1.Học thuyết tiến hóa tổng hợp hiện đại là gì?

Sự kết hợp các thành tựu khoa học của học thuyết tiến hóa của Darwin, di truyền học của Mendel và di truyền học quần thể cùng các môn khoa học khác liên quan được gọi là Học thuyết tiến hóa tổng hợp hiện đại hay thuyết tiến hóa tổng hợp.

Thuyết tiến hóa tổng hợp được xây dựng chủ yếu dựa vào thành tựu của di truyền học quần thể; di truyền Mendel; chọn lọc tự nhiên; sinh học tế bào và cổ sinh vật học.

Học thuyết tiến hóa tổng hợp hiện đại mang tính chất tổng hợp các lý luận khoa học về quá trình tiến hóa của sinh vật.

Tất cả những ý trên đã trả lời đầy đủ cho câu hỏi “học thuyết tiến hóa tổng hợp hiện đại là gì?”.

2. Quan niệm tiến hóa và nguồn nguyên liệu tiến hóa

2.1. Tiến hóa nhỏ và tiến hóa lớn

a. Tiến hóa nhỏ:

Đơn vị tiến hóa cơ sở của quá trình tiến hóa là quần thể.

Các cá thể trong quần thể giao phối ngẫu nhiên với nhau và được cách ly tương đối với các quần thể lân cận. Có hai kiểu cách ly, đó là cách ly tuyệt đối và cách ly tương đối.

Cách ly tuyệt đối là hiện tượng không thể giao phối hoặc giao phối không có kết quả giữa hai loài khác nhau.

Hiện tượng giao phối bình thường giữa hai cá thể của hai quần thể khác nhau của cùng một loài nhưng tần số giao phối đó nhỏ hơn rất nhiều so với tần số giao phối giữa các cá thể của thuộc cùng một quần thể. Hiện tượng này được gọi là cách ly tương đối.

Quá trình tiến hóa nhỏ kết thúc khi có loài mới xuất hiện

Quần thể sẽ có các đặc trưng di truyền.

Mỗi uần thể đều sở hữu một vốn gen đặc trưng. Vốn gen chính là tập hợp tất cả các allen của mọi locus gen có trong quần thể tại một thời điểm xác định. Tần số allen và tần số kiểu gen của quần thể sẽ thể hiện đặc điểm của vốn gen.

Tính toàn vẹn về mặt di truyền được thể hiện qua quần thể. Thành phần, đặc điểm của vốn gen là tiêu chí để phân biệt quần thể này với quần thể khác.

Cấu trúc di truyền của quần thể sẽ được biến đổi thông qua các thế hệ. Điều này xảy ra do sự ảnh hưởng của các tác nhân đột biến, chọn lọc tự nhiên và di - nhập gen.

Sự biến đổi tần số tương đối của các allen là biểu hiện của quá trình tiến hóa nhỏ diễn ra bên trong lòng quần thể.

b. Tiến hóa lớn:

Quá trình biến đổi xảy ra trên quy mô lớn, trải qua lịch sử hàng triệu năm. Kết quả của quá trình là xuất hiện các đơn vị phân loại trên loài.

Cơ sở nghiên cứu.

Do thời gian lịch sử phát triển rất dài, lên đến hàng triệu năm nên chỉ có thể nghiên cứu thông qua các bằng chứng gián tiếp.

Lịch sử hình thành các loài và cộng đồng loài trong quá khứ sẽ được nghiên cứu qua hóa thạch.

Dựa vào sự giống nhau về các đặc điểm hình thái, hóa sinh và sinh học phân tử mà chúng ta có thể nghiên cứu phân loại sinh giới, từ đó xây dựng được cây phát sinh chủng loại.

c. Điểm khác nhau cơ bản giữa tiến hóa lớn và tiến hóa nhỏ:

Dựa vào sự phân tích trên, chúng ta có thể xét sự khác nhau cơ bản giữa hai quá trình tiến hóa nhỏ và tiến hóa lớn như sau:

Tiêu chí

Tiến hóa nhỏ

Tiến hóa lớn

Định nghĩa

Là quá trình biến đổi thành phần kiểu gen của quần thể gốc để hình thành loài mới.

Là quá trình tiến hóa với kết quả hình thành các đơn vị phân loại trên loài.

VD: Chi, Họ, Bộ, Lớp, Ngành.

Phạm vi

Tương đối hẹp

Rộng

Thời gian

Thời gian lịch sử ngắn

Thời gian lịch sử rất dài

Nghiên cứu

Có thể sử dụng thực nghiệm để chứng minh

Thường chỉ có thể chứng minh qua các phương pháp gián tiếp qua các bằng chứng. VD: hóa thạch,...

