết hợp cơ chế tiến hóa bằng CLTN của thuyết tiến hóa Đacuyn với thành tựu của di truyền học đặc biệt là di truyền học quần thể.

1. Tiến hóa nhỏ và tiến hóa lớn

a) Tiến hóa nhỏ

Tiến hóa nhỏ là quá trình làm biến đổi tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể (dưới tác động của nhân tố tiến hóa) dẫn đến hình thành quần thể thích nghi đến hi xuất hiện sự cách li sinh sản của quần thể thích nghi với quần thể ban đầu thì loài mới hình thành.

Đặc điểm: Diễn ra trong phạm vi hẹp (quần thể) và thời gian ngắn, có thể nghiên cứu được bằng thực nghiệm.

Tiến hóa nỏ là trung tâm của học thuyết tiến hóa tổng hợp hiện đại.

b) Tiến hóa lớn

Tiến hóa lớn là quá trình hình thành các đơn vị phân loại trên loài.

Đặc điểm: Diễn ra trong quy mô lớn, diễn ra trong thời gian dài, không thể nghiên cứu được bằng thực nghiệm.

2. Nguồn biến dị di truyền của quần thể

- Tiến hóa sẽ không thể xảy ra nếu quần thể không có các biến dị di truyền.

- Các biến dị di truyền gồm:

• Đột biến (nguyên liệu sơ cấp).
• Biến dị tổ hợp (nguyên liệu thứ cấp).
• Sự di nhập gen từ quần thể khác vào do sự di chuyển của các cá thể hoặc phát tán giao tử (nhập gen).

3. Đơn vị tiến hóa cơ sở

Đơn vị tiến hóa cơ sở cần đáp ứng 3 điều kiện:

• Có tính toàn vẹn trong không gian và thời gian.
• Có sự biến đổi cấu trúc di truyền qua các thế hệ.
• Tồn tại thực trong tự nhiên.

Chỉ có quần thể thỏa mãn 3 điều kiện trên vì:

• Quần thể là tổ chức cơ sở của loài.
• Quần thể gồm các cá thể có kiểu gen khác nhau, khi giao phối với nhau tạo ra vô số các biến dị tổ hợp làm tăng khả năng thích nghi của các cá thể trong quần thể với môi trường sống.
• Quần thể là đơn vị sinh sản của loài trong tự nhiên.
• Các mối quan hệ trong quần thể (quan hệ dinh dưỡng, quan hệ đực - cái, quan hệ họ hàng) giúp quần thể tồn tại thực trong không gian và thời gian.

Loài không được xem là tiến hóa cơ sở vì:

• Loài gồm nhiều quần thể có thành phần kiểu gen phức tạp, và loài có hệ di truyền kín, cách li sinh sản với loài khác.
• Loài gần như không có sự biến đổi về thành phần kiểu gen.

4. Nguồn biến dị di truyền của quần thể

Tiến hóa sẽ không thể xảy ra nếu quần thể không có các biến dị di truyền.

Các biến dị di truyền gồm:

• Đột biến (nguyên liệu sơ cấp).
• Biến dị tổ hợp (nguyên liệu thứ cấp).
• Sự di nhập gen từ quần thể khác vào do sự di chuyển của các cá thể hoặc phát tán giao tử (nhập gen).

Các nhân tố tiên hóa

Nhân tố tiến hóa là nhân tố làm biến đổi tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể. Có 5 nhân tố tiến hóa: đột biến, di nhập gen, yếu tố ngẫu nhiên, giao phối không ngẫu nhiên, chọn lọc tự nhiên.

1. Tìm hiểu về đột biến

Đột biến là những biến đổi bất thường trong vật chất di truyền ở cấp độ phân tử (ADN, gen) hoặc cấp độ tế bào (nhiễm sắc thể), có thể dẫn đến sự biến đổi đột ngột của một hoặc một số tính trạng, những biến đổi này có tính chất bền vững và có thể di truyền cho các đời sau.

Đột biến là nhân tố tiến hóa vì nó làm thay đổi tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể:

• Đột biến gen làm thay đổi tần số alen 1 cách chậm chạp, vô hướng vì tần số đột biến gen của từng lôcut gen thường rất nhỏ (10-6 - 10-4), nhưng mỗi sinh vật có rất nhiều gen, quần thể có nhiều cá thể, nên đột biến sẽ rất quan trọng đối với sự tiến hoá vì nó cung cấp nguồn biến dị di truyền là các đột biến gen - nguyên liệu tiến hóa sơ cấp và chủ yếu của chọn lọc tự nhiên.
• Đột biến gen tạo ra các alen mới → Luôn làm phong phú vốn gen của quần thể.

Đột biến gen thường có hại cho cơ thể sinh vật nhưng vẫn được coi là nguồn phát sinh các biến dị di truyền cho chọn lọc tự nhiên vì:

• Phần lớn các đột biến gen tồn tại ở trạng thái dị hợp nên nếu gen đột biến lặn cũng không biểu hiện ra ngay kiểu hình.
• Qua giao phối sẽ tạo ra nhiều biến dị tổ hợp khiến cho alen có hại có thể nằm trong tổ hợp gen vô hại, trong môi trường mới có thể đột biến lại trở nên có sức sống và thích nghi cao hơn.

