1. Khái niệm cần nhớ
Tiến hoá sinh học là quá trình biến đổi các đặc điểm di truyền của quần thể sinh vật qua nhiều thế hệ. Bằng chứng tiến hoá là những dữ liệu, hiện tượng trong tự nhiên cho thấy sinh giới thay đổi theo thời gian và các loài sinh vật có quan hệ họ hàng với nhau, cùng bắt nguồn từ tổ tiên chung.
2. Các dạng bằng chứng tiến hoá
- 1.Bằng chứng hoá thạch (bằng chứng trực tiếp). Hoá thạch là di tích của sinh vật để lại trong các lớp đất đá của vỏ Trái Đất. Dựa vào tuổi của lớp đất đá chứa hoá thạch, có thể biết loài nào xuất hiện trước, loài nào xuất hiện sau; nhìn chung, lớp đá càng cổ thì sinh vật càng có cấu tạo đơn giản. Hoá thạch chuyển tiếp có đặc điểm trung gian giữa hai nhóm sinh vật, chẳng hạn hoá thạch Archaeopteryx vừa có đặc điểm của chim vừa có đặc điểm của bò sát.
- 2.
Bằng chứng giải phẫu so sánh.
- Cơ quan tương đồng: các cơ quan có cùng nguồn gốc nhưng có thể thực hiện các chức năng khác nhau. Ví dụ: tay người, cánh dơi, vây cá voi, chân trước của mèo có cùng kiểu cấu tạo xương nhưng làm chức năng khác nhau.
- Cơ quan thoái hoá: cơ quan tương đồng nhưng đã tiêu giảm, không còn chức năng hoặc chức năng bị giảm. Ví dụ: ruột thừa, xương cùng ở người.
- Cơ quan tương tự: các cơ quan có nguồn gốc khác nhau nhưng thực hiện chức năng giống nhau nên có hình thái tương tự. Ví dụ: cánh chim và cánh côn trùng.
- 3.Bằng chứng tế bào học. Mọi sinh vật đều được cấu tạo từ tế bào; tế bào chỉ được sinh ra từ tế bào có trước (học thuyết tế bào). Tế bào của mọi loài đều có màng sinh chất, tế bào chất, vật chất di truyền là DNA, có ribosome. Điều này chứng tỏ các loài có chung nguồn gốc.
- 4.Bằng chứng sinh học phân tử. Mọi sinh vật đều dùng chung mã di truyền, đều dùng khoảng 20 loại amino acid để cấu tạo protein. Các loài càng gần gũi về quan hệ họ hàng thì trình tự nucleotide của DNA và trình tự amino acid của protein càng giống nhau. Ví dụ: chuỗi polypeptide của cytochrome c ở người và tinh tinh giống hệt nhau.
3. Phân biệt cơ quan tương đồng và cơ quan tương tự
| Tiêu chí | Cơ quan tương đồng | Cơ quan tương tự |
|---|---|---|
| Nguồn gốc | Cùng nguồn gốc | Khác nguồn gốc |
| Chức năng | Có thể khác nhau | Giống nhau |
| Ý nghĩa tiến hoá | Phản ánh nguồn gốc chung (tiến hoá phân li) | Phản ánh tiến hoá đồng quy, không phản ánh quan hệ họ hàng |
| Ví dụ | Tay người, cánh dơi, vây cá voi | Cánh chim, cánh côn trùng |
Các bằng chứng tiến hoá giúp chúng em hiểu được nguồn gốc chung của sinh giới, mối quan hệ họ hàng giữa các loài và cơ chế hình thành sự đa dạng sinh học. Dữ liệu sinh học phân tử còn được dùng để xây dựng cây phát sinh chủng loại.
4. Ví dụ minh hoạ
Vì sao hoá thạch Archaeopteryx được xem là bằng chứng quan trọng của tiến hoá?
Lời giải
Hoá thạch Archaeopteryx có cả đặc điểm của chim (có lông vũ, cánh) và đặc điểm của bò sát (hàm có răng, đuôi dài có xương, ngón có vuốt). Đây là dạng chuyển tiếp giữa bò sát và chim, là bằng chứng cho thấy chim có nguồn gốc từ bò sát cổ.
Chuỗi polypeptide cytochrome c ở người và tinh tinh giống hệt nhau cho thấy điều gì?
Lời giải
Trình tự amino acid của cùng một loại protein càng giống nhau thì quan hệ họ hàng càng gần. Người và tinh tinh có cytochrome c giống hệt nhau, chứng tỏ hai loài có quan hệ họ hàng rất gần, mới tách nhau từ tổ tiên chung cách đây chưa lâu (theo thang thời gian tiến hoá).
5. Câu hỏi vận dụng
Hãy nêu cách phân biệt cơ quan tương đồng và cơ quan tương tự.
Gợi ý trả lời
Dựa vào nguồn gốc: nếu cùng nguồn gốc, chức năng có thể khác nhau thì đó là cơ quan tương đồng; nếu khác nguồn gốc nhưng cùng chức năng thì đó là cơ quan tương tự.
Vì sao ruột thừa ở người được xem là bằng chứng tiến hoá?
Gợi ý trả lời
Ruột thừa là cơ quan thoái hoá, tương đồng với manh tràng phát triển ở thú ăn cỏ. Ở người nó không còn chức năng tiêu hoá như vậy, chứng tỏ người và các loài thú có chung tổ tiên.