2.2. Nguồn biến dị di truyền của quần thể

Hiện tượng đột biến, biến dị tổ hợp, sự di - nhập gen từ các quần thể khác, biến dị tổ hợp từ quá trình giao phối ngẫu nhiên đều là nguồn biến dị di truyền của quần thể. Đây là nguyên liệu cho chọn lọc tự nhiên.

3. Các nhân tố tiến hóa

3.1. Đột biến

Tần số alen sẽ thay đổi dưới sự tác động của đột biến gen. Quá trình thường xảy ra từ từ, do tần số đột biến trong tự nhiên ở từng locus gen thường rất nhỏ, chỉ khoảng 104 đến 106. Mỗi sinh vật đều có hệ gen phong phú, một quần thể gồm nhiều cá thể nên hiện tượng đột biến gen giữ vai trò chủ yếu tạo nên nguồn biến dị di truyền (nguồn nguyên liệu sơ cấp) cho quá trình tiến hóa, hình thành loài mới.

3.2. Di - nhập gen

Các quần thể của cùng một loài thời không cách ly hoàn toàn với nhau. Từ đó, xảy ra hiện tượng trao đổi các cá thể giữa các quần thể. Đó được gọi là hiện tượng di - nhập gen hay dòng gen. Tần số alen của quần thể hay mức độ phong phú của vốn gen đề chịu ảnh hưởng của quá trình di - nhập gen. Phụ thuộc vào sự chênh lệch giữa số các cá thể di hay nhập vào quần thể lớn hay nhỏ mà tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thế đó sẽ thay đổi nhanh hay chậm.

3.3. Chọn lọc tự nhiên

Bản chất của quá trình chọn lọc tự nhiên là sự phân hóa khả năng sống sót và sinh sản của nhiều kiểu gen khác nhau trong quần thể.

Quá trình này sẽ tác động trực tiếp lên kiểu hình của cá thể, từ đó mà dẫn đến chọn lọc kiểu gen. Những kiểu gen cho ra kiểu hình có khả năng thích nghi cao với môi trường sẽ được duy trì và phát triển.

Quá trình chọn lọc tự nhiên được coi là một nhân tố quy định chiều hướng của quá trình tiến hóa. Ngoài ra, các yếu tố như alen trội hay alen lặn; quần thể sinh vật là đơn bội hay lưỡng bội và tốc độ sinh sản sẽ đều ảnh hưởng đến tốc độ thay đổi tần số alen mà chọn lọc tự nhiên đang tác động.

3.4. Các yếu tố ngẫu nhiên

Sự biến động di truyền hay hiện tượng phiêu bạt di truyền là sự biến đổi về thành phần kiểu gen và tần số alen của quần thể bị gây nên bởi các yếu tố ngẫu nhiên như thiên tai, dịch bệnh hay do con người.

Sự tác động sẽ càng lớn khi quần thể có kích thước càng nhỏ. Các yếu tố của hiện tượng phiêu bạt di truyền đều mang những đặc điểm sau:

Thay đổi vô hướng (không theo một hướng xác định)

Alen có lợi hay có hại đều có thể bị loại bỏ một cách ngẫu nhiên

Kết quả của hiện tượng này có thể sẽ làm nghèo vốn gen ban đầu của quần thể, làm giảm sự đa dạng trong di truyền.

3.5. Giao phối không ngẫu nhiên

Giao phối ngẫu nhiên bao gồm hiện tượng tự thụ phấn, hiện tượng giao phối giữa các cá thể có quan hệ huyết thuyết gần gũi (giao phối cận huyết) và hiện tượng giao phối có lựa chọn (các nhóm học tập cá thể có kiểu hình nhất định mới giao phối với nhau).

Kết quả của quá trình này sẽ không làm thay đổi tần số alen của quần thể nhưng sẽ làm thay đổi cấu trúc di truyền của quần. Tần số kiểu gen đồng hợp sẽ dần tăng lên trong khi tần số kiểu gen dị hợp sẽ giảm xuống. Từ đó mà sẽ làm nghèo vốn gen của quần thể và làm nghèo trong sự đa dạng di truyền.

4. So sánh học thuyết tiến hóa của Đacuyn và học thuyết tiến hóa hiện đại

Tìm hiểu thêm chi tiết tại: https://vuihoc.vn/tin/thpt-hoc-thuyet-tien-hoa-tong-hop-hien-dai-970.html