2. Tìm hiểu về di nhập gen

Di nhập gen (dòng gen) là hiện tượng các quần thể có sự trao đổi các cá thể (thường gặp ở động vật) hoặc các giao tử (thường gặp ở thực vật).

Di nhập gen làm thay đổi tần số alen và thành phần kiểu gen của 2 quần thể đồng thời:

• Tốc độ làm thay đổi tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể nhanh hay chậm tuỳ thuộc vào sự chênh lệch giữa số cá thể vào và ra khỏi quần thể lớn hay nhỏ.
• Nhập gen có thể làm phong phú vốn gen của quần thể (trong trường hợp sự di nhập gen mang đến các alen mới) hoặc có thể chỉ làm thay đổi tần số alen của quần thể (trong trường hợp sự di nhập gen mang đến các loại alen đã có sẵn trong quần thể). Ngược lại, khi các cá thể di cư ra khỏi quần thể thì cũng làm cho thành phần kiểu gen và tần số alen của quần thể thay đổi.

Sự di nhập gen có thể làm hợp nhất các quần thể sống cạnh nhau thành một quần thể có cấu trúc di truyền thống nhất, các quần thể sai khác nhau tiến đến giống nhau hơn.

3. Chọn lọc tự nhiên

Chọn lọc tự nhiên là quá trình phân hóa khả năng sống sót và khả năng sinh sản của các cá thể với các kiểu gen khác nhau trong quần thể.

CLTN tác động trực tiếp lên kiểu hình qua nhiều thế hệ dẫn đến chọn lọc kiểu gen (duy trì những kiểu gen quy định kiểu hình thích nghi và đào thải những kiểu gen quy định kiểu hình không thích nghi với môi trường)

CLTN là nhân tố quy định chiều hướng tiến hóa.

CLTN làm thay đổi tần số alen theo 1 hướng xác định với mức độ nhanh hay chậm phụ thuộc vào những yếu tố:

• Alen chịu sự tác động của CLTN là trội hay lặn.
• Quần thể sinh vật là đơn bội hay lưỡng bội
• Tốc độ sinh sản nhanh hay chậm

4. Các yếu tố ngẫu nhiên

Sự biến đổi về thành phần kiểu gen và tần số alen của quần thể gây nên bởi các yếu tố ngẫu nhiên (thiên tai, dịch bệnh,…) còn được gọi là sự biến động di truyền hay phiêu bạt di truyền.

Các yếu tố ngẫu nhiên gây ra sự biến đổi đột ngột cấu trúc di truyền của quần thể:

• Thay đổi tần số alen không theo 1 hướng xác định (1 alen nào đó dù là có lợi cũng có thể bị loại bỏ hoàn toàn ra khỏi quần thể).
• Làm thay đổi cấu trúc di truyền nhanh chóng đặc biệt đối với quần thể có kích thước nhỏ.

Một quần thể đang có kích thước lớn nhưng do các yếu tố thiên tai hoặc bất kỳ yếu tố nào làm giảm kích thước của quần thể một cách đáng kể thì những cá thể sống sót có thể có vốn gen khác biệt hẳn với vốn gen của quần thể ban đầu.

Kết quả tác động của yếu tố ngẫu nhiên có thể làm nghèo vốn gen của quần thể, giảm sự đa dạng di truyền.

5. Giao phối không ngẫu nhiên

Sự giao phối không ngẫu nhiên hay giao phối có chọn lọc là kiểu giao phối trong đó các nhóm cá thể có kiểu hình nhất định thường lựa chọn để cặp đôi và giao phối với nhau hơn là giao phối với các nhóm cá thể có kiểu hình khác.

Các hình thức giao phối không ngẫu nhiên: giao phối có chọn lọc, giao phối cận huyết, tự phối đối với động vật; tự thụ phấn đối với thực vật.

Quần thể có kích thước càng nhỏ càng dễ bị tác động. Sự tác động do các yếu tố ngẫu nhiên có đặc điểm như sau:

• Thay đổi tần số alen không theo 1 hướng xác định.
• Một alen dù là có lợi cũng có thể bị loại bỏ khỏi quần thể và alen có hại cũng có thể trở nên phổ biến trong quần thể.
• Kết quả tác động của yếu tố ngẫu nhiên có thể làm nghèo vốn gen của quần thể, giảm sự đa dạng di truyền

Kết luận: Theo quan niệm tiến hóa hiện đại đột biến và biến dị tổ hợp là nguyên liệu của quá trình tiến hóa. Trong đó độ biến là nguồn nguyên liệu sơ cấp còn biến dị tổ hợp là nguồn nguyên liệu thứ cấp cho quá trình tiến hóa

Ngoài ra, theo quan niệm của tiến hóa hiện đại sự cách li địa lí chỉ 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